การคำนวณตัวชดเชยรูปตัว p การคำนวณการขยายตัวทางความร้อนของท่อ

เพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อน ข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายทำความร้อนและโรงไฟฟ้า แม้จะมีข้อบกพร่องหลายประการ ได้แก่ ขนาดค่อนข้างใหญ่ (ความต้องการช่องชดเชยในระบบทำความร้อนพร้อมปะเก็นช่อง) การสูญเสียไฮดรอลิกอย่างมีนัยสำคัญ (เมื่อเทียบกับกล่องบรรจุและเครื่องเป่าลม); ข้อต่อขยายรูปตัวยูมีข้อดีหลายประการ

ข้อดี อย่างแรกเลยก็คือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ นอกจากนี้ ตัวชดเชยประเภทนี้ยังได้รับการศึกษาและอธิบายอย่างดีที่สุดในการศึกษาและระเบียบวิธีและ วรรณกรรมอ้างอิง. อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ วิศวกรหนุ่มๆ มักจะไม่มี โปรแกรมพิเศษ, การคำนวณค่าชดเชยทำให้เกิดปัญหา สาเหตุหลักมาจากทฤษฎีที่ค่อนข้างซับซ้อน โดยมี จำนวนมากปัจจัยการแก้ไขและน่าเสียดายที่มีการพิมพ์ผิดและความไม่ถูกต้องในบางแหล่ง

ด้านล่างนี้คือการวิเคราะห์โดยละเอียดของขั้นตอนการคำนวณ P- ตัวชดเชยที่เป็นรูปเป็นร่างจากแหล่งที่มาหลัก 2 แห่ง โดยมีจุดประสงค์เพื่อระบุการพิมพ์ผิดและความไม่ถูกต้องที่เป็นไปได้ ตลอดจนเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์

การคำนวณทั่วไปของตัวชดเชย (รูปที่ 1, a)) ที่เสนอโดยผู้เขียนส่วนใหญ่ เสนอขั้นตอนตามการใช้ทฤษฎีบท Castiliano:

ที่ไหน: ยู- พลังงานศักย์ของการเสียรูปของตัวชดเชย อี- โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุท่อ เจ- โมเมนต์ความเฉื่อยในแนวแกนของตัวชดเชย (ท่อ)

ที่ไหน: ส- ความหนาของผนังทางออก

ดี น- เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเต้าเสียบ

เอ็ม- โมเมนต์ดัดในส่วนชดเชย ที่นี่ (จากสภาวะสมดุล รูปที่ 1 ก)):

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

หลี่- ความยาวเต็มของตัวชดเชย เจ x- โมเมนต์ความเฉื่อยของตัวชดเชย เจ xy- โมเมนต์ความเฉื่อยของแรงเหวี่ยงของตัวชดเชย ส x- ช่วงเวลาคงที่ของตัวชดเชย

เพื่อลดความซับซ้อนของการแก้ปัญหา แกนพิกัดจะถูกส่งไปยังจุดศูนย์ถ่วงยืดหยุ่น (แกนใหม่ Xs, ใช่), แล้ว:

ส x = 0, เจ xy = 0.

จาก (1) เราได้รับแรงสะท้อนกลับยืดหยุ่น Px:

การกระจัดสามารถตีความได้ว่าเป็นความสามารถในการชดเชยของตัวชดเชย:

ที่ไหน: ข t- ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้น (1.2x10 -5 1 / องศาสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน)

t น- อุณหภูมิเริ่มต้น (อุณหภูมิเฉลี่ยของช่วงห้าวันที่หนาวที่สุดในรอบ 20 ปีที่ผ่านมา)

t ถึง- อุณหภูมิสุดท้าย ( อุณหภูมิสูงสุดน้ำหล่อเย็น);

หลี่ อุ๊ย- ความยาวของส่วนที่ชดเชย

จากการวิเคราะห์สูตร (3) เราสามารถสรุปได้ว่าความยากที่สุดคือการหาโมเมนต์ความเฉื่อย เจ xsโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากจำเป็นต้องกำหนดจุดศูนย์ถ่วงของตัวชดเชยก่อน (ด้วย y ส). ผู้เขียนแนะนำให้ใช้คำประมาณ วิธีกราฟิกคำจำกัดความ เจ xsโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งแกร่ง (Karman) k:

อินทิกรัลแรกถูกกำหนดโดยเทียบกับแกน y, วินาทีที่สัมพันธ์กับแกน y ส(รูปที่ 1). แกนของตัวชดเชยถูกวาดบนกระดาษมิลลิเมตรตามมาตราส่วน ตัวชดเชยเพลาโค้งทั้งหมด หลี่แบ่งออกเป็นหลายส่วน Ds ฉัน. ระยะทางจากศูนย์กลางของส่วนไปยังแกน y ฉันวัดด้วยไม้บรรทัด

ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็ง (Karmana) ได้รับการออกแบบมาเพื่อสะท้อนผลกระทบที่พิสูจน์แล้วจากการทดลองของการแบนราบ ภาพตัดขวางโค้งงอซึ่งเพิ่มความสามารถในการชดเชย ใน เอกสารกฎเกณฑ์สัมประสิทธิ์ Karman ถูกกำหนดโดยสูตรเชิงประจักษ์ที่แตกต่างจากที่ให้ไว้ใน , ปัจจัยความแข็ง kใช้เพื่อกำหนดความยาวที่ลดลง หลี่ prdองค์ประกอบโค้งซึ่งมากกว่าความยาวจริงเสมอ l จี. ในแหล่งที่มา ค่าสัมประสิทธิ์ Karman สำหรับการโค้งงอ:

โดยที่: ล. - ลักษณะโค้งงอ

ที่นี่: R- รัศมีโค้ง

ที่ไหน: ข- มุมหดกลับ (เป็นองศา)

สำหรับการดัดโค้งแบบเชื่อมและแบบโค้งสั้น แหล่งที่มาแนะนำให้ใช้การอ้างอิงอื่นเพื่อกำหนด k:

ที่ไหน: ชม- ลักษณะโค้งงอสำหรับรอยเชื่อมและรอยประทับ

ที่นี่: R e คือรัศมีเทียบเท่าของข้อศอกเชื่อม

สำหรับกิ่งก้านจากสามและสี่ส่วน b = 15 องศา สำหรับกิ่งที่มีสองส่วนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า เสนอให้ใช้ b = 11 องศา

ควรสังเกตว่าใน , สัมประสิทธิ์ k ? 1.

เอกสารกำกับดูแล RD 10-400-01 ให้ขั้นตอนต่อไปนี้ในการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น ถึง R * :

ที่ไหน ถึง R- ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นโดยไม่คำนึงถึงข้อ จำกัด ของการเสียรูปของส่วนปลายของส่วนโค้งของไปป์ไลน์ o - สัมประสิทธิ์คำนึงถึงข้อ จำกัด ของการเสียรูปที่ส่วนท้ายของส่วนโค้ง

ในกรณีนี้ ถ้า ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นจะถูกนำมาเท่ากับ 1.0

ค่า ถึง พีถูกกำหนดโดยสูตร:

ที่นี่ P - ความดันภายในส่วนเกิน MPa; Et - โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุที่ อุณหภูมิในการทำงาน,เอ็มพีเอ.

สามารถพิสูจน์ได้ว่าค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น ถึง R * จะมากกว่า 1 ดังนั้นเมื่อกำหนดความยาวที่ลดลงของก๊อกตาม (7) จำเป็นต้องใช้ค่าส่วนกลับ

สำหรับการเปรียบเทียบ ลองพิจารณาความยืดหยุ่นของต๊าปมาตรฐานบางตัวตาม OST 34-42-699-85 ที่แรงดันเกิน R=2.2 MPa และโมดูล อี t\u003d 2x 10 5 MPa ผลลัพธ์ที่ได้สรุปไว้ในตารางด้านล่าง (ตารางที่ 1)

จากการวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้ เราสามารถสรุปได้ว่าขั้นตอนการพิจารณาค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นตาม RD 10-400-01 ให้ผลลัพธ์ที่ "เข้มงวด" มากขึ้น (ความยืดหยุ่นในการโค้งงอน้อยกว่า) ในขณะที่คำนึงถึงเพิ่มเติมด้วย แรงดันเกินในท่อและโมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุ

โมเมนต์ความเฉื่อยของตัวชดเชยรูปตัวยู (รูปที่ 1 b)) สัมพันธ์กับแกนใหม่ y ส เจ xsกำหนด ด้วยวิธีดังต่อไปนี้ :

ที่ไหน: หลี่ ฯลฯ- ลดความยาวของแกนของตัวชดเชย

y ส- พิกัดจุดศูนย์ถ่วงของตัวชดเชย:

โมเมนต์ดัดสูงสุด เอ็ม แม็กซ์(ใช้ได้ที่ด้านบนของตัวชดเชย):

ที่ไหน ชม- ออฟเซ็ตของตัวชดเชยตามรูปที่ 1 b):

H=(m + 2)R.

ความเค้นสูงสุดในส่วนของผนังท่อถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่: m1 - ปัจจัยการแก้ไข (ปัจจัยด้านความปลอดภัย) โดยคำนึงถึงการเพิ่มขึ้นของความเค้นในส่วนที่โค้งงอ

สำหรับการโค้งงอ (17)

สำหรับการเชื่อมโค้ง (สิบแปด)

W- โมเมนต์ความต้านทานของส่วนสาขา:

ความเค้นที่อนุญาต (160 MPa สำหรับตัวชดเชยที่ทำจากเหล็ก 10G 2S, St 3sp; 120 MPa สำหรับเหล็ก 10, 20, St 2sp)

ฉันต้องการทราบทันทีว่าปัจจัยด้านความปลอดภัย (การแก้ไข) ค่อนข้างสูงและเพิ่มขึ้นตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของไปป์ไลน์ที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น สำหรับข้องอ 90° - 159x6 OST 34-42-699-85 ม 1 ? 2.6; สำหรับการโค้งงอ 90° - 630x12 OST 34-42-699-85 ม 1 = 4,125.

รูปที่ 2

ในเอกสารการปกครอง การคำนวณส่วนที่มีตัวชดเชยรูปตัวยูดูรูปที่ 2 ดำเนินการตามขั้นตอนการวนซ้ำ:

ที่นี่กำหนดระยะทางจากแกนของตัวชดเชยไปยังส่วนรองรับคงที่ หลี่ 1 และ หลี่ 2 หลัง ในและออกเดินทางถูกกำหนด น.ในกระบวนการวนซ้ำในสมการทั้งสอง เราควรทำให้มันเท่ากัน จากคู่ของค่า ค่าที่มากที่สุดคือ = l 2. จากนั้นกำหนดออฟเซ็ตที่ต้องการของตัวชดเชย ชม:

สมการแสดงองค์ประกอบทางเรขาคณิต ดูรูปที่ 2:

ส่วนประกอบของแรงผลักแบบยืดหยุ่น 1/m2:

โมเมนต์ความเฉื่อยรอบแกนกลาง x, y

พารามิเตอร์ความแข็งแรง เช้า:

[y sk ] - แรงดันชดเชยที่อนุญาต

แรงดันชดเชยที่อนุญาต [y sk ] สำหรับท่อที่อยู่ในระนาบแนวนอนถูกกำหนดโดยสูตร:

สำหรับท่อที่อยู่ในระนาบแนวตั้งตามสูตร:

โดยที่: - พิกัดความเค้นที่อนุญาตที่อุณหภูมิการทำงาน (สำหรับเหล็ก 10G 2S - 165 MPa ที่ 100 °? t? 200 ° สำหรับเหล็ก 20 - 140 MPa ที่ 100 °? t? 200 °)

ดี- เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน,

ควรสังเกตว่าผู้เขียนไม่สามารถหลีกเลี่ยงการพิมพ์ผิดและความไม่ถูกต้อง หากเราใช้ปัจจัยความยืดหยุ่น ถึง R * (9) ในสูตรการกำหนดความยาวที่ลดลง l ฯลฯ(25) พิกัดของแกนกลางและโมเมนต์ความเฉื่อย (26), (27), (29), (30) จากนั้นจะได้ผลลัพธ์ที่ประเมิน (ไม่ถูกต้อง) เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น ถึง R * ตาม (9) มีค่ามากกว่าหนึ่งและควรคูณด้วยความยาวของส่วนโค้งงอ ความยาวของโค้งงอที่กำหนดจะมากกว่าความยาวจริงเสมอ (ตาม (7)) จากนั้นจึงจะได้รับความยืดหยุ่นเพิ่มเติมและความสามารถในการชดเชย

ดังนั้น เพื่อแก้ไขขั้นตอนการกำหนดลักษณะทางเรขาคณิตตาม (25) และ (30) จึงจำเป็นต้องใช้ค่าส่วนกลับ ถึง R *:

ถึง R *=1/ K R *.

ในรูปแบบการออกแบบของรูปที่ 2 การรองรับตัวชดเชยได้รับการแก้ไข ("กากบาท" มักจะหมายถึงการรองรับแบบคงที่ (GOST 21.205-93)) ซึ่งสามารถเคลื่อน "เครื่องคิดเลข" เพื่อนับระยะทางได้ หลี่ 1 , หลี่ 2 จากส่วนรองรับคงที่นั่นคือคำนึงถึงความยาวของส่วนเสริมทั้งหมด ในทางปฏิบัติ การเคลื่อนที่ด้านข้างของส่วนรองรับการเลื่อน (แบบเคลื่อนย้ายได้) ของส่วนไปป์ไลน์ที่อยู่ติดกันมักจะถูกจำกัด จากการเคลื่อนที่เหล่านี้ แต่ จำกัด ในการเคลื่อนที่ตามขวางของตัวรองรับและควรนับระยะทาง หลี่ 1 , หลี่ 2 . หากการเคลื่อนที่ตามขวางของไปป์ไลน์ตามความยาวทั้งหมดจากส่วนรองรับคงที่ไปยังส่วนรองรับคงที่นั้นไม่ จำกัด อาจมีอันตรายจากส่วนของไปป์ไลน์ที่ใกล้กับตัวชดเชยที่หลุดออกจากส่วนรองรับ เพื่อแสดงให้เห็นข้อเท็จจริงนี้ รูปที่ 3 แสดงผลการคำนวณสำหรับ การชดเชยอุณหภูมิเว็บไซต์ ท่อส่งหลัก Du 800 ทำจากเหล็ก 17G 2S ยาว 200 ม. อุณหภูมิแตกต่างตั้งแต่ - 46 ° C ถึง 180 ° C ในโปรแกรม MSC Nastran การเคลื่อนที่ตามขวางสูงสุดของจุดศูนย์กลางของตัวชดเชยคือ 1.645 ม. อันตรายเพิ่มเติมจากการตกจากฐานรองรับท่อก็เป็นไปได้เช่นกัน ค้อนน้ำ ดังนั้นการตัดสินใจเกี่ยวกับความยาว หลี่ 1 , หลี่ 2 ควรใช้ด้วยความระมัดระวัง

รูปที่ 3

ที่มาของสมการแรกใน (20) นั้นไม่ชัดเจนนัก ยิ่งกว่านั้นในแง่ของมิติมันไม่ถูกต้อง ท้ายที่สุดในวงเล็บภายใต้สัญลักษณ์ของโมดูลัสค่าจะถูกเพิ่ม R Xและ พี y (l 4 +…) .

ความถูกต้องของสมการที่สองใน (20) สามารถพิสูจน์ได้ดังนี้:

เพื่อให้มีความจำเป็นที่:

นี้เป็นจริงถ้าเราใส่

สำหรับกรณีพิเศษ หลี่ 1 = ล 2 , R y =0 โดยใช้ (3), (4), (15), (19) หนึ่งสามารถมาถึง (36) เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าในสัญกรณ์ใน y=y ส .

สำหรับการคำนวณเชิงปฏิบัติ ฉันจะใช้สมการที่สองใน (20) ในรูปแบบที่คุ้นเคยและสะดวกกว่า:

โดยที่ A 1 \u003d A [y ck]

ในกรณีพิเศษเมื่อ หลี่ 1 = ล 2 , R y =0 (ตัวชดเชยสมมาตร):

ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนของเทคนิคนี้เมื่อเปรียบเทียบกับความเก่งกาจของเทคนิคนี้ ตัวชดเชยในรูปที่ 2 สามารถเป็นแบบอสมมาตรได้ normativity ช่วยในการคำนวณตัวชดเชยไม่เพียง แต่สำหรับเครือข่ายความร้อน แต่ยังสำหรับท่อส่งที่สำคัญ ความดันสูงซึ่งอยู่ในทะเบียนของ RosTechNadzor

ใช้จ่ายกันเถอะ การวิเคราะห์เปรียบเทียบผล การ คํานวณ ตัว ชดเชย รูป ตัว ยู ตาม วิธี , . มาตั้งค่าข้อมูลเริ่มต้นต่อไปนี้:

• ก) สำหรับการชดเชยทั้งหมด: วัสดุ - เหล็ก 20; P=2.0 MPa; อี t\u003d 2x 10 5 MPa; t?200 °; โหลด - ยืดเบื้องต้น; โค้งงอตาม OST 34-42-699-85; ตัวชดเชยตั้งอยู่ในแนวนอนจากท่อที่มีขน กำลังประมวลผล;
• ข) แบบแผนการออกแบบด้วยการกำหนดทางเรขาคณิตตามรูปที่ 4;

รูปที่ 4

c) เราจะสรุปขนาดมาตรฐานของตัวชดเชยในตารางที่ 2 พร้อมกับผลการคำนวณ

	ข้อศอกและท่อของตัวชดเชย D n H s, mm	ขนาด ดูรูปที่ 4	ก่อนยืด m	ความเครียดสูงสุด MPa	ความเครียดที่อนุญาต MPa
				ตาม	ตาม	ตาม	ตาม

สวัสดี! เมื่อถูกความร้อน ท่อของระบบจ่ายความร้อนมักจะยาวขึ้น และความยาวที่เพิ่มขึ้นนั้นจะขึ้นอยู่กับขนาดเริ่มต้น วัสดุที่ใช้ทำ และอุณหภูมิของสารที่ขนส่งผ่านท่อ การเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้น มิติเชิงเส้นท่อสามารถนำไปสู่การทำลายข้อต่อเกลียว, หน้าแปลน, รอยเชื่อม, ความเสียหายต่อองค์ประกอบอื่น ๆ แน่นอน เมื่อออกแบบท่อ ต้องคำนึงว่าท่อจะยาวขึ้นเมื่อถูกความร้อน และสั้นลงเมื่ออุณหภูมิต่ำ

การชดเชยความร้อนด้วยตนเองและองค์ประกอบการชดเชยเพิ่มเติม

มีปรากฏการณ์ดังกล่าวในด้านการจ่ายความร้อนเป็นการชดเชยตัวเอง สิ่งนี้เข้าใจว่าเป็นความสามารถของไปป์ไลน์ในการชดเชยการเปลี่ยนแปลงมิติที่เกิดขึ้นจากการสัมผัสกับความร้อนโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากอุปกรณ์พิเศษและฟิกซ์เจอร์โดยปราศจากความช่วยเหลือ การชดเชยตัวเองทำได้ก็ต่อเมื่อมีการโค้งงอหรือหมุนในระบบท่อ แต่ในระหว่างการออกแบบและการติดตั้งนั้น เป็นไปไม่ได้เสมอไปที่จะสร้างกลไกการชดเชย "ธรรมชาติ" จำนวนมากเช่นนี้ ในกรณีเช่นนี้ สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงการสร้างและการติดตั้งตัวชดเชยเพิ่มเติม เป็นประเภทต่อไปนี้:

รูปตัวยู;

เลนส์;

กล่องบรรจุ;

หยัก.

วิธีการผลิตข้อต่อขยายรูปตัวยู

ในบทความนี้เราจะพูดถึงรายละเอียดเกี่ยวกับตัวชดเชยรูปตัวยูซึ่งเป็นเรื่องปกติมากที่สุด ผลิตภัณฑ์เหล่านี้หุ้มด้วยปลอกโพลีเอทิลีน ใช้ได้กับท่อของกระบวนการผลิตทุกประเภท อันที่จริงพวกเขาเป็นหนึ่งในวิธีการชดเชยตนเอง - หลายโค้งในรูปแบบของตัวอักษร "P" ถูกสร้างขึ้นในส่วนสั้น ๆ จากนั้นไปป์ไลน์ยังคงเป็นเส้นตรงต่อไป โครงสร้างรูปตัวยูดังกล่าวทำมาจากท่อโค้งแข็ง จากส่วนท่อหรือส่วนโค้งที่เชื่อมเข้าด้วยกัน กล่าวคือทำมาจากวัสดุชนิดเดียวกันจากเกรดเหล็กเดียวกันกับท่อ

ประหยัดที่สุดในการดัดข้อต่อขยายจากท่อเดียว แต่ถ้าความยาวรวมของผลิตภัณฑ์มากกว่า 9 เมตรก็ควรทำจากสอง, สามหรือเจ็ดส่วน

หากตัวชดเชยจำเป็นต้องทำจากสอง ส่วนประกอบจากนั้นตะเข็บจะอยู่ที่ส่วนยื่นที่เรียกว่า

การออกแบบสามส่วนสันนิษฐานว่า "ส่วนหลัง" ของผลิตภัณฑ์จะถูกสร้างขึ้นจากท่อชิ้นเดียว จากนั้นจะเชื่อมส่วนโค้งตรงสองอันเข้ากับท่อ

เมื่อมีเจ็ดส่วน สี่ส่วนควรเป็นศอก และอีกสามส่วนที่เหลือควรเป็นหัวฉีด

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่ารัศมีการโค้งงอของส่วนโค้งเมื่อเตรียมข้อต่อขยายจากส่วนตรงจะต้องเท่ากับสี่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ สามารถแสดงได้โดยสูตรง่ายๆ ต่อไปนี้ R=4D

ไม่ว่าตัวชดเชยที่อธิบายไว้จะทำกี่ส่วนก็ตาม ควรวางรอยเชื่อมบนส่วนตรงของทางออก ซึ่งจะเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ (แต่ไม่น้อยกว่า 10 เซนติเมตร) อย่างไรก็ตาม ยังมีส่วนโค้งที่สูงชันซึ่งไม่มีองค์ประกอบโดยตรงเลย ในกรณีนี้ คุณสามารถเบี่ยงเบนจากกฎข้างต้นได้

ข้อดีและข้อเสียของผลิตภัณฑ์ที่เป็นปัญหา

ตัวชดเชย ประเภทนี้ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ใช้สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก - สูงถึง 600 มม. ส่วนที่เป็นตัวอักษรขนาดใหญ่ "P" บนไปป์ไลน์เหล่านี้ ในกรณีที่มีการสั่นสะเทือน ให้ดูดซับได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการเปลี่ยนตำแหน่งตามแกนตามยาว อย่างที่เคยเป็นมานี้ ไม่อนุญาตให้การสั่นสะเทือน "เคลื่อนที่" ไปตามท่อความร้อนต่อไป ในท่อที่ต้องถอดประกอบเพื่อทำความสะอาด ตัวชดเชยรูปตัวยูจะได้รับการติดตั้งเพิ่มเติมด้วยส่วนเชื่อมต่อบนหน้าแปลน

ผลิตภัณฑ์รูปตัวยูนั้นดีเพราะไม่ต้องควบคุมระหว่างการใช้งาน สิ่งนี้ทำให้แตกต่างจากผลิตภัณฑ์ประเภทต่อมซึ่งต้องใช้ห้องสาขาพิเศษเพื่อให้บริการ อย่างไรก็ตามสำหรับการจัดเรียงตัวชดเชยรูปตัวยูจำเป็นต้องมีพื้นที่บางส่วนและไม่ได้อยู่ในเมืองที่สร้างขึ้นอย่างหนาแน่นเสมอไป

แน่นอนว่าตัวชดเชยที่อยู่ระหว่างการพิจารณาไม่ได้มีข้อดีเพียงอย่างเดียว แต่ยังมีข้อเสียอีกด้วย สิ่งที่ชัดเจนที่สุดคือท่อนี้ใช้ในการผลิตข้อต่อขยายเพิ่มเติมและต้องเสียเงิน นอกจากนี้ การติดตั้งตัวชดเชยเหล่านี้ทำให้ความต้านทานรวมต่อการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ตัวชดเชยดังกล่าวยังโดดเด่นด้วยขนาดที่สำคัญและความต้องการการสนับสนุนพิเศษ

การคำนวณหาข้อต่อขยายรูปตัวยู

ในรัสเซีย พารามิเตอร์สำหรับตัวชดเชยรูปตัวยูยังไม่เป็นมาตรฐาน ผลิตขึ้นตามความต้องการของโครงการและตามข้อมูลที่กำหนดไว้ในโครงการนี้ (ประเภท, ขนาด, เส้นผ่านศูนย์กลาง, วัสดุ, ฯลฯ ) แต่ถึงกระนั้นก็ไม่จำเป็นต้องกำหนดขนาดของตัวชดเชยรูปตัวยูแบบสุ่ม การคำนวณพิเศษจะช่วยในการค้นหาขนาดของตัวชดเชยที่เพียงพอต่อการชดเชยการเสียรูปของตัวทำความร้อนหลักเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ในการคำนวณดังกล่าวตามกฎแล้ว เงื่อนไขดังต่อไปนี้:

ท่อทำจาก ท่อเหล็ก;

น้ำหรือไอน้ำไหลผ่าน

ความดันภายในท่อไม่เกิน 16 บาร์

อุณหภูมิของสภาพแวดล้อมการทำงานไม่เกิน 2,000 องศาเซลเซียส

ตัวชดเชยมีความสมมาตรความยาวของแขนข้างหนึ่งเท่ากับความยาวของแขนที่สองอย่างเคร่งครัด

ท่ออยู่ใน ตำแหน่งแนวนอน;

ท่อไม่ได้รับผลกระทบจากแรงดันลมและภาระอื่นๆ

อย่างที่เราเห็นนี่เลยเอามาฝาก เงื่อนไขในอุดมคติซึ่งแน่นอนว่าทำให้ตัวเลขสุดท้ายมีเงื่อนไขและใกล้เคียงกันมาก แต่การคำนวณดังกล่าวยังช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายต่อท่อระหว่างการใช้งาน

และที่สำคัญอีกอย่างหนึ่ง เมื่อคำนวณการเปลี่ยนแปลงในท่อภายใต้อิทธิพลของความร้อนอุณหภูมิสูงสุดของน้ำที่ขนส่งหรือไอน้ำจะถูกนำมาเป็นพื้นฐานและอุณหภูมิ สิ่งแวดล้อมตรงกันข้าม ตั้งขั้นต่ำไว้

การประกอบข้อต่อขยาย

จำเป็นต้องประกอบข้อต่อขยายบนขาตั้งหรือบนแท่นแข็งที่แบนราบอย่างสมบูรณ์ซึ่งจะสะดวกในการทำงานเชื่อมและปรับแต่ง เริ่มทำงานคุณต้องพล็อตแกนของส่วน P ในอนาคตอย่างถูกต้องและติดตั้งบีคอนควบคุมสำหรับองค์ประกอบของตัวชดเชย

หลังจากทำการชดเชยแล้วคุณต้องตรวจสอบขนาดด้วย - ความเบี่ยงเบนจากเส้นที่ต้องการไม่ควรเกินสี่มิลลิเมตร

มักจะเลือกสถานที่สำหรับชดเชยรูปตัวยูด้วย ด้านขวาท่อความร้อน (เมื่อมองจากแหล่งความร้อนไปยังจุดสิ้นสุด) หากไม่มีพื้นที่ที่จำเป็นทางด้านขวา เป็นไปได้ (แต่เป็นข้อยกเว้นเท่านั้น) เพื่อจัดเที่ยวบินสำหรับตัวชดเชยทางด้านซ้ายโดยไม่เปลี่ยนขนาดการออกแบบโดยรวม ด้วยวิธีแก้ปัญหาดังกล่าว จะมีไปป์ไลน์ส่งคืนที่ด้านนอก และขนาดของมันจะใหญ่กว่าที่กำหนดเล็กน้อยตามการคำนวณเบื้องต้น

การเริ่มต้นของสารหล่อเย็นทำให้เกิดความเครียดอย่างมากในท่อโลหะ เพื่อรับมือกับมัน ข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูควรยืดออกให้มากที่สุดระหว่างการติดตั้ง - ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพ การยืดกล้ามเนื้อเสร็จสิ้นหลังจากติดตั้งและแก้ไขส่วนรองรับทั้งสองด้านของตัวชดเชย ท่อในระหว่างการยืดในบริเวณที่เชื่อมไปยังส่วนรองรับจะต้องไม่เคลื่อนไหวอย่างเคร่งครัด ข้อต่อขยายรูปตัวยูในปัจจุบันได้รับการยืดออกโดยใช้รอก แม่แรง และอุปกรณ์อื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน ค่าของการยืดเบื้องต้นขององค์ประกอบชดเชย (หรือค่าของการบีบอัด) จะต้องระบุไว้ในหนังสือเดินทางสำหรับเอกสารหลักและโครงการให้ความร้อน

หากมีการวางแผนที่จะจัดองค์ประกอบรูปตัวยูในกลุ่มบนท่อหลายท่อที่วิ่งขนานกัน การยืดจะถูกแทนที่ด้วยขั้นตอนเช่นการยืดท่อในสถานะ "เย็น" ตัวเลือกนี้ยังเกี่ยวข้องกับขั้นตอนพิเศษสำหรับขั้นตอนการติดตั้ง ในกรณีนี้ควรติดตั้งตัวชดเชยบนตัวรองรับและรอยต่อก่อน

แต่ในขณะเดียวกัน ช่องว่างควรคงอยู่ในข้อต่อข้อใดข้อหนึ่ง ซึ่งจะสอดคล้องกับส่วนขยายของตัวชดเชย P ที่กำหนด เพื่อหลีกเลี่ยงการลดลงของความสามารถในการชดเชยของผลิตภัณฑ์และป้องกันการบิดเบือน ควรใช้ข้อต่อสำหรับการตึงซึ่งจะตั้งอยู่จากแกนสมมาตรของตัวชดเชยที่ระยะห่าง 20 ถึง 40 เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

การติดตั้งตัวรองรับ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งมูลค่าการกล่าวขวัญคือการติดตั้งตัวรองรับ P-compensators ต้องติดตั้งเพื่อให้ไปป์ไลน์เคลื่อนที่ไปตามแกนตามยาวเท่านั้นและไม่มีอะไรอื่น ในกรณีนี้ ตัวชดเชยจะรับแรงสั่นสะเทือนตามยาวที่เกิดขึ้นทั้งหมด

วันนี้สำหรับ P-compensator หนึ่งตัว จำเป็นต้องติดตั้งตัวรองรับคุณภาพสูงอย่างน้อยสามตัว ควรวางสองอันไว้ใต้ส่วนของตัวชดเชยที่เชื่อมต่อกับไปป์ไลน์หลัก (นั่นคือใต้แท่งแนวตั้งสองอันของตัวอักษร "P") นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งส่วนรองรับบนไปป์ไลน์ในบริเวณใกล้เคียงกับตัวชดเชย นอกจากนี้ระหว่างขอบของส่วนรองรับและรอยต่อควรมีอย่างน้อยครึ่งเมตร การสนับสนุนอื่นถูกสร้างขึ้นภายใต้ด้านหลังของตัวชดเชย (แท่งแนวนอนในตัวอักษร "P") ตามกฎในการระงับพิเศษ

หากตัวทำความร้อนหลักมีความลาดชัน ส่วนด้านข้างขององค์ประกอบรูปตัวยูจะต้องตั้งอยู่อย่างเคร่งครัดตามระดับ (นั่นคือต้องสังเกตความลาดชัน) ในกรณีส่วนใหญ่ ข้อต่อขยายในรูปแบบของตัวอักษร "P" จะถูกติดตั้งในแนวนอน หากติดตั้งตัวชดเชยในแนวตั้งที่ด้านล่างจะต้องจัดระบบระบายน้ำที่เหมาะสม

ข้อมูลใดบ้างเกี่ยวกับตัวชดเชยที่ควรป้อนในพาสปอร์ตหลักของระบบทำความร้อน?

เมื่อติดตั้งตัวชดเชยรูปตัวยูเสร็จสิ้นแล้ว ข้อมูลต่อไปนี้จะถูกป้อนลงในหนังสือเดินทางของท่อส่งความร้อน:

พารามิเตอร์ทางเทคนิคของตัวชดเชย ผู้ผลิตและปีที่ผลิต

ระยะห่างระหว่างส่วนรองรับ การชดเชยที่เกิดขึ้น และปริมาณการยืด

อุณหภูมิแวดล้อมในช่วงเวลาที่ทำงานและวันที่ติดตั้ง

ในเรื่อง เช่น ความสามารถในการชดเชย สินค้ารูปตัวยูดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับความกว้างของรัศมีการโค้งงอและระยะยื่นอย่างชัดเจน

การคำนวณค่าชดเชย

การยึดท่อแบบตายตัวจะดำเนินการเพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวที่เกิดขึ้นเองระหว่างการยืดตัว แต่ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์ที่รับรู้การยืดตัวของท่อระหว่างอุปกรณ์จับยึดแบบตายตัวก็มี ไฟฟ้าแรงสูงสามารถเปลี่ยนรูปและทำลายท่อได้ ส่วนต่อขยายท่อได้รับการชดเชย อุปกรณ์ต่างๆหลักการทำงานซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: 1) อุปกรณ์รัศมีหรือแบบยืดหยุ่นที่รับรู้การยืดตัวของท่อความร้อนโดยการดัด (แบน) หรือแรงบิด (เชิงพื้นที่) ส่วนโค้งของท่อหรือการดัดยางยืดพิเศษ รูปทรงต่างๆ; 2) อุปกรณ์แกนเลื่อนและแบบยืดหยุ่นซึ่งรับรู้การยืดตัวโดยการเคลื่อนที่แบบส่องกล้องส่องทางไกลของท่อหรือการบีบอัดของเม็ดมีดสปริง

อุปกรณ์ชดเชยที่ยืดหยุ่นเป็นอุปกรณ์ที่ใช้บ่อยที่สุด การชดเชยที่ง่ายที่สุดทำได้โดยความยืดหยุ่นตามธรรมชาติของการหมุนของไปป์ไลน์เอง โดยงอเป็นมุมไม่เกิน 150°

สามารถใช้ท่อยกและลดระดับสำหรับการชดเชยตามธรรมชาติ แต่ไม่สามารถให้การชดเชยตามธรรมชาติได้เสมอไป อุปกรณ์ชดเชยเทียมควรได้รับการแก้ไขหลังจากใช้ความเป็นไปได้ทั้งหมดของการชดเชยตามธรรมชาติแล้วเท่านั้น

ในส่วนที่เป็นเส้นตรง การชดเชยการยืดตัวของท่อจะแก้ไขโดยข้อต่อขยายที่ยืดหยุ่นพิเศษของรูปแบบต่างๆ ข้อต่อขยายรูป Lyre โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับรอยพับ ของข้อต่อขยายแบบยืดหยุ่นทั้งหมดมีความยืดหยุ่นสูงสุด แต่เนื่องจากการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้นของโลหะในการพับและความต้านทานไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้น จึงไม่ค่อยได้ใช้ ข้อต่อขยายตัวรูปตัวยูกับหัวเข่าที่มีรอยเชื่อมและเรียบเป็นเรื่องปกติมากขึ้น ข้อต่อขยายรูปตัวยูที่มีการพับเช่นข้อต่อรูปพิณมักใช้น้อยกว่าด้วยเหตุผลข้างต้น

ข้อดีของข้อต่อขยายแบบยืดหยุ่นคือไม่ต้องบำรุงรักษา และไม่ต้องมีห้องเพาะเลี้ยงสำหรับการติดตั้งในช่องเฉพาะ นอกจากนี้ ข้อต่อขยายที่ยืดหยุ่นได้ส่งเฉพาะปฏิกิริยาแรงขับไปยังส่วนรองรับคงที่ ข้อเสียของข้อต่อขยายแบบยืดหยุ่น ได้แก่ ความต้านทานไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้น การใช้ท่อที่เพิ่มขึ้น ขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้ยากต่อการใช้งานในการวางในเมืองเมื่อเส้นทางอิ่มตัวด้วยระบบสาธารณูปโภคใต้ดินในเมือง

ตัวชดเชยเลนส์เป็นของ ข้อต่อขยายแนวแกนชนิดยืดหยุ่น ตัวชดเชยประกอบขึ้นโดยการเชื่อมจากครึ่งเลนส์ที่ทำโดยการปั๊มจากเหล็กแผ่นบางที่มีความแข็งแรงสูง ความสามารถในการชดเชยของครึ่งเลนส์คือ 5--6 มม. ในการออกแบบตัวชดเชย อนุญาตให้รวมเลนส์ 3-4 ตัวเข้าด้วยกัน มากกว่าไม่พึงปรารถนาเนื่องจากสูญเสียความยืดหยุ่นและการโป่งของเลนส์ เลนส์แต่ละตัวช่วยให้สามารถเคลื่อนที่เชิงมุมของท่อได้สูงถึง 2--3° ดังนั้นจึงสามารถใช้ตัวชดเชยเลนส์เมื่อวางเครือข่ายบนส่วนรองรับที่แขวนอยู่ซึ่งทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของท่อขนาดใหญ่

การชดเชยแนวแกนแบบเลื่อนถูกสร้างขึ้นโดยตัวชดเชยกล่องบรรจุ ถึงตอนนี้ โครงสร้างเหล็กหล่อที่ล้าสมัยบนข้อต่อแบบมีปีกก็ถูกแทนที่ด้วยโครงสร้างเหล็กเชื่อมที่เบา แข็งแรง และง่ายต่อการผลิตดังแสดงในรูปที่ 5.2

รูปที่ 5.2 ตัวชดเชยกล่องบรรจุแบบเชื่อมด้านเดียวแบบหน้าแปลน: 1 - หน้าแปลนแรงดัน; 2 - grundbuksa; 3 - ต่อมบรรจุ; 4- เคาน์เตอร์; 5 - แก้ว; 6 - ร่างกาย; 7 - การเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลาง

การชดเชยการขยายท่อส่งอุณหภูมิถูกกำหนดที่อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเฉลี่ยมากกว่า +50°C การเคลื่อนตัวทางความร้อนของท่อส่งความร้อนเกิดจากการยืดตัวเป็นเส้นตรงของท่อในระหว่างการให้ความร้อน

สำหรับการทำงานของเครือข่ายความร้อนที่ปราศจากปัญหา จำเป็นที่อุปกรณ์ชดเชยได้รับการออกแบบสำหรับการยืดตัวสูงสุดของท่อ ตามนี้ เมื่อคำนวณการยืดตัว อุณหภูมิของสารหล่อเย็นจะถือว่าสูงสุด และอุณหภูมิแวดล้อม - ต่ำสุดและเท่ากับ: 1) อุณหภูมิการออกแบบของอากาศภายนอกเมื่อออกแบบความร้อน - สำหรับการวางเครือข่ายบนพื้นดินใน ที่โล่ง; 2) อุณหภูมิอากาศโดยประมาณในช่อง - สำหรับการวางช่องสัญญาณของเครือข่าย 3) อุณหภูมิดินที่ความลึกของท่อความร้อนไร้ท่อที่อุณหภูมิอากาศภายนอกที่ออกแบบสำหรับการออกแบบเครื่องทำความร้อน

มาทำการคำนวณตัวชดเชยรูปตัวยูซึ่งอยู่ระหว่างส่วนรองรับคงที่สองตัวในส่วนที่ 2 ของเครือข่ายทำความร้อนที่มีความยาว 62.5 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ: 194x5 มม.

รูปที่ 5.3 ไดอะแกรมของตัวชดเชยรูปตัวยู

มากำหนดกัน การยืดตัวด้วยความร้อนไปป์ไลน์ตามสูตร:

โดยที่ b - ค่าสัมประสิทธิ์การยืดตัวเชิงเส้นของท่อเหล็กขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยเฉลี่ย b = 1.2 × 10 -5 m / ° C; เสื้อ - อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น ?С; เสื้อ 0 \u003d -28 ? С - อุณหภูมิแวดล้อม

คำนึงถึงการยืดล่วงหน้าที่การยืดเต็มที่ 50%:

โดยใช้วิธีการแบบกราฟิก โดยทราบการยืดตัวจากความร้อน เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะถูกกำหนดจากโนโมแกรม ความยาวของไหล่ของตัวชดเชยรูปตัวยู ซึ่งเท่ากับ 2.4 ม.

เอกสารคำแนะนำ (RD) นี้ใช้กับท่อเหล็กของเครือข่ายทำน้ำร้อนที่มีแรงดันใช้งานสูงถึง 2.5 MPa และอุณหภูมิในการทำงานสูงถึง 200 ° C และท่อส่งไอน้ำที่มีแรงดันใช้งานสูงถึง 6.3 MPa และอุณหภูมิในการทำงาน สูงถึง 350 ° C วางบนฐานรองรับ ( เหนือพื้นดินและในช่องปิด) รวมถึงไม่มีช่องในพื้นดิน RD กำหนดความหนาของผนังของส่วนโค้ง ทีออฟ และไท-อิน จากสภาวะเพื่อให้แน่ใจว่า ความจุแบริ่งจากการกระทำของแรงดันภายในตลอดจนการประเมินความแข็งแรงแบบสถิตและแบบวัฏจักรของไปป์ไลน์

สนิป -85

เมื่อคำนวณการรองรับควรคำนึงถึงความลึกของการแช่แข็งหรือการละลายของดินการเสียรูปของดิน (การทรุดตัวและการทรุดตัว) รวมถึงการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของดิน (ภายในขอบเขตของการรับรู้ภาระ) ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี ระบอบอุณหภูมิ, การระบายน้ำหรือน้ำท่วมบริเวณที่ติดกับเส้นทาง และเงื่อนไขอื่นๆ 8.43. โหลดบนตัวรองรับที่เกิดจากผลกระทบของลมและจากการเปลี่ยนแปลงในความยาวของท่อภายใต้อิทธิพลของความดันภายในและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของผนังท่อควรพิจารณาขึ้นอยู่กับระบบที่ใช้สำหรับการวางและการชดเชยการเสียรูปตามยาวของ ท่อโดยคำนึงถึงความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวของท่อบนฐานรองรับ

การคำนวณตัวชดเชยรูปตัวยู

เพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อน ข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายทำความร้อนและโรงไฟฟ้า

แม้จะมีข้อบกพร่องหลายประการ ได้แก่ ขนาดค่อนข้างใหญ่ (ความต้องการช่องชดเชยในระบบทำความร้อนพร้อมปะเก็นช่อง) การสูญเสียไฮดรอลิกอย่างมีนัยสำคัญ (เมื่อเทียบกับกล่องบรรจุและเครื่องเป่าลม); ข้อต่อขยายรูปตัวยูมีข้อดีหลายประการ

ข้อดี อย่างแรกเลยก็คือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ

การคำนวณตัวชดเชยรูปตัวยู

เส้นผ่านศูนย์กลางท่อโค้งงอรัศมี R = 1 ม.

ออกเดินทาง ล. = 5 ม.; อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น เสื้อ \u003d 150 ° C และอุณหภูมิภายในห้อง t vk = 19.6°C; ความเค้นชดเชยที่อนุญาตในไปป์ไลน์ s เพิ่ม = 110 MPa ระบบทำความร้อนและ เครื่องทำความร้อนอำเภอเป็นส่วนเชื่อมโยงที่สำคัญในการประหยัดพลังงานและอุปกรณ์วิศวกรรมของเมืองและภูมิภาคอุตสาหกรรม

ท่อเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด

การออกแบบท่อจากโพรพิลีนสำหรับระบบการจ่ายน้ำเย็นและน้ำร้อนเป็นไปตามข้อบังคับ รหัสอาคารและกฎ (SNiP) 2.04.01 85 "การประปาภายในและการระบายน้ำทิ้งของอาคาร" โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะ ท่อโพลีโพรพิลีน.

การเลือกประเภทท่อนั้นพิจารณาจากสภาพการทำงานของท่อ: แรงดัน อุณหภูมิ อายุการใช้งานที่ต้องการ และความก้าวร้าวของของเหลวที่ขนส่ง เมื่อขนส่งของเหลวที่มีฤทธิ์รุนแรง ค่าสัมประสิทธิ์ของสภาวะการทำงานของไปป์ไลน์ควรใช้ตามตาราง

2 ของ CH 550 82

การคำนวณไฮดรอลิกของท่อจาก PP R 80 ประกอบด้วยการกำหนด การสูญเสียความดัน(หรือแรงดัน) เพื่อเอาชนะความต้านทานไฮดรอลิกที่เกิดขึ้นในท่อ, ในส่วนควบ, ในสถานที่ที่มีการเลี้ยวที่แหลมคมและการเปลี่ยนแปลงของเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ

การสูญเสียหัวไฮดรอลิกในท่อกำหนดโดยโนโมแกรม

หน้า 7); การปรับปรุงระบบระบายความร้อนและไฮดรอลิกของระบบจ่ายความร้อน

ความเค้นชดเชยตามยาวดัดที่จุดยึดแบบแข็งของแขนที่เล็กกว่า b(a)= 45.53 MPa ความเค้นชดเชยตามยาวที่จุดยึดแบบแข็งของแขนที่ใหญ่กว่า b(b)= 11.77 MPa ความเค้นชดเชยตามยาวที่จุด โค้ง b(c)= 20.53 MPa

ผลลัพธ์ของโปรแกรม Px=1287.88 H นำมาคำนวณ เมื่อกำหนดโหลดแนวนอนมาตรฐานบน การสนับสนุนคงที่ควรคำนึงถึง: แรงดันภายในที่ไม่สมดุลเมื่อใช้ตัวชดเชยกล่องบรรจุในพื้นที่ที่มี วาล์วหยุด, การเปลี่ยนผ่าน, มุมการหมุน, โครง; เราควรคำนึงถึงแรงเสียดทานในฐานรองรับที่เคลื่อนย้ายได้และบนพื้นสำหรับการวางแบบไม่มีช่องสัญญาณ เช่นเดียวกับปฏิกิริยาของตัวชดเชยและการชดเชยตัวเอง

การคำนวณออนไลน์ของตัวชดเชยรูปตัว g

การคำนวณโดยใช้โปรแกรม START ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยในการทำงานของระบบท่อ เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆอำนวยความสะดวกในการประสานงานของโครงการกับหน่วยงานกำกับดูแล (Rostehnadzor, Glavsgosexpertiza) ลดต้นทุนและเวลาในการว่าจ้าง

START ได้รับการพัฒนาโดย NTP Truboprovod LLC - องค์กรผู้เชี่ยวชาญรอสเทคนาดซอร์ มีใบรับรองความสอดคล้องของหน่วยงานกลางสำหรับกฎระเบียบทางเทคนิคและมาตรวิทยา

ปริญญาเอก เอส.บี.โกรูโนวิช ผู้นำ กลุ่มออกแบบของ Ust-Ilimskaya CHPP

เพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อน ข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายทำความร้อนและโรงไฟฟ้า แม้จะมีข้อบกพร่องหลายประการ ได้แก่ ขนาดค่อนข้างใหญ่ (ความต้องการช่องชดเชยในระบบทำความร้อนพร้อมปะเก็นช่อง) การสูญเสียไฮดรอลิกอย่างมีนัยสำคัญ (เมื่อเทียบกับกล่องบรรจุและเครื่องเป่าลม); ข้อต่อขยายรูปตัวยูมีข้อดีหลายประการ

ข้อดี อย่างแรกเลยก็คือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ นอกจากนี้ ตัวชดเชยประเภทนี้ยังได้รับการศึกษาและอธิบายอย่างดีที่สุดในวรรณกรรมด้านการศึกษาและระเบียบวิธีและการอ้างอิง อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ มักจะเป็นเรื่องยากสำหรับวิศวกรรุ่นเยาว์ที่ไม่มีโปรแกรมเฉพาะทางในการคำนวณค่าชดเชย สาเหตุหลักมาจากทฤษฎีที่ค่อนข้างซับซ้อน การมีอยู่ของปัจจัยการแก้ไขจำนวนมาก และขออภัย การมีอยู่ของการพิมพ์ผิดและความไม่ถูกต้องในบางแหล่ง

ด้านล่างนี้คือการวิเคราะห์โดยละเอียดของขั้นตอนการคำนวณค่าชดเชยรูปตัวยูสำหรับแหล่งข้อมูลหลักสองแหล่ง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อระบุการสะกดผิดและความไม่ถูกต้องที่อาจเกิดขึ้น รวมทั้งเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์

การคำนวณทั่วไปของตัวชดเชย (รูปที่ 1, a)) ที่เสนอโดยผู้เขียนส่วนใหญ่ ÷ เกี่ยวข้องกับขั้นตอนตามการใช้ทฤษฎีบท Castiliano:

ที่ไหน: ยู- พลังงานศักย์ของการเสียรูปของตัวชดเชย อี- โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุท่อ เจ- โมเมนต์ความเฉื่อยในแนวแกนของตัวชดเชย (ท่อ)

;

ที่ไหน: ส- ความหนาของผนังทางออก

ดีน- เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเต้าเสียบ

เอ็ม- โมเมนต์ดัดในส่วนชดเชย ที่นี่ (จากสภาวะสมดุล รูปที่ 1 ก)):

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

หลี่- ความยาวเต็มของตัวชดเชย เจ x- โมเมนต์ความเฉื่อยของตัวชดเชย Jxy- โมเมนต์ความเฉื่อยของแรงเหวี่ยงของตัวชดเชย ส x- ช่วงเวลาคงที่ของตัวชดเชย

เพื่อลดความซับซ้อนของการแก้ปัญหา แกนพิกัดจะถูกส่งไปยังจุดศูนย์ถ่วงยืดหยุ่น (แกนใหม่ Xs, ใช่), แล้ว:

S x = 0, J xy = 0.

จาก (1) เราได้รับแรงผลักยืดหยุ่น พี x:

การกระจัดสามารถตีความได้ว่าเป็นความสามารถในการชดเชยของตัวชดเชย:

; (4)

ที่ไหน: ที่- ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้น (1.2x10 -5 1 / องศาสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน)

t n- อุณหภูมิเริ่มต้น (อุณหภูมิเฉลี่ยของช่วงห้าวันที่หนาวที่สุดในรอบ 20 ปีที่ผ่านมา)

t ถึง- อุณหภูมิสุดท้าย (อุณหภูมิตัวพาความร้อนสูงสุด);

บัญชี L- ความยาวของส่วนที่ชดเชย

จากการวิเคราะห์สูตร (3) เราสามารถสรุปได้ว่าความยากที่สุดคือการหาโมเมนต์ความเฉื่อย Jxsโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากจำเป็นต้องกำหนดจุดศูนย์ถ่วงของตัวชดเชยก่อน (ด้วย y s). ผู้เขียนแนะนำอย่างสมเหตุสมผลโดยใช้วิธีการแบบกราฟิกโดยประมาณในการพิจารณา Jxsโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งแกร่ง (Karman) k:

อินทิกรัลแรกถูกกำหนดโดยเทียบกับแกน y, วินาทีที่สัมพันธ์กับแกน y s(รูปที่ 1). แกนของตัวชดเชยถูกวาดบนกระดาษมิลลิเมตรตามมาตราส่วน ตัวชดเชยเพลาโค้งทั้งหมด หลี่แบ่งออกเป็นหลายส่วน ∆ฉัน. ระยะทางจากศูนย์กลางของส่วนไปยังแกน ฉันวัดด้วยไม้บรรทัด

ค่าสัมประสิทธิ์ความฝืด (Karman) ได้รับการออกแบบมาเพื่อสะท้อนผลกระทบที่พิสูจน์แล้วจากการทดลองของการแบนเฉพาะส่วนหน้าตัดของส่วนโค้งระหว่างการดัด ซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการชดเชย ในเอกสารเชิงบรรทัดฐาน สัมประสิทธิ์ Karman ถูกกำหนดโดยสูตรเชิงประจักษ์ที่แตกต่างจากที่ให้ไว้ใน ,

ปัจจัยความแข็ง kใช้เพื่อกำหนดความยาวที่ลดลง L prdองค์ประกอบโค้งซึ่งมากกว่าความยาวจริงเสมอ l g. ในแหล่งที่มา ค่าสัมประสิทธิ์ Karman สำหรับการโค้งงอ:

; (6)

โดยที่: - ลักษณะโค้งงอ.

ที่นี่: R- รัศมีโค้ง

; (7)

ที่ไหน: α - มุมหดกลับ (เป็นองศา)

สำหรับการดัดโค้งแบบเชื่อมและแบบโค้งสั้น แหล่งที่มาแนะนำให้ใช้การอ้างอิงอื่นเพื่อกำหนด k:

โดยที่: - ลักษณะโค้งงอสำหรับส่วนโค้งแบบเชื่อมและแบบประทับตรา

ที่นี่: - รัศมีเทียบเท่าของแนวเชื่อม

สำหรับกิ่งก้านจากสามและสี่ส่วน α=15 องศา สำหรับกิ่งสองส่วนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า แนะนำให้ใช้ α = 11 องศา

ควรสังเกตว่าใน , สัมประสิทธิ์ k ≤ 1.

เอกสารกำกับดูแล RD 10-400-01 ให้ขั้นตอนต่อไปนี้ในการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น เค อาร์ *:

ที่ไหน K r- ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นโดยไม่คำนึงถึงข้อ จำกัด ของการเสียรูปของส่วนปลายของส่วนโค้งของไปป์ไลน์

ในกรณีนี้ ถ้า จะใช้ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นเท่ากับ 1.0

ค่า K pถูกกำหนดโดยสูตร:

, (10)

ที่ไหน .

ที่นี่ พี- ความดันภายในส่วนเกิน MPa; อี t- โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุที่อุณหภูมิการทำงาน MPa

, (11)

สามารถพิสูจน์ได้ว่าค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น เค อาร์ *จะมากกว่า 1 ดังนั้นเมื่อกำหนดความยาวที่ลดลงของก๊อกตาม (7) จำเป็นต้องใช้ค่าส่วนกลับ

สำหรับการเปรียบเทียบ ลองพิจารณาความยืดหยุ่นของต๊าปมาตรฐานบางตัวตาม OST 34-42-699-85 ที่แรงดันเกิน R=2.2 MPa และโมดูล อี t\u003d 2x10 5 MPa ผลลัพธ์ที่ได้สรุปไว้ในตารางด้านล่าง (ตารางที่ 1)

จากการวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้ เราสามารถสรุปได้ว่าขั้นตอนการหาค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นตาม RD 10-400-01 ให้ผลลัพธ์ที่ "เข้มงวด" มากขึ้น (ความยืดหยุ่นในการโค้งงอน้อยลง) ในขณะที่คำนึงถึงแรงดันส่วนเกินในท่อและ โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุ

โมเมนต์ความเฉื่อยของตัวชดเชยรูปตัวยู (รูปที่ 1 b)) สัมพันธ์กับแกนใหม่ y s J xsกำหนดดังนี้:

ที่ไหน: L pr- ลดความยาวของแกนของตัวชดเชย

; (13)

y s- พิกัดจุดศูนย์ถ่วงของตัวชดเชย:

โมเมนต์ดัดสูงสุด M max(ใช้ได้ที่ด้านบนของตัวชดเชย):

; (15)

ที่ไหน ชม- ออฟเซ็ตของตัวชดเชยตามรูปที่ 1 b):

H=(m + 2)R.

ความเค้นสูงสุดในส่วนของผนังท่อถูกกำหนดโดยสูตร:

; (16)

ที่ไหน: ม.1- ปัจจัยการแก้ไข (ปัจจัยด้านความปลอดภัย) โดยคำนึงถึงการเพิ่มขึ้นของความเค้นในส่วนที่โค้งงอ