Компенсаторы для трубопроводов – Виды компенсаторов для трубопровода, для чего нужны устройства: Обзор +Видео

Компенсаторы для трубопроводов отопления и водоснабжения: их виды, назначение и установка

Современные тепловые сети имеют очень большую протяженность, и в условиях нашего климата, требуют больших усилий для поддержания их рабочего состояния. Поэтому повышение работоспособности тепловых сетей, а также их надежности, является актуальной проблемой.

Одним из способов решения этой задачи стали компенсаторы для трубопроводов отопления. Такие компенсаторы применяются не только на магистральных трубах и распределительных сетях, но и внутри домовых тепловых (и не только) разводках.

Виды компенсаторов

Конструктивно такие приспособления бывают следующих видов:

• Сальниковые компенсаторы. Эти виды компенсаторов для трубопроводов способны сгладить температурное удлинение на магистрали отопления и водоснабжения с большой протяженностью. Они являются наиболее старым видом приспособлений для отопительной магистрали. Хотя он успешно используется и до сих пор.Если сравнить данные виды элементов для сети отопления и водоснабжения с сильфонными компен-ом, то они имеют более важные недостатки. К ним относиться необходимость постоянного контроля протечек. Так же они плохо переносят угловые напряжения системы.Перечисленные недостатки дополняет достаточно трудный ремонт и большие финансовые затраты на обслуживание.Любой малоопытный мастер, логично поставит вопрос, зачем нужна установка этих механизмов в отопление и водоснабжение, если у них так много недостатков, нужна ли такая компенсация? Все дело в том, что сальниковые компенсаторы выделяются очень высокой компенсирующей способностью, и это становиться приоритетом при их выборе.Они представляют собой конструкцию из стали. В нее входят две обечайки различного объема. Одну обечайку вставили в другую и между ними установили специальную прокладку. Без нее невозможна герметизация сальникового устройства и перемещение двух деталей относительно одна другой.

  Давление на трубопроводе с таким элементом может подниматься до 2,5 МПа, а максимальная температура до + 300 градусов по Цельсию.

  Сальниковые компенс-ы в свою очередь подразделяются на односторонние и двухсторонние. Двухсторонний тип отличается тем, что состоят из трех основных деталей (двух внутренних и одной наружной).

  Уже было сказано, что эти устройства отличаются высокой возможностью компенсирования, и она увеличивается пропорционально увеличению объема сети.

  

  

  Важно! Сальниковый вид механизмов отлично выдерживает температурный режим, но их не разрешают применять в сеть, где проходит агрессивная химическая среда. Дело в том, что их набивка плохо противостоит такому влиянию. В таких условиях рекомендуют применение сильфонных или резиновых видов.

• Компенсационные элементы из резины. Эти антивибрационные вставки так же являются разновидностью компенсаторов, защищающих полипропиленовый или любой другой трубопровод. Ее отличие – это наличие рабочего элемента из резины, которая проявляет специальные физические свойства. Расчет срока использования для данных трубопроводных элементов равняется двадцати годам, при этом на протяжении этого периода не потребуется ни обслуживания, ни ремонта.К преимуществам в данном случае причисляют то, что П – образный компенсат. в системе отопления не так устойчив к циклическим смещениям, относительно начальной установки. Так же резиновые виды лучше переносят кратковременные осевые деформации (сжатия или растяжения). В сравнении с П-образными приспособлениями, резиновые устройствах лучше переносят внезапную остановку циркуляции и образование вакуума. После восстановления движения потока они продолжают функционировать.Эти механизмы можно устанавливать в конструкцию, перекачивающую агрессивную химическую среду. Так же они не меняют своих способностей при поднятии температуры до 200 градусов.Предпочтение к установке данного вида устройств, в отличие от П-образных компенсаторов – это сеть с небольшим давлением, где возможны образования вакуума.Рабочий элемент в таких механизмах расположен между стальными фланцами, а внутренний слой – это обечайка из резины.  Этот элемент, собственно говоря, несет защитную функцию внутри.

  Максимальное давление в системе отопления, которое выдерживают эти виды компенсирующих элементов, составляет 2,5 МПа.

• Тканевые компенсаторы. Это особенный вид компенсаторов, которые могут применяться для сглаживания теплового расширения на газопроводах, работающих под небольшим давлением.При изготовлении данных элементов особое внимание уделяется прочности основного материала. Обычно такой материал отличается высокой морозоустойчивостью и стойкостью к ультрафиолету.Изоляционное покрытие на таких элементах способно выдерживать высокий температурный режим и устойчиво к механическому повреждению теплосети.В дополнение к таким деталям ставят термозащитный кожух.Тканевые механизмы бывают следующих видов: устройства для работы с агрессивной химической средой; приспособления для установки в магистраль с высокой температурой; механизмы для работы в условиях низкотемпературного режима; многослойные устройства, имеющие внутреннюю изоляцию.
• Линзовый тип устройств. Линзовые компенсаторы для трубопроводов отличаются эффективной работой при сглаживании осевых или угловых перемещений теплосети, вызванных температурным воздействием.Составляют этот механизм линзы. Каждая из них является сваренными по окружности полулинзами из штампованной стали. Благодаря своему устройству эти приспособления растягиваются и сжимаются, чем и сглаживают удлинение.Если сравнить этот вид устройств с сильфонными, то преимущества получаются на стороне первого вида. Все дело в том, что линзовые устройства для магистрали отопления или водоснабжения лучше переносят высокую температуру и проявляют более высокую жесткость. Но, функционировать на очень высоком уровне на теплотрассе они не могут.Данный тип механизмов обширно применяют в промышленности. Линзовые механизмы по ГОСТу бывают таких видов: осевой КЛО; угловой механизм; прямоугольный ПГВУ; круглые ПГВУ.Линзовый компенс-р можно увидеть в котельных, на небольших участках магистрали полиэтиленовых и других магистралей, где не требуется высокая тепловая компенсация. Помимо этого, они встречаются на продувочных магистралях, и возле насосного оборудования.
• Фланцевые варианты. Эти компенсаторы, как понятно из названия, присоединяются к магистрали посредством фланцев. Основной плюс данных устройств – это достаточно простой монтаж. Болты затягиваются свободно крутящимися фланцами.Но, используя эти механизмы, необходимо учесть, что эти изделия не подлежат ремонту. В случае поломки (потере герметичности), их необходимо менять на новые.Так же таким приспособлениям понадобиться регулярная проверка и подтяжка болтов. Окрашивать такие виды компенсирующих механизмов не рекомендуют, по причине возможного повреждения поверхности.
• Радиальные варианты теплового компенсирования на трубопроводах.Эти виды сглаживающих элементов для тепловых сетей эффективно работают на магистралях отопления и водоснабжения, проложенных зигзагом, змейкой, или немножко изогнутыми компенсирующими участками.В большинстве случаев эти виды компенсирующих элементов для тепловых сетей считают наиболее целесообразными, потому, что они без затруднений пропускают чистящие устройства (например, поршни). Данный вид компенсаторов выгоден тем, что его можно ставить на магистрали отопления и водоснабжения любой конфигурации. Но специалисты рекомендуют устанавливать его только после того, как компенсировать естественными вариантами не получается.
• П – образные. Могут быть горизонтальными, вертикальными или наклонными. Их основное назначение – компенсация тепловых линейных расширений, а также гашение вибрации по системе трубопровода.

Установка компенсирующих систем весьма желательна на  трубопроводах систем отопления и разводках горячего водоснабжения внутридомовых тепловых сетей частного дома.

Установка компенсаторов обязательна независимо от материала трубопровода;

• Сильфонные устройства – конструкции в виде гофрированной двухслойной трубы с тонкой стенкой, внутренняя часть изготавливается из листовой стали марки 12х18н10т, наружная – аналогично из Ст.20. Такое композитное решение позволяет придать изделию достаточную прочность с сохранением заданных предохранительных качеств.
  Такие вставки практически идеально реагируют на удлинение или укорачивание трубы под воздействием температур значительно снижают вибрационные явления. Могут применяться с предварительным натяжением для увеличения амплитуды колебаний. Преимуществом таких механизмов является способность переносить повышенные нагрузки и компактность, существенно снижающая объем земляных работ;
• предохранители сальниковые – представляют собой комбинацию из двух труб различного диаметра, интегрированных друг в друга через сальниковую набивку и грундбуксу. Внутренняя часть имеет возможность перемещаться в наружной, протечки удерживаются уплотнением. Конструктивно это самый простой вид компенсатора для систем отопления, но он достаточно надежно исполняет назначенную ему функцию.
  При использовании таких приспособлений возникает необходимость постоянного контроля над их работой с периодической подтяжкой грундбуксы, что производится во время профилактических осмотров. Таким образом, возникает необходимость в устройстве смотровых колодцев, а также помещений в теплотрассе для обслуживания;
• компенсаторы линзовые – устанавливаются на трубопроводах горячего водоснабжения (в частности) для компенсации теплового линейного расширения
  Конструктивно эти изделия изготавливаются из полулинз, изготовленных штамповкой из стального листа, сваренных по гребню. Бывают одно-, двух-, трех-, и четырех- линзовые компенсатор. Крепление к трубе производится сваркой или на фланцах. Размеры компенсаторов по диаметру трубы в диапазоне 100 – 2020 мм. Устанавливаются на закрепленных участках трубопровода для отопления. Выпускаются как угловые, так и прямые исполнения.Такие же устройства квадратные и прямоугольные применятся для воздуховодов с высокой температурой;
• предохранительные резиновые конструкции – применяются как виброгасящие вставки в различные трубопроводы для гашения вибраций от насосного оборудования при перекачке различных сред , а также слабоагрессивных растворов при температуре от -10^оС до +110 при давлении 1,0 – 1,6 МПа.

Кроме основной функции гашения вибраций успешно работает при тепловых деформациях трубопроводов для отопления, а также в случае возникновения радиальных смещений и угловых деформаций.

Видео

Компенсатор изготавливается из резины специальных сортов с добавлением полипропиленового каучука. Применяется армирование синтетическими нитями, что увеличивает срок службы изделия.

Такой тип компенсаторов наиболее распространен для применения на водопроводных системах, поскольку, при своей надежности и простоте, имеет самую низкую стоимость.

Зачем нужны данные устройства

Компенсационные элементы для теплотрассы – это очень важные ее составные элементы. Не все имеют точное представление, под какой нагрузкой работает теплотрасса или трубопровод. А их функционирование находится под постоянным влиянием температуры и давления.

Высокая нагрузка от давления, гидроударов, температуры вызывает сжатие и удлинение материала, из которого произведена сеть. Все эти факторы приводят к деформационным изменениям и повреждениям системы. Если всего этого не учесть, и не поставить защитный элемент, то система быстро выйдет из строя.

Выбор специального механизма лучше сделать еще на этапе планирования системы, предварительно выполнив расчет возможной перегрузки системы теплоснабжения или водоснабжения. После этого можно устанавливать эластичную конструкцию, которая имеет способность компенсирования.

Применять детали для сглаживания нагрузок рекомендовано ко всем магистралям. При этом необходимо четко понимать, что безаварийная работа и надежность трубопровода отопления из стали или пластика напрямую зависит от правильно решенного вопроса компенсации.

Компенсационные механизмы в свою очередь так же изготовляют из различных материалов. Поэтому к выбору устройства для той или иной ситуации необходимо подойти со всей ответственностью, ведь только так можно продлить срок службы сети отопления или водоснабжения, а значит сэкономить на дорогостоящих ремонтах.

Компенсаторы на трубопроводах из полипропилена

Композитные материалы и пластики все более активно входят в жизнь в части использования их на трубопроводах. Хотя коэффициент линейного теплового расширения пластиков заметно ниже, чем у металла, компенсировать тепловые деформации не менее важно. Вибрационные нагрузки для трубопроводов из таких материалов также крайне нежелательны.

Предохраняющее устройство, имеющее вид петли для трубопроводов из полипропилена представляется крайне простой конструкцией, что позволяет легко монтировать в отопительную сеть. Такие изделия широко применяются по назначению для трубопроводов всех видов.

Применяя такие предохранители, исключают негативное влияние гидроударов, а также резкого повышения температуры (системы отопления). Таким образом, их можно рассматривать как предохранительные устройства, обеспечивающие целостность системы отопления или горячего водоснабжения.

Назначение компенсаторов для отопления

Устройства этого типа выполняют специфические, но крайне важные функции:

1. Гашение вибрации труб, возникающих по сети от работы насосов. Даже если это явление не ощущается тактильно или визуально, оно обязательно присутствует. Особенно опасно совпадение частоты вибрации от насоса с собственной частотой трубопровода. При этом может возникнуть резонанс, способный увеличить амплитуду колебаний многократно, быстро разрушающий трубопроводную систему.
2. Компенсация линейного теплового расширения в сетях, возникающего при изменении температуры теплоносителя. Происходящее удлинение или укорачивание труб вызывает дополнительные напряжения на сварных или муфтовых соединениях, снижая срок их эксплуатации вплоть до разрушения последних.

Видео

Применение таких предохранителей на трубах систем отопления значительно повышает срок их службы, увеличивает межремонтные периоды на теплотрассах.

Установка компенсаторов в настоящее время является обязательным мероприятием при строительстве тепловых сетей.

Установка компенсаторов на трубопроводах систем отопления

Установка компенсаторов на систему отопления и водоснабжения жилого дома должна быть произведена в соответствии с требованиями проектной документации. Способ его крепления – приваркой патрубков изделия к трубопроводу.

Установка компенсаторов производится при отсутствии давления, а также продуктов перекачки в трубопроводе. Необходимо контролировать соосность трубы с корпусом компенсатора, что позволит избежать возникновения радиальных нагрузок на систему при эксплуатации. Возникновение таких нагрузок чревато заеданием и поломкой подвижных частей устройства.

К работам по монтажу данных конструкций на  трубопроводах систем отопления нужно приступать после закрепления его секции в неподвижных опорах и только на прямых участках. На вертикальных участках нужно избегать давления весом системы на компенсатор.

Кроме неподвижных, на трубопроводе нужно устанавливать скользящие опоры для предотвращения его деформации под нагрузкой при тепловом расширении.

Величина трения на этих узлах учитывается при расчете максимальной длины участка с компенсатором при проектировании. Если устанавливаются устройства в сильфонном исполнении, на этом участке нельзя применять опоры подвесного типа.

При проектировании неподвижных опор необходимо учесть следующее:

• Усилие, создаваемое компенсатором «на распор».
• Усилие жесткости устройства.
• Силу трения в скользящих опорах.

Видео

Установка предохраняющих конструкций допускается как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопровода. При этом стрелка на корпусе изделия должна быть направлена по направлению тока теплоносителя, а на вертикальных участках – всегда вниз независимо от направления перемещения теплоносителя.

Компенсаторы не обслуживаются, при возникновении неисправности подлежат замене на новый.

Производители

Рынок этих изделий наполняется, как правило, за счет отечественных производителей. Их продукция характерна вполне сносным качеством, устойчивой работой. Резиновые вибрационные вставки успешно выпускает компания «Армартек», их продукция собственной разработки имеет небольшие размеры, удобна в монтаже.

Активно развивается производство сильфонных компенсаторов, которые представляются компаниями «Металкомп» и «Компенз» с довольно приличным качеством.

Видео

Однако охватить всю размерную и типовую гамму, востребованную на рынке, на сегодняшний день не удается. Поэтому ряд размеров компенсаторов приходится завозить из-за рубежа, что успешно делают компании «АНТ» и «Апель», закрывая нишу дефицита за счет импорта и одновременно производя собственную продукцию.

Заключение

Различные конструкции компенсаторов для отопления, значительно увеличивают срок службы отопительных систем в целом, устраняя дополнительные нагрузки.

Затраты, понесенные при их приобретении и установке, с лихвой окупаются длительным сроком эксплуатации  отопления. Успехов вам!

trubanet.ru

Виды компенсаторов

Компенсаторы трубопроводов — специальные устройства, позволяющее воспринимать и компенсировать перемещения, температурные деформации, вибрации, смещения.

На систему трубопроводов постоянно воздействует множество внешних факторов (давление, температура). Высокие нагрузки (технические характеристики свойства транспортируемых сред) вызывают сжатия и удлинения материалов, из которых изготовлены трубопроводы. Перепады давления, гидравлические удары приводят к их деформации, серьезным повреждениям. При планировании трубопровода приходится учитывать перегрузки системы и выполнять эластичную конструкцию со способностью к самокомпенсации.

Эту роль как раз и выполняют компенсаторы, соединяющие два конца трубопровода, которые берут компенсацию на себя. Это гибкие устройства, они могут растягиваться в пределах своей деформации и обеспечивать высокую герметичность.

Применяются по своему назначению в ЖКХ, строительстве, ВПК, нефтяной и газовой промышленности, в энергетике, судостроении, в атомной промышленности и многих других.

Виды компенсаторов:

Основными параметрами для выбора компенсатора являются: температура среды, давление, агрегатное состояние перемещаемой среды.

Сильфонные компенсаторы. Они достаточно практичны и эффективны в эксплуатации, они обладают малыми размерами, а устанавливать их достаточно просто и легко. Кроме этого сильфонные компенсаторы обладают отличной стойкостью и надежностью, они могут выдерживать большие нагрузки и сохранять свои функции при расположении труб в тяжелых эксплуатационных условиях. Основным местом применения сильфонных компенсаторов являются системы с жидкими и парообразными средами, работающие при высоких давлениях и высоких температурах. Сильфонные компенсаторы предназначены для компенсации температурных расширений, несоосностей трубопроводов и вибрационных воздействий. Широко применяются в энергетике, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой и других отраслях промышленности.

 

Сальниковые компенсаторы. Предназначены для компенсации температурных деформаций трубопроводов водяных и паровых теплосетей, с параметрами воды и пара: рабочем давлении до 2,5 МПа (25 кгс/см2), температуре воды до 200˚С, температуре пара до 300˚С. Это самый старый, применяемый по сей день вид компенсаторов. Сальниковые компенсаторы имеют существенные недостатки по сравнению с сильфонными. Это – постоянный контроль протечек, нетерпимость к угловым напряжениям, трудности ремонта, высокие денежные затраты на обслуживание, в том числе на содержание персонала. Из плюсов – высокая компенсирующая способность.

 

Линзовые компенсаторы. Предназначенные для компенсации температурных расширений и приданию жесткости трубопроводу, в котором необходимо поддержание относительно высокого давления. Готовые изделия отличаются сравнительно низкой самокомпенсацией, имеют много сварочных швов, из-за чего снижается их надежность. Но имеют большую прочность и способны выдерживать высокие значения угловых и осевых напряжений. Также данный вид компенсаторов применяют для компенсации давлений в емкостях (бойлерах). Такие компенсаторы могут быть с одной, двумя, тремя и четырьмя линзами.

 

Антивибрационные компенсаторы. Необходимы для понижения вибрации и шума. Гибкие вибровставки из резины применяют, если необходимо устранить передачу в трубопроводах вибрации. Устройство сдерживает чрезмерное удлинение и расширение труб, снижает до определенного уровня гидравлические удары, препятствует развитию электролитической коррозии.

tpa.vgs.ru

Компенсаторы для трубопроводов: какие бывают, устройство, назначение

Современные магистрали трубопроводов, в связи с разновидностью используемых материалов, подвергаются существенной деформации, тем самым изменяя свой первоначальный размер по осевому направлению в большую сторону как следствие существенного нагрева. При существенном охлаждении металл может немного ужаться, однако даже столь незначительные изменения способны привести к весьма печальным последствиям и наступлению аварийной ситуации. Для того, чтобы максимально избежать столь ощутимых последствий, в начале прошлого века был изобретен металлический рукав – компенсатор, а спустя четыре года на него был выписал официальный патент.

Подобные устройства используются для осуществления максимальной компенсации таких перемещений в системе, агрегатах и дополнительных установках. Перемещения и деформации случаются во многих ситуациях, основными из которых следует считать:

1. существенная осадка оборудования;
2. неточность в проведенных монтажных работах;
3. наличие существенных инерционных сил;
4. существенное давление;
5. тепловое удлинение.

При осуществлении монтажных работ с использованием стальных конструкций и компенсатора с отвесной частью, осуществляться оно должно посредством фланцевого типа соединения или сварки. Зачастую применяются специальные патрубки под приварку или фланцы. Намного реже используются штуцеры резьбовые.

Основное назначение оборудования

 

Магистраль трубопровода представляет собой весьма громоздкое сооружение. В процессе его последующего использования, на разных его участках может возникать существенная деформация и вибрации, которые заметить крайне сложно. Они являются следствием изменений погодных условий, сильной вибрации, передаваемой насосным оборудованием, и существенных температурных перепадов.

 

Все эти факторы негативно влияют на целостность системы, в результате чего начинают проявляться трещины на корпусе, что приводит к ускоренному старению и износу используемого оборудования. Однако даже такую проблему можно решить, установив несколько типов гасящих агрегатов для выбранной системы трубопроводов. Таким образом, можно без труда увеличить срок безаварийного функционирования при наличии криогенного производства на магистралях, участвующих в транспортировке воды и нефти.

Сильфонные агрегаты используются чаще всего в строительстве. Такому типу агрегатов присущ высокий показатель амплитуды колебаний внутри трубы. Стенки у него тонкие, а оболочка гофрированная и достаточно упругая. Таким образом прекрасно будет функционировать в направлении как со сдвигом, так и в угловом. В качестве соединительных элементов используется ряд патрубков, которые помещены в защитные кожухи, тяги, шарниры.
В процессе изготовления могут использоваться такие материалы:

1. сталь нержавеющая;
2. бериллиевая или фосфорная бронза;
3. латунь.

Использование оборудования

Для труб, изготовленных из полипропилена, компенсаторы применяются в агрегатах, отвечающих за горячее водоснабжение. Именно поэтому температура рабочей среды не должна превышать отметку в 90°С, а показатель рабочего давления может достигать показателя в 10 атм. Такой тип оборудования категорически не рекомендуется устанавливать в той категории регионов, где температурный режим окружающей среды может опускаться ниже отметки в -40°С. При наличии сейсмологической активности на выбранном регионе, использование также не рекомендуется, если присвоенный уровень опасности превышает отметку в 9 баллов.

Монтаж компенсаторов осуществляется исключительно на прямолинейных участках.

 

Однако, исходя из практических наблюдений, полипропиленовые трубы со временем под воздействие высоких температур могут существенно провиснуть или удлиниться. В этом случае, если длина участка составляет более десяти метров, то рекомендуется использовать гибкий тип компенсаторов. Однако для этого следует заранее произвести все необходимые расчеты касательно длины обустраиваемой магистрали. Такой тип агрегатов позволяет осуществить все необходимые манипуляции без особых затруднений и достаточно быстро. При осуществлении монтажа, в самом процессе, следует всячески избегать возможного затопления компенсаторов посредством грунтовых вод. Агрегаты нагружать огромным количеством труб не стоит, так как конструктивно они будут отличаться друг от друга.

Разновидности

Разновидностей компенсаторов несколько, и каждый из них будет актуален при более детальном рассмотрении предложенной ситуации.

1. Сальниковые. С их помощью можно избежать возможной деформации теплопроводных участков магистрали в связи с частыми температурными колебаниями. Рекомендуется использовать подобное оборудование на системах, температура рабочей среды которых не превышает отметку в +200°С и +300°С, если речь идет о перемещении водяного пара. Такой тип оборудования может быть как двухсторонним, так и односторонним, в зависимости от уровня подвижности стакана и показателя прочности используемого корпуса.
2. Естественные. Речь идет о привычных всем коленах, которые и выступают в качестве компенсаторов, отводах и поворотах. Монтаж подобного агрегата позволяет изменить направление магистрали. Само место изменения и нуждается в разгрузке – компенсации.
3. Линзовые. Состоять такие устройства будут из нескольких линз (в зависимости от выбранной модели) и арматуры для осуществления крепления. Показатель компенсации будет напрямую зависеть от количества размещенных внутри корпуса линз. Дополнительной защитой от воздействия рабочей среды является защитный кожух, при помощи которого удалось добиться бесперебойности функционирования самого компенсатора. Оборудование можно использовать в малоагрессивной и неагрессивной среде, при обустройстве вентиляционных систем, магистралей холодного и горячего водоснабжения.
4. Сильфонные. Такое оборудование встречается одновременно нескольких видов, в зависимости от места установки на магистрали. По сути является гофрированной сальной оболочкой, которая способна сохранять показатель плотности даже после огромного количества деформаций.

Виды:

1. «СКУ» или сильфонные устройства компенсационные;
2. «СКК» или компенсаторы стартовые;
3. «КСУ» или компенсаторы универсальные;
4. «КСП» или компенсаторы угловые;
5. «КССО» или компенсаторы сдвиговые;
6. «КСО» или компенсаторы осевые сильфонные.

В чем необходимости подобного оборудования

 

Используемые компенсационные элементы для магистралей, относятся к категории составных элементов. Точное представление имеют далеко не все, ведь показатель общей нагрузки теплоносителя в системе индивидуален в каждом случае. На его функциональные особенности также будут влиять такие показатели, как рабочее давление и температурный режим, которые постоянно изменяются.

 

Если эти параметры не учитывать, то используемое оборудование слишком быстро поломается. Еще на стадии планировки будущей магистрали, следует осуществить все необходимые расчеты касательно необходимого вида и модели компенсатора. Расчеты касательно возможной перегрузки системы следует проводить в тот же промежуток времени.

И только после этого можно приступать к запланированным монтажным работам выбранной конструкции, которая будет способна компенсировать полученный показатель. Подобные элементы рекомендуется применять к магистралям любого назначения для осуществления сглаживания имеющихся нагрузок. Также следует обратить внимание на то, что от правильности подобранного компенсатора будет зависеть показатель безаварийной работы и показатель надежности всей системы.

Монтаж агрегата в жилых домах

 

Монтаж компенсаторов на системы водоснабжения дома жилого назначения должен осуществляться, основываясь на установленных требованиях имеющейся проектной документации. Единственно возможный способ крепления – приварка. Монтажные работы могут осуществляться только при отсутствии показателя рабочего давления или рабочей среды в системе. Следует избегать возникновения радиального давления, которое является главной причиной последующих поломок внутри системы.

 

К планируемым работам по осуществлению монтажа следует отнести закрепление отдельных секций элемента на неподвижных опорах. Установка может осуществляться только на прямых участках. Ощутимого давления системы на компенсатор следует избегать. Помимо неподвижных, так же рекомендуется прибегнуть к установке скользящих опорных элементов, во избежание возможной деформации в будущем, как результат существенного расширения (теплового).

При осуществлении расчета касательно максимально допустимой длины участка, учитывается и величина трения, которая также подлежит компенсации при проектировании. При использовании сильфонных моделей, подвесные опоры не используются. Если было принято решение применить опоры подвесного типа, необходимо учитывать ряд дополнительных факторов:

1. показатель трения внутри опор;
2. усиление показателя жесткости;
3. усиление на распор, которое будет следствием применения компенсатора.

Предохраняющие элементы могут монтироваться не только на горизонтальных, но и на вертикальных участках магистрали. Однако стрелка, которая размещена на корпусе, должна полностью соответствовать направлению рабочего потока, вне зависимости от типа используемой рабочей среды и ее базовых характеристик. В обслуживании компенсаторы не нуждаются, поэтому при наступлении поломки, подлежат полноценной замене.

www.admiral-omsk.ru

Компенсаторы для трубопроводов

Любой трубопровод, который используется в жилом фонде или в производственных целях, во время эксплуатации испытывает динамические нагрузки. Это связано с физическими свойствами расширения материала при смене температуры и давления. Особенно это касается систем, которые задействованы в теплообеспечении или же участвуют в технологических процессах, связанных с изменением температур. Любая труба при нагревании расширяется, при этом продольное удлинение является наиболее заметным и может стать причиной поломки и нарушения герметичности. Выходом из такой ситуации является установка компенсирующих элементов в виде компенсаторов для трубопроводных и иных систем.

Преимущества точек компенсации

Компенсаторы для трубопроводов П-образной формы

Компенсатор, как элемент системы принимающий на себя повышенную нагрузку, должен иметь определенный запас прочности, при этом никак не ниже чем вся система. Каждая из моделей в своей характеристике имеет пункт, указывающий на срок эксплуатации.

Преимущества системы, имеющий компенсационные узлы очевидны. По большей части это касается трубопроводов, собранных из металлических труб, поскольку они значительно более жесткие в отличие от пластика. Однако даже в пластиковых системах при сложной разводке и для защиты оборудования компенсаторы показывают прекрасную эффективность.

Среди положительных качеств подобных изделий можно выделить следующие:

• Защита системы от поломки и разгерметизации;
• Возможность установки (врезки) в уже существующую систему трубопроводов;
• Широкий выбор по материалам и конструкции подключения.

Описание трубопроводных компенсаторов и их видов

Компенсаторы для трубопроводов большого диаметра

Классификация компенсирующих узлов проводится по конструктивному типу и материалу изготовления.

Эти два фактора зависят друг от друга и влияют на технологическое направление, выбранное производителем.

По конструктиву компенсаторы делят на:

• Сильфонные;
• Трубные;
• Сальникового типа;
• Линзовые.

Каждый из пунктов имеет свои преимущества и служит точкой принятия нагрузок для конкретных условий использования.

Трубные системы компенсаторов

В данном случае элемент компенсации— это участок трубы, выполненные в П-образной форме. Во время продольного расширения компенсатор для трубопроводов испытывает трехмерную деформацию, принимая излишнюю энергию. Элемент изготавливается из той же трубы, что и вся система.

Линзовая конструкция

В данном случае компенсационным узлом служит два тонкостенных сферических элемента. Расширение которых обеспечивают нужную амортизацию. При правильном обслуживании и удалении конденсата такая система прослужит достаточно долго.

Сальниковые компенсирующие устройства для трубопроводов

Система представляет собой два патрубка разного диаметра с набивкой из сальника в виде герметизации. Компенсационные возможности здесь достаточно высоки. Однако малейшие нарушения уплотнителя может привести к разгерметизации.

Сильфонные узлы компенсаторов для трубопроводов

В основе схемы лежит нержавеющая гофрированная труба. В таком исполнении узел не имеет зауженной части, а значит система не теряет пропускную способность. Диапазон температурных режимов здесь также наиболее высок.

Резиновые компенсирующие устройства

Устройства хорошо зарекомендовали себя при работе с водной средой и нефтепродуктами. Они просты в эксплуатации и долговечны.

Компенсирующие узлы вошли в систему при создании новых трубопроводных систем. Однако это не исключает их установки в существующие трубные системы при опасности и защите их от деформаций и поломок.

promdevelop.ru

П-образный компенсатор, П образный компенсатор

      Здравствуйте! При нагревании трубопроводы системы теплоснабжения имеют свойство удлиняться. И то, насколько они увеличатся по длине, будет зависеть от их начальных габаритов, от материала, из которого они изготовлены, и температуры вещества, транспортируемого по трубопроводу. В потенциале изменение линейных размеров трубопроводов может привести к разрушению резьбовых, фланцевых, сварных соединений, повреждению иных элементов. Разумеется, при конструировании трубопроводов учитывается то, что они удлиняются при нагревании и укорачиваются при наступлении низких температур.

Самокомпенсация теплотрасс и дополнительные компенсирующие элементы

     Существует в сфере теплоснабжения такое явление, как самокомпенсация. Под этим понимается способность трубопровода самостоятельно, без помощи специальных устройств и приспособлений, компенсировать те изменения размеров, которые происходят в результате теплового воздействия, за счёт упругости металла и геометрической формы. Самокомпенсация возможна только при наличии в трубопроводной системе изгибов либо поворотов. Но не всегда при проектировании и монтаже имеется возможность для создания большого количества таких «естественных» компенсаторных механизмов. В таких случаях актуально подумать над созданием и установкой дополнительных компенсаторов. Они бывают следующих типов:

• П-образные;

• линзовые;

• сальниковые;

• волнистые.

Способы изготовления П-образных компенсаторов

     В данной статье мы подробно поговорим о П-образных компенсаторах, которые на сегодняшний день являются самыми распространёнными. Данные изделия, покрытые полиэтиленовыми оболочками, можно применять на технологических трубопроводах всех типов. По сути, они являются одним из методов самокомпенсации — на коротком отрезке создаётся несколько изгибов в виде буквы «П», а затем трубопровод продолжает идти по прямой. Такие П-образные конструкции делаются из цельных изогнутых труб, из отрезков труб или отводов, которые сваривают между собой. То есть изготавливают их из того же самого материала, из той же марки стали, что и трубы.

    Экономичней всего гнуть компенсаторы из одной цельной трубы. Но если общая длина изделия составляет более 9 метров, то их следует изготовлять из двух, трёх или семи частей.

• В случае, если компенсатор нужно изготовить из двух составных частей, то шов располагается на так называемом вылете.

• Трёхчастная конструкция предполагает, что гнутую «спинку» изделия будут создавать из цельного куска трубы, а потом к ней приварят два прямых отвода.

• Когда частей предполагается семь, то четыре из них должны быть коленцами, а остальные три — патрубками.

      Важно помнить и то, что радиус сгиба отводов при заготовке компенсаторов из прямых частей должен быть равен четырём наружным диаметрам трубы. Это можно выразить следующей несложной формулой: R=4D.

     Из скольких бы частей не изготавливался описываемый компенсатор, сварной шов всегда желательно располагать на прямом участке отвода, который будет равен диаметру трубы (но не менее 10 сантиметров). Впрочем, бывают ещё и крутозагнутые отводы, где прямые элементы отсутствуют вовсе — в таком случае можно отойти от вышеуказанного правила.

Достоинства и недостатки рассматриваемых изделий

      Компенсаторы данного типа специалисты рекомендуют применять для трубопроводов небольшого диаметра — до 600 миллиметров. Участки в виде больших букв «П» на данных трубопроводах при возникновении каких-либо колебаний эффективно гасят их за счёт изменения своего положения по продольной оси. Это как бы не позволяет колебаниям «продвигаться» по теплотрассе дальше. В трубопроводах, требующих разбора для того, чтобы произвести очистку, П-образные компенсаторы дополнительно снабжают присоединительными деталями на фланцах.

     П-образные изделия хороши тем, что они не нуждаются в контроле в период эксплуатации. Это их отличает от изделий сальникового типа, для обслуживания которых нужны специальные камеры ответвлений. Однако для обустройства П-образных компенсаторов требуется некоторое пространство, а в плотно застроенном городе оно находится не всегда.

      У рассматриваемых компенсаторов, разумеется, есть не только достоинства, но и недостатки. Самый очевидный из них такой – для изготовления компенсаторов дополнительно расходуются трубы, а они стоят денег. Кроме того, установка данных компенсаторов ведёт к тому, что увеличивается общее сопротивление движению жидкости-теплоносителя. Плюс ко всему такие компенсаторы отличают значительные размеры, и потребность в специальных опорах.

Расчёты для П-образных компенсаторов

      В России по-прежнему не стандартизированы параметры для П-образных компенсаторов. Их производят в соответствии с нуждами проекта и по тем данным, которые в этом проекте прописываются (тип, размеры, диаметр, материал и т. д.). Но всё-таки определять габариты П-образного компенсатора наобум, конечно, не следует. Специальные расчёты помогут узнать те габариты компенсатора, которые окажутся достаточными для компенсации деформаций теплотрассы из-за температурных перепадов.

     При подобных расчётах, как правило, принимаются следующие условия:

• трубопровод изготовлен из стальных труб;

• по нему течёт вода либо пар;

• давление внутри трубопровода не превышает 16 бар;

• температура рабочей среды не более 2000 градусов по Цельсию

• компенсаторы симметричны, длина одного плеча строго равна длине второго плеча;

• трубопровод находится в горизонтальном положении;

• на трубопровод не действует давление ветра и прочие нагрузки.

     Как мы видим, здесь берутся идеальные условия, что, разумеется, делает конечные цифры весьма условными и приблизительными. Но такие расчёт всё равно позволяют снизить риск повреждений трубопровода при эксплуатации.

     И ещё одно важное дополнение. При расчётах изменения трубопровода под воздействием тепла за основу берётся наибольшая температура перемещаемой воды или пара, а температура окружающей среды, наоборот, выставляется минимальная.

Сборка компенсаторов

     Собирать компенсаторы необходимо на стенде или на абсолютно ровной твёрдой площадке, на которой удобно будет производить сварочные работы и подгонку. Начиная работы, нужно точно нанести ось будущего П- участка и установить контрольные маячки для элементов компенсатора.

     После изготовления компенсаторов нужно также проверить их размеры — отклонение от намеченных линий должно не превышать четырёх миллиметров.

Монтаж П-образных компенсаторов

     Место для П-образных компенсаторов обычно выбирается с правой стороны теплопровода (если смотреть от источника тепла к конечному пункту). Если же справа нет необходимого пространства, то возможно (но лишь в качестве исключения) устроить вылет для компенсатора слева, не меняя в целом расчётные габариты. При таком решении с внешней стороны будет находиться обратный трубопровод, и размеры его окажутся чуть больше тех, что требовались согласно предварительным вычислениям.

     Пуск теплоносителя всегда создаёт в трубах из металлов значительное напряжение. Чтобы справиться с ним, П-образный компенсатор в процессе монтажа следует растянуть по максимуму – это увеличит его эффективность. Растяжку делают после установки и фиксации опор с обеих сторон от компенсатора. Трубопровод при растяжке в зонах его приваривания к опорам должен оставаться строго неподвижным. П-образные компенсаторы сегодня растягивают при помощи талей, домкратов и прочих подобных приспособлений. Величину предварительной растяжки компенсирующего элемента (или величину его сжатия) следует обязательно указать в паспорте на теплотрассу и проектных документах.

     Если планируется расположение П-образных элементов группами на нескольких трубопроводах, идущих параллельно, то растяжку заменяют такой процедурой, как натяжка труб в «холодном» состоянии. Подобный вариант предполагает и особый порядок проведения монтажных процедур. В данном случае компенсатор прежде всего следует установить на опоры и сварить стыки.

      Но при этом в одном из стыков должен остаться зазор, который будет соответствовать заданной растяжке П-компенсатора. Для того, чтобы избежать снижения компенсационной способности изделия и предотвратить перекосы, для натяжения следует воспользоваться стыком, который будет находиться от оси симметрии компенсатора на расстоянии от 20 до 40 трубных диаметров.

Установка опор

     Особо стоит сказать об установке опор для П-компенсаторов. Их необходимо смонтировать так, чтобы трубопровод перемещался лишь вдоль продольной оси и никак иначе. В таком случае компенсатор примет на себя все возникающие продольные колебания.

     Сегодня для одного П-компенсатора необходимо устанавливать не менее трёх качественных опор. Две из них следует располагать под теми участками компенсатора, которые состыкуются с основным трубопроводом (то есть под двумя вертикальными палочками буквы «П»). Допустимо также монтировать опоры на самом трубопроводе поблизости от компенсатора. Причём между краем опоры и сварным стыком должно быть хотя бы на полметра. Ещё одна опора создаётся под спинкой компенсатора (горизонтальной палочкой в букве «П»), как правило, на особой подвеске.

      Если теплотрасса имеет уклон, то боковые части П-образных элементов должны располагаться строго по уровню (то бишь уклон должен соблюдаться). В большинстве случаев компенсаторы в виде буквы «П» устанавливаются горизонтально. Если же компенсатор устанавливается в вертикальном положении внизу обязательно должна быть организована соответствующая дренажная система.

Какие данные о компенсаторах нужно занести в паспорт теплотрассы?

     По окончании монтажа П-образного компенсатора в паспорт теплопровода вносятся такие сведения:

• технические параметры компенсатора, предприятие-изготовитель и год производства;

• расстояние меж опорами, производимая компенсация и величина растяжения;

• температура окружающей атмосферы в период, когда проводились работы, и дата установки.

     Что касается, например, компенсирующей способности П-образного изделия, то она имеет чёткую зависимость от ширины, от радиуса изгибов и вылета.

teplosniks.ru

Компенсаторы для трубопроводов

Чтобы избежать изменений в перепадах давления, температуры и вибраций в трубах, а также продлить их срок годности, необходимо использовать компенсаторы. Другими словами, по законам физики, любые материалы имеют свойство расширяться при нагреве, а при охлаждении — сужаются. Всё это и относится к трубопроводам, где для компенсации всех деформаций используют компенсатор. Если на трубах не установлен компенсатор, то длина трубы, а также её расширение или сжатие изменится, после влияния разных последствий. Самыми распространёнными видами компенсаторов являются: сальниковые, линзовые и сильфонные. Они очень просты в применении и эффективно справляются с повреждениями трубопровода.

Сильфонные компенсаторы более интересны и практичны при эксплуатации. Такие компенсаторы обладают небольшими размерами и просты в установке. Они весьма надёжны и способны поддерживать свои функции в тяжёлых условиях. Широкий спектр зависит от их назначения и среды, в которой они будут использоваться.

Линзовые компенсаторы используются в газовоздухопроводах и тепловых магистралей. Их эксплуатация в нефтехимической промышленности очень популярна, так как такие компенсаторы изготовлены из нержавеющей или углеродистой стали, линз и полулинз. Они свариваются между собой на верхушках, что и отличает их от других компенсаторов жёсткостью и значительным перемещением при высоких уровнях температуры. Высокая компенсирующая способность оборудования зависит от количества встроенных линз (от 1 до 4). Самыми популярными являются осевые линзовые компенсаторы. Они делятся на: круглые и прямоугольные, где учитывается форма газопровода. Для длительной эксплуатации и большей герметичности рекомендуется делать линзовые осевые компенсаторы на заказ, где будет учтена среда и сам газопровод. Разнообразные линзовые компенсаторы могут быть конструированы по оси, со сдвигом или угловым смещением трубопровода. Температурный диапазон таких компенсаторов составляет до 40 0С, если он стандартен, то может подняться до 80 0С, однако в этом случае компенсатор должен быть сделан из нержавеющей стали. Недостатком таких компенсаторов является их сложность в изготовлении и наличие сварных соединений, что снижает надёжность линзовых компенсаторов. При производстве, для защиты линз от внешних воздействий, их изготавливают в кожухе. А для защиты компенсатора встраивается внутренний стакан, приваренный перед линзами на входе в компенсатор. Это предотвращает его от  нежелательного воздействия транспортируемой среды. Линзовые компенсаторы имеют маркировки ПГВУ, ОСТ и КЛО.

Сальниковые компенсаторы разрабатываются для установки в теплосетях со средой воды или пара. Такой компенсатор может выдержать давление до 25 кг/см2, температуру воды до 200 0С и пара до 300 0С. Сальниковые компенсаторы можно подразделить на односторонние и двусторонние. Сама конструкция такого компенсатора состоит из корпуса и стакана. Как и у многих других компенсаторов, сальниковые имеют свои преимущества и недостатки. Что касается положительной оценки, то сальниковые компенсаторы могут обеспечить любую компенсацию с любым осевым перемещением. Однако в минус таких компенсаторов идёт отсутствие сальниковых уплотнений под пар и для горячей воды, что снижает его герметичность. Такой компенсатор требует обслуживания, иначе появится нужда в отключении трубопровода. Если сальниковый компенсатор установлен под землёй, то необходимо установить специальную камеру, что также усложняет его эксплуатацию и увеличивает его цену.

Источник:  stroy-z.ru

pkf-sinergia.ru

Компенсаторы для трубопроводов

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ КОМПЕНСАТОР?

Компенсаторы также известны как компенсационные сильфоны, гибкие соединения, трубопроводные сильфоны, элементы компенсации, трубопроводные компенсаторы и т.п. Все эти определения используются для обозначения одного изделия. Но вопрос, пожалуй, остается открытым. Так что же представляет собой компенсатор? Компенсатор — это гибкий компонент, предназначенный для компенсации изменений размеров стальных трубопроводных систем и газоходов. Изменения могут быть вызваны тепловым расширением и сжатием, вибрациями при использовании вращающихся механизмов, деформациями под действием давления, смещением во время монтажа или просадками сооружений.

Компенсаторы считаются критически важными компонентами всей трубопроводной системы. Они широко используются в отраслях, для которых свойственно возникновение теплового расширения в трубопроводных системах, позволяют продлить срок службы этих систем, снизить риск их простоя для дополнительного технического обслуживания и ремонта.

 

ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЕНСАТОРОВ

Многим проектировщикам и инженерам, работающим с трубопроводами, иногда бывает сложно определить, когда следует использовать компенсатор и какая форма компенсаторов предпочтительнее в сравнении с альтернативными гибкими решениями. Вначале исключение компенсаторов из конструкции может показаться хорошей идеей, однако они обеспечивают многочисленные варианты крепления и обладают выгодными свойствами, которые становятся очевидными после ознакомления с преимуществами использования трубопроводных компенсаторов.

Преимущества:

• Простота конструкции и функционирования

• Экономия пространства

• Уменьшение массы

• Уменьшение расходов

• Снижение требований к проектированию трубопроводных систем и упрощение их конструкций

• Улучшенная гибкость для компоновки трубопроводов

• Надежное и хорошо зарекомендовавшее себя на практике решение

Более того, компенсаторы эффективнее альтернативных решений, таких как изгибы трубопровода и обходные трубные пути, благодаря возможности сэкономить больше пространства, экономической эффективности и улучшенным рабочим характеристикам компенсации более значительных смещений.

qtec.spb.ru