Fordeler med belg fremfor U-formede ekspansjonsfuger. Beregning av termisk utvidelse av rørledninger
Programmet er designet for raskt å vurdere kompensasjonskapasiteten til individuelle seksjoner av rørledningsruten, sjekke veggtykkelsen og beregne avstandene mellom støttene.
Rørledninger for overliggende, kanal og ikke-kanal (i bakken) installasjon beregnes.
Kom i gang nå
Det er veldig enkelt å komme i gang med programmet. For å jobbe i systemet må du registrere deg med adressen din e-post
. Etter å ha bekreftet adressen din, vil du kunne logge på med den.
Dataene dine lagres på serveren og er tilgjengelige for deg når som helst. Utveksling med serveren utføres ved hjelp av en sikker protokoll.
Beregninger utføres på serveren, hastigheten på deres utførelse avhenger ikke av ytelsen til enheten din.
Beregningskjerne
Kjernen i START-programvarepakken brukes til beregninger.
Beregningskjernen oppdateres samtidig med lanseringen av nye versjoner av START.
- Med StartExpress kan du definere:
- kompenserende evne til L-, Z-formede og U-formede ekspansjonsfuger ved legging av rørledninger over bakken og i underjordiske kanaler;
- kompenserende evne til svinger av L-, Z-formede og U-formede kompensatorer under kanalløs legging av rørledninger i bakken;
- veggtykkelse eller maksimalt trykk for rør i henhold til det valgte forskriftsdokumentet;
avstander mellom mellomliggende rørledningsstøtter basert på styrke- og stivhetsforhold;
Beregning av L-, Z-formede svinger og U-formede kompensatorer for kanalløs legging av rørledninger i bakken tillater, basert på et gitt overheng for en U-formet kompensator eller Z-formet sving og lengden på den korte armen til L. -formet sving, for å bestemme tillatt avstand mellom faste støtter, så er lengden på en seksjon av en rørledning som er klemt i bakken som kan kompenseres for en gitt temperaturforskjell. U-formede kompensatorer og L- og Z-formede svinger med vilkårlige vinkler vurderes. For de samme rørledningsseksjonene kan du utføre en verifikasjonsberegning - for gitte dimensjoner, bestemme spenninger, forskyvninger og belastninger på faste støtter.
For øyeblikket er to typer elementer tilgjengelige for brukeren:
- Rette rørledningsseksjoner. Verifikasjonsberegning og valg av veggtykkelse, beregning av spennlengder.
- Rørekspansjonsfuger av forskjellige konfigurasjoner (L, Z, U-formet) og plassering (vertikal og horisontal overjordisk installasjon, underjordisk kanalinstallasjon, underjordisk i bakken). Verifikasjonsberegning og valg av kompensatorparametere.
Reguleringsdokumenter i henhold til beregningen:
- RD 10-249-98 - Damp- og varmtvannsrørledninger
- GOST 55596-2013 - Varmenettverk
- CJJ/T 81-2013 - Varmenettverk (PRC-standard)
- SNIP 2-05.06-85 - Hovedrørledninger
- SP 36.13330.2012 - Hovedrørledninger
- GOST 32388-2013 - Prosessrørledninger
Brukergrensesnitt
Responsiv design tar automatisk hensyn til gjeldende skjermstørrelser og retning.
Applikasjonen er optimalisert for å fungere på ulike enheter - fra stasjonær datamaskin til smarttelefon.
Alltid tilgjengelig, alltid siste versjon
For å fungere er det nok å ha en Internett-tilkobling.
Dine data og beregningsresultater lagres på serveren, og du kan få tilgang til dem uansett hvor du er.
Nye versjoner utgis for alle typer enheter samtidig.
Høy beregningshastighet
Beregningshastigheten avhenger ikke av ytelsen til enheten din.
Alle beregninger utføres på servere utstyrt med det meste siste versjon kjerner START.
Antall prosessorer som brukes til beregninger endres dynamisk avhengig av belastningen.
Hallo! Ved oppvarming har rørledningene til varmesystemet en tendens til å forlenges. Og hvor mye de øker i lengde vil avhenge av deres opprinnelige dimensjoner, materialet de er laget av og temperaturen på stoffet som transporteres gjennom rørledningen. Potensielt endre lineære dimensjoner rørledninger kan føre til ødeleggelse av gjengede, flensede, sveisede forbindelser og skade på andre elementer. Selvfølgelig, når du designer rørledninger, tas det hensyn til at de forlenges når de varmes opp og forkortes når lave temperaturer oppstår.
Egenkompensering av varmenett og ekstra kompensasjonselementer
Det er noe slikt i varmeforsyningssektoren som egenkompensasjon. Dette betyr rørledningens evne til å uavhengig, uten hjelp av spesielle enheter og enheter, kompensere for de dimensjonsendringene som oppstår som et resultat av termiske effekter på grunn av metallets elastisitet og geometriske form. Egenkompensasjon er kun mulig dersom det er svinger eller svinger i rørsystemet. Men det er ikke alltid mulig under design og installasjon å lage et stort antall slike "naturlige" kompensasjonsmekanismer. I slike tilfeller er det viktig å tenke på å lage og installere ekstra kompensatorer. De er av følgende typer:
U-formet;
linse;
pakkboks;
bølgete.
Metoder for fremstilling av U-formede ekspansjonsfuger
I denne artikkelen vil vi snakke i detalj om U-formede ekspansjonsfuger, som er de vanligste i dag. Disse produktene, belagt med polyetylenkapper, kan brukes på alle typer prosessrørledninger. Faktisk er de en av metodene for selvkompensasjon - flere bøyer i form av bokstaven "P" opprettes i en kort seksjon, og deretter fortsetter rørledningen å løpe i en rett linje. Slike U-formede strukturer er laget av solide buede rør, fra seksjoner av rør eller bend som er sveiset sammen. Det vil si at de er laget av samme materiale, av samme stålkvalitet som rørene.
Det er mest økonomisk å bøye ekspansjonsfuger fra ett solid rør. Men hvis den totale lengden på produktet er mer enn 9 meter, bør de være laget av to, tre eller syv deler.
Hvis kompensatoren må lages fra to komponenter, så er sømmen plassert på det såkalte overhenget.
Den tredelte designen forutsetter at den bøyde "baksiden" av produktet vil bli laget av et enkelt rørstykke, og deretter sveises to rette bøyer til det.
Når det er ment å være syv deler, skal fire av dem være albuer, og de resterende tre skal være rør.
Det er også viktig å huske at bøyeradiusen til bøyninger ved forberedelse av ekspansjonsfuger fra rette deler må være lik fire ytre diametre av røret. Dette kan uttrykkes med følgende enkle formel: R=4D.
Uansett hvor mange deler den beskrevne kompensatoren er laget av, er det alltid tilrådelig å plassere sveisen på en rett del av utløpet, som vil være lik diameteren på røret (men ikke mindre enn 10 centimeter). Imidlertid er det også bratt buede svinger, der det ikke er noen rette elementer i det hele tatt - i dette tilfellet kan du avvike fra regelen ovenfor.
Fordeler og ulemper med de aktuelle produktene
Eksperter anbefaler å bruke kompensatorer av denne typen for rørledninger med liten diameter - opptil 600 millimeter. Seksjoner i form av store bokstaver "P" på disse rørledningene, når det oppstår vibrasjoner, demper dem effektivt ved å endre deres posisjon langs lengdeaksen. Dette lar så å si ikke vibrasjonene "bevege seg lenger" langs varmeledningen. I rørledninger som krever demontering for å rengjøre, er U-formede ekspansjonsfuger i tillegg utstyrt med koblingsdeler på flensene.
U-formede produkter er gode fordi de ikke krever overvåking under drift. Dette skiller dem fra kjertel-type produkter, som krever spesielle grenkamre for service. Montering av U-formede ekspansjonsfuger krever imidlertid noe plass, og i en tettbygd by er det ikke alltid tilgjengelig.
Kompensatorene under vurdering har selvfølgelig ikke bare fordeler, men også ulemper. Den mest åpenbare av dem er at for fremstilling av kompensatorer forbrukes ytterligere rør, og de koster penger. I tillegg fører installasjonen av disse kompensatorene til en økning i den totale motstanden mot bevegelsen av kjølevæsken. I tillegg kjennetegnes slike kompensatorer av deres betydelige størrelse og behovet for spesielle støtter.
Beregninger for U-formede ekspansjonsfuger
I Russland er parametere for U-formede ekspansjonsfuger fortsatt ikke standardiserte. De produseres i samsvar med prosjektets behov og i henhold til dataene som er foreskrevet i dette prosjektet (type, dimensjoner, diameter, materiale, etc.). Men fortsatt, selvfølgelig, bør du ikke bestemme dimensjonene til den U-formede kompensatoren tilfeldig. Spesielle beregninger vil hjelpe deg med å finne dimensjonene til kompensatoren som vil være tilstrekkelig til å kompensere for deformasjoner av varmeledningen på grunn av temperaturendringer.
I slike beregninger er det som regel akseptert følgende forhold:
rørledningen er laget av stålrør;
vann eller damp strømmer gjennom det;
trykket inne i rørledningen overstiger ikke 16 bar;
arbeidsmiljøtemperatur ikke mer enn 2000 grader Celsius
kompensatorer er symmetriske, lengden på en arm er strengt lik lengden på den andre armen;
rørledningen er i horisontal posisjon;
rørledningen er ikke påvirket av vindtrykk eller andre belastninger.
Som vi ser, tar de hit ideelle forhold, noe som selvfølgelig gjør de endelige tallene svært betingede og omtrentlige. Men slike beregninger gjør det likevel mulig å redusere risikoen for skade på rørledningen under drift.
Og enda et viktig tillegg. Ved beregning av endringer i en rørledning under påvirkning av varme, tas den høyeste temperaturen på vannet eller dampen som flyttes som grunnlag, og temperaturen miljø tvert imot er minimum satt.
Montering av ekspansjonsfuger
Det er nødvendig å montere ekspansjonsfuger på et stativ eller på en helt flat, hard plattform, hvor det vil være praktisk å utføre sveising og justering. Når du starter arbeidet, må du nøyaktig merke aksen til den fremtidige P-seksjonen og installere kontrollfyr for kompensatorelementene.
Etter å ha produsert kompensatorene, må du også sjekke dimensjonene deres - avviket fra de tiltenkte linjene bør ikke overstige fire millimeter.
Plassering for U-formede ekspansjonsfuger velges vanligvis med høyre side varmerør (hvis du ser fra varmekilden til sluttpunktet). Hvis det ikke er nødvendig plass til høyre, er det mulig (men bare som et unntak) å arrangere et overheng for kompensatoren til venstre uten å endre de generelle designdimensjonene. Med denne løsningen vil det være en returledning på utsiden, og dens dimensjoner vil være litt større enn det som kreves ifølge foreløpige beregninger.
Oppstart av kjølevæske skaper alltid betydelig belastning i metallrør. For å takle det, bør den U-formede kompensatoren strekkes maksimalt under installasjonen - dette vil øke effektiviteten. Strekking gjøres etter montering og fiksering av støttene på begge sider av kompensatoren. Når den er strukket, må rørledningen i områdene der den er sveiset til støttene forbli strengt ubevegelig. U-formede ekspansjonsfuger i dag strekkes ved hjelp av taljer, jekker og andre lignende enheter. Mengden av foreløpig strekking av kompensasjonselementet (eller mengden av dets kompresjon) må angis i passet for hovedoppvarmings- og designdokumentene.
Hvis det er planlagt å arrangere U-formede elementer i grupper på flere rørledninger som går parallelt, erstattes strekking av en prosedyre som å strekke rør i en "kald" tilstand. Dette alternativet krever også en spesiell prosedyre for å utføre installasjonsprosedyrer. I dette tilfellet bør ekspansjonsfugen først installeres på støtter og skjøtene sveises.
Men samtidig må det forbli et gap i en av leddene, som vil tilsvare den angitte strekningen til P-kompensatoren. For å unngå en reduksjon i kompensasjonsevnen til produktet og forhindre forvrengninger, for stramming bør du bruke en skjøt som vil være plassert fra kompensatorens symmetriakse i en avstand på 20 til 40 rørdiametre.
Montering av støtter
Spesielt verdt å nevne er installasjonen av støtter for P-kompensatorer. De må monteres slik at rørledningen bare beveger seg langs lengdeaksen og ingenting annet. I dette tilfellet vil kompensatoren absorbere alle resulterende langsgående vibrasjoner.
I dag, for en P-kompensator, er det nødvendig å installere minst tre høykvalitetsstøtter. To av dem skal være plassert under de delene av kompensatoren som er koblet til hovedrørledningen (det vil si under to vertikale pinner med bokstaven "P"). Det er også tillatt å installere støtter på selve rørledningen nær kompensatoren. Dessuten bør det være minst en halv meter mellom kanten av støtten og sveiseskjøten. En annen støtte er laget under baksiden av kompensatoren (en horisontal pinne i bokstaven "P"), vanligvis på en spesiell oppheng.
Hvis varmeledningen har en skråning, må sidedelene til de U-formede elementene være plassert strengt i nivå (det vil si at skråningen må overholdes). I de fleste tilfeller monteres U-formede ekspansjonsfuger horisontalt. Hvis kompensatoren er installert i vertikal posisjon Et passende dreneringssystem må organiseres nedenfor.
Hvilke data om kompensatorer skal inkluderes i varmehovedpasset?
Når installasjonen av den U-formede kompensatoren er fullført, legges følgende informasjon inn i passet til varmerørledningen:
tekniske parametere for kompensatoren, produsenten og produksjonsåret;
avstanden mellom støttene, den utførte kompensasjonen og mengden av strekk;
temperaturen i den omkringliggende atmosfæren i perioden da arbeidet ble utført, og installasjonsdato.
Når det gjelder for eksempel kompensasjonsevnen U-formet produkt, da har den en klar avhengighet av bredden, av bøyningsradius og overheng.
Kompensatorer eller kompensasjonsanordninger brukes ved installasjon av rørledninger med høyt trykk eller høy temperatur bærerstoff. Ved rørdrift oppstår det en rekke faktorer som må tas i betraktning for å unngå ødeleggelse bærende konstruksjoner. Slike faktorer inkluderer temperaturdeformasjon av rør, vibrasjoner som oppstår under drift av rørledninger, samt innsynkning av betongstøttefundamenter.
Kompensatorer er designet for å sikre mobilitet av systemdeler i forhold til hverandre. Hvis det ikke er slik mobilitet, så belastningen på koblingselementer, rørledningsseksjoner, sveiser. Disse belastningene overskrider akseptable standarder og føre til ødeleggelse av systemet.
Det finnes flere typer kompensatorer, som har forskjellige viktigste enheter. Ideen om å utvikle en U-formet kompensator dukket opp som et resultat av fenomenet med selvkompensasjon av rørledninger med svinger og bøyer. Under driften av varmeledningen, på grunn av disse svingene, er rørene i stand til å utvise motstand mot vridnings- og strekkdeformasjoner.
Man kan imidlertid ikke regne med egenkompensasjon, siden den absolutte verdien av forskyvningen avhenger av antall roterende elementer. For å sikre muligheten for å kompensere for deformasjoner, er en U-formet albue installert på den rette delen av motorveien, som spiller rollen som en kompensator.
Driftsprinsipp for en U-formet kompensator
Når det gjelder design, anses den U-formede kompensatoren som den enkleste, siden den består av et minimumssett med elementer. Det er denne minimalismen som har gjort det mulig å gi et bredt spekter tekniske egenskaper(temperatur, trykk). Kompensatoren er laget på en av to måter.
- Et solid rør bøyes på de riktige stedene med en viss bøyeradius, og danner en U-formet struktur.
- Kompensatoren består av 7 elementer, inkludert tre rette bend og 4 roterende vinkler, som er sveiset til en enkelt struktur.
På grunn av det faktum at denne kompensatoren må vedlikeholdes ofte, fordi sedimenter i form av skitt eller andre tette strukturer ofte samler seg i den U-formede albuen, er forbindelsesrørene utstyrt med flenser eller gjengede koblinger. Dette lar deg installere og demontere enheten uten bruk av spesialverktøy.
U-formede ekspansjonsfuger leveres for både stålrør og polyetylenrør. Designet er ikke uten sine mangler. Så for eksempel å installere en U-formet kompensator i et varmesystem må du bruke tilleggsmateriale i form av rør, hjørner, bend. For varmenettverk er alt komplisert ved installasjon av ekstra støtter.
Installasjonskrav og kostnad for installasjon av U-formede enheter
Til tross for den relative enkelheten til enheten, er installasjonen av en U-formet ekspansjonsfuge ikke alltid lavere i kostnad, sammenlignet for eksempel med kostnaden for en belg ekspansjonsfuge. Nå snakker vi om rørledninger med stor diameter. I dette tilfellet kostnadene tilleggselementer og installasjonen deres overstiger kostnadene for belgenheten, og hvis vi tar hensyn til behovet for å bygge støtter, vil forskjellen i pris være veldig merkbar.
Hvis kompensatoren er laget ved å bøye et rett rør, må det tas hensyn til at radiusen til denne bøyningen må være lik åtte radier av selve røret. Hvis det er sømmer, er strukturen laget slik at disse sømmene faller på rette seksjoner. Når man danner bratt bøyde svinger, må man naturligvis avvike fra disse reglene.
Fordeler og ulemper med den U-formede designen
Det er tilrådelig å bruke denne typen ekspansjonsfuger ved installasjon av rørledninger med små diametre. Det skal her bemerkes at størrelsesutvalget for belgekspansjonsfuger er noe bredere. Den U-formede albuen takler vibrasjoner godt, men produksjonen krever stort antall materiale, noe som øker kostnadene for enheten betydelig.
Ved å sammenligne egenskapene til belg og U-formede ekspansjonsfuger kan vi identifisere de viktigste fordelene og ulempene ved hver type enhet. For eksempel må en U-formet kompensator periodisk vedlikeholdes og renses for avleiringer. Belgekspansjonsfuger lider ikke av slike ulemper.
Et annet poeng som jeg vil merke meg gjelder kompensasjonsevnen til de to typene enheter. Hvis vi kun vurderer absolutte verdier, så i denne forbindelse klar fordel er ikke observert på noen av sidene. Men for å øke den maksimale forskyvningen i en U-formet kompensator, må du øke størrelsen på kneet. For en belgkompensator er det nok å bruke en todelt korrugering, som praktisk talt ikke har noen effekt på dimensjonene.
Jeg vil gjerne legge til listen over positive egenskaper, slik som mangel på kontroll under drift. Men i et tett befolket område er det ikke alltid ledig plass for å installere en rørledning med en U-formet kompensator. Albuen kan kun monteres på horisontale seksjoner, mens belgekspansjonsleddet kan monteres på enhver rett seksjon.
Til slutt er en annen fordel med belgkompensatoren at den ikke øker motstanden mot strømmen av væske og gass. Den U-formede albuen reduserer strømningshastigheten betydelig. Når du bruker denne typen enheter i et hjem, må et varmesystem installeres sirkulasjonspumpe, siden på grunn av naturlig konveksjon kan det hende at væsken ikke sirkulerer hvis den støter på en hindring underveis.
Beregninger for kompensatorer
Mangelen på GOST-standarder for U-formede enheter kompliserer noen ganger oppgaven med prosjektplanlegging betydelig, så en foreløpig beregning av den U-formede kompensatoren er nødvendig. Først av alt er det nødvendig å ta utgangspunkt i prosjektets behov. Dimensjonene til rørledningen, dens diameter, maksimalt trykk og mengden forventet forskyvning er tatt i betraktning.
Dette betyr at det er praktisk talt umulig å kjøpe en ferdig kompensator. For hvert enkelt tilfelle må det gjøres personlig. Dette er en annen ulempe sammenlignet med belgenheter.
Ved beregning av parametere bør følgende begrensninger og betingelser tas i betraktning:
- stål brukes som materiale for rørledningen;
- kompensatorer er designet for både vann og gassformige medier;
- maksimalt bæretrykk overstiger ikke 1,6 atmosfærer;
- kompensatoren må ha riktig form i form av bokstaven "P";
- montert kun på horisontale seksjoner;
- eksponering for vind er utelukket.
Det skal forstås at de gitte parametrene anses som ideelle. Under reelle forhold er det mulig å overholde bare et par punkter. Når det gjelder temperaturen i miljøet, er det nødvendig å ta dens verdi til det maksimale, og ta omgivelsestemperaturen til et minimum.
Installasjon av kompensator
Når du bygger en motorvei, bør du bruke visse regler som også gjelder for arrangementet av U-formede ekspansjonsfuger. Den er installert slik at projeksjonen er rettet mot høyre. Sidene bestemmes ved å se på rørledningen fra kilde til destinasjon. Dersom det ikke er behov for plass til kompensatoren til høyre, gjøres avgangen til venstre, men returledningen vil måtte føres fra høyre side, og dette fører til endringer i designet.
Før direkte igangkjøring av varmeledningen kreves obligatorisk forstrekking av kompensatoren. Fyllte rør testes overtrykk, så hvis denne prosedyren ikke gjøres, vil metallet snart begynne å forringes.
Spenningen utføres ved hjelp av spesielle knekt, og etter start fjernes de, og kneet tar sin forrige posisjon. Størrelsen på spenningen indikeres av passdataene for hver enhet. Når du installerer støtter, er det nødvendig å beregne deres plassering, de må plasseres slik at deformasjoner bare fører til en aksial forskyvning av røret på støtten.
Beregning av kompensatorer
Fast innfesting av rørledninger utføres for å hindre spontan forskyvning ved forlengelser. Men i fravær av enheter som oppfatter rørledningsforlengelser mellom faste fester, oppstår det problemer høye spenninger, i stand til å deformere og ødelegge rør. Rørforlengelser kompenseres ulike enheter, hvis driftsprinsipp kan deles inn i to grupper: 1) radielle eller fleksible enheter som oppfatter forlengelser av varmerør ved å bøye (flate) eller torsjon av (romlige) buede seksjoner av rør eller ved å bøye spesielle elastiske innsatser ulike former; 2) aksiale enheter av glidende og elastiske typer, der forlengelser oppfattes ved teleskopisk bevegelse av rør eller kompresjon av fjærinnsatser.
Fleksible kompenserende enheter er de vanligste. Den enkleste kompensasjonen oppnås ved den naturlige fleksibiliteten til selve rørledningen, bøyd i en vinkel på ikke mer enn 150°.
Rørstigninger og -fall kan brukes til naturlig kompensasjon, men naturlig kompensasjon kan ikke alltid gis. Konstruksjonen av kunstige kompensatorer bør vurderes først etter å ha brukt alle mulighetene for naturlig kompensasjon.
I rette seksjoner løses kompensasjon for rørforlengelser med spesielle fleksible kompensatorer av ulike konfigurasjoner. Lyreformede ekspansjonsfuger, spesielt med folder, har størst elastisitet av alle fleksible ekspansjonsfuger, men på grunn av økt korrosjon av metallet i foldene og økt hydraulisk motstand brukes de sjelden. U-formede ekspansjonsfuger med sveisede og glatte albuer er mer vanlig; U-formede ekspansjonsfuger med folder, som lyreformede, brukes sjeldnere av grunnene nevnt ovenfor.
Fordelen med fleksible ekspansjonsfuger er at de ikke krever vedlikehold og installasjon av kamre i nisjer er ikke nødvendig. I tillegg overfører fleksible ekspansjonsfuger kun trykkreaksjoner til faste støtter. Ulempene med fleksible ekspansjonsfuger inkluderer: økt hydraulisk motstand, økt rørforbruk, store dimensjoner, som kompliserer bruken i urbane installasjoner når ruten er mettet med urban underjordisk kommunikasjon.
Linsekompensatorer tilhører aksiale ekspansjonsfuger elastisk type. Kompensatoren settes sammen ved sveising av halvlinser laget ved stempling av tynnplate høyfast stål. Kompensasjonsevnen til en halvlinse er 5-6 mm. I utformingen av kompensatoren er det tillatt å kombinere 3-4 linser, større antall uønsket på grunn av tap av elastisitet og utbuling av linser. Hver linse tillater vinkelbevegelse av rør opp til 2--3°, så linsekompensatorer kan brukes når du legger nettverk på opphengte støtter som skaper store forvrengninger av rør.
Aksial kompensasjon av glidetypen skapes av ekspansjonsfuger i pakkboks. Til dags dato har utdaterte støpejernskonstruksjoner med flensforbindelser blitt mye erstattet av lette, slitesterke og lett å produsere stålsveisede strukturer, vist i figur 5.2.
Figur 5.2. Wafer ensidig sveiset pakkbokskompensator: 1-trykksflens; 2 - grunnbok; 3 - pakkboks; 4- motaksel; 5 - glass; 6 - kropp; 7 - overgang av diametre
Kompensasjon for temperaturutvidelser av rørledninger er foreskrevet ved en gjennomsnittlig kjølevæsketemperatur på mer enn +50°C. Termiske bevegelser av varmerør er forårsaket av lineær forlengelse av rør ved oppvarming.
For problemfri drift av varmenett er det nødvendig at kompensasjonsanordninger er utformet for maksimal rørledningsforlengelse. Basert på dette, ved beregning av utvidelser, antas kjølevæsketemperaturen å være maksimal, og omgivelsestemperaturen - minimum og lik: 1) designtemperaturen til uteluften ved prosjektering av oppvarming - for overjordisk installasjon av nettverk i det fri. luft; 2) den estimerte lufttemperaturen i kanalen - for kanallegging av nettverk; 3) jordtemperatur ved installasjonsdybden av kanalløse varmerørledninger ved designtemperaturen til uteluften for oppvarmingsdesign.
La oss beregne en U-formet kompensator, som er plassert mellom to faste støtter, i seksjon 2 av et varmenettverk med en lengde på 62,5 m og rørdiameter: 194x5 mm.
Figur 5.3 diagram av en U-formet kompensator
La oss bestemme den termiske forlengelsen av rørledningen ved å bruke formelen:
hvor b - koeffisienten for lineær forlengelse av stålrør er tatt avhengig av temperatur, i gjennomsnitt b = 1,2?10 -5 m/? t - kjølevæsketemperatur, ? t0 = -28°C - omgivelsestemperatur.
Tar hensyn til forhåndsstrekk ved full forlengelse på 50 %:
Ved å bruke den grafiske metoden, med kjennskap til den termiske forlengelsen, bestemmes rørets diameter fra nomogrammet av lengden på armen til den U-formede kompensatoren, som er lik 2,4 m.
Beregning av en U-formet kompensator er å definere minimumsstørrelser kompensator tilstrekkelig til å kompensere for temperaturdeformasjoner i rørledningen. Ved å fylle ut skjemaet ovenfor kan du beregne kompensasjonskapasiteten til en U-formet kompensator med gitte dimensjoner.
Algoritmen til dette nettbaserte programmet er basert på metoden for å beregne en U-formet kompensator gitt i designerens håndbok "Design of Heat Networks" redigert av A. A. Nikolaev.
- Maksimal spenning på baksiden av kompensatoren anbefales å være i området fra 80 til 110 MPa.
- Det optimale forholdet mellom ekspansjonsfugeoverhenget og rørets ytre diameter anbefales tatt i området H/Dн = (10 - 40), mens ekspansjonsfugeoverhenget på 10DN tilsvarer en DN350 rørledning, og et overheng på 40DN tilsvarer en DN15-rørledning.
- Det optimale forholdet mellom bredden på kompensatoren og rekkevidden anbefales tatt i området L/H = (1 - 1,5), selv om andre verdier kan aksepteres.
- Hvis en kompensator er nødvendig for å kompensere for de beregnede termiske utvidelsene, er det også det store størrelser, kan den erstattes med to mindre kompensatorer.
- Ved beregning av den termiske forlengelsen av en rørledning, bør temperaturen på kjølevæsken tas som maksimum, og temperaturen i miljøet rundt rørledningen som minimum.
Følgende begrensninger ble vedtatt i beregningen:
- Rørledningen er fylt med vann eller damp
- Rørledningen er laget av stålrør
- Maksimal temperatur i arbeidsmiljøet overstiger ikke 200 °C
- Maksimalt trykk i rørledningen overstiger ikke 1,6 MPa (16 bar)
- Kompensatoren er installert på en horisontal rørledning
- Kompensatoren er symmetrisk, og armene er like lange
- Faste støtter anses som absolutt stive
- Rørledningen opplever ikke vindtrykk eller andre belastninger
- Motstanden til friksjonskreftene til bevegelige støtter under termisk forlengelse tas ikke i betraktning
- Glatte bøyer
- Det anbefales ikke å plassere faste støtter i en avstand på mindre enn 10DN fra den U-formede kompensatoren, siden overføring av klemmomentet til støtten til den reduserer fleksibiliteten.
- Rørledningsseksjoner fra faste støtter Det anbefales å ta samme lengde til den U-formede kompensatoren. Hvis kompensatoren ikke er plassert midt på stedet, men forskyves mot en av de faste støttene, øker kreftene ved elastisk deformasjon og spenning med ca. 20-40 %, i forhold til verdiene oppnådd for kompensatoren plassert i midten.
- For å øke kompensasjonsevnen brukes foreløpig strekking av kompensatoren. Under installasjonen opplever kompensatoren en bøyelast, når den varmes opp, antar den en ikke-stresset tilstand, og ved maksimal temperatur kommer den i spenning. Foreløpig strekking av kompensatoren med en mengde lik halvparten av den termiske forlengelsen av rørledningen lar deg doble dens kompensasjonskapasitet.
Anvendelsesområde
U-formede kompensatorer brukes til å kompensere temperaturutvidelser rør på lange rette seksjoner, dersom det ikke er mulighet for egenkompensasjon av rørledningen på grunn av svinger i varmenettet. Fraværet av kompensatorer på stivt festede rørledninger med variabel temperatur i arbeidsmiljøet vil føre til en økning i spenning som kan deformere og ødelegge rørledningen.
Det benyttes fleksible ekspansjonsfuger
- For installasjon over bakken for alle rørdiametre, uavhengig av kjølemiddelparametere.
- Ved legging i tunneler og generelle manifolder på rørledninger fra DN25 til DN200 ved et kjøletrykk på opptil 16 bar.
- For kanalløs installasjon for rør med diameter fra DN25 til DN100.
- Hvis maksimal temperatur arbeidsmiljø over 50°C
Fordeler
- Høy kompensasjonskapasitet
- Vedlikeholdsfri
- Enkel å lage
- Lave krefter overføres til faste støtter
Feil
- Høy rørstrøm
- Stort fotavtrykk
- Høy hydraulisk motstand