Danas se upotrebljavaju dilatacijski spojevi u obliku slova U ili bilo koji drugi ako se tvar koja prolazi kroz cjevovod odlikuje temperaturom od 200 stepeni Celzijusa ili višom, kao i visokog pritiska.

Opći opis dilatacijskih spojeva

Metalni dilatacijski spojevi su uređaji koji su dizajnirani da kompenziraju ili uravnoteže utjecaj različitih faktora na rad cjevovodnih sistema. Drugim riječima, glavna svrha ovog proizvoda je osigurati da nema oštećenja cijevi pri transportu tvari po njoj. Takve mreže pružaju prijevoz radnom okruženju, gotovo su stalno izloženi takvim negativnih uticaja kao toplinsko širenje i pritisak, vibracije i slijeganje temelja.

Radi otklanjanja ovih nedostataka potrebno je ugraditi fleksibilne elemente koji su se počeli nazivati ​​kompenzatori. Tip u obliku slova U samo je jedan od mnogih tipova koji se koriste u tu svrhu.

Šta su elementi u obliku slova U

Odmah treba napomenuti da je vrsta dijelova u obliku slova U najjednostavnija opcija koja pomaže u rješavanju problema kompenzacije. Ova kategorija uređaja ima najviše širok raspon primjene u smislu pokazatelja temperature, kao i pokazatelja pritiska. Za proizvodnju Dilatacijski spojevi u obliku slova U ili se koristi jedna duga cijev koja je savijena na pravim mjestima ili se zavaruje nekoliko savijenih, strmo savijenih ili zavarenih zavoja. Ovdje je vrijedno napomenuti da je potrebno cijevi povremeno rastavljati radi čišćenja. U takvim slučajevima, ekspanzioni spojevi ovog tipa proizvode se sa spojnim krajevima na prirubnicama.

Budući da je dilatacijski spoj u obliku slova U najjednostavniji dizajn, on ima niz određenih nedostataka. Ovo uključuje velika potrošnja cijevi za stvaranje elementa, velike dimenzije, potreba za ugradnjom dodatnih nosača, kao i prisutnost zavarenih spojeva.

Zahtjevi i troškovi proširenja

Ako razmatramo ugradnju dilatacijskih spojeva U-tipa sa stajališta materijalnih resursa, tada će njihova ugradnja u sustave velikog promjera biti najpovoljnija. Potrošnja cijevi i materijalni resursi za izradu dilatacije bit će preveliki. Ovdje možete uporediti ovu opremu c Djelovanje i parametri ovih elemenata približno su isti, ali su troškovi instalacije za U-oblik otprilike dvostruko veći. Glavni razlog ovog troška Novac u činjenici da je za izgradnju potrebno puno materijala, kao i postavljanje dodatnih nosača.

Da bi kompenzator u obliku slova U mogao potpuno neutralizirati pritisak na cjevovod, bez obzira odakle dolazi, potrebno je takve uređaje montirati u jednom mjestu s razlikom od 15-30 stupnjeva. Ovi parametri su prikladni samo ako temperatura radne tvari unutar mreže ne prelazi 180 stupnjeva Celzijusa i ne padne ispod 0. Samo u ovom slučaju i s ovom instalacijom uređaj će moći kompenzirati stres na cjevovoda od kretanja tla s bilo koje točke.

Proračuni instalacije

Proračun kompenzatora u obliku slova U treba otkriti koji minimalne veličine uređaj je dovoljan da kompenzira pritisak na cjevovod. Za proračun se koriste određeni programi, međutim ova se operacija može izvesti čak i putem internetskih aplikacija. Ovdje je najvažnije pridržavati se određenih preporuka.

• Maksimalno naprezanje koje se preporučuje za stražnju stranu kompenzatora je u rasponu od 80 do 110 MPa.
• Postoji i takav pokazatelj kao što je ekspanzijski zglob prepušten prema vanjskom promjeru. Ovaj parametar preporučuje se uzimanje unutar H / Dn = (10 - 40). S takvim vrijednostima treba imati na umu da će 10Dn odgovarati cjevovodu s pokazateljem 350DN, a 40Dn - cjevovodu sa parametrom 15DN.
• Također, pri proračunu dilatacije U-oblika, potrebno je uzeti u obzir širinu uređaja do njegovog prevjesa. Optimalne vrijednosti smatraju se L / H = (1 - 1,5). Međutim, ovdje su dopušteni drugi numerički parametri.
• Ako se tijekom izračuna pokaže da je za dati cjevovod potrebno stvoriti preveliki kompenzator ove vrste, tada se preporučuje odabir druge vrste uređaja.

Ograničenja proračuna

Ako proračune provodi neiskusni stručnjak, onda je bolje da se upoznate s nekim ograničenjima koja se ne mogu premašiti pri izračunavanju ili unosu podataka u program. Za dilatacijske spojeve u obliku slova U od cijevi postoje sljedeća ograničenja:

• Radna tvar može biti voda ili para.
• Sam cjevovod treba biti izrađen samo od čelične cijevi.
• Maksimalno indikator temperature za radno okruženje - 200 stepeni Celzijusa.
• Maksimalni tlak koji se opaža u mreži ne smije prelaziti 1,6 MPa (16 bara).
• Dilatacijski spoj može se postaviti samo na vodoravni tip cjevovoda.
• Dimenzije dilatacije u obliku slova U moraju biti simetrične, a ramena moraju biti ista.
• Mreža cjevovoda ne smije imati dodatnih opterećenja (vjetar ili bilo koje drugo).

Instaliranje uređaja

Prvo, ne preporučuje se lociranje fiksnih nosača dalje od 10DN od samog kompenzatora. To je zbog činjenice da će prijenos momenta stezanja nosača uvelike smanjiti fleksibilnost konstrukcije.

Drugo, snažno se preporučuje da se dijelovi od fiksnog nosača do dilatacije U-oblika iste dužine, podijele po cijeloj mreži. Ovdje je također važno napomenuti da će pomak mjesta ugradnje uređaja od središta cjevovoda do jednog od njegovih rubova povećati silu elastične deformacije, kao i naprezanja za oko 20-40% tih vrijednosti to se može dobiti ako je konstrukcija postavljena u sredini.

Treće, kako bi se dodatno povećala kompenzacijska sposobnost, koristi se istezanje dilatacijskih spojeva u obliku slova U. U vrijeme ugradnje konstrukcija će doživjeti opterećenje savijanjem, a pri zagrijavanju će poprimiti nenapregnuto stanje. Kad temperatura dostigne maksimalna vrijednost, tada će se uređaj ponovo uključiti. Na temelju toga predložena je metoda istezanja. Pripremni radovi sastoji se u rastezanju dilatacijske fuge za iznos koji će biti jednak polovici toplinskog širenja cjevovoda.

Prednosti i nedostaci dizajna

Ako govorimo općenito o ovoj strukturi, onda možemo sa sigurnošću reći da ona ima takvu pozitivne kvalitete, poput jednostavnosti proizvodnje, velike kompenzacijske sposobnosti, nema potrebe za održavanjem, napori koji se prenose na nosače su zanemarivi. Međutim, među očitim nedostacima ističu se sljedeći: velika potrošnja materijala i velika količina prostora koju zauzima konstrukcija, velika stopa hidrauličkog otpora.

Ph.D. S. B. Gorunovich, ruke. dizajnerski tim Ust-Ilimsk CHP

Kako bi se nadoknadila toplinska proširenja, dilatacijski spojevi u obliku slova U najčešći su u toplinskim mrežama i elektranama. Unatoč brojnim nedostacima, među kojima se mogu izdvojiti: relativno velike dimenzije (potreba za ugradnjom kompenzacijskih niša u toplinskim mrežama s polaganje kanala), značajni hidraulični gubici (u poređenju sa kutijom za zatvaranje i balonom); Dilatacijski spojevi u obliku slova U također imaju niz prednosti.

Glavne prednosti su jednostavnost i pouzdanost. Osim toga, ova vrsta kompenzatora je najbolje proučena i opisana u obrazovnoj, metodološkoj i referentnoj literaturi. Unatoč tome, mladim inženjerima koji nemaju specijalizirane programe često je teško izračunati dilatacijske spojeve. To je prvenstveno posljedica prilično složene teorije, s prisustvom velikog broja korekcijskih faktora i, nažalost, s prisustvom pravopisnih pogrešaka i netočnosti u nekim izvorima.

U nastavku se izvodi detaljna analiza postupci za izračunavanje kompenzatora u obliku slova U iz dva glavna izvora, čija je svrha bila utvrđivanje mogućih grešaka u kucanju i netočnosti, kao i usporedba rezultata.

Tipičan 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 presjeka dilatacije (cijevi),

;

gdje: s- debljina zida savijanja,

D n- vanjski promjer krivine;

M- moment savijanja u odjeljku dilatacije. Ovdje (iz stanja ravnoteže, slika 1 a)):

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

L- cijelom dužinom kompenzatora, J x- osni moment inercije kompenzatora, J xy- centrifugalni moment inercije kompenzatora, S x- statički moment kompenzatora.

Radi pojednostavljenja rješenja, koordinatne osi se prenose u elastično težište (nove osi Xs, Ys), zatim:

S x = 0, J xy = 0.

Iz (1) dobivamo elastičnu silu odskoka P x:

Pokret se može tumačiti kao kompenzacijski kapacitet kompenzatora:

; (4)

gdje: α t- koeficijent linearnog toplinskog širenja, (1,2x10 -5 1 / deg za ugljične čelike);

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

t to- krajnja temperatura ( Maksimalna temperatura rashladna tečnost);

L uch- dužina kompenzirane dionice.

Analizirajući formulu (3), možemo doći do zaključka da najveće poteškoće uzrokuje određivanje momenta inercije J xs, pogotovo jer je prvo potrebno odrediti težište kompenzatora (sa y s). Autor razumno predlaže korištenje približne, grafičke metode za određivanje J xs, uzimajući u obzir koeficijent krutosti (Karmana) k:

Prvi integral je određen u odnosu na osu y, drugi u odnosu na osu y s(slika 1). Osa ekspanzijskog zgloba nacrtana je u mjerilu na milimetarskom papiru. Cijela krivulja osa kompenzatora L deli na mnoge segmente Δs i... Udaljenost od središta linije do osi y i mereno lenjirom.

Koeficijent krutosti (Karmana) odražava eksperimentalno dokazan učinak lokalnog izravnavanja poprečni presjek savijanja pri savijanju, što povećava njihovu kompenzacijsku sposobnost. V normativni dokument Karmanov koeficijent je određen empirijskim formulama različitim od onih navedenih u ,.

Koeficijent krutosti k koristi se za određivanje smanjene duljine L prD lučni element, koji je uvijek veći od njegove stvarne dužine l g... U izvoru, Karmanov koeficijent za savijene krivine:

; (6)

gdje: - karakteristika savijanja.

Ovdje: R- radijus savijanja.

; (7)

gdje: α - kut savijanja (u stupnjevima).

Za zavarene i savijene koljena s kratkim savijanjem izvor predlaže korištenje drugih ovisnosti za utvrđivanje k:

gdje: - savijanje karakteristično za zavarene i žigosane krivine.

Ovdje: - ekvivalentni polumjer zavarenog zavoja.

Za slavine iz tri i četiri sektora, α = 15 stepeni, za pravokutni dvosektorski zavoj, predlaže se uzimanje α = 11 stepeni.

Treba napomenuti da je u, koeficijent k ≤ 1.

Regulatorni dokument RD 10-400-01 predviđa sljedeću proceduru za određivanje koeficijenta fleksibilnosti K p *:

gdje K p- koeficijent fleksibilnosti bez uzimanja u obzir ograničenja deformacije krajeva savijenog dijela cjevovoda;

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

Količina K p određeno formulom:

, (10)

gdje .

Evo P- preveliki unutrašnji pritisak, MPa; E t je modul elastičnosti materijala pri Radna temperatura, MPa.

, (11)

Može se pokazati da je faktor fleksibilnosti K p * bit će više od jednog, stoga je prilikom određivanja smanjene duljine zavoja prema (7) potrebno uzeti njegovu obrnutu vrijednost.

Za usporedbu, odredimo fleksibilnost nekih standardnih slavina prema OST 34-42-699-85, pri nadtlaku R= 2,2 MPa i modul E t= 2x10 5 MPa. Rezultati su sumirani u donjoj tabeli (tabela br. 1).

Analizom dobivenih rezultata može se zaključiti da postupak određivanja koeficijenta fleksibilnosti prema RD 10-400-01 daje "strožiji" rezultat (manja fleksibilnost zavoja), dok se dodatno uzima u obzir višak pritiska u cjevovoda i modul elastičnosti materijala.

Moment inercije kompenzatora u obliku slova U (slika 1 b)) u odnosu na novu os y s J xs definirano na sljedeći način:

gdje: L pr- smanjena dužina osi kompenzatora,

; (13)

y s- koordinata težišta kompenzatora:

Maksimalni moment savijanja M max(djeluje na vrhu dilatacije):

; (15)

gdje H- prevjes dilatacije, prema slici 1 b):

H = (m + 2) R.

Maksimalno naprezanje u presjeku zida cijevi određeno je formulom:

; (16)

gdje: m 1- faktor korekcije (faktor sigurnosti), uzimajući u obzir povećanje naprezanja u savijenim presjecima.

Kompenzatori toplotne mreže. Ovaj će se članak fokusirati na odabir i proračun dilatacijskih spojeva za toplinske mreže.

Čemu služe kompenzatori? Počnimo s činjenicom da se pri zagrijavanju bilo koji materijal širi, što znači da se cjevovodi toplinskih mreža produljuju kada temperatura rashladne tekućine koja prolazi kroz njih raste. Za nesmetani rad grijaće mreže koriste se dilatacijski spojevi koji kompenziraju produženje cjevovoda pri njihovom sabijanju i rastezanju, kako bi se izbjeglo priklještenje cjevovoda i njihovo naknadno rasterećenje.

Valja napomenuti da se za mogućnost proširenja i skupljanja cjevovoda ne projektiraju samo dilatacijski spojevi, već i sustav nosača, koji pak mogu biti i "klizni" i "mrtvi". Kako obično u Rusiji visokokvalitetna regulacija toplinskog opterećenja - odnosno pri promjeni temperature okoliš, temperatura na izlazu iz izvora toplinske energije se mijenja. Na račun regulacija kvaliteta opskrba toplinskom energijom - povećava se broj ciklusa širenja -skupljanja cjevovoda. Vijek trajanja cjevovoda se smanjuje, povećava se rizik od priklještenja. Kvantitativna regulacija opterećenja je sljedeća - temperatura na izlazu iz izvora opskrbe toplinom je konstantna. Ako je potrebno promijeniti toplinsko opterećenje, mijenja se i protok rashladne tekućine. U ovom slučaju, metal cjevovoda grijaće mreže radi u lakšim uvjetima, ciklusi ekspanzije-kompresije su minimalni, čime se povećava resurs cjevovoda toplinske mreže. Stoga se prije odabira dilatacijskih spojeva moraju utvrditi njihove karakteristike i količina s količinom proširenja cjevovoda.

Formula 1:

δL = L1 * a * (T2-T1) gdje

δL - dužina produženja cjevovoda,

m L1 je dužina ravnog dijela cjevovoda (udaljenost između fiksni nosači),

ma - koeficijent linearnog širenja (za željezo je 0,000012), m / grad.

T1 je maksimalna temperatura cjevovoda (uzima se maksimalna temperatura rashladnog sredstva),

T2 - minimalna temperatura cjevovod (možete uzeti minimalnu temperaturu okoline), ° C

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

Zadatak 1. Odredite za koliko će se povećati dužina ravnog dijela cjevovoda dužine 150 metara, pod uvjetom da je temperatura rashladnog sredstva 150 ° C, a temperatura okoline jednaka 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 što odredite iznos produženja, trebali biste jasno razumjeti kada vam treba, a kada ne treba kompenzator. Za definitivan odgovor na ovo pitanje morate imati jasan dijagram cjevovoda s njegovim linearnim dimenzijama i nosačima. Treba jasno razumjeti da promjena smjera cjevovoda može kompenzirati produženja, drugim riječima, skretanje sa ukupne dimenzije ne manje od veličine kompenzatora, sa tačna postavljanjem nosača, može kompenzirati isto istezanje kao i kompenzator.

I tako, nakon što odredimo duljinu produženja cjevovoda, možemo pristupiti odabiru dilatacijskih spojeva, morate znati da svaki dilatacijski spoj ima osnovnu karakteristiku - to je iznos kompenzacije. Zapravo, izbor broja dilatacijskih spojeva svodi se na izbor vrste i karakteristike dizajna dilatacije.Za odabir vrste dilatacije potrebno je odrediti promjer cijevi grijaće mreže na temelju propusnost trube potrebna snaga potrošač topline.

Tablica 1. Omjer dilatacijskih spojeva u obliku slova U od zavoja.

Tablica 2. Izbor broja dilatacijskih spojeva u obliku slova U na temelju njihove kompenzacijske sposobnosti.

Zadatak 2 Određivanje broja i veličine dilatacijskih spojeva.

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

Trenutno su kompenzatori leća 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 izvora leće, zbog loše kvalitete rashladne tekućine. Donji deo kompenzator sočiva je obično "začepljen" muljem, što doprinosi razvoju korozije metala kompenzatora pri parkiranju.

Kompenzatori ili kompenzacijski uređaji koriste se pri postavljanju cjevovoda s visokim pritiskom ili visoke temperature noseća supstanca. Tijekom rada cjevovoda javlja se niz faktora koji se moraju uzeti u obzir kako bi se izbjeglo uništavanje nosive konstrukcije... Ovi faktori uključuju toplotne deformacije cijevi, vibracije koje nastaju tijekom rada cjevovoda, kao i slijeganje temelja betonskih nosača.

Kompenzatori su dizajnirani da osiguraju pokretljivost dijelova sistema međusobno. Ako nema takve pokretljivosti, povećat će se opterećenja spojnih elemenata, dijelova cjevovoda, zavara. Ova opterećenja prelaze dozvoljene norme i dovesti do uništenja sistema.

Postoji nekoliko vrsta dilatacijskih spojeva koji se razlikuju principijelni uređaji... Ideja o razvoju dilatacije U-oblika pojavila se kao posljedica fenomena samokompenzacije cjevovoda sa zavojima i zavojima. Tijekom rada toplovoda, cijevi zbog ovih zavoja mogu pokazati otpornost na torzijske i vlačne deformacije.

Međutim, nije potrebno oslanjati se na samokompenzaciju, jer apsolutna vrijednost pomaka ovisi o broju rotacijskih elemenata. Kako bi se osigurala mogućnost kompenzacije deformacija, koljeno u obliku slova U opremljeno je na ravnom dijelu linije, koje igra ulogu kompenzatora.

Princip rada dilatacije U-oblika

Po svom dizajnu, kompenzator u obliku slova U smatra se najjednostavnijim jer se sastoji od minimalni set elementi. Upravo je ovaj minimalizam omogućio širok raspon tehničke karakteristike(temperatura, pritisak). Kompenzator se izrađuje na jedan od dva načina.

1. Jednodijelna cijev se savija na pravim mjestima s određenim radijusom savijanja, tvoreći strukturu u obliku slova U.
2. Ekspanzioni spoj uključuje 7 elemenata, uključujući tri pravocrtne grane i 4 zakretna ugla, koji su zavareni u jednu konstrukciju.

Zbog činjenice da se ovaj kompenzator često mora servisirati, jer se sedimenti u obliku prljavštine ili drugih gustih struktura često nakupljaju u zavoju u obliku slova U, njegove spojne cijevi opremljene su prirubnicama ili spojnicama s navojem. To vam omogućuje montažu i demontažu uređaja bez upotrebe posebnih alata.

Za oboje su predviđeni dilatacijski spojevi u obliku slova U čelične cijevi i za polietilenske cijevi... Dizajn nije bez nedostataka. Tako, na primjer, ugradnja dilatacije u obliku slova U u sustav grijanja zahtijeva potrošnju dodatni materijal u obliku cijevi, uglova, brisača. Za grijaće mreže sve je komplicirano ugradnjom dodatnih nosača.

Zahtjevi za instalaciju i troškovi instalacije za uređaje u obliku slova U

Unatoč relativnoj jednostavnosti uređaja, ugradnja kompenzatora u obliku slova U nije uvijek niža u usporedbi s, primjerice, cijenom mjehura. Sada govorimo o cjevovodima velikog prečnika... U ovom slučaju troškovi dodatne elemente a njihova instalacija premašuje cijenu uređaja s mijehom, a ako uzmemo u obzir potrebu izgradnje nosača, tada će razlika u cijeni biti vrlo uočljiva.

Ako je ekspanzijski spoj izrađen savijanjem ravne cijevi, mora se imati na umu da bi radijus ovog zavoja trebao biti jednak osam radijusa same cijevi. Ako postoje šavovi, struktura je napravljena tako da ti šavovi padaju na ravne dijelove. Naravno, s formiranjem strmo savijenih zavoja morate odstupiti od ovih pravila.

Prednosti i nedostaci dizajna u obliku slova U

Preporučljivo je prijaviti se datoj vrsti dilatacijski spojevi pri postavljanju cjevovoda malih promjera. Ovdje treba napomenuti da je raspon veličina mješnih dilatacijskih spojeva nešto širi. Lakat u obliku slova U dobro se nosi s vibracijama, ali za njegovu proizvodnju potrebna je velika količina materijala, što značajno povećava cijenu uređaja.

Usporedba karakteristika mijeha i dilatacijskih spojeva u obliku slova U otkriva glavne prednosti i nedostatke svake vrste uređaja. Na primjer, dilatacijski spoj u obliku slova U mora se povremeno servisirati i čistiti od naslaga. Mehanički dilatacijski spojevi ne trpe takve nedostatke.

Još jedna stvar koju bih želio primijetiti tiče se kompenzacijske sposobnosti dviju vrsta uređaja. Ako uzmemo u obzir samo apsolutne vrijednosti, tada se u tom pogledu ne uočava jasna prednost s obje strane. Međutim, da biste povećali maksimalni pomak u U-obliku dilatacije, morat ćete povećati veličinu koljena. Za dilatacijski mjehur dovoljno je koristiti dvodjelnu valovitu ploču, koja praktički ne utječe na dimenzije.

Želim dodati u kasicu kasicu pozitivna svojstva kvaliteta kao što je nedostatak kontrole tokom rada. No, u gusto naseljenom području nema uvijek slobodnog prostora za uređenje cjevovoda s dilatacijskim spojem u obliku slova U. Koljeno se može ugraditi samo u vodoravne dijelove, dok se dilatacijski mjehur može postaviti u bilo koji ravni dio.

Konačno, još jedna prednost mješnog spoja je to što ne povećava otpor protoku tekućine i plina. Lakat u obliku slova U uvelike će smanjiti brzinu protoka. Kada koristite ovu vrstu uređaja u kućni sistem potrebno je instalirati grijanje cirkulaciona pumpa, jer zbog prirodne konvekcije tekućina možda neće cirkulirati, nailazeći na prepreku na putu.

Proračuni za dilatacijske spojeve

Nedostatak GOST standarda za Uređaji u obliku slova U ponekad značajno kompliciraju zadatak planiranja projekta, stoga je potreban preliminarni izračun dilatacije U-oblika. Prije svega, morate graditi na potrebama projekta. Uzimaju se u obzir dimenzije cjevovoda, njegov promjer, maksimalni pritisak i veličina očekivanog pomaka.

To znači da teško da će biti moguće kupiti gotove dilatacije. Za svaki konkretan slučaj to se mora učiniti lično. Ovo je još jedan nedostatak u odnosu na mijeh.

Prilikom izračunavanja parametara potrebno je uzeti u obzir sljedeća ograničenja i uvjete:

• čelik se koristi kao materijal za cjevovod;
• kompenzatori su dizajnirani za vodu i plinovite medije;
• maksimalni pritisak nosača ne prelazi 1,6 atmosfere;
• kompenzator mora imati pravilan oblik u obliku slova "P";
• montira se samo na vodoravne dijelove;
• utjecaj vjetra je isključen.

Treba shvatiti da se ovi parametri smatraju idealnim. U stvarnim uvjetima moguće je promatrati samo nekoliko točaka. Što se tiče temperature medija, potrebno je maksimalno uzeti njenu vrijednost, a temperaturu okolnog zraka na minimum.

Instalacija kompenzatora

Prilikom izgradnje autoputa trebali biste koristiti određena pravila, koji se također tiču ​​rasporeda dilatacijskih spojeva u obliku slova U. Postavlja se tako da je prevjes usmjeren na desnu stranu. Stranice određuju gledajući cjevovod od izvora do sudopera. Ako nema mjesta za kompenzator s desne strane, let se vrši ulijevo, međutim, povratnu liniju će morati voditi s desna strana, a to dovodi do promjena u projektu.

Prije direktnog puštanja u rad toplovoda potrebno je prethodno prethodno rastezanje ekspanzijskog spoja. Napunjene cijevi su pod pretjeranim pritiskom, pa ako se ovaj postupak ne obavi, metal će uskoro početi propadati.

Napetost se stvara posebnim dizalicama, a nakon pokretanja uklanjaju se, a koljeno zauzima prethodni položaj. Količina napetosti naznačena je podacima u pasošu za svaki uređaj. Prilikom postavljanja nosača potrebno je izračunati njihovu lokaciju, moraju biti smješteni tako da deformacije vode samo do osnog pomaka cijevi na nosaču.

U toplinskim mrežama naširoko se koriste kutije za punjenje, U-oblik i mijeh (valoviti) dilatacijski spojevi. Ekspanzione spojnice moraju imati dovoljan kompenzacijski kapacitet za prilagođavanje toplinskog izduženja dijela cjevovoda između nepomičnih nosača, dok najveća naprezanja u radijalnim dilatacijskim spojevima ne smiju prelaziti dopuštena (obično 110 MPa).

Toplinsko rastezanje proračunate dionice cjevovoda
, mm, određuje formula

(81)

gdje
- prosječni koeficijent linearnog širenja čelika,

(za tipične izračune možete uzeti
),

- izračunata razlika temperature, utvrđena formulom

(82)

gdje - projektirana temperatura rashladna tečnost, oko C;

- projektna temperatura vanjskog zraka za projektiranje grijanja, o S;

L - udaljenost između fiksnih nosača, m (vidi Dodatak br. 17).

Kompenzacijski kapacitet dilatacijskih kutija za brtvljenje smanjen je za marginu od 50 mm.

Odgovor kutije za punjenje- sila trenja u pakovanju zaptivki određuje formula

gdje - radni pritisak rashladna tečnost, MPa;

- dužina sloja pakovanja duž ose dilatacijski spoj kutije za punjenje, mm;

- vanjski promjer dilatacije dilatacijske kutije, m;

- koeficijent trenja ambalaže o metal uzima se jednak 0,15.

Prilikom odabira kompenzatora, njihova kompenzacijska sposobnost i tehnički parametri mogu se odrediti prema aplikaciji.

Aksijalna reakcija mjehovih dilatacijskih spojevasastoji se od dva pojma:

(84)

gdje - aksijalna reakcija uzrokovana deformacijom vala, određena formulom

(85)

ovdje --l - termičko produženje dio cjevovoda, m;

 - krutost vala, N / m, uzeta prema pasošu kompenzatora;

n je broj valova (leća).

- aksijalna reakcija iz unutrašnjeg pritiska, određena formulom

(86)

ovdje - koeficijent u zavisnosti od geometrijskih dimenzija i debljine zida talasa, prosječno jednak 0,5 - 0,6;

D i d - respektivno, vanjski i unutarnji promjer valova, m;

- višak pritiska rashladne tečnosti, Pa.

Prilikom izračunavanja samokompenzacije glavni zadatak je odrediti maksimalno naprezanje u podnožju kratkog kraka kuta rotacije rute, koje se određuje za kutove rotacije 90 ° duž formula

(87)

za uglove veće od 90 °, tj. 90 + , po formuli

(88)

gdje je l produženje kratkog kraka, m;

l je dužina kratkog kraka, m;

E je modul uzdužne elastičnosti, jednak u prosjeku za čelik 2 · 10 5 MPa;

d je vanjski promjer cijevi, m;

- odnos dužine duge ruke prema dužini kratke.

Prilikom izračunavanja kutova za samokompenzaciju, vrijednost maksimalnog naprezanja  ne smije prelaziti [] = 80 MPa.

Prilikom postavljanja nepomičnih oslonaca na uglovima zavoja koji se koriste za samokompenzaciju, mora se imati na umu da zbroj dužina krakova ugla između oslonaca ne smije biti veći od 60% maksimalne udaljenosti za ravne dionice . Također treba imati na umu da maksimalni kut rotacije koji se koristi za samokompenzaciju ne smije prelaziti 130 °.