Varmenetværkskompensatorer. Denne artikel vil fokusere på valg og beregning af ekspansionsfuger til varme netværk.

Hvad er kompensatorer til? Lad os starte med det faktum, at når det opvarmes, udvides ethvert materiale, hvilket betyder, at varmeledningsnetværkernes rørledninger forlænges, når temperaturen af ​​kølevæsken, der passerer gennem dem, stiger. Til problemfri drift af varmeanlægget anvendes ekspansionsfuger, der kompenserer for forlængelsen af ​​rørledningerne, når de komprimeres og strækkes, for at undgå at klemme rørledningerne og deres efterfølgende trykfald.

Det skal bemærkes, at for muligheden for ekspansion og sammentrækning af rørledninger er ikke kun ekspansionsfuger designet, men også et system af understøtninger, som igen kan være både "glidende" og "døde". Hvordan normalt i Rusland kvalitetskontrol af varmebelastning - altså når temperaturen ændres miljø, temperaturen ved udgangen af ​​varmeforsyningskilden ændres. På bekostning af kvalitetsregulering varmeforsyning - antallet af for rørledninger stiger. Levetiden for rørledninger falder, risikoen for klemning øges. Kvantitativ belastningsregulering er som følger - temperaturen ved udgangen fra varmeforsyningskilden er konstant. Hvis det er nødvendigt at ændre varmebelastningen, ændres kølevæskens strømningshastighed. I dette tilfælde fungerer metallet i varmeledningsrørledningerne under lettere forhold, ekser minimale og øger derved ressourcen til varmeledningsnettets rørledninger. Derfor skal deres egenskaber og mængde bestemmes med ekspansionsmængden af ​​rørledningen, inden man vælger ekspansionsfuger.

Formel 1:

δL = L1 * a * (T2-T1) hvor

δL - længden af ​​rørledningens forlængelse,

ml1 - længden af ​​den lige sektion af rørledningen (afstand mellem faste understøtninger),

ma - koefficient for lineær ekspansion (for jern er 0,000012), m / deg.

T1 - Maksimal temperatur rørledning (den maksimale temperatur for kølevæsken tages),

T2 - minimumstemperatur rørledning (du kan tage den minimale omgivelsestemperatur), ° С

Lad os som et eksempel overveje løsningen af ​​et elementært problem for at bestemme mængden af ​​rørledningens forlængelse.

Opgave 1. Bestem, hvor meget længden af ​​en lige sektion af en 150 meter lang rørledning vil stige, forudsat at temperaturen på kølevæsken er 150 ° C, og omgivelsestemperaturen er opvarmningsperiode-40 ° C.

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

Svar: rørledningens længde vil stige med 0,342 meter.

Efter at have bestemt mængden af ​​forlængelse, bør du klart forstå, hvornår du har brug for, og hvornår du ikke har brug for en kompensator. For et bestemt svar på dette spørgsmål du skal have et klart rørledningsdiagram med dets lineære dimensioner og understøtninger, der er anvendt på det. Det skal klart forstås, at en ændring i rørledningens retning er i stand til at kompensere for forlængelser, med andre ord en drejning med overordnede dimensioner ikke mindre end kompensatorens størrelse, med korrekt arrangementet af understøtninger, er i stand til at kompensere for den samme forlængelse som kompensatoren.

Og så, efter at vi har bestemt længden af ​​rørledningens forlængelse, kan vi gå videre til udvælgelsen af ​​ekspansionsfuger, du skal vide, at hvert ekspansionsled har en grundlæggende egenskab - dette er kompensationsbeløbet. Faktisk er valget af antal ekspansionsfuger reduceret til valg af type og designfunktioner For at vælge typen af ​​ekspansionsled, er det nødvendigt at bestemme diameteren på røret i varmeanlægget baseret på båndbredde trompeter krævet strøm varmeforbruger.

Tabel 1. Forhold mellem U-formede ekspansionsfuger lavet af bøjninger.

Tabel 2. Valg af antal U-formede ekspansionsfuger baseret på deres kompenserende kapacitet.

Opgave 2 Bestemmelse af antal og størrelse af ekspansionsfuger.

For en rørledning med en diameter på DN 100 med en lige sektionslængde på 150 meter, forudsat at bærerens temperatur er 150 ° C, og omgivelsestemperaturen i fyringssæsonen er -40 ° C, bestemmes antallet af ekspansionsfuger . BL = 0,342 m (se opgave 1). 1 og tabel 2 bestemmes med dimensioner af n-formede ekspansionsfuger (med dimensioner på 2x2 m kan kompensere for 0,134 meter rørledningforlængelse), vi skal kompensere for 0,342 meter, derfor Ncomp = bL / ∂x = 0,342 / 0,134 = 2,55, rund til nærmeste helt tal i stigningsretningen, og at - 3 kompensatorer med dimensioner på 2x4 meter er påkrævet.

I øjeblikket bliver linsekompensatorer mere udbredt, de er meget mere kompakte end U-formede, men en række begrænsninger tillader ikke altid deres brug. Ressource n- formet kompensator meget højere end linseformet, pga dårlig kvalitet kølevæske. Nederste del linsekompensatoren er normalt "tilstoppet" med slam, hvilket bidrager til udviklingen af ​​parkeringskorrosion af kompensatormetallet.

Hej! Ved opvarmning har rørledningerne i varmeforsyningssystemet en tendens til at forlænge. Og hvor meget de stiger i længden afhænger af deres indledende dimensioner, af det materiale, de er fremstillet af, og temperaturen af ​​stoffet, der transporteres gennem rørledningen. Potentielt kan en ændring i de lineære dimensioner af rørledninger føre til ødelæggelse af gevind, flanger, svejsede samlinger, beskadigelse af andre elementer. Ved konstruktion af rørledninger tages det selvfølgelig i betragtning, at de forlænges ved opvarmning og forkortes, når der opstår lave temperaturer.

Selvkompensation af varmeledninger og yderligere kompenserende elementer

Der er et sådant fænomen inden for varmeforsyning som selvkompensation. Dette forstås som rørledningens evne til uafhængigt uden hjælp af specielle enheder og anordninger at kompensere for de ændringer i størrelse, der opstår som følge af termiske effekter på grund af metalets elasticitet og den geometriske form. Selvkompensation er kun mulig, hvis der er bøjninger eller bøjninger i rørsystemet. Det er imidlertid ikke altid muligt under design og installation at oprette et stort antal sådanne "naturlige" kompenserende mekanismer. I sådanne tilfælde er det relevant at tænke på at oprette og installere ekstra ekspansionsfuger... De er af følgende typer:

U-formet;

linse;

pakkeæske;

bølget.

Metoder til fremstilling af U-formede ekspansionsfuger

I denne artikel vil vi tale detaljeret om U-formede ekspansionsfuger, som er de mest almindelige i dag. Disse produkter, dækket med polyethylenskeder, kan bruges på alle typer teknologiske rørledninger. Faktisk er de en af ​​metoderne til selvkompensation - på et kort afsnit oprettes flere bøjninger i form af bogstavet "P", og derefter fortsætter rørledningen i en lige linje. Sådanne U-formede strukturer er fremstillet af buede rør i ét stykke, af rørpartier eller bøjninger, der er svejset sammen. Det vil sige, at de er fremstillet af det samme materiale, af samme stålkvalitet som rørene.

Det er mest økonomisk at bøje ekspansionsfuger fra et solidt rør. Men hvis produktets samlede længde er mere end 9 meter, skal de være lavet af to, tre eller syv dele.

Hvis kompensatoren skal bestå af to komponentdele, så er sømmen placeret på det såkaldte udhæng.

Det tredelte design forudsætter, at produktets bøjede "bagside" dannes af et enkelt stykke rør, og derefter svejses to lige grene til det.

Når der er syv dele, skal fire af dem være albuer, og de andre tre skal være dyser.

Det er også vigtigt at huske, at bøjningsradius for bøjningerne ved forberedelse af ekspansionsfuger fra lige dele skal være lig med fire ydre diametre på røret. Dette kan udtrykkes med følgende enkle formel: R = 4D.

Uanset hvor mange dele den beskrevne ekspansionsfuge er lavet, er det altid tilrådeligt at placere svejsningen på en lige forgreningsdel, der vil være lig med rørdiameteren (dog ikke mindre end 10 centimeter). Der er dog også stejlt bøjede bøjninger, hvor der slet ikke er lige elementer - i dette tilfælde kan du afvige fra ovenstående regel.

Fordele og ulemper ved de pågældende produkter

Kompensatorer af denne type eksperter anbefaler at bruge det til rørledninger med lille diameter - op til 600 millimeter. Sektioner i form af store bogstaver "P" på disse rørledninger, i tilfælde af vibrationer, slukker dem effektivt ved at ændre deres position langs længdeaksen. Dette tillader sådan set ikke udsving at "bevæge sig fremad" langs varmeanlægget. I rørledninger, der kræver demontering for at udføre rengøring, leveres U-formede ekspansionsfuger yderligere med forbindelsesdele på flangerne.

U-formede produkter er gode, fordi de ikke har brug for kontrol under drift. Dette adskiller dem fra produkter fra kirteltypen, til vedligeholdelse af hvilke der er behov for særlige grenkamre. Til arrangementet af U-formede ekspansionsfuger kræves der dog lidt plads, og i en tæt bebygget by findes den ikke altid.

Ekspansionsfugerne, der overvejes, har naturligvis ikke kun fordele, men også ulemper. Den mest oplagte af dem er dette - rør forbruges desuden til fremstilling af ekspansionsfuger, og de koster penge. Derudover fører installationen af ​​disse ekspansionsfuger til det faktum, at den samlede modstand mod varmebærerfluidens bevægelse øges. Plus, sådanne ekspansionsfuger kendetegnes ved deres betydelige størrelse og behovet for særlige understøtninger.

Beregninger for U-formede ekspansionsfuger

I Rusland er parametrene for U-formede ekspansionsfuger stadig ikke standardiseret. De produceres i overensstemmelse med projektets behov og i henhold til de data, der er foreskrevet i dette projekt (type, dimensioner, diameter, materiale osv.). Men alligevel skal man selvfølgelig ikke tilfældigt bestemme dimensionerne på den U-formede kompensator. Særlige beregninger hjælper dig med at finde ud af kompensatorens dimensioner, der vil være tilstrækkelige til at kompensere for deformationer af varmelegemet på grund af temperaturforskelle.

I sådanne beregninger accepteres som regel følgende betingelser:

rørledningen er lavet af stålrør;

vand eller damp strømmer gennem det;

trykket inde i rørledningen ikke overstiger 16 bar;

temperatur Arbejdsmiljø ikke mere end 2000 grader celsius

kompensatorer er symmetriske, længden af ​​en arm er strengt lig længden af ​​den anden arm;

rørledningen er i en vandret position;

vindtryk og andre belastninger virker ikke på rørledningen.

Som vi kan se, er her taget ideelle forhold, hvilket naturligvis gør de endelige tal meget vilkårlige og omtrentlige. Men en sådan beregning giver dig stadig mulighed for at reducere risikoen for skader på rørledningen under drift.

Og endnu en vigtig tilføjelse. Ved beregning af ændringen i rørledningen under påvirkning af varme tages den højeste temperatur af det transporterede vand eller damp som grundlag, og omgivelsestemperaturen tværtimod er sat til et minimum.

Montering af ekspansionsfuger

Det er nødvendigt at samle ekspansionsfuger på et stativ eller på en absolut flad solid platform, som det vil være praktisk at producere svejseværker og pasform. Når du starter arbejdet, skal du nøjagtigt plotte aksen for den fremtidige P-sektion og installere kontrolfyr til udvidelsesfugeelementerne.

Efter at have lavet ekspansionsfugerne skal du også kontrollere deres dimensioner - afvigelsen fra de skitserede linjer må ikke overstige fire millimeter.

Stedet for U-formede ekspansionsfuger vælges normalt med højre side varmeledninger (set fra varmekilden til slutpunktet). Hvis der ikke er nødvendig plads til højre, er det muligt (men kun som en undtagelse) at arrangere et udhæng til ekspansionsleddet til venstre uden at ændre de overordnede designmål. Med denne løsning, med uden for vil blive placeret retur pipeline, og dens dimensioner viser sig at være lidt større end dem, der kræves ifølge foreløbige beregninger.

Opstart af kølemiddel skaber altid betydelig belastning i metalrør. For at klare det skal den U -formede ekspansionsled strækkes maksimalt under installationen - dette vil øge effektiviteten. Strækning udføres efter installation og fastgørelse af understøtningerne på begge sider af ekspansionsleddet. Rørledningen skal, når den er strakt i zoner med svejsning til understøtningerne, forblive strengt ubevægelig. U-formede ekspansionsled i dag strækkes ved hjælp af taljer, donkraft og andre lignende enheder. Mængden af ​​foreløbig strækning af kompenseringselementet (eller mængden af ​​dets kompression) skal angives i passet til varmeledning og designdokumenter.

Hvis placering er planlagt U-formede elementer i grupper på flere rørledninger, der kører parallelt, så er strækningen erstattet af en sådan procedure som at strække rørene i en "kold" tilstand. Denne mulighed forudsætter også en særlig procedure til udførelse af installationsprocedurer. I dette tilfælde skal ekspansionsleddet først og fremmest installeres på understøtningerne og samlingerne svejses.

Men samtidig bør der forblive et hul i en af ​​samlingerne, hvilket svarer til den angivne forlængelse af P-ekspansionsleddet. For at undgå et fald i produktets kompenserende evne og for at forhindre forvridninger, for spændinger, bør du bruge en samling, der vil være placeret fra kompensatorens symmetriakse i en afstand på 20 til 40 rørdiametre.

Installation af understøtninger

Særligt skal nævnes installation af understøtninger til P-ekspansionsfuger. De skal monteres, så rørledningen kun bevæger sig langs længdeaksen og ikke andet. I dette tilfælde overtager kompensatoren alle de resulterende langsgående vibrationer.

I dag er det for en P-kompensator nødvendigt at installere mindst tre kvalitet bakker op. To af dem skal placeres under de sektioner af ekspansionsleddet, der lægger til med hovedrørledningen (det vil sige under de to lodrette pinde af bogstavet "P"). Det er også tilladt at montere understøtningerne på selve rørledningen tæt på ekspansionsleddet. Desuden skal der være mindst en halv meter mellem kanten af ​​understøtningen og den svejsede samling. En anden støtte er skabt under kompensatorens bagside (med en vandret pind i bogstavet "P"), normalt på en særlig ophængning.

Hvis varmeanlægget har en hældning, skal sidedelene af de U-formede elementer være placeret strengt i niveau (det vil sige, at hældningen skal overholdes). I de fleste tilfælde installeres U-formede ekspansionsfuger vandret. Hvis ekspansionsleddet er installeret lodret i bunden, skal et passende dræningssystem organiseres.

Hvilke data om kompensatorer skal indtastes i passet til varmeanlægget?

Ved afslutningen af ​​installationen af ​​den U-formede kompensator indtastes følgende oplysninger i varmerørspasset:

tekniske specifikationer kompensator, producent og fremstillingsår;

afstanden mellem understøtningerne, den kompensation, der skal foretages, og mængden af ​​strækning;

omgivelsestemperatur i den periode, hvor arbejdet blev udført, og datoen for installationen.

Som for eksempel kompensationsevnen U-formet produkt, så har den en klar afhængighed af bredden, af bøjningsradius og udhæng.

Beregning af ekspansionsfuger

Fast fastgørelse af rørledninger udføres for at forhindre spontan forskydning under forlængelse. Men i mangel af enheder, der opfatter rørledningernes forlængelser mellem de faste armaturer, opstår der store spændinger, der kan deformere og ødelægge rørene. Der ydes kompensation for rørforlængelser forskellige enheder hvis funktionsprincip kan opdeles i to grupper: 1) radiale eller fleksible anordninger, der opfatter forlængelsen af ​​varmeledere ved bøjning (flad) eller torsion (rumlige) buede rørsektioner eller bøjning af specielle elastiske skær af forskellige former; 2) aksiale anordninger af glidende og elastiske typer, hvor forlængelserne opfattes ved teleskopisk bevægelse af rør eller komprimering af fjederindsatser.

Fleksible kompensationsanordninger er de mest almindelige. Den enkleste kompensation opnås ved den naturlige fleksibilitet i selve rørledningens svingninger, bøjet i en vinkel på ikke mere end 150 °.

Stigninger og fald af rør kan bruges til naturlig kompensation, men naturlig kompensation er ikke altid nødvendig. Enheden til kunstige kompensatorer bør kun behandles efter brug af alle mulighederne for naturlig kompensation.

I lige sektioner løses kompensationen af ​​rørforlængelser ved hjælp af specielle fleksible ekspansionsfuger i forskellige konfigurationer. Lyre ekspansionsfuger, især med læg, af alle fleksible ekspansionsfuger har den største elasticitet, men på grund af øget korrosion af metallet i folderne og øget hydraulisk modstand, bruges de sjældent. U-formede ekspansionsfuger med svejsede og glatte bøjninger er mere almindelige; U-formede kompensatorer med folder, som lireformede, bruges sjældnere af ovenstående årsager.

Fordelen ved fleksible ekspansionsfuger er, at de ikke har brug for vedligeholdelse, og at der ikke kræves kamre til deres installation i nicher. Desuden overfører fleksible ekspansionsfuger kun ekspansionsreaktioner til faste understøtninger. Ulemperne ved fleksible ekspansionsfuger inkluderer: øget hydraulisk modstand, øget rørforbrug, store dimensioner, der gør det svært at bruge dem i bypakninger, når ruten er mættet med byens underjordiske kommunikation.

Objektivkompensatorer tilhører aksiale ekspansionsled elastisk type. Kompensatoren samles ved svejsning fra halvlinser lavet af stempling fra tynde plader med høj styrke. Kompenseringskapaciteten for en halv linse er 5-6 mm. Det er tilladt at kombinere 3-4 linser i kompensatordesignet, mere uønsket på grund af tab af elasticitet og lukning af linserne. Hver linse muliggør vinkelbevægelse af rør op til 2-3 °, derfor kan linseekspansionsfuger bruges, når der lægges netværk på ophængte understøtninger, der skaber store forvrængninger af rørene.

Glidende aksial kompensation skabes ved ekspansionsbokse ekspansionsfuger. Hidtil er forældede støbejernsflangekonstruktioner blevet bredt fortrængt af den lette, stærke og let at fremstille stålsvejset struktur vist i figur 5.2.

Figur 5.2. Wafer-type ensidig svejset kirteludvidelse: 1-trykflange; 2 - grub aksel; 3 - pakning af pakningskasse; 4- modaksel; 5 - glas; 6 - krop; 7 - overgang af diametre

Kompensation for temperaturudvidelser af rørledninger tildeles når gennemsnitstemperatur kølevæske mere end + 50 ° С. Termiske bevægelser af varmeledninger skyldes lineær forlængelse af rør ved opvarmning.

For problemfri drift af varmeanlæg er det nødvendigt, at kompenseringsanordningerne er designet til maksimal forlængelse af rørledningerne. På grundlag heraf antages kølevæsketemperaturen ved beregning af forlængelserne at være maksimal og omgivelsestemperaturen - minimum og lig med: 1) udendørsluftens konstruktionstemperatur ved design af varme - for overliggende lægning netværk på udendørs; 2) den beregnede lufttemperatur i kanalen - for kanallægning netværk; 3) jordens temperatur i dybden af ​​de kanalløse varmeledninger ved designtemperaturen af ​​udeluften til design af opvarmning.

Lad os beregne den U-formede ekspansionsfuge, der er placeret mellem to faste understøtninger, på sektion 2 af varmeanlægget med en længde på 62,5 m og rørdiametre: 194x5 mm.

Figur 5.3 U-formet kompensatordiagram

Lad os bestemme den termiske forlængelse af rørledningen ved hjælp af formlen:

hvor b - koefficienten for lineær forlængelse af stålrør tages afhængigt af temperaturen, i gennemsnit b = 1,2? 10 -5 m /? C; t er temperaturen af ​​kølevæsken, С; t 0 = -28? С - omgivelsestemperatur.

Under hensyntagen til den foreløbige strækning for den samlede forlængelse på 50%:

Ved at kende den termiske forlængelse grafisk, bestemmes rørdiameteren ud fra nomogrammet for længden af ​​den U-formede ekspansionsled, som er 2,4 m.

I varmenetværk bruges pakningskasse, U-formet og bælge (bølget) ekspansionsfuger i vid udstrækning. Ekspansionsfugerne skal have tilstrækkelig kompenserende kapacitet til at rumme rørledningens sektions termiske forlængelse mellem de faste understøtninger, mens de maksimale spændinger i de radiale ekspansionsfuger ikke bør overstige de tilladte (normalt 110 MPa).

Termisk forlængelse af den beregnede sektion af rørledningen
, mm, bestemmes af formlen

(81)

hvor
- den gennemsnitlige koefficient for lineær ekspansion af stål

(for typiske beregninger kan du tage
),

- den beregnede temperaturforskel, bestemt af formlen

(82)

hvor - design temperatur kølevæske, ca. C;

- designtemperatur for udeluften til opvarmning, о С;

L - afstand mellem faste understøtninger, m (se bilag nr. 17).

Udligningskapaciteten af ​​pakdåseudvidelsesfugerne reduceres med en margen på 50 mm.

Fyldboksrespons- friktionskraft i pakningskasseemballage bestemmes af formlen

hvor - driftstryk kølevæske, MPa;

- pakkelagets længde langs aksen pakdåse ekspansionsled, mm;

- udvendige diameter af pakdåse ekspansionsled, m;

- pakningens friktionskoefficient mod metallet tages lig med 0,15.

Ved valg af kompensatorer kan deres kompenserende kapacitet og tekniske parametre bestemmes i henhold til applikationen.

Aksial reaktion af bælge ekspansionsfugerbestår af to udtryk:

(84)

hvor - aksial reaktion forårsaget af bølgedeformation, bestemt af formlen

(85)

her --l - termisk forlængelse rørledningssektion, m;

 - bølgestivhed, N / m, taget i henhold til kompensatorens pas;

n er antallet af bølger (linser).

- aksial reaktion fra indre tryk, bestemt af formlen

(86)

her - koefficient afhængigt af de geometriske dimensioner og tykkelsen af ​​bølgevæggen, svarende til i gennemsnit 0,5 - 0,6;

D og d - henholdsvis den ydre og indre diameter af bølgerne, m;

- overtryk af kølevæsken, Pa.

Ved beregning af egenkompensation hovedopgaven er at bestemme den maksimale spænding ved bunden af ​​den korte arm af ruterotationsvinklen, som bestemmes for 90 ° rotationsvinklerne langs formel

(87)

for vinkler mere end 90 °, dvs. 90 + , med formlen

(88)

hvor l er den korte arms forlængelse, m;

l er længden af ​​den korte arm, m;

E er modulet for længdeelasticitet, i gennemsnit lig med stål 2,105 MPa;

d er rørets ydre diameter, m;

- forholdet mellem længden af ​​den lange arm og længden af ​​den korte.

Ved beregning af vinklerne til selvkompensation bør værdien af ​​den maksimale spænding  ikke overstige [] = 80 MPa.

Når man placerer faste understøtninger i de svinghjørner, der bruges til selvkompensation, skal man huske på, at summen af ​​længderne af armene i vinklen mellem understøtningerne ikke må være mere end 60% af den maksimale afstand for lige sektioner . Det skal også huskes på, at den maksimale rotationsvinkel, der bruges til selvkompensation, ikke må overstige 130 °.

I dag udføres brugen af ​​U-formede ekspansionsfuger eller andre, hvis stoffet, der passerer gennem rørledningen, er karakteriseret ved en temperatur på 200 grader Celsius eller højere samt højt tryk.

Generel beskrivelse af ekspansionsfuger

Metaludvidelsesfuger er enheder, der er designet til at kompensere eller afbalancere forskellige faktorers indflydelse på driften af ​​rørledningssystemer. Med andre ord er hovedformålet med dette produkt at sikre, at der ikke er nogen beskadigelse af røret under transport af stoffer langs det. Sådanne netværk, der sikrer transport af arbejdsmiljøet, er næsten konstant udsat for sådanne negative påvirkninger som termisk ekspansion og tryk, vibrationer og bundfald.

Det er for at fjerne disse fejl, at det er nødvendigt at installere fleksible elementer, som er blevet kaldt kompensatorer. Den U-formede type er blot en af ​​mange typer, der bruges til dette formål.

Hvad er U-formede elementer

Det skal med det samme bemærkes, at den U-formede type dele er den enkleste løsning, der hjælper med at løse kompensationsproblemet. Denne kategori af enheder har mest bred vifte applikationer med hensyn til temperaturindikatorer samt trykindikatorer. Til fremstilling af U-formede ekspansionsfuger bruges enten et langt rør, som er bøjet de rigtige steder, eller de svejser til flere bøjede, stejlt bøjede eller svejsede bøjninger. Det er værd at bemærke her, at nogle af rørledningerne periodisk skal skilles ad for rengøring. I sådanne tilfælde fremstilles ekspansionsfuger af denne type med forbindelsesender på flanger.

Da det U-formede ekspansionsled er det enkleste design, har det en række visse ulemper. Disse omfatter højt forbrug rør for at skabe et element, store dimensioner, behovet for installation af ekstra understøtninger samt tilstedeværelsen af ​​svejsede samlinger.

Udvidelsesfælles krav og omkostninger

Hvis vi overvejer installationen af ​​U-formede ekspansionsfuger ud fra materielle ressourcer, så deres installation i systemer med stor diameter... Forbruget af rør og materielle ressourcer til oprettelse af ekspansionsleddet vil være for højt. Her kan du sammenligne dette udstyr c Handlingen og parametrene for disse elementer er omtrent de samme, men installationsomkostningerne for en U-formet er cirka dobbelt så meget. Hovedårsagen til denne udgift Penge i det faktum, at der er brug for mange materialer til konstruktion, samt installation af yderligere understøtninger.

For at den U-formede kompensator helt kan neutralisere trykket på rørledningen, uanset hvor den kommer fra, er det nødvendigt at montere sådanne enheder på et tidspunkt med en forskel på 15-30 grader. Disse parametre er kun egnede, hvis temperaturen af ​​arbejdsstoffet inde i netværket ikke overstiger 180 grader Celsius og ikke falder til under 0. Kun i dette tilfælde og med denne installation vil enheden kunne kompensere for belastningen på rørledning fra jordbevægelser fra ethvert punkt.

Installationsberegninger

Beregningen af ​​den U-formede kompensator er at finde ud af hvilken minimumsstørrelser enheden er nok til at kompensere for trykket på rørledningen. For at udføre beregningen bruges visse programmer, men denne operation kan udføres selv via online applikationer. Det vigtigste her er at overholde visse anbefalinger.

• Den maksimale belastning, der anbefales på bagsiden af ​​kompensatoren, ligger i området fra 80 til 110 MPa.
• Der er også en sådan indikator som ekspansionsledets udhæng til den ydre diameter. Denne parameter det anbefales at tage inden for H / Dn = (10 - 40). Med sådanne værdier skal man huske på, at 10Dn svarer til en pipeline med en indikator på 350DN og 40Dn - til en pipeline med en parameter på 15DN.
• Ved beregning af et U-formet ekspansionsled er det også nødvendigt at tage højde for enhedens bredde til dets udhæng. Optimale værdier betragtes som L / H = (1 - 1,5). Imidlertid er andre numeriske parametre tilladt her.
• Hvis det under beregningen viser sig, at det for en given pipeline er nødvendigt at oprette en for stor kompensator af denne type, anbefales det at vælge en anden type enhed.

Beregningsbegrænsninger

Hvis beregningerne udføres af en uerfaren specialist, er det bedre at sætte sig ind i nogle begrænsninger, der ikke kan overskrides ved beregning eller indtastning af data i programmet. For en U-formet ekspansionsled af rør er der følgende begrænsninger:

• Arbejdsstoffet kan enten være vand eller damp.
• Selve rørledningen må kun laves af stålrør.
• Maksimum temperaturindikator til arbejdsmiljøet - 200 grader Celsius.
• Det maksimale tryk, der observeres i netværket, må ikke overstige 1,6 MPa (16 bar).
• Ekspansionsleddet kan kun installeres på en vandret rørledningstype.
• Dimensionerne af det U-formede ekspansionsled skal være symmetriske, og skuldrene skal være de samme.
• Rørledningsnettet bør ikke opleve yderligere belastninger (vind eller andre).

Installation af enheder

For det første anbefales det ikke at lokalisere faste understøtninger længere end 10DN fra selve kompensatoren. Dette skyldes det faktum, at transmissionen af ​​understøtningens klemmemoment i høj grad vil reducere strukturens fleksibilitet.

For det andet anbefales det stærkt at dele sektionerne fra fast støtte til et U-formet ekspansionsled af samme længde, i hele netværket. Det er også vigtigt at bemærke her, at forskydningen af ​​enhedens installationssted fra midten af ​​rørledningen til en af ​​dets kanter vil øge den elastiske deformationskraft samt spændinger med ca. 20-40% af disse værdier der kan opnås, hvis strukturen er monteret i midten.

For det tredje anvendes strækning af de U-formede ekspansionsled for yderligere at øge kompenserende evnen. På installationstidspunktet vil strukturen opleve en bøjningsbelastning, og ved opvarmning vil den antage en ustresset tilstand. Når temperaturen når maksimal værdi, så får enheden strøm igen. På baggrund af dette er der foreslået en strækningsmetode. Forarbejde er at strække kompensatoren med et beløb, der vil være lig med det halve termisk forlængelse rørledning.

Fordele og ulemper ved designet

Hvis vi generelt taler om denne struktur, så kan vi med tillid sige, at den har sådanne positive egenskaber som let produktion, høj kompensationsevne, intet behov for vedligeholdelse, den indsats, der overføres til understøtningerne, er ubetydelig. Blandt de åbenlyse ulemper skiller følgende sig imidlertid ud: et stort materialeforbrug og en stor mængde plads besat af strukturen, en høj grad af hydraulisk modstand.