Расчет п образных компенсаторов для полипропиленовых труб

Линейное расширение полипропиленовых труб и их компенсация

При проектировании и монтаже систем водоснабжения и отопления необходимо учитывать линейное расширение трубопровода при эксплуатации. На практике эти линейные удлинения (при повышении температуры в системах) заметны тем, что трубы деформируются, искривляются, теряют горизонтальное или вертикальное ориентирование, иногда вырываются из креплений. Для компенсации этих расширений используют несколько методов. Один из них – это на длинных участках трубопровода (более 3000мм) устанавливают компенсационные петли, которые позволяют «играть» в длине участкам труб и не позволяют вырываться из креплений. Для такого трубопровода используют подвижные крепления, для возможности движения в сторону компенсатора. Кроме компенсационной петли используют так называемые П-образный и Г- образный компенсаторы(колено), которые позволяют использовать систему без видимых изменений трубопровода.

Пример расчёта линейного расширения трубопровода ТМ Thermo Alliance.

Формула для расчета линейного расширения (сокращения):

∆L — линейное расширение(мм)

α — коэффициент температурного линейного расширения(мм/°с)

L — длина трубы(от неподвижной опоры до уголка, в Г – образном компенсаторе(м)

∆T — разница температурного при монтаже эксплуатации(°С)

α2=0.03 мм/ м°С (Трубы ППР/Ал/ППР)

α3=0.05 мм/ м°С (Трубы Thermo Alliance Glass Fiber)

Т1 = 60°С (Температура при эксплуатации)

Т2 = 20°С (Температура при монтаже)

∆L = 0.15 мм/м°С х 5м х 40°С = 30мм (Трубы ППР)

∆L = 0.03 мм/м°С х 5м х 40°С = 6мм (Трубы ППР/Ал/ППР)

∆L = 0.05 мм/м°С х 5м х 40°С = 10мм (Трубы Thermo Alliance Glass Fiber)

Компенсационное колено

Минимальная длина компенсатора расширения может быть рассчитана на основе следующей формулы:

Ls = C x √(D x ∆L)

Ls — длина компенсатора расширения, (мм)

С — константа материала (ППР = 20)

D — внешний диаметр трубы, (мм)

∆L — линейное расширение, (мм)

Компенсационное колено

Минимальная длина компенсатора удлинения может быть рассчитана на основе следующей формулы:

Ls = C x √(D x ∆L)

Ls — длина компенсатора удлинения, (мм)

С — константа материала (ППР = 20)

D — наружный диаметр трубы, (мм)

∆L — линейное расширение, (мм)

Ls = 20 х √ (40 х 30) = 693 мм

Для трубы с внешним диаметром 40 мм и длиной 5 м, которая имеет изменение направления с перепадом температур 40°С, необходимо поставить компенсатор 693 мм для распределения изменений по длине.

П-образный компенсатор

Если отсутствует возможность компенсирования расширения путем изменения направления, то рекомендуется использовать П-образный компенсатор.

Ширина П-образного компенсатора рассчитывается по следующей формуле:

Wk = 2x ∆L + SL

Wk — ширина компенсатора (мм) ∆L — линейное расширение (мм)

SL — 150 мм (безопасное расстояние)

Примечание: Wk должно быть больше или равно 10D

∆L =30 мм (возьмем данные из Примера 1)

Wk — 2 × 30 мм + 150 мм =210 мм

Необходимо установить П-образный компенсатор с шириной 210 мм.

Расстояние между жесткими опорами при установке компенсационной петли

	∅D, mm	Расстояние между жесткими опорами, L, м
		Труба ППР
	20	9
	25	10
	32	12
	40	14

Расчёт изменения длины трубопровода при изменении его температуры производится по формуле:

ΔL= α x L x Δt

ΔL — изменение длины трубопровода при его нагреве или охлаждении;

α — коэффициент теплового расширения константа мм/м С−¹;

• Для труб PN20 равен α = 0,15 мм/мК
• Для труб PN 25 (армированная аллюминием) равен α = 0,03 мм/мК

L — расчётная длина трубопровода;

Δt — разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации °С(°К);

Δt = Tw-Tm Tw — рабочая температура жидкости в трубопроводе;

Tm — температура воздуха при монтаже.

Якість

Краща продукція від провідних виробників. Контроль якості на всіх етапах виробництва.

Асортимент

Наш широкий асортимент зробить Ваш будинок тепліше і комфортніше!

Вартість

Доступність всієї продукції для Українського споживача.

Співпраця

TM Thermo Alliance відкрита для співпраці. Кращі дилерські умови на ринку. Технічна та інформаційна підтримка.

Источник

Расчёт П-образного компенсатора

Расчёт компенсирующей способности компенсатора заданных размеров.

Расчёт П-образного компенсатора заключается в определении минимальных размеров компенсатора, достаточных для компенсации температурных деформаций трубопровода. Заполнив выше приведенную форму, вы сможете рассчитать компенсирующую способность П-образного компенсатора заданных размеров.

В основе алгоритма данной online программы лежит методика расчёта П-образного компенсатора приведенная в — Справочнике проектировщика «Проектирование тепловых сетей» под редакцией А. А. Николаева.

Рекомендации к расчёту

1. Максимальное напряжение в спинке компенсатора рекомендуется принимать в диапазоне от 80 до 110 МПа.
2. Оптимальное отношение вылета компенсатора к наружному диаметру трубы рекомендуется принимать в диапазоне H/Dн = (10 — 40), при этом вылет компенсатора в 10DN соответствует трубопроводу DN350, а вылет в 40DN – трубопроводу DN15.
3. Оптимальное отношение ширины компенсатора к его вылету рекомендуется принимать в диапазоне L/H= (1 — 1,5), хотя могут быть приняты и другие значения.
4. Если для компенсации расчётных тепловых удлинений необходим компенсатор слишком больших размеров, возможна его замена двумя меньшими компенсаторами.
5. При расчёте тепловых удлинений трубопровода температуру теплоносителя следует принимать максимальной, а температуру окружающей трубопровод среды минимальной.

В расчёте приняты следующие ограничения:

• Трубопровод заполнен водой или паром
• Трубопровод выполнен из стальной трубы
• Максимальная температура рабочей среды не превышает 200 °С
• Максимальное давление в трубопроводе не превышает 1,6 МПа (16 бар)
• Компенсатор установлен на горизонтальном трубопроводе
• Компенсатор симметричен, а его плечи одинаковой длины
• Неподвижные опоры считаются абсолютно жёсткими
• Трубопровод не испытывает ветрового давления и других нагрузок
• Сопротивление сил трения подвижных опор при тепловом удлинении не учитывается
• Отводы гладкие

Рекомендации к монтажу

1. Не рекомендуется располагать неподвижные опоры на расстоянии менее 10DN от П–образного компенсатора, так как передача на него момента защемления опоры снижает гибкость.
2. Участки трубопровода от неподвижных опор до П-образного компенсатора рекомендуется принимать одинаковой длины. Если компенсатор располагают не посредине участка а смещают в сторону одной из неподвижных опор, то силы упругой деформации и напряжения увеличиваются примерно на 20-40%, по отношению к значениям полученным для компенсатора, расположенного посередине.
3. Для увеличения компенсирующей способности применяют предварительное растягивание компенсатора. При монтаже компенсатор испытывает изгибающую нагрузку, нагреваясь принимает ненапряжённое состояние, а при максимальной температуре приходит в напряжение. Предварительное растягивание компенсатора на величину равную половине теплового удлинения трубопровода, позволяет увеличить его компенсирующую способность вдвое.

Область применения

П-образные компенсаторы применяют для компенсации температурных удлинений труб на протяжённых прямых участках, если возможности самокомпенсации трубопровода за счёт поворотов тепловой сети — нет. Отсутствие компенсаторов на жёстко закреплённых трубопроводах с переменной температурой рабочей среды, приведёт к росту напряжений способных деформировать и разрушить трубопровод.

Гибкие компенсаторы применяют

1. При надземной прокладке для всех диаметров труб независимо от параметров теплоносителя.
2. При прокладке в каналах туннелях и общих коллекторах на трубопроводах от DN25 до DN200 при давлении теплоносителя до 16бар.
3. При бесканальной прокладке для труб диаметром от DN25 до DN100.
4. Если максимальная температура рабочей среды превышает 50°C

• Высокая компенсирующая способность
• Не требует обслуживания
• Прост в изготовлении
• Незначительные усилия передаваемые на неподвижные опоры

• Большой расход труб
• Большая занимаемая площадь
• Высокое гидравлическое сопротивление

Образец расчёта П-образного компенсатора

Источник

Онлайн-калькулятор компенсации тепловых удлинений ПП-труб

Изменение длины труб в зависимости от температуры их нагрева (тепловое линейное расширение) – явление, которое в обязательном порядке следует учитывать при проектировании трубопроводов инженерных систем. Для полимерных труб это особенно актуально. Отсутствие компенсирующих элементов или их недостаточная способность «гасить» увеличение либо уменьшение длины трубопроводов на практике оборачивается искривленными трубами, оторванными кронштейнами, опасными механическими напряжениями в конструкционном материале. Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором компенсации тепловых удлинений полипропиленовых труб.

Расстояние между опорами в зависимости от температуры воды в трубопроводе

Номинальный наружный диаметр трубы, мм	Расстояние, мм
	20°С	30°С	40°С	50°С	60°С	70°С	80°С
16 20 25 32 40 50 63 75 90	500 600 750 900 1050 1200 1400 1500 1600	500 600 750 900 1000 1200 1400 1500 1600	500 600 700 800 900 1100 1300 1400 1500	500 600 700 800 900 1100 1300 1400 1500	500 550 650 750 850 1000 1150 1250 1400	500 500 600 700 800 950 1150 1150 1250	500 500 550 650 750 900 1000 1100 1200

При проектировании вертикальных трубопроводов опоры устанавливаются не реже чем через 1000 мм для труб наружным диаметром до 32 мм и не реже чем через 1500 мм для труб большого диаметра.

Своды правил по проектированию и строительству СП 40-101-96

Источник

П — образные и Г — образные компенсаторы

Где устанавливать. Конструкция и расчет.

Компенсаторы устанавливаются на полипропиленовые трубы как правило, посередине, между неподвижными опорами, делящими трубопровод на участки, температурная деформация которых происходит независимо друг от друга. Компенсация линейных расширений труб из PPRC может обеспечиваться также предварительным прогибом труб при прокладке их в виде «змейки» на сплошной опоре, ширина которой допускает возможность изменения формы прогиба трубопровода при изменении температуры.

Конструирование систем внутренних трубопроводов рекомендуется производить в следующей последовательности: на схеме трубопроводов предварительно намечают места расположения неподвижных опор с учетом компенсации температурных изменений длины труб элементами трубопровода (отводами и пр.). Проверяют расчетом компенсирующую способность элементов трубопровода между неподвижными опорами. Намечают расположение скользящих опор с указанием расстояний между ними.

Неподвижные опоры необходимо размещать так, чтобы температурные изменения длины участка трубопровода между ними не превышали компенсирующей способности отводов и компенсаторов, расположенных на этом участке, и распределялись пропорционально их компенсирующей способности.

В тех случаях, когда температурные изменения длины участка трубопровода превышают компенсирующую способность его элементов, на нем необходимо установить дополнительный компенсатор.

или по эмпирической формуле L _k= 25ΔdΔL, где L _k — длина участка Г- образного элемента, воспринимающего температурные изменения длины трубопровода, мм; d — наружный диаметр трубы, мм; ΔL — температурные изменения длины трубы, мм. Величину L _k можно также определить по номограмме.

Пример: d = 40 мм, ΔL = 55 мм. По формуле L _k==25?40х55 = 1173 мм. По номограмме L _k= 1250 мм

Отличная альтернатива стандартным О — образным петлям — это прямые компенсаторы Козлова. Все диаметры и цены на них можно посмотреть здесь .

Источник