Полипропиленовые трубы для отопления компенсатор расчет

Содержание
  1. Расчёт П-образного компенсатора
  2. Рекомендации к расчёту
  3. В расчёте приняты следующие ограничения:
  4. Рекомендации к монтажу
  5. Область применения
  6. Гибкие компенсаторы применяют
  7. Онлайн-калькулятор компенсации тепловых удлинений ПП-труб
  8. Расстояние между опорами в зависимости от температуры воды в трубопроводе
  9. Расчет коэффициента линейного расширения и монтаж полипропиленовых труб
  10. Классификация компенсаторов
  11. Разновидности
  12. Установка компенсаторов для ПП труб
  13. Особенности крепления компенсаторов
  14. Расчет диаметра для центрального отопления
  15. Компенсаторы установлены – что же дальше?
  16. Как грамотно выбрать компенсатор?
  17. Линейное расширение полипропиленовых труб.
  18. Сферы использования
  19. Расчет линейного расширения труб:
  20. Пример 1 (расширение):
  21. Пример 2 (сокращение)
  22. Отличительные черты установки труб из полипропилена
  23. Видео – Как выполняется монтаж полипропиленовых труб
  24. Видео – Компенсаторы для полипропиленовых труб
  25. Прокладка трубопровода ПВХ
  26. Расчёты расширения и сжатия полимерного трубопровода
  27. Учет подвижности трубы
  28. Петлевые трубные компенсаторы
  29. Сильфонный компенсатор для труб НПВХ
  30. Опоры и крепления труб НПВХ
  31. Подземный трубопровод НПВХ
  32. Когда нужны такие компенсаторы?
  33. Видео – Осевые компенсаторы для ПП трубопроводов

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

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

Расчет коэффициента линейного расширения и монтаж полипропиленовых труб


Трубы из полипропиленовой основы на рынке появились не так давно.
Но уже стали достаточно распространёнными, как у владельцев частных построек, так и у тех, кто занимается промышленными объектами.

Это объясняется низкой ценой не только самих изделий, но и всех комплектующих к ним. Кроме того, легко выбрать нужный диаметр полипропиленовых труб для водоснабжения.

Классификация компенсаторов

Видов компенсаторов есть несколько, давайте вкратце рассмотрим каждый из них.

  • Петлеобразный компенсатор для полипропиленовых труб
  • Компенсатор типа змейка
  • Осевое сильфонное устройство (оно маркируется аббревиатурами ОПН либо КСО). Первые элементы гораздо проще устанавливать, поскольку они оснащаются специальными направляющими узлами. Являются своего рода неподвижными опорами, что существенно облегчает монтаж.
  • Фланцевые сильфонные, выполненные из резины. Используются для погашения ударной волны, вызванной внезапным увеличением давления в сети, и компенсации неточностей трубопроводной оси.
  • Сдвиговые. Отличаются тем, что компенсируют перемещение сразу в 2-х областях по отношению к главной оси. Состоят из одной или же двух гофр, выполненных из нержавеющей стали, которые соединены между собой посредством крепежной арматуры.
  • Универсальные. Как можно судить из названия, такие компенсаторы работают сразу во всех степенях хода – угловом, осевом и поперечном. Применяются преимущественно в небольших трубопроводах или там, где использование сильфонных устройств по той или иной причине ограничивается.
  • Поворотные. С помощью данных устройств устраняется расширения там, где трубопровод поворачивается, и фиксируется требуемый угол. Сфера использование – магистрали, в которых направление меняется на 90?.
Читайте также:  Конвектор электрический настенный с терморегулятором эльдорадо

Разновидности

На практике лучше всего проявили себя следующие разновидности:

  • Сильфонные компенсаторы для полипропилена (ППР). Их применяют при монтаже обогревательной и водоподающей сети из ППР материалов. Условный диметр сильфонных видов от 1,5 до 5см. Тип соединения сильфонных разновидностей – муфтовый, а кожух из алюминия. Внутренний экран у них сделан из нержавеющей стали. Температура рабочей среды до ста пятнадцати градусов, давление до 16 бар. Рабочая среда для сильфонного варианта это питьевая вода, воздух, пар.

  • Сдвиговые. Они предназначаются для компенсирования передвижения в двух направлениях. Конструктивные особенности в данной ситуации – это одна или две сильфонные гофры. Ее производят из нержавейки и крепят арматурами-соединителями.

  • Поворотные.Применяются для нивелирования линейного увеличения в области поворота магистрали и служат для фиксации поворота. Чаще всего их берут, чтобы поменять направление системы на девяносто градусов.

  • Универсальные. Они наделены тремя вариантами рабочих ходов. Ставят их там, где нужно проложить короткую сеть, или в месте, ограниченном для установки сильфонного вида.
  • Фланцевые. Эти резиновые детали ставят в таком месте, где есть необходимость пригасить волну удара от резкого увеличения среднего рабочего давления. Также ими сглаживают осевые неточности трубопровода.
  • Устройство в форме петли.

  • Змеевики
  • Осевые сильфонные механизмы

  • Фланцевые устройства, изготавливаемые из мягкого материала
  • Сильфонные

  • Универсальные, которые эффективны для смещения в осевом, угловом и поперечном направлениях. Их рекомендуют для установки на небольшой ветке магистрали, имеющей ответвления
  • Производители предлагают различные устройства, которые отличаются отменным качеством. Но, компенсационная петля в системе отопления, выполненная своими руками, так же прекрасно справляется с возложенными на нее функциями.

    Своими руками выполнить такое устройство не сложно. Компенсационную петлю можно сделать за короткий срок. Эта важная деталь, скрепленная грамотно, становиться гарантией безупречной работы отопления или горячего водоснабжения.

    Несложное оснащение компенсационной петлей, выполненное своими руками, увеличит рабочий ресурс коммуникационных сетей до полувека.

    Установка компенсаторов для ПП труб

    До того как приступать к установке, советуем ознакомиться с основными правилами и требованиями. Вот они.

    • Перед сварочными работами профессионалы обматывают технические узлы тканью из асбеста с целью предотвращения попадания металлических брызг.
    • Компенсатор устанавливается исключительно на прямолинейных участках магистрали.
    • Между парой неподвижных крепежей допустим монтаж только одного технического узла.
    • Также перед монтажом проверяется то, соответствуют ли технические параметры компенсатора аналогичным параметрам трубопровода.
    • Наконец, компенсатор следует заранее проверить на предмет наличия дефектов и повреждений. Если изделие браковано, то использовать его нельзя.

    П- и Г-образные компенсаторы для полипропиленовых труб

    Компенсаторы: петлеобразный и «змейка»

    Температурный перепад, °С Отношение длины дуги к длине хорды, L/a Длина дуги, L Длина хорды, а Стрела прогиба, h
    10 1,0022 0,2269 0,2264 0,0064
    20 1,0045 0,3316 0,3301 0,0137
    30 1,0067 0,4014 0,3987 0,0201
    40 1,0087 0,4538 0,4499 0,0256
    50 1,011 0,5236 0,5176 0,0341
    60 1,0131 0,5585 0,5513 0,0387
    70 1,0168 0,6109 0,6014 0,0463
    80 1,0176 0,6458 0,6346 0,0517
    90 1,0196 0,6807 0,6676 0,0574
    100 1,022 0,7156 0,7004 0,0633

    Таблица Значений геометрических параметров компенсатора «змейка» с диаметром трубы принятом за единицу

    Сама технология установки зависит от того, какой именно тип компенсатора был выбран. Что характерно, нарезной метод монтажа устройства в полипропиленовый трубопровод не обеспечивает высокой прочности системы в целом. И это главный его недостаток. А чтобы прочность была на требуемом уровне, рекомендуется прибегнуть к сварочным работам.

    Обратите внимание! Большой популярностью пользуется и другой способ установки – так называемая «американка». Заключается он в применении разъемного фитинга, с одной стороны оснащенного железной резьбой, а с другой – полипропиленовым основанием.

    Сама процедура сварки для крепления компенсатора к трубам состоит из нескольких этапов.

    1. Этап первый. Подготовительные мероприятия.
    2. Этап второй. Планировка всей магистрали.
    3. Этап третий. Нарезка трубопровода.
    4. Этап четвертый. Собственно, сварка изделий.

    Итак, сварка является самым эффективным методом крепления, для чего, как отмечалось выше, необходим специальный паяльник. Вначале участок компенсатора, который войдет в трубу, тщательно зачищается. После этого труба и примыкающая к ней часть технического узла разогреваются с помощью сварочного аппарата, затем соединяются.

    На период остывания оба элемента должны быть надежно зафиксированными, иначе соединение не будет герметичным, и при использовании будет протекать.

    А если компенсаторы для полипропиленовых труб устанавливаются по комбинированному методу (с металлическим водопроводом), то соединение должно выполняться несколько по-другому – с использованием не только сварки, но и резьбы. Происходит это следующим образом. Вначале отключаются стояки, а вода из системы сливается. Затем вентили снимаются, а трубы прочищаются посредством троса. Лишь после этого устанавливается комбинированный вариант. Пластиковый компонент приваривают к трубопроводу, а металлический с помощью резьбы соединяют со смесителем.

    Монтаж отопления из полипропиленовых труб

    Советуем ознакомится с нашим руководством по монтажу системы отопления из полипропиленовых труб. Все подробности смотрите тут

    Особенности крепления компенсаторов

    Профессионалами выделяется несколько способов крепления, а именно:

    В первом случае компенсатор фиксируется «намертво». Окончание трубы спаивается с устройством с применением упомянутой выше сварки. Для максимальной герметичности шва диаметры обоих элементов должны совпадать, равно как их сечение либо толщина стенок. Основываясь на этих параметрах, вы сможете с легкостью все рассчитать и подобрать подходящую модель.

    При фланцевом креплении устройство фиксируется не на трубопроводе, а на встречном фланце. А благодаря этому соединения получаются разъемными и, если вдруг случится аварийная ситуация, требуемые технические узлы можно будет попросту заменить.

    Обратите внимание! Второй вариант крепления достаточно сложен в выполнении, поэтому он под силу лишь квалифицированным специалистам.

    Расчет диаметра для центрального отопления

    В поисках расчетов было изучено много материала, часто не дающего конкретного ответа на вопрос о том, какого должны быть размера полипропиленовые трубы для отопления. Как выбрать диаметр таким образом, чтобы система была сбалансированной. В принципе, чтобы сделать точные вычисления с учетом всех факторов, нужно быть реально специалистом и получить профильное образование. Расчет диаметра трубы входит в гидравлический расчет отопления, который осуществляется при помощи специальных профильных программ. Все остальные методы подсчета будут приблизительные.

    Толщина полипропиленовых труб для отопления в частных домах и квартирах с центральным отоплением обычно не превышает 25 мм. Также используют изделия 20 и 16 мм.

    Все просто, когда нужно определить диаметр полипропиленовой трубы для отопления в квартирах с центральным отоплением. От стояка, проходящего через все этажи, в каждую квартиру выходит патрубок. Его сечение, естественно, меньше, чем у самого стояка. Чтобы правильно определить, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для центрального отопления, нужно всего лишь подобрать размер сечения к патрубку. Следите за тем, чтобы не было заужения контура. Вот и все, дело за выбором материалов. Обратите внимание, на то, что совпадать должно внутреннее сечение, а не наружное.

    Читайте также:  Форсунки для котлов для отопления для частного дома

    Компенсаторы установлены – что же дальше?

    Эксплуатационные достоинства, которые обеспечиваются благодаря применению этого устройства, приведены ниже.

    • Если монтаж произведен правильно, соединение будет предельно герметичным.
    • Вихревые потоки устраняются, а рабочее давление в системе выравнивается.
    • Срок эксплуатации водопровода заметно увеличивается.

    Как грамотно выбрать компенсатор?

    Модель Резьба DN, мм PN, Бар D,мм осевое перемещение, мм длина, L мм вес, кг Осевая жесткость, кг/мм Эфф. Площадь (см2)
    КСО Plast 15-16-50 1/2″ 15 16 32,0 50 (-45;+5) 285 1,50 148,75 6,40
    КСО Plast 20-16-50 3/4″ 20 16 38,0 50 (-45;+5) 285 1,70 88,56 7,21
    КСО Plast 25-16-50 1″ 25 16 48,0 50 (-45;+5) 285 2,30 106,45 12,10
    КСО Plast 32-16-50 1 1/4″ 32 16 57,0 50 (-45;+5) 285 2,80 68,72 16,11
    КСО Plast 40-16-50 1 1/2″ 40 16 57,0 50 (-45;+5) 285 3,00 72,51 16,80
    КСО Plast 50-16-50 2″ 50 16 70,0 50 (-45;+5) 285 3,90 63,12 24,30

    Таблица моделей и технических характеристик компенсаторов для труб

    При выборе компенсатора для полипропиленовых труб, как уже отмечалось, нужно учитывать диаметр – элементы должны совпадать. В большинстве случаев диаметр таких изделий колеблется в пределах 2-4 сантиметров. Но если речь идет о доме/квартире, то больше всего подойдут компенсаторы с диаметром в 2 сантиметра.

    Таблица: Технические характеристики Компенсатор полипропиленовый FV Plast Ф 32 мм

    Производитель FV Plast
    Наименование обводное колено и компенсатор
    Диаметр 32 mm
    Резьба
    Толщина стенки
    Рабочее давление 20 Атм
    Армирование
    Рабочая температура воды, °C до 80°C
    Кратковременное повышение, °C 90 °C
    Допустимое давление при Т=10°C 36 бар
    Допустимое давл. при Т=max°C 8 бар
    Тип соединения сварка
    Расчетный срок службы 25-50 лет
    Длина отрезка
    Цвет серый
    Страна-производитель Чехия

    Что же касается конкретных фирм-производителей, то таковых на отечественном рынке немало, есть среди них и компании с мировым именем. Столь большое количество объясняется тем, что полипропиленовые трубопроводы, равно как и любые другие, нуждаются в качественном оборудовании.

    Одним из самых известных производителей является компания Kayse из Турции. А популярна она в первую очередь из-за огромного ассортимента своей продукции. Все модели из этого ассортимента присутствуют сегодня на отечественном рынке. Не менее значимым изготовителем является фирма Kompencator PPHV, которая уже много лет известна во многих странах высоким качеством производимой продукции, которая применяется во многих промышленных сферах.

    Линейное расширение полипропиленовых труб.

    Проектирование и монтаж трубопроводов необходимо выполнять так, чтобы труба могла свободно двигаться в пределах величины расчетного расширения. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода, установкой температурных компенсаторов и правильной расстановкой опор (креплений). Неподвижные крепления труб должны направлять удлинения трубопроводов в сторону этих элементов.

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

    где 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) 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; Tm — температура воздуха при монтаже.

    Сферы использования

    Компенсаторы необходимы для защиты ПП трубопровода. Использоваться они могут не только в водоснабжении, но также и в канализации или отоплении. Более того, они вполне могут применяться с целью компенсировать линейное расширение как в жилых, так и административных зданиях, на производстве, проч. Зачастую эти устройства устанавливаются посередине трубопровода, между неподвижными его участками (опорами, к примеру, разделяющими магистраль).

    Этот способ монтажа популярен в сфере строительства по причине легкости и простоты. А благодаря незначительному весу никаких специальных инструментов или оборудования для установки не нужно.

    Обратите внимание! Компенсаторы могут использоваться не только для горизонтальных, но и для вертикальных участков.

    Расчет линейного расширения труб:

    Пример 1 (расширение):

    Линейное расширение полипропиленовых труб которое необходимо учитывать при проектировании систем горячего водоснабжения и отопления.

    • L (длина трубопровода) = 3 м;
    • Tw (температура теплоносителя) = 75ºС
    • Tm (температура воздуха) = 20ºС
    • ΔL (разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации) =

    — Труба PN20 α х L х ΔТ = 0,15 х 3 х 55 = 24,75 мм

    — Труба PN25 (армированная) α х L х ΔТ = 0,03 х 3 х 55 = 4,95 мм

    В этом случае труба подвергается положительному изменению (расширению) от своей первоначальной длины.

    Пример 2 (сокращение)

    Его необходимо учитывать при проектировании систем кондиционирования и охлаждения.

    • L (длина трубопровода) = Зм
    • Tw (температура теплоносителя) = 5°С
    • Тм (температура воздуха) = 20°С
    • ΔL (разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации) =

    Отличительные черты установки труб из полипропилена

    У труб из полипропилена есть масса эксплуатационных достоинств, среди которых:

    • устойчивость к агрессивным химическим средам;
    • незначительный вес;
    • отличная прочность;
    • длительный эксплуатационный срок (если верить изготовителям, трубы способны прослужить полвека без ремонтных работ и замены).

    Также стоит отметить, что при монтаже трубы не сгибаются – для поворотов магистрали применяются специальные соединительные фитинги. Только таким образом достигается изменение направления движения воды.

    Для создания сварочных швов используется специальная сварка для полипропиленовых трубы, но, как вариант, могут использоваться и те же фитинги. Последние, к слову, иногда оснащаются встроенной металлической резьбой, что позволяет соединять трубопровод с металлическими элементами.

    Обратите внимание! Имеется у ПП труб и существенный минус – температурное расширение (увеличение объема/длины при высокой температуре).

    Из-за этого недостатка трубы могут провисать. Но ситуацию исправляют гибкими компенсаторами (если длина магистрали превышает 10 метров). Об особенностях установки описываемых труб можете узнать из приведенного ниже видеоматериала.

    Видео – Как выполняется монтаж полипропиленовых труб

    Температурное расширение может компенсироваться посредством специальных компенсаторов. Они представляют собой обыкновенную соединительную конструкцию, но отличаются гибкостью и тем, что визуально имеют сходство с завернутой петлей. Данные приспособления очень важны, так как при повышении давления или температуры в магистрали компенсируют термальное расширение.

    Стоят такие компенсаторы не слишком дорого (порядка 300-500 рублей), а благодаря предельно простой конструкции их с легкостью можно установить в водопровод. Как результат – надежность системы повышается, а срок ее эксплуатации увеличивается.

    Видео – Компенсаторы для полипропиленовых труб

    Прокладка трубопровода ПВХ

    Надземные системы должны быть спроектированы с учетом расширения или сжатия трубопроводов. Применение скользящих опор позволит осуществлять равномерное осевое движение. Максимально используйте ресурс гибкости трубы. Не размещайте крепления слишком близко к точкам изменения направления.

    Расчёты расширения и сжатия полимерного трубопровода

    Температурные колебания в каждой трубопроводной системе увеличивают или уменьшают длину каждой трубы, составляющей трубопровод. Это происходит в результате изменений температуры протекающей жидкости, а также из-за атмосферных температурных колебаний. Скорость расширения или сжатия трубопровода зависит от его длины и от амплитуд перепада температуры.

    Читайте также:  Электро конвектор для отопления дома

    Увеличение/уменьшение длины каждой трубы рассчитывается по формуле: Расширение = L xα xΔ

    где L — расширение трубы (мм); α — коэффициент линейного расширения; ΔT — разница температур трубы (ºС).

    Коэффициент линейного расширения для трубопровода из непластифицированного ПВХ =7 x10-5/ºС. Эмпирическое правило: расширение/сжатие трубы из НПВХ составляет 0,7 мм/м при каждом изменении температуры на 10 ºС.

    Каково расширение/сжатие изолированной трассы длиной 30 м, с водой, из непластифицированного ПВХ, установленной при 15 ºС, предназначенной для эксплуатации при максимальной температуре 35 ºС и минимальной 5 ºС?

    L=30000 мм α= 7 x10-5ΔT= 35 – 15 = 20 ºС

    Расширение = 30,000 x7 x10-5×20 ºС = 42 мм

    L=30000 мм α= 7 x10-5ΔT= 15 – 5 = 10 ºС

    Сжатие = 30000мм x7x10-5×10 ºС = 21мм

    Следовательно, система должна быть разработана с использованием петлевых трубных компенсаторов, естественной гибкости трубы или сильфонного компенсатора для обеспечения перемещения в пределах 63 мм с запасом расширения — 42 мм и запасом сжатия — 21 мм.

    Учет подвижности трубы

    Наземные системы должны быть спланированы таким образом, чтобы допускалась достаточная свобода движения при расширении и сжатии трассы. Применение метода размещения опор, описанного ниже, позволит осуществлять равномерное осевое движение. Если обеспечение достаточной свободы движения не представляется возможным для данной конструкции системы трубопровода, могут применяться альтернативные методы для обеспечения свободы движения трубы, такие как петлевые трубные компенсаторы или эластичные резиновые сильфоны.

    Петлевые трубные компенсаторы

    Длина свободной трубы (длина шага), необходимая для расширения, может быть рассчитана, исходя из таблицы, приведенной ниже.

    Рассчитать размер петлевого трубного компенсатора, необходимого для трубы диаметром 90 мм, расширяющейся на 42 мм и сжимающейся на 21 мм.

    Расчет ведётся для максимального расширения, т.е. для 42 мм расширения, ΔL/2 = 21 мм

    Проведите горизонтальную линию от вертикального сечения до пересечения с градиентной линией 90 мм трубы. Опустите перпендикуляр из точки пересечения на горизонтальную шкалу. Полученная цифра представляет собой свободную длину колена для петлевого компенсатора.

    Следовательно, в данном случае компенсатор размерами 1200 мм (длина) на 600 мм (ширина) обеспечит свободу движения с амплитудой ±21 мм, т.е. компенсатор позволит трубе как расширяться, так и сжиматься.

    Сильфонный компенсатор для труб НПВХ

    Осевые сильфонные компенсаторы могут компенсировать естественную подвижность системы из непластифицированного ПВХ. Следует использовать только компенсаторы соответствующей конструкции для обеспечения правильной эксплуатации трубопровода из НПВХ.

    Направление движение трубы может контролироваться неподвижными опорами. Существует ряд методов надёжной фиксации пластиковых труб ПВХ, некоторые из которых подробно описаны ниже. Однако, во избежание повреждения трубы, следует избегать применения жестких опор.

    Стандартная конструкция точек крепления

    1. Трубы диаметром до 4 дюймов/102мм)

    2. Трубы (диаметром свыше 4 дюймов/102мм)

    Опоры и крепления труб НПВХ

    Опоры и крепления труб должны обеспечивать поддержку и свободное скольжение трубы.

    Неподвижные опоры могут не обеспечить стабильную поддержку трубы из непластифицированного ПВХ, что может привести к деформации трубопровода.

    Скобы типа «Кобра» специально разработаны для крепления полимерных труб. В качестве альтернативы могут использоваться прорезиненные трубные зажимы с возможностью скольжения трубы внутри зажима. Все стальные кронштейны, находящиеся в контакте с пластиковой трубой НПВХ, не должны иметь острых краев во избежание повреждения трубы.

    Расстояния между опорами

    Рекомендуемое расстояние между опорами труб, заполненных водой, приводится ниже (см. таблицу). Если транспортируемая жидкость имеет удельную массу выше 1, расстояние между опорами следует уменьшить во столько раз, во сколько плотность жидкости больше 1. Для вертикальных труб расстояние между точками опоры может быть увеличено на 50%.

    Размер, мм/дюйм Расстояние между опорами (м) при 20 ºС Расстояние между опорами (м) при 50 ºС
    16мм/⅜ » 0,8 0,5
    20мм/½» 0,9 0,6
    25мм/ ¾» 1,0 0,7
    32мм/ 1» 1,1 0,8
    40мм/ 1¼» 1,2 0,9
    50мм/ 1½» 1,3 1,0
    63мм/ 2» 1,4 1,1
    75мм/ 2 ½» 1,5 1,2
    90мм/3» 1,6 1,3
    110мм/4» 1,9 1,3
    160мм/ 6» 2,3 1,6

    Опоры для тяжёлого оборудования

    Крупные клапаны, сетчатые фильтры и прочее тяжёлое оборудование всегда должно иметь независимое крепление во избежание чрезмерных нагрузок на систему трубопровода из НПВХ.

    Подземный трубопровод НПВХ

    Ниже приведены общие рекомендации по размещению трубопровода под землёй:

    Глубина траншей не должна превышать один метр. Траншеи должны иметь ровные края, ширину примерно на 300 мм больше ширины трубы для необходимого уплотнения прокладочного материала.

    Дно траншей должно быть максимально ровным.

    Крупные камни, мусор и острые объекты должны быть удалены из траншеи. На дно траншеи слоем 100 мм может быть заложен гравий. (допускается использовать песок, но грунтовые воды могут его вымыть, и тогда труба останется без опоры.)

    Если трубы соединяются на поверхности, их следует оставить на два часа, прежде чем опускать в траншею.

    После закладки трубы следует укрыть слоем гравия или подобного материала. Гравий должен быть распределен по всей площади траншеи и утрамбован. Это следует выполнить до проведения испытаний, пока соединения еще доступны. Следует принять меры для того, чтобы острые предметы, камни и т.д. не попали в траншею до закрытия трубы. После испытания под давлением места соединения также засыпаются гравием или подобным материалом и траншеи закапываются.

    Для систем неразъёмных раструбных соединений пластиковых труб ПВХ давление в трубах сбалансировано и анкерные упоры не требуются. Если используются соединения с резиновыми элементами, необходимо установить анкерные упоры в точках изменения направления, таких как гибы, колена, тройники и т.д. Это необходимо для обеспечения противодействия силе давления внутри системы.

    Когда нужны такие компенсаторы?

    Последнее, о чем мы сегодня поговорим, касается случаев, когда необходимо описанное в статье устройство. Прежде всего, данный технический узел может монтироваться в систему водоснабжения (для подачи как холодной, так и горячей воды), а также в отопительной системе объектов, имеющих различное техническое предназначение. К таковым относятся городские квартиры, здания производственного характера, коммерческие объекты. Следовательно, такие компенсаторы являются поистине универсальными.

    Видео – Осевые компенсаторы для ПП трубопроводов

    Подводя небольшие итоги

    В конце отметим, что установка компенсаторов в системы, выполненные из полипропиленовых труб, является не роскошью, а действительно необходимостью. Они могут быть использованы как для горизонтальных, так и для вертикальных участков магистрали, что существенно продлевает ее эксплуатационный срок. Важно лишь, чтобы компенсатор монтировался исключительно между парой недвижимых опор. К слову, сегодня существуют даже такие модели, которые «гасят» и компенсируют термальное расширение и на поворотах систем.

    На этом все, удачи в работе и, конечно же, теплых зим!

    Оцените статью