Da bi se nadoknadila toplotna širenja, dilatacijski spojevi u obliku slova U najčešći su u mrežama za grijanje i elektranama. Uprkos brojnim nedostacima, među kojima se mogu izdvojiti: relativno velike dimenzije (potreba za ugradnjom kompenzacijskih niša u grejne mreže sa polaganje kanala), značajni hidraulički gubici (u poređenju sa punilom i mijehom); Kompenzatori u obliku slova U također imaju brojne prednosti.

Glavne prednosti su jednostavnost i pouzdanost. Pored toga, ova vrsta kompenzatora je najbolje proučena i opisana u obrazovnoj, metodološkoj i referentnoj literaturi. Uprkos tome, mladim inženjerima koji nemaju specijalizirane programe za izračunavanje dilatacija često je teško. To je prije svega zbog prilično složene teorije, uz prisustvo velikog broja faktora korekcije i, nažalost, zbog prisustva grešaka u tisku i netočnosti u nekim izvorima.

Ispod se provodi detaljna analiza postupci za izračunavanje kompenzatora u obliku slova U iz dva glavna izvora, čija je svrha bila identificirati moguće greške u kucanju i netačnosti, kao i usporediti rezultate.

Tipični proračun kompenzatora (slika 1, a)), koji je predložila većina autora, pretpostavlja postupak zasnovan na upotrebi Castilianove teoreme:

gdje: U- potencijalna energija deformacije kompenzatora, E- modul elastičnosti materijala cijevi, J- aksijalni moment inercije dijela dilatacionog zgloba (cijevi),

gdje: s- debljina stijenke zavoja,

D n- vanjski promjer zavoja;

M- moment savijanja u dijelu dilatacionog zgloba. Ovdje (iz stanja ravnoteže, slika 1 a)):

M = P g x - P x y + M 0 ; (2)

L- puna dužina kompenzatora, J x- aksijalni moment inercije kompenzatora, J xy- centrifugalni moment inercije kompenzatora, S x- statički moment kompenzatora.

Da bi se pojednostavilo rješenje, koordinatne osi se prenose u elastično težište (nove osi Xs, Ys), zatim:

S x = 0, J xy = 0.

Iz (1) dobivamo elastičnu povratnu silu Px:

Pokret se može protumačiti kao kompenzacijski kapacitet kompenzatora:

gdje: b t- koeficijent linearnog toplotnog širenja, (1,2x10 -5 1 / deg za ugljenične čelike);

t n - početna temperatura (prosječna temperatura najhladniji petodnevni period u posljednjih 20 godina);

t To- konačna temperatura ( Maksimalna temperatura rashladna tečnost);

L uch- dužina kompenziranog dijela.

Analizirajući formulu (3), možemo doći do zaključka da najveću poteškoću izaziva određivanje momenta inercije J xs, tim pre što je prvo potrebno odrediti težište kompenzatora (sa g s). Autor opravdano predlaže upotrebu približne, grafičke metode za određivanje J xs, uzimajući u obzir koeficijent krutosti (Karman) k:

Prvi se integral određuje s obzirom na osu g, drugi u odnosu na osu g s(slika 1). Os kompenzatora crta se u skali na milimetarskom papiru. Osa cijele krive kompenzatora L dijeli se na mnoge segmente DS i... Udaljenost od središta linije do osi g i mjereno lenjirom.

Koeficijent krutosti (Karmana) namjerava odražavati eksperimentalno dokazani učinak lokalnog poravnanja presjeka zavoja tijekom savijanja, što povećava njihovu kompenzacijsku sposobnost. IN normativni dokument Karmanov koeficijent određen je empirijskim formulama koje se razlikuju od onih danih u ,. Koeficijent krutosti k koristi se za određivanje smanjene dužine L prd lučni element, koji je uvijek veći od njegove stvarne dužine l G... U izvoru, Karmanov koeficijent za savijene zavoje:

gdje je: l - karakteristika savijanja.

Ovdje: R- radijus savijanja.

gdje: b- kut savijanja (u stupnjevima).

Za zavarena i kratko savijena koljena sa utisnutim izvorom, izvor predlaže upotrebu drugih zavisnosti za određivanje k:

gdje: h- karakteristika savijanja za zavarene i žigosane zavoje.

Ovdje: R e - ekvivalentni radijus zavarenog zavoja.

Za zavoje iz tri i četiri sektora b = 15 °, za pravougaone dvosektorske zavoje predlaže se b = 11 °.

Treba napomenuti da je u, koeficijent k ? 1.

Regulatorni dokument RD 10-400-01 predviđa sljedeći postupak za određivanje koeficijenta fleksibilnosti TO R * :

gdje TO R- koeficijent fleksibilnosti bez uzimanja u obzir ograničenja deformacije krajeva savijenog dijela cjevovoda; o - koeficijent koji uzima u obzir ograničenje deformacije na krajevima zakrivljenog presjeka.

U ovom slučaju, ako, tada se koeficijent fleksibilnosti uzima jednak 1,0.

Količina TO str određuje se formulom:

Ovdje P - višak unutrašnjeg pritiska, MPa; Et je modul elastičnosti materijala na radnoj temperaturi, MPa.

Može se pokazati da je faktor fleksibilnosti TO R * bit će više od jednog, stoga je pri određivanju smanjene dužine zavoja prema (7) potrebno uzeti njegovu obrnutu vrijednost.

Za usporedbu, odredimo fleksibilnost nekih standardnih zavoja prema OST 34-42-699-85, pri prekomjernom tlaku R= 2,2 MPa i modul E t= 2x 10 5 MPa. Rezultati su sažeti u donjoj tabeli (tabela br. 1).

Analizirajući dobivene rezultate, može se zaključiti da postupak određivanja koeficijenta fleksibilnosti prema RD 10-400-01 daje "strožiji" rezultat (manja fleksibilnost zavoja), uz dodatno uzimanje u obzir viška pritiska u cjevovoda i modula elastičnosti materijala.

Moment inercije U-oblika kompenzatora (slika 1 b)) u odnosu na novu os g s J xs definirano kako slijedi:

gdje: L itd- smanjena dužina osi kompenzatora,

g s- koordinata težišta kompenzatora:

Maksimalni moment savijanja M Maks(djeluje na vrhu dilatacionog zgloba):

gdje H- prevjes dilatacijskog zgloba, prema slici 1 b):

H = (m + 2) R.

Maksimalni napon u presjeku zida cijevi određuje se formulom:

gdje je: m1 - korekcijski faktor (faktor sigurnosti), uzimajući u obzir povećanje naprezanja u savijenim dijelovima.

Za savijene zavoje, (17)

Za zavarene zavoje. (18)

W- moment otpora odvojka:

Dopušteno naprezanje (160 MPa za kompenzatore od čelika 10G 2S, St 3sp; 120 MPa za čelike 10, 20, St 2sp).

Odmah bih primijetio da je faktor sigurnosti (korekcija) prilično visok i raste s povećanjem promjera cjevovoda. Na primjer, za zavoj od 90 ° - 159x6 OST 34-42-699-85 m 1 ? 2.6; za zavoj od 90 ° - 630x12 OST 34-42-699-85 m 1 = 4,125.

Slika 2.

U dokumentu sa smjernicama proračun presjeka s ekspanzionim zglobom u obliku slova U, vidi sliku 2, vrši se prema iterativnom postupku:

Ovdje su postavljene udaljenosti od osi dilatacionog zgloba do fiksnih nosača. L 1 i L 2 naslon IN i polazak je određen N. U procesu ponavljanja obje jednadžbe potrebno je postići da ona postane jednaka; od para vrijednosti uzima se najveća = l 2. Tada se određuje željeni prevjes dilatacionog zgloba H:

Jednadžbe prikazuju geometrijske komponente, vidi sliku 2:

Sastavni dijelovi elastičnih sila, 1 / m 2:

Momenti inercije oko centralnih osi x, y.

Parametar snage A, m:

[y sk] - dopušteni napon kompenzacije,

Dopušteno kompenzacijsko naprezanje [pri sk] za cjevovode smještene u vodoravna ravnina određuje se formulom:

za cjevovode smještene u vertikalnoj ravnini prema formuli:

gdje su: - nominalno dopušteno naprezanje pri radnoj temperaturi (za čelik 10G 2C - 165 MPa na 100 °? t? 200 °, za čelik 20 - 140 MPa na 100 °? t? 200 °).

D- unutarnji promjer,

Treba napomenuti da autori nisu mogli izbjeći pogreške u kucanju i netočnosti. Ako koristimo faktor fleksibilnosti TO R * (9) u formulama za određivanje smanjene dužine l itd(25), koordinate centralnih osi i momenti tromosti (26), (27), (29), (30), tada će se dobiti potcijenjeni (netačni) rezultat, jer je koeficijent fleksibilnosti TO R * prema (9) je veći od jedan i mora se pomnožiti s dužinom savijenih zavoja. Data dužina savijenih zavoja uvijek je veća od njihove stvarne duljine (prema (7)), samo će tada steći dodatnu fleksibilnost i kompenzacijsku sposobnost.

Stoga je za ispravljanje postupka određivanja geometrijskih karakteristika prema (25) h (30) potrebno koristiti obrnutu vrijednost TO R *:

TO R * = 1 / K R *.

U dijagramu dizajna na sl. 2, nosači kompenzatora su fiksni ("križevi" se obično koriste za označavanje fiksnih nosača (GOST 21.205-93)). To može zatražiti od "kalkulatora" da prebroji udaljenosti. L 1 , L 2 od fiksnih nosača, odnosno uzeti u obzir dužinu cijelog kompenzacijskog dijela. U praksi su bočni pokreti kliznih (pomičnih) nosača susjednog dijela cjevovoda često ograničeni; od ovih pokretnih, ali ograničenih bočnih kretanja nosača, treba računati udaljenosti L 1 , L 2 ... Ako ne ograničite poprečna kretanja cjevovoda cijelom dužinom od fiksne do fiksne potpore, postoji opasnost da se dijelovi cjevovoda odlijepe od nosača najbližih dilatacijskom spoju. Da bi ilustrirali ovu činjenicu, slika 3 prikazuje rezultate proračuna za temperaturnu kompenzaciju dijela magistralnog cjevovoda DN 800 od 17G 2C čelika duljine 200 m, temperaturne razlike od - 46 C ° do 180 C ° u program MSC Nastran. Maksimalno bočno pomicanje središnje točke dilatacijskog zgloba je 1,645 m. Potencijalni vodeni čekić također predstavlja dodatni rizik od iskakanja iz šina s nosača cjevovoda. Stoga je odluka o dužinama L 1 , L 2 treba uzimati sa oprezom.

Slika 3.

Porijeklo prve jednadžbe u (20) nije potpuno jasno. Štaviše, nije dimenzionalno tačan. Zapravo, u zagradama ispod znaka modula dodaju se vrijednosti R NS i Str g (l 4 +…) .

Ispravnost druge jednadžbe u (20) može se dokazati na sljedeći način:

da bi bilo potrebno je da:

To je zaista slučaj ako stavimo

Za posebnu priliku L 1 = L 2 , R g =0 pomoću (3), (4), (15), (19) može se doći do (36). Važno je uzeti u obzir da je u sistemu notacije u y = y s .

Za praktične proračune koristio bih drugu jednadžbu iz (20) u poznatijem i prikladnijem obliku:

gdje je A 1 = A [y ck].

U konkretnom slučaju kada L 1 = L 2 , R g =0 (simetrični kompenzator):

Očigledne prednosti tehnike u poređenju sa velikom je svestranošću. Kompenzator na slici 2 može biti asimetričan; normativnost omogućava izračunavanje kompenzatora ne samo za grejne mreže, već i za kritične cjevovode visoki pritisak, koji su u registru RosTekhNadzor.

Mi ćemo izvršiti uporedna analiza rezultati izračunavanja kompenzatora u obliku slova U prema metodama ,. Postavimo sljedeće početne podatke:

• a) za sve dilatacijske spojeve: materijal - čelik 20; P = 2,0 MPa; E t= 2x 10 5 MPa; t? 200 °; utovar - prethodno istezanje; savijeni zavoji prema OST 34-42-699-85; dilatacijski zglobovi su smješteni vodoravno, od cijevi s krznom. obrada;
• b) šema dizajna sa geometrijskim oznakama prema slici 4;

Slika 4.

c) standardne veličine kompenzatora sažete su u Tabeli 2 zajedno sa rezultatima proračuna.

	Zavoji i cijevi kompenzatora, D n H s, mm	Veličina, pogledajte sliku 4	Predtezanje, m	Maksimalno naprezanje, MPa	Dozvoljeni stres, MPa
				prema	prema	prema	prema

Proračun dilatacionog zgloba u obliku slova U je definisati minimalne veličine kompenzator dovoljan za kompenzaciju toplotnih deformacija cjevovoda. Ispunjavanjem gornjeg obrasca moći ćete izračunati kompenzacijski kapacitet dilatacionog zgloba u obliku slova U zadanih dimenzija.

Algoritam ovog internetskog programa zasnovan je na metodologiji za izračunavanje kompenzatora u obliku slova U datoj u Priručniku za dizajnere "Projektiranje mreža grijanja" koji je uredio A. A. Nikolaev.

1. Maksimalno naprezanje u stražnjem dijelu kompenzatora preporučuje se uzimati u rasponu od 80 do 110 MPa.


2. Preporučuje se da se optimalni omjer nadvišenja dilatacionog zgloba i vanjskog promjera cijevi uzima u rasponu H / Dn = (10 - 40), dok prevjes dilatacijskog zgloba u 10DN odgovara cjevovodu DN350, a produžetak u 40DN odgovara DN15 cjevovodu.


3. Optimalni omjer širine dilatacionog zgloba i njegovog prevjesa preporučuje se uzimati u rasponu L / H = (1 - 1,5), mada se mogu prihvatiti i druge vrijednosti.


4. Ako je za kompenzaciju izračunatih toplotnih istezanja potrebno previše dilatacionog spoja velike veličine, može se zamijeniti s dva manja dilatacijska zgloba.


5. Pri izračunavanju toplotnog izduženja cjevovoda, temperaturu rashladne tečnosti treba uzeti kao maksimalnu, a temperaturu okolnog cjevovoda kao minimalnu.

Sljedeća ograničenja su prihvaćena u izračunu:

• Cjevovod se puni vodom ili parom
• Cjevovod je izrađen od čeličnih cijevi
• Maksimalna temperatura radno okruženje ne prelazi 200 ° S
• Maksimalni pritisak u cjevovodu ne prelazi 1,6 MPa (16 bara)
• Kompenzator je instaliran u vodoravnom cjevovodu
• Kompenzator je simetričan i ramena su iste dužine
• Fiksni nosači smatraju se apsolutno krutim
• Cjevovod nije izložen pritisku vjetra i drugim opterećenjima
• Otpor sila trenja pokretnih nosača tokom termičkog istezanja se ne uzima u obzir
• Glatki zavoji

1. Ne preporučuje se lociranje fiksnih nosača na udaljenosti manjoj od 10DN od dilatacionog zgloba u obliku slova U, jer prijenos momenta stezanja nosača na njega smanjuje fleksibilnost.


2. Preporučuje se da se dijelovi cjevovoda odvode od fiksnih nosača do dilatacijskog zgloba u obliku slova U iste dužine. Ako se kompenzator postavi ne na sredinu presjeka i pomakne prema jednom od fiksnih nosača, tada se sile elastične deformacije i naprezanja povećavaju za oko 20-40% u odnosu na vrijednosti dobivene za kompenzator koji se nalazi u sredini.


3. Da bi se povećala kompenzacijska sposobnost, koristi se preliminarno proširenje kompenzatora. Tijekom ugradnje kompenzator doživljava opterećenje savijanjem, zagrijavanjem poprima nenapeto stanje i na maksimalnoj temperaturi dolazi u napetost. Prethodno istezanje dilatacionog zgloba za iznos jednak polovici termičko izduženje cjevovoda, omogućava vam udvostručavanje kompenzacijskog kapaciteta.

Područje primjene

Kompenzacijski zglobovi u obliku slova U koriste se za kompenzaciju produljenja temperature cijevi na dugim ravnim dionicama, ako ne postoji mogućnost samokompenzacije cjevovoda zbog okreta toplotne mreže. Odsustvo dilatacionih spojeva na kruto fiksnim cevovodima sa promenljivom temperaturom radnog medija dovest će do povećanja naprezanja koja mogu deformirati i uništiti cjevovod.

Koriste se fleksibilni dilatacijski zglobovi

1. At polaganje iznad glave za sve promjere cijevi, bez obzira na parametre rashladnog sredstva.
2. Pri polaganju u kanale, tunele i zajedničke kolektore na cjevovodima od DN25 do DN200 pri pritisku medija grijanja do 16 bara.
3. Za ugradnju bez kanala na cijevi promjera od DN25 do DN100.
4. Ako maksimalna temperatura medija prelazi 50 ° C

Dostojanstvo

• Veliki kompenzacijski kapacitet
• Bez održavanja
• Jednostavno za proizvodnju
• Male snage prenose se na fiksne ležajeve

Mane

• Velika potrošnja cijevi
• Veliki otisak
• Visok hidraulički otpor

Zdravo! Kada se zagriju, cjevovodi sistema za opskrbu toplinom imaju tendenciju da se produžuju. A koliko će se povećati u dužini, ovisit će o njihovim početnim dimenzijama, o materijalu od kojeg su izrađeni i temperaturi tvari koja se transportira cjevovodom. Promjena linearnih dimenzija cjevovoda može dovesti do uništenja navoja, prirubnice, zavarenih spojeva, oštećenja drugih elemenata. Naravno, prilikom dizajniranja cjevovoda uzima se u obzir da se oni zagrijavaju i produžavaju kada se pojave niske temperature.

Samokompenzacija grejnih mreža i dodatnih kompenzacionih elemenata

Na području opskrbe toplinom postoji takav fenomen kao samokompenzacija. To se podrazumijeva kao sposobnost cjevovoda samostalno, bez pomoći posebnih uređaja i uređaja, da nadoknadi one promjene veličine koje nastaju kao rezultat toplotnih efekata, zbog elastičnosti metala i geometrijskog oblika. Samokompenzacija je moguća samo ako postoje zavoji ili zavoji u sistemu cjevovoda. Međutim, nije uvijek moguće tijekom dizajniranja i instalacije stvoriti velik broj takvih "prirodnih" kompenzacijskih mehanizama. U takvim je slučajevima važno razmisliti o stvaranju i instaliranju dodatni dilatacijski zglobovi... Oni su sljedećih vrsta:

U obliku slova U;

sočivo;

punjenje;

valovita.

Metode izrade dilatacionih spojeva u obliku slova U

U ovom ćemo članku detaljno govoriti o dilatacijskim zglobovima u obliku slova U, koji su danas najčešći. Ovi proizvodi, prekriveni polietilenskim ovojnicama, mogu se koristiti na svim vrstama tehnoloških cjevovoda. U stvari, oni su jedan od načina samokompenzacije - na kratkom presjeku stvara se nekoliko zavoja u obliku slova "P", a zatim cjevovod nastavlja ići pravocrtno. Takva Strukture u obliku slova U izrađeni su od savijenih jednodijelnih cijevi, od dijelova cijevi ili zavoja koji su međusobno zavareni. Odnosno, izrađene su od istog materijala, od istog razreda čelika kao i cijevi.

Najekonomičnije je saviti dilatacijske spojeve iz jedne pune cijevi. Ali ako je ukupna dužina proizvoda veća od 9 metara, oni bi trebali biti izrađeni od dva, tri ili sedam dijelova.

U slučaju da kompenzator treba biti od dva sastavni dijelovi, tada se šav nalazi na takozvanom prevjesu.

Trodijelni dizajn pretpostavlja da će se savijena "stražnja strana" proizvoda stvoriti od jednog komada cijevi, a zatim će se na nju zavariti dvije ravne grane.

Kada postoji sedam dijelova, tada bi četiri trebala biti koljena, a ostala tri trebala bi biti mlaznice.

Također je važno imati na umu da radijus savijanja zavoja prilikom pripreme dilatacijskih zglobova iz ravnih dijelova mora biti jednak četiri vanjska promjera cijevi. To se može izraziti sljedećom jednostavnom formulom: R = 4D.

Bez obzira na to koliko dijelova je napravljen opisani dilatacijski spoj, uvijek je poželjno zavar postaviti na ravni odsječak, koji će biti jednak promjeru cijevi (ali ne manje od 10 centimetara). Međutim, postoje i strmo savijeni zavoji, gdje uopće nema ravnih elemenata - u ovom slučaju možete odstupiti od gornjeg pravila.

Prednosti i nedostaci predmetnih proizvoda

Kompenzatori ovog tipa stručnjaci preporučuju upotrebu za cjevovode malog promjera - do 600 milimetara. Odjeljci u obliku velikih slova "P" na tim cjevovodima, u slučaju bilo kakvih vibracija, učinkovito ih gase mijenjajući njihov položaj duž uzdužne osi. To kao da ne dozvoljava fluktuacije da se „kreću naprijed“ duž toplovoda. U cjevovodima koji zahtijevaju rastavljanje kako bi se izvršilo čišćenje, dilatacijski zglobovi u obliku slova U dodatno se isporučuju s priključnim dijelovima na prirubnicama.

Proizvodi u obliku slova U dobri su po tome što im nije potrebna kontrola tokom rada. To ih razlikuje od proizvoda tipa žlijezde, za čije održavanje su potrebne posebne komore za grane. Međutim, za uređenje dilatacijskih spojnica u obliku slova U potreban je određeni prostor, a u gusto izgrađenom gradu to nije uvijek moguće.

Razmatrani dilatacijski spojevi, naravno, imaju ne samo prednosti, već i nedostatke. Najočitiji od njih je ovaj - cijevi se dodatno troše za proizvodnju dilatacijskih spojeva i koštaju. Pored toga, ugradnja ovih dilatacijskih spojeva dovodi do činjenice da se povećava ukupni otpor kretanju fluida za prenos toplote. Osim toga, takvi dilatacijski zglobovi odlikuju se značajnom veličinom i potrebom za posebnim nosačima.

Proračuni za dilatacijske spojeve u obliku slova U

U Rusiji parametri za dilatacijske spojeve u obliku slova U još uvijek nisu standardizirani. Izrađuju se u skladu s potrebama projekta i prema podacima koji su propisani u ovom projektu (vrsta, dimenzije, prečnik, materijal itd.). Ali ipak, ne treba slučajno određivati ​​dimenzije U-oblika kompenzatora. Posebni proračuni pomoći će vam da saznate dimenzije kompenzatora koje će biti dovoljne za nadoknađivanje deformacija toplovoda zbog temperaturnih razlika.

U takvim proračunima, po pravilu, prihvaćaju se sljedeći uslovi:

cjevovod je napravljen od čelične cijevi;

kroz njega teče voda ili para;

tlak unutar cjevovoda ne prelazi 16 bara;

temperatura radne okoline ne više od 2000 stepeni Celzijusa

kompenzatori su simetrični, dužina jednog kraka strogo je jednaka dužini drugog kraka;

cjevovod je u vodoravnom položaju;

pritisak vjetra i druga opterećenja ne djeluju na cjevovod.

Kao što vidimo, ovde su uzete idealni uslovi, što, naravno, čini konačne brojke vrlo proizvoljnim i približnim. Ali takav proračun i dalje će smanjiti rizik od oštećenja cjevovoda tokom rada.

I još jedan važan dodatak. Pri izračunavanju promjene u cjevovodu pod utjecajem toplote, za osnovu se uzima najviša temperatura vode ili pare koja se transportuje, a temperatura okoliš naprotiv, postavlja se minimum.

Sastavljanje dilatacionih zglobova

Potrebno je sastaviti dilatacijske spojeve na postolju ili na apsolutno ravnoj čvrstoj platformi, na kojoj će biti prikladno proizvoditi zavarivački radovi i odgovara. Počevši s radom, morate precizno nacrtati os budućeg P-presjeka i instalirati kontrolne svjetionike za elemente dilatacionog zgloba.

Nakon izrade dilatacionih spojeva, također trebate provjeriti njihove dimenzije - odstupanje od ocrtanih linija ne smije prelaziti četiri milimetra.

Mjesto za dilatacijske spojeve u obliku slova U obično se bira sa desna strana cijevi za grijanje (gledano od izvora topline do krajnje točke). Ako s desne strane nema potrebnog prostora, tada je moguće (ali samo kao izuzetak) urediti prevjes za kompenzator na lijevoj strani, bez promjene ukupnih projektnih dimenzija. Ovim rješenjem, sa napoljuće biti lociran povratni cjevovod, a pokazaće se da su njegove dimenzije nešto veće od onih potrebnih prema preliminarnim proračunima.

Pokretanje rashladne tečnosti uvijek stvara značajan stres u metalnim cijevima. Da bi se nosio s tim, P- oblikovani dilatacijski zglob tijekom postupka instalacije treba ga maksimalno razvući - to će povećati njegovu efikasnost. Istezanje se vrši nakon ugradnje i učvršćivanja nosača s obje strane dilatacijskog zgloba. Kada se cjevovod proteže u zonama zavarivanja do nosača, mora ostati strogo nepomičan. Dilatacijski zglobovi u obliku slova U danas se protežu pomoću dizalica, dizalica i drugih sličnih uređaja. Količina preliminarnog istezanja kompenzacionog elementa (ili količina njegove kompresije) mora biti navedena u pasošu za toplovod i projektnu dokumentaciju.

Ako je lokacija planirana Elementi u obliku slova U u skupinama na nekoliko cjevovoda koji paralelno teku, tada se istezanje zamjenjuje takvim postupkom kao istezanje cijevi u "hladnom" stanju. Ova opcija također pretpostavlja poseban postupak za provođenje instalacijskih postupaka. U tom slučaju, dilatacijski spoj prije svega treba instalirati na nosače i zavarene spojeve.

Ali istovremeno, u jednom od zglobova treba ostati razmak, koji će odgovarati navedenom produženju P-dilatacijskog zgloba. Da biste izbjegli smanjenje kompenzacijske sposobnosti proizvoda i spriječili izobličenja, za zatezanje trebate koristiti spoj koji će biti smješten od osi simetrije kompenzatora na udaljenosti od 20 do 40 promjera cijevi.

Ugradnja nosača

Posebno treba istaknuti ugradnju nosača za P-dilatacijske spojeve. Moraju biti montirani tako da se cjevovod kreće samo duž uzdužne osi i ništa drugo. U tom slučaju, kompenzator će preuzeti sve nastale uzdužne vibracije.

Danas je potrebno instalirati najmanje jedan P-kompenzator tri kvaliteta podržava. Dvije od njih treba postaviti ispod onih dijelova dilatacijskog spoja koji pristaju uz glavni cjevovod (odnosno ispod dva okomita štapa slova "P"). Također je dopušteno nosače montirati na sam cjevovod, blizu dilatacionog spoja. Štoviše, između ruba nosača i zavarenog spoja mora biti najmanje pola metra. Još jedan oslonac stvoren je ispod stražnje strane kompenzatora (s vodoravnim štapićem u slovu "P"), obično na posebnom ovjesu.

Ako toplovod ima nagib, bočni dijelovi elemenata u obliku slova U moraju biti smješteni strogo u ravni (odnosno nagib se mora poštivati). U većini slučajeva dilatacijski zglobovi u obliku slova U postavljaju se vodoravno. Ako je dilatacijski spoj postavljen u vertikalnom položaju na dnu, mora se organizirati odgovarajući sistem odvodnje.

Koje podatke o kompenzatorima treba unijeti u pasoš toplovoda?

Na kraju ugradnje kompenzatora u obliku slova U, u pasoš toplotne cijevi unose se sljedeće informacije:

tehničke specifikacije kompenzator, proizvođač i godina proizvodnje;

udaljenost između nosača, kompenzacija koju treba izvršiti i veličina istezanja;

temperatura okoline tokom perioda izvođenja radova i datum ugradnje.

Što se, na primjer, tiče kompenzacijske sposobnosti Proizvod u obliku slova U, tada ima jasnu ovisnost o širini, o radijusu zavoja i prevjesa.

Ovaj vodič (RD) odnosi se na čelične cjevovode vodovodnih mreža sa radnim pritiskom do 2,5 MPa i radna temperatura do 200 ° C i parovodi sa radnim pritiskom do 6,3 MPa i radnom temperaturom do 350 ° C, položeni na nosače (nadzemni i u zatvorenim kanalima), kao i bez kanala u zemlji. RD predviđa utvrđivanje debljine stijenki zavoja, čaura i veza, iz uvjeta da se osigura njihovo nosivost od djelovanja unutrašnjeg pritiska, kao i procjena statičke i ciklične čvrstoće cjevovoda.

Isječak -85

Pri proračunu nosača treba uzeti u obzir dubinu smrzavanja ili odmrzavanja tla, deformacije tla (ispupčenje i slijeganje), kao i moguće promjene svojstava tla (u granicama percepcije opterećenja) ovisno o sezoni, temperaturni režim, odvodnjavanje ili zalijevanje područja uz autoput i drugi uslovi. 8.43. Opterećenja na nosačima koja proizlaze iz utjecaja vjetra i promjena u dužini cjevovoda pod utjecajem unutarnjeg pritiska i promjena temperature zidova cijevi treba odrediti u zavisnosti od usvojenog sistema polaganja i kompenzacije. uzdužne deformacije cjevovoda, uzimajući u obzir otpor pomicanja cjevovoda na nosačima.

Proračun dilatacionih spojeva u obliku slova U

Da bi se nadoknadila toplotna širenja, dilatacijski spojevi u obliku slova U najčešći su u mrežama za grijanje i elektranama.

Uprkos brojnim nedostacima, među kojima se mogu izdvojiti: relativno velike dimenzije (potreba za ugradnjom kompenzacijskih niša u sisteme grijanja s polaganjem kanala), značajni hidraulički gubici (u usporedbi s punilom i mijehom); Kompenzatori u obliku slova U također imaju brojne prednosti.

Glavne prednosti su jednostavnost i pouzdanost.

Proračun dilatacionog zgloba u obliku slova U

promjer cijevi sa savijenim zavojima radijusa R = 1 m.

doseg l = 5 m; temperatura rashladne tečnosti t = 150 ° S, a temperatura unutar komore t vk. = 19,6 ° C; dopušteno kompenzacijsko naprezanje u cjevovodu s add = 110 MPa. Sistemi grijanja i daljinsko grijanje su važna karika u energetskoj ekonomiji i inženjerskoj opremi gradova i industrijskih područja.

Cijevi su najbolji izbor

Dizajn cjevovoda izrađena od polipropilena za sisteme za opskrbu hladnom i toplom vodom izvodi se u skladu s propisima građevinski kodovi i pravila (SNiP) 2.04.01. 85 "Interno opskrba vodom i kanalizacija zgrada", uzimajući u obzir specifičnosti polipropilenske cijevi.

Izbor vrste cijevi vrši se uzimajući u obzir radne uvjete cjevovoda: tlak, temperatura, potrebno vrijeme servis i agresivnost transportovane tečnosti. Pri transportu korozivnih tečnosti treba primijeniti radne uvjete cjevovoda prema tablici.

2 od CH 550 82.

Hidraulički proračun cjevovoda PP R 80 sastoji se u određivanju gubitak pritiska(ili pritisak) za prevladavanje hidrauličkog otpora koji nastaje u cijevi, u spojnim dijelovima, na mjestima oštrih zavoja i promjera u promjeru cjevovoda.

Gubitak hidrauličke glave u cijevi određena nomogramima.

Strana 7); Poboljšanje toplotnog i hidrauličkog režima sistema za snabdevanje toplotom

Uzdužno kompenzacijsko naprezanje na mjestu krutog pričvršćenja manjeg kraka b (a) = 45,53 MPa Savijanje uzdužnog kompenzacijskog naprezanja na mjestu krutog pričvršćenja većeg kraka b (b) = 11,77 MPa Savijanje longitudinalnog kompenzacijskog naprezanja na mjestu savijanja b (c) = 20,53 MPa.

Kao proračunski uzeti su rezultati programa Px = 1287,88 H. Pri određivanju standardnog horizontalnog opterećenja na fiksna podrška treba uzeti u obzir: neuravnotežene sile unutrašnjeg pritiska kada se koriste dilatacijski zglobovi punila, u područjima sa zaporni ventili, prijelazi, kutovi rotacije, čepovi; trebali biste uzeti u obzir i sile trenja u pokretnim nosačima i na tlu za brtve bez kanala kao i odgovor kompenzatora i samokompenzacije.

Internetski proračun dilatacionog zgloba u obliku slova L

Izvođenje proračuna prema programima START osigurava pouzdanost i sigurnost tokom rada cjevovodnih sistema u razne svrhe, olakšava odobrenje projekata regulatornim tijelima (Rostekhnadzor, Glavsgosexpertiza), smanjuje troškove i vrijeme puštanja u rad.

START je razvio OOO NTP Truboprovod, stručna organizacija Rostekhnadzora. Postoji potvrda o sukladnosti Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo.

Kompenzatori toplotne mreže. Ovaj će se članak fokusirati na odabir i proračun dilatacionih spojeva za grejne mreže.

Za šta su kompenzatori? Počnimo s činjenicom da se zagrijavanjem bilo koji materijal širi, što znači da se cjevovodi grijaćih mreža produžuju kada temperatura rashladne tekućine koja prolazi kroz njih poraste. Za besprijekoran rad grijaće mreže koriste se dilatacijski zglobovi koji kompenziraju istezanje cjevovoda kada su komprimirani i rastegnuti, kako bi se izbjeglo stezanje cjevovoda i njihova naknadna depresija.

Treba napomenuti da za mogućnost širenja i stezanja cjevovoda nisu dizajnirani samo dilatacijski spojevi, već i sistem nosača, koji zauzvrat mogu biti i „klizni“ i „mrtvi“. Kako obično u Rusiji regulacija toplotnog opterećenja je kvalitativna - to jest, kada se temperatura okoline promijeni, temperatura na izlazu iz izvora opskrbe toplinom se mijenja. Na račun regulacija kvaliteta opskrba toplinom - povećava se broj ciklusa širenja i stezanja cjevovoda. Životni vijek cjevovoda se smanjuje, a rizik od stezanja raste. Kvantitativna regulacija opterećenja je sljedeća - temperatura na izlazu iz izvora opskrbe toplotom je konstantna. Ako je potrebno promijeniti toplotno opterećenje, mijenja se protok rashladne tečnosti. U ovom slučaju, metal cjevovoda toplotne mreže radi u lakšim uvjetima, ciklusi širenja i kompresije su minimalni, čime se povećava resurs cjevovoda grijaće mreže. Stoga se prije odabira dilatacionih spojeva moraju utvrditi njihove karakteristike i količina s količinom širenja cjevovoda.

Formula 1:

δL = L1 * a * (T2-T1) gdje

δL - dužina izduženja cjevovoda,

mL1 - dužina ravnog dijela cjevovoda (udaljenost između fiksnih nosača),

ma - koeficijent linearnog širenja (za gvožđe je 0,000012), m / stepeni.

T1 je maksimalna temperatura cjevovoda (uzima se maksimalna temperatura rashladne tečnosti),

T2 - minimalna temperatura cjevovoda (možete izmjeriti minimalnu temperaturu okoline), ° S

Kao primjer, razmotrimo rješenje elementarnog problema za određivanje veličine produženja cjevovoda.

Zadatak 1. Odrediti za koliko će se povećati dužina ravnog dijela cjevovoda dužine 150 metara, pod uvjetom da temperatura rashladne tečnosti iznosi 150 ° C, a temperatura okoline grejni period-40 ° C.

δL = L1 * a * (T2-T1) = 150 * 0,000012 * (150 - (- 40)) = 150 * 0,000012 * 190 = 150 * 0,00228 = 0,342 metra

Odgovor: Dužina cjevovoda će se povećati za 0,342 metra.

Nakon određivanja veličine istezanja, trebali biste jasno razumjeti kada vam treba, a kada ne treba kompenzator. Za konačan odgovor na ovo pitanje morate imati jasan dijagram cjevovoda, s linearnim dimenzijama i nosačima. Treba jasno shvatiti da je promjena smjera cjevovoda u stanju kompenzirati produljenja, drugim riječima, zaokret s ukupne dimenzije ne manja od veličine kompenzatora, sa tačno postavljanje nosača, može nadoknaditi isto istezanje kao i dilatacijski spoj.

I tako, nakon što utvrdimo duljinu izduženja cjevovoda, možemo prijeći na odabir dilatacionih spojeva, morate znati da svaki dilatacijski spoj ima osnovnu karakteristiku - to je iznos kompenzacije. U stvari, izbor broja dilatacionih spojeva svodi se na izbor tipa i karakteristike dizajna kompenzatori Za odabir tipa kompenzatora potrebno je odrediti promjer cijevi grijaće mreže na osnovu širina pojasa trube potrebna snaga potrošač toplote.

Tabela 1. Omjer dilatacionih spojeva u obliku slova U izrađenih od zavoja.

Tabela 2. Izbor broja dilatacionih spojeva u obliku slova U na osnovu njihovog kompenzacijskog kapaciteta.

Zadatak 2 Određivanje broja i veličine dilatacionih spojeva.

Za cjevovod promjera DN 100 ravnog presjeka dužine 150 metara, pod uvjetom da temperatura nosača iznosi 150 ° C, a temperatura okoline tijekom sezone grijanja -40 ° C, odredite broj dilatacionih spojeva BL = 0,342 m (vidi zadatak 1) .1 i Tabela 2 određuju se s dimenzijama dilatacionih spojeva u obliku slova n (dimenzijama 2x2 m mogu kompenzirati 0,134 metra izduženja cjevovoda), moramo nadoknaditi 0,342 metra, stoga je Ncomp = bL / ∂x = 0,342 / 0,134 = 2,55, zaokružiti na najbliži cijeli broj u smjeru povećanja i to - potrebna su 3 kompenzatora dimenzija 2x4 metra.

Trenutno su kompenzatori sočiva sve rašireniji, mnogo su kompaktniji od onih u obliku slova U, međutim, brojna ograničenja ne dopuštaju uvijek njihovu upotrebu. Resurs kompenzatora u obliku slova U mnogo je veći od resursa leće loše kvalitete rashladna tečnost. Donji dio kompenzator sočiva je obično "začepljen" muljem, što doprinosi razvoju korozije kovine metala kompenzatora.