Urządzenia kompensacji rozszerzalności zapobiegają zniszczeniu obwodów podczas ogrzewania sieci. Kompensator mieszkowy do rur stalowych równoważy niewspółosiowość w instalacji spowodowaną niewłaściwą instalacją, zmniejsza obciążenia wynikające z pracy urządzeń i ruchu przepływów. Mieszek to falista sprężysta kapsułka o jedno- lub wielowarstwowej konstrukcji wykonana z metali, niemetali lub materiałów kompozytowych.
Zasada działania kompensatora mieszkowego
W rurociągu powstają naprężenia, kompensator ogrzewania przeciwdziała odkształceniom dzięki elastycznej powłoce. Kontury zawodzą z powodu obciążenia ścinaniem osiowym i obrotem, w zależności od tego stosuje się pewne rodzaje wkładek odciążających.
Urządzenia muszą być zainstalowane w systemach:
- przewody grzewcze pod ciśnieniem;
- zamknięte obwody zasilania i powrotu;
- rurociągi do pompowania gazów i cieczy.
Jednostki mieszkowe niezawodnie łączą sekcje sieci grzewczej, jeśli są prawidłowo dobrane i zainstalowane. Konstrukcje tłumią drgania o małej i dużej amplitudzie, przy czym amplituda drgań nie powinna przekraczać 10% całkowitych przesunięć kompensatora.
Wkładki uniwersalne lub wyważone stosuje się w przypadku, gdy typowe urządzenia nie spełniają wymagań lub istnieje ryzyko skoku ciśnienia w sieci przekraczającego wartości dopuszczalne.
Specyfikacje
Mieszki produkowane są ze stali walcowanej o grubości 0,3 - 0,5 mm. Partia wylotowa jest testowana pod kątem odporności na korozję od chloru w temperaturze + 150 ° C. Szczelność badana jest poprzez ściskanie hydrostatyczne przy użyciu pęcherzyków azotu, powietrza lub helu. Ekspansja, wycieki substancji badanej i spadek ciśnienia w złączach dylatacyjnych są niedozwolone.
Urządzenia są testowane pod kątem odporności na nagrzewanie poprzez podniesienie temperatury do +270 °C i utrzymywanie w tych warunkach przez co najmniej 1 godzinę. Sprawdzane są wewnętrzne łzy, obrzęk i rozwarstwienie. Test sztywności przeprowadza się poprzez ściskanie i rozciąganie próbki, wartość musi odpowiadać GOST 286.1997.
Szwy wzdłużne skorup podczas produkcji są wykonywane przez spawanie w tej samej odległości od siebie. Mieszki metalowe produkowane są metodą formowania z kalibracją pofałdowania. Urządzenia o małej średnicy wykonywane są przez prasowanie hydrauliczne.
Podstawowe wymiary
Do określenia wyglądu stosuje się badanie wizualne i instrumentalne. Obecność powłoki korozyjnej na rurach i mieszkach, oznakowanie jest ustalane wizualnie. Na ciele nie powinno być uszkodzeń, wgnieceń ani kropli zamrożonego metalu. Kompensator do rur grzewczych z polipropylenu nie powinien mieć na końcach rury wiązek o różnych rozmiarach.
Za pomocą pomiaru sprawdzane są parametry:
- wielkość sekcji przepływu;
- długość robocza urządzenia;
- grubość ścianki i średnica wewnętrzna kołnierzy spawalniczych;
- prostopadłość osi rury odgałęzionej do odciętego końca.
Średnice i długości wkładów mieszkowych określane są w zależności od miejsca montażu, parametrów pracy sieci grzewczej oraz mocy urządzeń grzewczych.Inżynierowie wykonują obliczenia techniczne i dobierają wymiary urządzenia zgodnie z normą.
Odmiany kompensatorów
Konstruktywne rozwiązanie kompensatora określa cel produktu i jego przemieszczenie podczas pracy. Produkowane są urządzenia bez izolacji termicznej i hydroizolacji lub na korpusie przewidziana jest wstępna ochrona, w zależności od rodzaju sieci grzewczej (powietrznej lub podziemnej).
Producent produkuje rodzaje kompensatorów:
- osiowy;
- kołnierzowy;
- kątowy;
- kardan;
- ścinanie;
- startowy.
Kompensatory nieobciążone są stosowane w sieciach grzewczych w celu zapobiegania obciążeniom wzdłużnym, typy sejsmiczne są stosowane w obszarach podejrzewanych trzęsień ziemi. Zewnętrzne urządzenia ciśnieniowe są instalowane w przewodach, gdy w otoczeniu występuje wysokie ciśnienie cieczy lub gazu lub odczuwalny jest jego brak.
Konstrukcje różnią się długością i średnicą, liczbą mieszków oraz rodzajem stali, rozmiarem i gatunkiem metalu rur odgałęzionych. Produkty działają obrotowo, rozciąganie, zginanie, ściskanie i są dostępne z kołnierzami łączącymi lub bez nich.
Osiowy
Kompensatory KSO do rurociągów zmniejszają przemieszczenia osiowe rurociągu, redukują wibracje i zapobiegają zniszczeniu w wyniku rozszerzania się po podgrzaniu. Wydajność zależy od liczby mieszków i pierścieni. Różnica w stosunku do innych typów polega na połączeniu gwintowym z odgałęzieniami linii.
Kompensatory osiowe różnią się charakterystyką:
- przez przejście o wymiarach 15 - 100 mm;
- wytrzymuje ciśnienie 16 bar;
- rozmiar wzdłużny - 260 mm;
- umożliwia ruch wzdłuż osi przy ściskaniu do 30 mm, przy rozprężaniu - 20 mm;
- parametr sztywności osiowej - 30 - 89 kg / mm.
Ogranicznik ruchu i rura odgałęzienia wykonane są z metalu ocynkowanego, mieszek i sito wewnętrzne ze stali nierdzewnej. Do obudowy ochronnej używana jest stal, urządzenie jest produkowane jednosekcyjnie i jest przystosowane do temperatury nośnika energii do + 90 ° C.
Kołnierzowe
Mieszki tego typu wykonane są z gumy lub gumy, na kołnierze surowcem jest metal żaroodporny, a linka z wytrzymałej tkaniny. Montaż kołnierzowy znacznie ułatwia montaż produktów. Kompensatory są stosowane w środowisku chemicznie aktywnym, znajdują zastosowanie w zaopatrzeniu w ciepło i klimatyzacji, są instalowane podczas przebudowy i naprawy urządzeń kotłowych.
Konstrukcje kołnierzowe redukują wibracje, redukują zmiany temperatury na długości i kompensują odchylenie od osi środkowej rurociągu.
Ustawienia główne:
- średnica nominalna - 32 - 800 mm;
- wytrzymać temperaturę nośnika energii -10 - + 135 ° С;
- praca przy ciśnieniu 16 bar.
Kołnierze mają luźną i solidną konstrukcję, mocowane są do elementów rurowych za pomocą kołków, śrub za pomocą podkładek i nakrętek. Stosowane są uszczelki paronitowe, czasem stalowe, wykonane z rozszerzalnego termicznie granitu lub fluoroplastiku.
Kątowy
KSP (obrotowy) jest umieszczany w przypadku ograniczonej przestrzeni, gdy możliwe jest skompensowanie tylko przesunięcia wzdłuż osi i obrotu konturu bez zmiany płaszczyzny. Zawiera mieszek, element prowadzący oraz łączniki. Urządzenie zapewnia przesunięcie rury wzdłuż wybranego kąta, do tego są ograniczniki zawiasowe lub przegubowe.
Charakterystyka dylatacji obrotowych (kątowych):
- nominalna średnica przelotowa - 15 - 1600 mm;
- maksymalna wysokość podnoszenia - 1,6 - 4 MPa;
- ruch wzdłuż osi - 24 - 200 mm;
- osłona i skrzynka ochronna wykonane ze stali;
- materiał mieszków - stal nierdzewna;
- dostępne z jedną lub dwiema sekcjami;
- współpracuje z nośnikiem energii podgrzanym do +85 - + 150 ° С.
Konstrukcje narożne znajdują zastosowanie jako część sieci ciepłowniczej oraz do pompowania ropy naftowej, gazu, znajdują zastosowanie w przemyśle chemicznym.
Gimbal
Kompensatory mieszkowe rurociągów równoważą ruch konturu w różnych płaszczyznach, dzięki elementom zawiasowym są wygięte w kierunku osi środkowej. Przemieszczenie linii jest kompensowane wzdłuż osi X, Y, Z oraz pod względem rotacji z powodu skurczu, wibracji. Elastyczna konstrukcja pozwala na odkształcenia w sztywnych konturach.
Dane techniczne:
- zaprojektowane, obliczone i wykonane zgodnie ze standardem EJMA;
- zawierają w konstrukcji 2 mieszki z zawiasami typu Cardana;
- przesuwać się na boki o wielokrotność 100 mm (100, 200, 300, 400), inne rozmiary przesunięć należy zamawiać osobno;
- nominalna średnica otworu - 25 - 1000 mm;
- współpracuje z temperaturami nośnika energii -190 - + 850 ° С.
Mieszki wykonane są ze stali nierdzewnej, złączki, rury ze stali chromowanej. Umieszcza się go w pozycji projektowej przez spawanie lub za pomocą kołnierza obrotowego. Stosowany w dowolnym systemie rurociągów.
Ścinanie
Kompensatory KSSO równoważą przesunięcie spowodowane ściskaniem wzdłużnym lub wydłużaniem konturu pod wpływem temperatury, eliminują skutki niewspółosiowości. Konstrukcja zawiera tekturę falistą, prowadnicę i łączniki. Przemieszczenie wzdłużne jest koordynowane za pomocą kołków prowadzących.
Parametry urządzeń kompensujących ścinanie:
- średnica nominalna przejścia - 32 - 500 mm;
- maksymalna wysokość podnoszenia 0,6 - 4 MPa;
- mieszki, opaski i odgałęzienia wykonane są ze stali nierdzewnej;
- materiał ekranu ochronnego wybiera klient;
- wytrzymuje temperaturę nośnika energii do + 850 ° С.
Urządzenia ślizgowe wykonane są w jednej i dwóch sekcjach, służą do kompensacji naprężeń w rurociągach naftowych, wodnych, parowych, gazowych. Stosowane są w różnych sektorach przemysłu oraz w kompleksach energetycznych.
Startowy
Kompensator SCK służy doraźnie jako urządzenie jednorazowego użytku podczas uruchamiania rurociągu centralnego ogrzewania lub ciepłej wody.
Specyfikacja techniczna:
- średnica nominalna DN - 50 - 100 mm;
- przesunięcie wzdłuż osi środkowej - 80 - 175 mm;
- sztywność urządzenia na poziomie 430 - 2300 N/mm;
- transportuje wodę o temperaturze do + 150 ° С, parę - 250 ° С;
- umożliwia prędkość przepływu wody do 5 m/s, pary – 65 m/s;
- znormalizowane ciśnienie podczas uruchamiania linii nie powinno przekraczać 1,5 MPa.
Dylatację startową stosuje się przy układaniu konturu metodą bezkanałową. Materiał korpusu, rur i mieszków wybiera klient.
Montaż kompensatora mieszkowego
Punktem odniesienia dla dylatacji jest lokalizacja podpór, gdy linia jest podzielona na odcinki i z góry określone położenie. Elementy podtrzymujące są skalibrowane z poziomicą w trzech osiach, aby zapewnić prawidłowe działanie sieci grzewczej. Rury na podporach powinny ślizgać się bez dodatkowego tarcia, w tym celu stosuje się zaciski z uszczelkami z fluoroplastu.
Sugerowane punkty instalacji:
- za wsparciem termicznym;
- za podporami z zakrętów i ugięć;
- między podporami przesuwnymi.
Przy montażu kompensatorów z ochronnymi tulejami wewnętrznymi uwzględniany jest przebieg ruchu nośnika energii. Elementy prowadzące zapobiegają przesuwaniu się rur po stycznej linii prostej. Uwzględnia średnicę DN w milimetrach, ciśnienie robocze oraz zdolność do równoważenia przesunięć. Średnica powinna odpowiadać temu samemu parametrowi sieci grzewczej.
Odległość między rurami
Linia główna podzielona jest na sekcje, jeśli jedna konstrukcja mieszka nie wystarcza do zrównoważenia zmian lub na magistrali grzewczej są rozgałęzienia. Długość segmentu nie powinna przekraczać jednej dylatacji, którą może pokryć. Urządzenie na miejscu dobierane jest zgodnie z warunkami pracy i specyfikacją. Opis modelu kompensatora znajduje się w dokumentacji roboczej instalacji systemu grzewczego.
Zwykle urządzenie mieszkowe tnie w odległości dwóch nominalnych średnic od części oporowej. Jeśli jest umieszczony między podporami, odległość do elementów podporowych wynosi 4 DN. Takie wymiary zapobiegają zginaniu rurociągu i ograniczają go do minimum.
W przypadku równoległego montażu kilku obwodów polipropylenowych należy wziąć pod uwagę, że średnica dylatacji jest nieco większa niż średnica rury. W tym przypadku konstrukcje mieszków są przesunięte, a odległość między rurami nie wzrasta i odbywa się zgodnie z normami paszportu technicznego magistrali grzewczej.
Prawidłowe działanie
Wkłady kompensacyjne są izolowane termicznie pianką poliuretanową, jeżeli linia jest zabezpieczona przed utratą ciepła. Przeprowadzana jest obowiązkowa izolacja wycieku.
Materiały hydroizolacyjne:
- polietylen - w instalacji zamkniętej w warunkach podziemnych;
- ocynkowany - do komunikacji termicznej, ułożony w sposób otwarty.
Izolacja jest ustawiana z uwzględnieniem możliwego przemieszczenia obudowy podczas rozszerzania lub kurczenia rurociągu. Zabezpieczenie termiczne jest co jakiś czas sprawdzane i naprawiane wraz z izolacją sieci.
Standardy bezpieczeństwa
Żywotność kompensatorów przewidziana jest na 30 lat, natomiast urządzenia można przechowywać w magazynie nie dłużej niż 5 lat przed rozpoczęciem pracy.
W okresie użytkowania dopuszczalne są następujące obciążenia:
- kompresja-rozciąganie od minimum do maksimum - 10 cykli;
- redukcja lub wydłużenie o 70% maksymalnego i minimalnego limitu - 150 cykli;
- przesunięcia w zakresie 20% skoku roboczego - 10 tysięcy cykli.
Kompensatory mieszkowe muszą posiadać atesty producenta poświadczające zgodność z przepisami. Do spawania stosuje się certyfikowane materiały, montaż przeprowadzają certyfikowani pracownicy. Zabrania się użytkowania konstrukcji w warunkach przekraczających dopuszczalne. Kompensatory nie mogą być stosowane jako podpory przy instalacji sieci grzewczej.
