Г-образный компенсатор и его особенности

Как рассчитать Г-образный компенсатор

Для обеспечения полной герметичности и безотказной работы всей системы важно правильно выполнить расчёт Г-образного компенсатора. Удобно, что при установке таких элементов нужно рассчитать лишь габариты короткого плеча, которых будет достаточно для того, чтобы уравновесить температурные деформации длинного плеча.

Для этого нужно знать правила расчёта Г-образного компенсатора и неукоснительно применять их на практике. Если правильно определить размер короткого плеча, которое нужно для нивелирования линейного расширения длинного плеча, то удастся исключить превышение максимально допустимого значения напряжения на изгиб.

При этом необходимо:

• Взять за номинальное напряжение на отрезках самокомпенсации величину максимум 80 МПа;
• Для компенсирования линейного расширения труб использовать повороты магистрали с углом 90-130о;
• Проверить размер плеча, который получен при расчётах, и убедиться в допустимом боковом смещении трубопроводной системы. Оно не может превышать размер зазора (учитывая запас порядка 50 мм), который появляется между внешней стороной трубы и строительной конструкцией.

Расчёт Г-образного компенсатора стальных труб выполняется с учётом того, что:

• По коммуникации перемещается пар либо вода;
• Рабочее давление, возникающее внутри сети, – не более 1,6 МПа;
• Номинальные температурные нагрузки – не более 200^оС;
• Компенсационный фитинг монтируется на горизонтальном участке магистрали;
• Трубопроводная система не подвергается воздействию ветра и прочим нагрузкам;
• Неподвижные опорные элементы являются полностью жёсткими;
• Угол поворота является прямым.

Схема расчётного отрезка:

Г – образный участок трубопровода с углом поворота 90° (с учетом гибкости отвода)

Для расчёта применяется формулы и следующие обозначения:

а — коэффициент линейного расширения трубной стали в мм/м град;

Е — модуль упругости трубной стали в кгс\см²

l — момент инерции поперечного сечения стенки трубы в см³,

Δt (— расчетная разность температур между максимальной температурой теплоносителя t и расчетной для проектирования отопления температурой наружного воздуха  в град;

l (с индексами) — длины прямых отрезков трубопроводов в м,

R — радиус оси отвода в м;

Dn— наружный диаметр трубы в см.Приведенная длина линии оси отрезка трубопроводной коммуникации:

координаты упругого центра тяжести:

центральные моменты инерции относительно осей и  :

центральный центробежный момент инерции относительно осей и  

расчетные тепловые удлинения вдоль осей  и :

Расчёт Г-образного компенсатора для ПП труб выполняется по формуле:

 Lk=25ΔdΔL

Где:

 Lk – длина отрезка компенсатора, который воспринимает тепловые деформации длины трубопроводной коммуникации;

d – внешний диаметр трубопровода;

ΔL – тепловое удлинение магистрали.

Значение L также можно вычислить по номограмме:

Особенности монтажа Г-образного компенсатора

Правильный монтаж не менее важен, чем качество самого фитинга. Следует понимать, что профессиональная прокладка трубопровода и установка всех элементов является залогом безотказной работы системы на протяжении всего срока эксплуатации.

При монтаже Г-образного компенсатора важно, чтобы:

• В случае транспортирования рабочей среды при максимально допустимой температуре угол компенсационного элемента не упирался в стенку лотка. Для обеспечения данного условия лоток на повороте должен быть более габаритным;
• В тех случаях, когда невозможно увеличить размер самоконпенсирующего участка, была предварительно выполнена растяжка фитинга.

Создание внутренних трубопроводных коммуникаций предполагает выполнение определённых операций. На первом этапе нужно наметить точки крепления неподвижных опорных элементов с учётом тепловых линейных деформаций магистрали. Также следует рассчитать компенсирующую способность компонентов магистрали между неподвижными опорами. После этого необходимо выполнить разметку, определив месторасположение скользящих опор, указав длину отрезков между ними.

Размещение неподвижных опор нужно выполнять таким образом, чтобы тепловые линейные деформации длины отрезков между ними не были больше, нежели компенсирующая способность отводов и компенсационных фитингов, находящихся на данном отрезке. При этом они должны располагаться в соответствии с их способностью к компенсации. Если тепловые удлинения окажутся больше, чем компенсирующая способность фитингов, то требуется монтаж дополнительного компенсатора.

Компенсаторы на ПП трубы обычно монтируются по центру отрезка между неподвижными опорными элементами. Компенсация тепловых удлинений коммуникаций из полипропиленовых труб может создаваться за счёт создания "змейки" на сплошной опоре при монтаже трубопровода. При этом важно, магистрали при тепловом воздействии.

Несмотря на то, что Г-образный компенсатор является не столь популярным, как более современные модели, иногда его монтаж является оптимальным вариантом.