П-образный компенсатор и его особенности

Особенности П-образных компенсаторов

У компенсационных фитингов в виде буквы "П" оба конца, которые присоединяются к трубам, находятся на одной оси, поэтому данные элементы монтируются на прямых отрезках магистралей. Такие компенсаторы подходят для использования в технологических коммуникациях разных видов. Обычно они изготавливаются из того же материала, что и трубопроводная система. В качестве исходного сырья служат куски труб либо отводов, которые соединяются с помощью сварки.

При монтаже стальных трубопроводов более экономически выгодно изготавливать компенсаторы из цельного отрезка трубы посредством способа гнутья. При этом должна выполняться следующая пропорция: R = 4D, где R – радиус изгиба, а D – диаметр трубы. Если длина П-образного компенсатора превышает 9 м, то он должен состоять не менее, чем из двух частей.

Правила расчёта П-образного компенсатора тепловой сети обеспечивают:

• Сохранение герметичности трубопровода и продление его эксплуатационного периода;
• Минимизирование линейного расширения труб в результате скачков давления и температурных колебаний;
• Гашение появляющихся вихревых потоков;
• Равномерное распределение давления в сети.

Как подобрать П-образный компенсатор

Правильный выбор компенсационного элемента является залогом безупречной работы коммуникации в целом. Перед покупкой данного фитинга, необходимо убедиться, что он:

• Соответствует материалу трубопровода;
• Имеет тот же диаметр и толщину стенок, что и трубы.

В жилых домах для устройства коммуникаций обычно используются трубы диаметром 20 мм.

Особенности монтажа П-образного компенсатора

Чтобы система работала безотказно на протяжении всего периода эксплуатации, важно соблюдать правила установки всех элементов, в том числе и компенсаторов. Перед монтажом следует отметить на схеме точки неподвижных креплений.

Рекомендации по установке П-образных компенсаторов

–Важно, чтобы неподвижные опорные элементы располагались на расстоянии не больше, чем 10DN (условных проходов) от компенсационного элемента, поскольку при передаче момента защемления опорного элемента обеспечивается заметное снижение гибкости.

– Отрезки трубопроводной сети между опорами и компенсаторами должны быть равные по длине. При расположении П-образного фитинга не по центру данного отрезка, а с некоторым смещением в направлении одного из опорных креплений, наблюдается увеличение сил упругих деформационных нагрузок и напряжения приблизительно на 20-40% относительно показателей, которые получены при расположении компенсатора по центру.

– Прежде, чем приступить к монтажным работам, рекомендуется растянуть фитинг. При этом компенсирующая способность П-образного компенсатора будет увеличена.

Расчёт П-образного компенсатора

Расчёт П-образного компенсатора тепловых сетей сводится к определению минимальных размеров изделия, достаточных для нивелирования давления в системе. При этом следует учитывать, что:

• Номинальное напряжение, которое может создаваться в спинке компенсационного фитинга, может варьировать в пределах 80-100 МПа;
• Вылет (H – часть компенсатора, расположенная перпендикулярно к трубопроводу) по отношению к внешнему диаметру (Dn) – это значение должно быть 10-40 единиц;
• В оптимальном случае отношение ширины (L) изделия к вылету (H) составляет 1-1,5 раза;
• Рассчитывая линейное расширение, нужно указывать наивысшую температуру рабочей среды и наименьшее значение температуры окружающего пространства.
• Если в результате расчётов окажется, что нужен П-образный компенсатор больших габаритов, то лучше заменить его двумя более маленькими.

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

• В качестве рабочей среды служит пар или вода;
• Рабочее давление, создаваемое в системе, максимум 16 бар;
• Температура теплоносителя – до 200оС;
• Изделия имеют симметричную конструкцию, то есть плечи имеют одинаковую длину;
• Трубопроводная коммуникация в месте монтажа компенсаторов расположена горизонтально.

Для расчётов принимаются идеальные условия, поэтому следует понимать, что полученные значения являются в большей степени условными. Но даже эти расчёты позволяют минимизировать риски при работе трубопроводной системы.

Температурное линейное расширение труб с гибким П-образным компенсатором в направлении осей координат X и Y рассчитывается по формуле:

где:

– коэффициент температурного удлинения углеродистых сталей;

– разность температур рабочей и внешней среды (расчётная величина);

хВ, хА – координаты концов отрезка трубопроводной коммуникации в точках А и В по оси Х;

yB, yA – соответственно по оси Y.

Полное температурное удлинение в направлении оси координат рассчитывается по формуле:

Для участков, которые расположены симметрично по отношению к оси Y, температурное линейное расширение в направлении данной оси принимается за 0 (ноль). При этом для расчёта полного температурного удлинения применяется формула:

L – расстояние между неподвижными опорными элементами.

Температурная разница определяется следующим образом:

При вычислениях принято считать, что неподвижные опорные элементы имеют полностью жёсткое крепление. А сопротивление сил трения опор подвижного типа при температурном линейном расширении во внимание не берётся.

Стоимость П-образного компенсатора

Изготовленный по ГОСТ П-образный компенсатор может иметь различную стоимость, которая обусловлена техническими характеристиками и материалом изготовления. Но каждый справляется с задачей компенсации.

Компенсаторы п-образные обладают хорошей компенсирующей способностью, отличаются простотой в изготовлении, передают небольшие нагрузки на неподвижные опоры и не нуждаются в обслуживании. При монтаже необходимо учитывать, что они требуют много места.