Компенсатор для труб. Устройство и предназначение

Виды и назначение 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.

Как и для чего работают компенсаторы

Как и для чего работают компенсаторы

Трубопроводы подвержены таким изменениям, как расширение или удлинение в размере. Всем известно, что происходит это в связи с резкими перепадами температуры теплоносителя или окружающей атмосферы. А если вспомнить, что трубы имеют довольно большую протяженность, то выходит, что такие деформации могут достигать гигантских размеров.

Чтобы защитить трубопровод от подобных происшествий, проектировщики конструируют систему так, что трубы имеют возможность спокойно менять свои размеры при резких охлаждениях или перегревах. Причем без всякого напряжения для материала или соединений в трубопроводе. Такая способность труб, как приспосабливание к температурным перепадам в допустимых пределах для материала, называется компенсацией тепловых удлинений. Самокомпенсацией называют способность компенсации с помощью гибких конструкций части линий и эластичных свойств металла. Эта способность реализуется за счет поворотов и изгибов в общей системе трубопровода. Но бывает, что способность самокомпенсации невозможно применить или ее становится недостаточно. Тогда на помощь приходят компенсаторы.

Компенсаторами называют специальные устройства, имеющие хорошую эластичность и гибкость в пределах своих упругих деформаций, которые применяются в различных системах трубопровода. Основной задачей компенсаторов является обеспечение герметичного соединения движущихся деталей трубопровода тепловых сетей, устройств, механизмов и электрических станций.

Компенсаторы различают, исходя из их конструкций и принципа работы. П-образные или трубные, линзовые, сальниковые и сильфонные – вот четыре основных вида компенсаторов.

Трубные компенсаторы

Данный вид компенсаторов – самый простой вид использования свойств самокомпенсации. П-образные компенсаторы используются при большом диапазоне температур и давлений. Они производятся целиком изогнутыми из одной трубы. Или же с помощью сварки с использованием сварных, крутоизогнутых или гнутых отводов. Существуют трубные компенсаторы с присоединительными концами на фланцах. Они производятся для трубопроводов, которым необходима разборка для очищения. У данного вида компенсаторов есть несколько минусов. Основными из них являются довольно большой расход труб, крупные размеры. И, последнее, для них обязательно нужны опорные конструкции. Для трубопроводов больших диаметров использование п-образных компенсаторов очень нерационально, так как строительство резко подорожает и увеличится расход труб.

Линзовые компенсаторы

Линза – это элемент сварной конструкции, состоящий из двух металлических, точнее стальных, тонкостенных полу линз. Исходя из этого, ясно, что такая конструкция легко сжимается. Линзовые компенсаторы – это ряд из последовательно включенных в трубопровод линз. Каждая такая линза имеет сравнительно небольшие компенсирующие свойства. И именно, исходя из требуемой компенсирующей способности, выбирается количество линз компенсатора. Внутри компенсатора встроены стаканы для ослабления сопротивления движению теплоносителя. А для выпуска конденсата в нижние части каждой линзы ввариваются дренажные штуцера.

Сальниковые компенсаторы

Сальниковые компенсаторы – это два вставленных друг в друга патрубка. Для герметизации пространства между патрубками применяется сальниковое уплотнение с грундбуксой. Данный вид компенсаторов обладает хорошим компенсирующим свойством и довольно небольшими размерами. Но их очень редко используют в технологических трубопроводах, из-за трудности герметизации сальниковых уплотнений. Также их совершенно не рекомендуется применять для трубопроводов токсичных, горючих и сжиженных газов. Сальниковые компенсаторы имеют ряд значительных недостатков. Таких, как: они требуют постоянный уход в процессе работы, сальниковое уплотнение очень быстро изнашивается, то есть нарушается герметизация.

Сильфонные компенсаторы

Компенсаторы данного вида имеют небольшие размеры. Их можно применять на любом участке трубопровода и при любом варианте его прокладки. Сильфонные компенсаторы не нуждаются в особом уходе и создании специальных камер. Срок эксплуатации таких компенсаторов равен сроку эксплуатации труб. Сильфонные компенсаторы отлично защищают трубы от динамических и статических нагрузок, которые могут возникнуть из-за гидроудара, вибрации или деформации. При производстве сильфонных компенсаторов применяют только высококачественные, нержавеющие стали. Поэтому они легко работаю в самых различных условиях, даже очень жестких (например, при температуре рабочей среды от 0 до 1000 градусов Цельсия и давлении от вакуума до 100атм). Конечно, исходя из внешних условий и конструкции компенсатора.

Сильфонные компенсаторы встречаются следующих видов:

1. Угловые или ангулярные
2. Стартовые
3. Латеральные или сдвиговые
4. Разгруженные
5. Аксильные или осевые

Подробнее о компенсаторах

Угловые компенсаторы работают в основном при угловом смещении осей патрубков в той же плоскости, но с изгибом по дуге оси сильфона.

При стартовом разогреве трубопровода используются стартовые компенсаторы.

Если оси патрубков параллельны и смещение происходит в различных плоскостях, помогают сдвиговые компенсаторы.

Для компенсации температурной деформации труб с изгибом 90 градусов применяются разгруженные компенсаторы.

Осевые компенсаторы применяются для компенсации линейной деформации при перепадах температуры из-за растяжения или сжатия сильфона по направлению оси. Его конструкция может содержать внутренний направляющий экран, внешний защищающий кожух, разнообразные типы соединительной арматуры, приспособления для предварительного натяжения или ограничители осевого хода.

Металлический компенсатор под приварку 2834:

1. 1.Сделан из нерж. стали марки AISI 304.
2. 2.Вибрация редуцирована.
3. 3.Макс. рабочее давление 16 бар
4. 4.Макс. рабочая температура 300° С.
5. 5.Внутренний рукав препятствует чрезмерному напору и возможному накоплению продукта в мехах.

Фланцевый металлический компенсатор 2835:

1.Фланцевое соединение согласно нормам DIN PN 16.
2.Сделан из нерж. стали марки AISI 304.
3.Фланцы-гальванизированая углеродистая сталь.
4. Вибрация редуцирована.
5. Регуляторы.
6.Макс.рабочее давление 16 бар
7.Макс.рабочая температура 300° С
8.Внутренний рукав препятствует чрезмерному напору и возможному накоплению продукта в мехах.


Рассмотрим более детальное устройство компенсатора на примере 2834
:

1 Соединительный патрубок
2 Гофрированная мембрана (сильфон)
3 Внутренний рукав

Существует еще такой тип компенсаторов, как вибровставки или резиновые компенсаторы. Вибровставки – это эластичные соединители, которые производятся из синтетических или натуральных эластомеров. Применяются для температурных деформаций, перемещений труб, для уменьшения шумов и вибраций, которые возникают при работе трубопровода ил других механизмов, а также при несоосности участков трубопровода. По конструкции это каркас плюс внешний и внутренний слои.

Внутренний слой – это трубка без швов, которая попадает на бортики компенсатора и соприкасается со средой. Вообще, он защищает каркас от нежелательного действия теплоносителя. Внешний слой защищает каркас от внешней среды. Нейлоновым кордом называют эластичную поддерживающую деталь, которая состоит из нескольких слоев синтетической ткани.

Примером могут служить модели 2830 и 2831:

Муфтовый резиновый компенсатор с резьбовым соединением 2830:

1. Корпус — EPDM, соединения — углеродистая сталь.
2. Резьба согласно стандарту DIN 2999.
3. Макс.рабочее давление 10 бар
4. Диапазон рабочих температур -10° С +105° С.

Фланцевый антивибрационный компенсатор 2831:

1. Кoрпус — EPDM, соединения — углеродистая сталь.
2. Фланцевое соединение согласно DIN 2501 PN 10.
3. Макс.рабочее давление 10 бар
4. Диапазон рабочих температур -10° С +105° С.

Рассмотрим устройство на примере 2830:

1 Корпус
2 Зажим
3 Соединение (Гайка)
4 Резьбовой патрубок

Рассмотрим варианты поведения компенсатора на примере диаграмм смещений

Из всего выше сказанного ясно, что компенсаторы дают возможность значительно снизить траты на создание качественного и сбалансированного трубопровода. Плюс позволяют обойтись без постоянного обслуживания, а значит и дальнейших расходов.

Сантехник .

Телефон Сантехника 8 (495) 235-25-21

суббота, 18 мая 2019 г.

Для чего нужны компенсаторы в трубопроводах

  • Уменьшение вибрации трубопровода, которые возникают по сети из-за работы насосов. Даже в том случае если подобное явление невозможно почувствовать или увидеть, тем не менее, оно есть. В тоже время возникает риск возникновения резонанса, который многократно увеличивает амплитуду колебаний, которая приводит к быстрому разрушению трубопроводов.
  • Компенсация в магистралях при линейном тепловом расширении во время изменения температуры теплоносителя. Из-за происходящих удлинений или укорачивания труб на муфтовых или сварных соединениях возникают дополнительные напряжения, из-за чего уменьшается их срок службы, вплоть до разрушения.

  • Сильфонные. Гофрированный стальной отрезок с соединительными фланцами. Используется для паро- или газообразных смесей, воды, азота и воды. Может использоваться с другими средами которые не вступают в реакцию с материалом(инертны, растворы промывок и другое). Используется для компенсации температурных деформаций в теплосетях(наиболее часто). Установка сильфонных компенсаторов на трубопроводах возможно только при температуре среды не превышающей +700оС и давлении до 250 атмосфер.
  • Сальниковый. Является «братом» предыдущей версии. У сальникового варианта более скромные возможности: давление среды – до 25 атмосфер, температура не должна превышать +300оС. Есть также и некоторые отличия в конструкции.
  • Линзовые. Линзовый представляет собой сваренную из нескольких линз конструкцию (как правило, 2-4, чем больше, тем выше эффективность, и соответственно больше ход компенсатора), а также присоединительных патрубков. Такое изделие изготавливается из стали либо сплавов со схожими качествами. Линзовый компенсатор используется для трубопроводов, которые транспортируют малоагрессивные либо неагрессивные среды с давлением, не превышающем 16 атмосфер.
  • Резиновые или как их называют еще – вибрационные вставки. Как это видно из названия, данный компенсатор представляет собой участок, изготовленный из резины, имеющий муфтовое или фланцевое соединение с трубопроводом. В качестве материала используется жаростойкий синтетический состав, который по своим характеристикам и свойствам значительно превосходит обычную резину, что существенно увеличивает возможности его использования. Его устанавливают для транспортировки сред с температурой не более +150 оС (в случае с паром – не более +180оС) и давлением не превышающем 16 атмосфер. Категорически запрещено использовать для растительных и минеральных жиров и масел, пропана, бутана, бензина, хлорированных углеводородов.
  • Тканевые. Данный тип компенсаторов для трубопроводов является наиболее популярным вариантом, используемым на системах низкого давления (до 0,7 атмосфер, однако существуют модели, которые могут использоваться для эксплуатации и при 3 атмосферах). В отличие типов описанных выше, которые имеют ограничения по размерной сетке, данный тип может иметь любые габариты. Делается из композитных много- либо однослойных материалов (стеклоткани, синтетических, нержавеющей стали, керамики). может быть использован на трубопроводах транспортирующих среду с температурой до +1000оС.
  • П-образные. Наиболее популярный вид промышленных вариантов, который используется практически везде, где есть трубопроводы большой протяженности. Конструктивно выглядят как участок трубы с П-образным изгибом (из-за чего собственно и имеет такое название). При появлении колебаний в трубопроводе, П-образный участок гасит их, благодаря изменению своего положения относительно продольной оси, из-за чего не дает возможности «продвигаться» колебаниям дальше по линии.
Читайте также:  Как выбрать цвет межкомнатной двери под полы и стены

Г – образных элементов
П – образных компенсаторов
  • Устройства, с большим уровнем гибкости и высокой степенью радиальности, которые обеспечивают удлинение трубопроводов кручением на неровных участках, удлинение изгибом или проведением изгибов благодаря включению гибких вставок;
  • Осевые устройства, бывают скользящие или упругие, в рамках действия которых компенсация происходит благодаря посредством телескопического перемещения трубы или во время сжатия пружинных вставок (сальниковый и другие).

  • На гофре не должно быть каких-либо повреждений – перед покупкой следует тщательнейшим образом ее осмотреть со всех сторон, возможно, ее могли повредить при транспортировке или выгрузке.
  • Во время выбора необходимо ориентироваться на определенные характеристики (расход, напор, температура) транспортируемой среды – для одного или другого вида компенсаторов они разные, как правило, это можно узнать из описания.
  • Большое значение имеет герметичность камер и каналов – многослойные компенсаторы часто даже при легких повреждениях ее утрачивают.
  • Наиболее долгий срок эксплуатации имеют сальниковые компенсаторы.
  • От гладкости зеркала компенсатора напрямую зависит срок службы набивки: чем оно более гладкое – тем дольше срок.
  • Сальниковые компенсаторы наилучшим образом себя зарекомендовали во время капитальных ремонтов сложных структур в теплотрассах.
  • Линзовые, сильфонные и сальниковые компенсаторы устанавливаются только в исключительно собранном виде.
  • Осевые сильфонные, линзовые и сальниковые монтируются только одновременно с трубопроводом.
  • Во время проведения монтажа, направление стрелки на корпусе компенсатора должно соответствовать с направлением движения среды в трубопроводе.
  • Во время установки не должно происходить каких-либо нагрузок скручивающего и продольного типа.
  • Монтажная длина должна четко совпадать с характеристиками указанными в чертежах.
  • П-образные компенсаторы монтируются с растяжением либо сжатием на указанную в рамках проекта величину.


Компенсаторы металлические. Назначение и их виды

При эксплуатации трубопроводные системы испытывают нагрузки от возможных механических воздействий, изменения давления транспортируемой среды, вибрации от работающего оборудования и потока транспортируемой среды, а также температурных деформаций различных элементов трубопровода вследствие изменения температуры транспортируемой и окружающей сред.

При изменениях температуры материал трубопроводов подвергается температурным деформациям: при нагреве – расширению, при охлаждении – сжатию. Величина удлинения одного метра прямого участка трубопровода, изготовленного из углеродистой стали, при нагреве на каждые 100 о С составляет около 1,2 мм. Если прямой участок трубопровода на концах имеет неподвижные опоры или какое-либо оборудование, зафиксированное неподвижно, то температурные деформации трубопровода при его нагревании будут стремиться сдвинуть с места неподвижные опоры или оборудование. При надежном закреплении неподвижных опор и оборудования в трубопроводе возникнут напряжения сжатия, которые могут привести к его продольному изгибу, а также возникнет продольная реактивная сила, которая будет стремиться разрушить неподвижные опоры и оборудование, или же сорвать их крепление. При охлаждении трубопровода возникающая в нем продольная сила будет действовать в противоположном направлении.

Знакопеременные нагрузки от температурных деформаций трубопровода, а также вибрационные нагрузки могут привести к разгерметизации и разрушениям трубопровода, опор, арматуры и оборудования.

Во избежание возможного разрушения трубопроводных систем приходится отказываться от применения прямолинейных трубопроводов, а использовать эффект самокомпенсации. Самокомпенсация трубопровода – это использование естественной компенсации температурных деформаций за счет упругости участков трубопровода в местах его изгиба. Это возможно на трубопроводах, проложенных не по прямой линии, а изогнутых в виде волн с помощью отводов, колен и петель, которые за счет изгиба обеспечивают компенсацию температурных деформаций элементов трубопровода. Применение самокомпенсации целесообразно на трубопроводных системах большой длины со сравнительно невысокими температурными нагрузками и небольшими сечениями труб.

Самым распространенным способом компенсации температурных деформаций трубопроводов является применение трубных компенсаторов, способных под действием нагрузок от температурных деформаций трубопровода деформироваться в местах изгиба, обеспечивая требуемую компенсацию деформаций трубопровода за счет больших размеров вылета, при этом сохраняя герметичность трубопровода.

Различают следующие типы трубных компенсаторов: П-образные, Г-образные, Z-образные, лирообразные, омегообразные и т.п. Трубные компенсаторы могут быть симметричными и несимметричными с неравными плечами, плоскими и пространственными.

Трубные компенсаторы изготавливаются из отрезков труб и крутоизогнутых или сварных отводов. Наиболее распространенными являются П-образные компенсаторы.

П-образные компенсаторы просты в изготовлении: их можно изготовить непосредственно на месте монтажа трубопровода, надежны и не требуют обслуживании при эксплуатации. П-образные компенсаторы обладают высокой компенсирующей способностью, могут эксплуатироваться при высоких значениях рабочего давления и температуры, а также при незначительных перекосах осей трубопровода и просадке опор.

Несмотря на указанные достоинства, П-образные компенсаторы имеют ряд недостатков:

  • их целесообразно их применять только на трубопроводах большой длины;
  • при высоком давлении возникают повышенные нагрузки на неподвижные опоры;
  • большие размеры их вылетов, обусловленные ограничениями по допустимым значениям напряжений труб на изгиб, требуют увеличения зон отчуждения, а также делают экономически необоснованным применение П-образных компенсаторов на трубопроводах больших диаметров (свыше 600 мм) из-за высокой стоимости сварных отводов, необходимости усиливать опорные конструкции и их фундаменты, строить специальные конструкции – трубопроводные эстакады, а при подземной прокладке – компенсаторные ниши;
  • при применении трубных компенсаторов возрастает гидравлическое сопротивление трубопровода, что существенно уменьшает пропускную способность, и увеличивает затраты электроэнергии на повысительных насосных станциях, а при большой протяженности трубопроводов – увеличивает их количество;
  • несмотря на обеспечение необходимой компенсации температурных деформаций, из-за напряжений, возникающих при изгибе труб и отводов, полностью убрать нагрузки на элементы трубопроводной системы за счет применения трубных компенсаторов трубопровода не удается.

Для защиты трубопроводных систем от возможных разрушений по описанным выше причинам кроме трубных компенсаторов применяются изготавливаемые в заводских условиях конструкции: компенсаторы температурных деформаций – устройства, способные воспринимать относительные перемещения соединяемых участков трубопровода с сохранением герметичности трубопровода. Различают следующие виды конструкций компенсаторов: сальниковые, линзовые и сильфонные компенсаторы, а также сильфонные компенсационные устройства. При бесканальной прокладке предварительно изолированных пенополиуретаном трубопроводов тепловых сетей иногда применяется метод снижения нагрузок предварительно нагретого во время монтажа трубопровода с применением стартовых сильфонных компенсаторов.

Сальниковые компенсаторы обладают большой компенсирующей способностью, малыми габаритными размерами, небольшим гидравлическим сопротивлением и могут обеспечить компенсацию температурных деформаций практически любых прямолинейных участков компенсации трубопровода.

Сальниковые компенсаторы применяются двух типов – односторонние и двухсторонние. Односторонний сальниковый компенсатор состоит из концентрично вставленного в его корпус подвижного стакана, сальникового уплотнения, обеспечивающего герметичность пространства между корпусом компенсатора и стаканом, и стяжных устройств для затяжки сальникового уплотнения. Двухсторонние сальниковые компенсаторы имеют удлиненный корпус и два подвижных стакана с сальниковыми уплотнениями и стяжными устройствами. Двухсторонние сальниковые компенсаторы обладают вдвое увеличенной компенсирующей способности по сравнению с односторонними.

Но сальниковые компенсаторы имеют ряд недостатков:

  • из-за необходимости обслуживания сальниковых компенсаторов, связанного с подтяжкой или заменой сальникового уплотнения, компенсаторы необходимо устанавливать в тепловых камерах с возможностью доступа персонала;
  • сальниковые компенсаторы должны быть установлены строго по оси трубопровода без перекосов, которые при эксплуатации могут вызвать заедание стакана и разрушение компенсатора. Также к заклиниванию стакана сальникового компенсатора может привести просадка трубопровода вне камеры или осадка самой камеры;
  • сальниковые уплотнения из-за сильной затяжки при относительных перемещениях стакана внутри корпуса компенсатора создают значительное сопротивление трения, нагрузка от которого передается на неподвижные опоры;
  • под действием внутреннего давления на корпус компенсатора из-за разности диаметров корпуса и стакана на неподвижные опоры передается дополнительная нагрузка от действия распорного усилия сальникового компенсатора;
  • даже при наличии регулярного обслуживания сальниковых компенсаторов происходят протечки теплоносителя, которые, помимо дополнительных затрат его восполнение, приводят к намоканию теплоизоляции и наружной коррозии компенсатора и части трубопровода.

Линзовые компенсаторы изготавливается штамповкой полулинз, представляющих собой полугофры, и их последующей сваркой кольцевым швом между собой.

Трудоемкость изготовления линзовых компенсаторов достаточно высока, большое количество сварных швов снижают надежность линзовых компенсаторов. Линзовые компенсаторы обладают весьма низкой компенсирующей способностью и большой жесткостью. Для деформации этих компенсаторов (растяжения сжатия, поперечного сдвига и изгиба) требуются значительные усилия. Линзовые компенсаторы изготавливаются с числом линз не более четырех, так как при большем количестве они работают неравномерно, что является одной из причин их преждевременного выхода из строя.

Одно-, двух-, трех- и четырех- линзовые компенсаторы применяются для компенсации температурных деформаций газовоздуховодов, как круглого (диаметром до 6000 мм), так и прямоугольного (размером до 10000 мм) сечения на давление до 0,015 МПа, в химической, нефтехимической, газовой и др. отраслях промышленности, в т.ч. для компенсации температурных деформаций корпусов теплообменного и газотурбинного оборудования, пыле- газовоздуховодов и систем вентиляции, а также для трубопроводов пара и горячей воды тепловых электростанций диаметром до 2200 мм на давление до 1,6 МПа.

Читайте также:  Мягкий пол ЭВА для детской комнаты – коврик-пазл

Применение сильфонных компенсаторов и сильфонных компенсационных устройств позволяет наиболее эффективно обеспечивать снижение напряжений и шумового эффекта, возникающих в трубопроводных системах в результате перемещений элементов трубопровода от изменения температуры транспортируемой и окружающей сред, воздействия вибрационных нагрузок от работы различных механизмов и агрегатов, соединенных с трубопроводными системами.

Сильфонный компенсатор – устройство, состоящее из сильфона, присоединительной и ограничительной арматуры, способное поглощать и уравновешивать относительные перемещения определенной величины и частоты, возникающие в герметично соединенных конструкциях, и проводить в этих условиях газы, жидкости, пар. Изделия, изготавливаемые из сильфонов, представляющие собой сложные, материалоемкие конструкции, квалифицируются как сильфонные компенсационные устройства.

Сильфонные компенсаторы применяются в качестве компенсирующих монтажных элементов для поглощения температурных деформаций трубопроводов, транспортирующих горячие и холодные среды, подвижных вводов в напорных резервуарах и т.д. Они также используются для присоединения напорных и всасывающих трубопроводов к агрегатам (насосам, турбинам, компрессорам, двигателям и т.д.), установленным на эластичных опорах, для снижения вибрационных нагрузок.

Сильфонные компенсаторы имеют сравнительно малые габаритные размеры, просты при монтаже, не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации. Сильфонные компенсаторы и сильфонные компенсационные устройства могут устанавливаться в любом месте трубопровода при любом способе его прокладки, в том числе и бесканально. Сильфонные компенсаторы и сильфонные компенсационные устройства не требуют строительства тепловых камер и обслуживания в течение всего срока эксплуатации. Срок службы сильфонных компенсаторов соответствует сроку службы основного трубопровода. Отличительными свойствами сильфонных компенсаторов являются прочность, герметичность, долговечность и надежность.

Особенности и предназначение компенсаторов для полипропиленовых труб

Компенсатор для полипропиленовых труб считается важным элементом трубопровода. Он устраняет негативные последствия линейного расширения, неизбежно возникающего в трубах ГВС и системы отопления, и обеспечивает бесперебойную работу коммуникаций.

Устройство и сфера применения

Полипропиленовые магистрали отличаются рядом существенных достоинств: они достаточно устойчивы к воздействию химических компонентов, имеют небольшой вес и обладают высокой прочностью. При помощи пластиковых труб возможно создать систему любой конфигурации, придав трубопроводу вертикальное или горизонтальное направление под любым углом. Единственным недостатком системы является склонность к линейному расширению труб при увеличении температуры теплоносителя. В результате длительного воздействия горячего теплоносителя трубы удлиняются и провисают. Для того чтобы этого не произошло, на длинных участках трубопровода стали использовать специальное соединительное устройство, получившее название полипропиленового компенсатора.

Компенсатор представлен петлеобразной конструкцией, которая берёт на себя физические нагрузки, возникающие вследствие увеличения давления и температуры в трубах. Изготавливают компенсаторы с использованием метода инжекционной опрессовки, а в качестве материала применяется полипропилен. Несмотря на простоту конструкции и бюджетную стоимость, П-образный компенсатор считается значимой деталью магистрали: он существенно продлевает срок службы трубопровода и повышает надёжность системы в целом.

Элемент способен выдерживать давление в 10–18 атмосфер и может быть установлен на любой участок полипропиленовой трубы, длина которого превышает 10 метров. Единственным ограничением для использования компенсатора является температура воды, превышающая 90, а в некоторых моделях и 100 градусов.

Кроме уменьшения последствий линейных расширений, компенсаторы гарантируют полную герметичность системы при гидравлическом ударе, стабилизируют показатели рабочего давления, гасят вихревые течения и заметно увеличивают срок эксплуатации труб. Сфера применения компенсаторов достаточно широка. Соединитель может быть установлен в коммуникациях, обеспечивающих водоснабжение всех видов зданий, а также в отопительных коммуникациях и канализационных системах помещений любого назначения. Установка элемента может быть выполнена на вертикальных и горизонтальных трубах, включая как ровные участки магистрали, так и угловые соединения и ответвления.

Преимущества и недостатки

Целесообразность использования полипропиленовых компенсаторов обусловлена рядом неоспоримых достоинств этих элементов.

  • Покупательская доступность и низкая стоимость позволяют за небольшие деньги сформировать технически безупречную систему трубопровода, которая будет полностью соответствовать всем строительным нормам и правилам.
  • Выравнивание давления и отсечение вихревых потоков внутри системы способствуют равномерному распределению нагрузки на внутреннюю поверхность труб и обеспечивают целостность конструкции.

  • Благодаря простому устройству и высокому качеству материалов изготовления компенсаторы отличаются общей надёжностью и долгим сроком службы. При правильной установке и соблюдении условий эксплуатации компенсаторы могут прослужить 50 и более лет.
  • Полная совместимость компенсаторов со всеми видами полипропиленовых труб гарантирует абсолютную герметичность и правильное функционирование системы.

Недостатком компенсаторов является их сочетаемость только с трубами из полипропилена. Для установки на металлические трубопроводы данный вид соединений не подходит.

На современном рынке сантехнического оборудования представлено несколько разновидностей полипропиленовых компенсаторов, отличающихся между собой по форме, месту установки и степени допустимой нагрузки.

  • Осевая сильфонная модель марки ОПН и КСО. Сильфонный компенсатор отличает простота установки и присутствие крепёжных направляющих узлов, выполняющих роль неподвижной опоры. Стоимость изделия в среднем составляет 200 рублей.
  • Марка КСС представлена сдвиговыми моделями, которые предназначены для компенсации линейного расширения двух участков, расположенных в разных плоскостях относительно центральной осевой линии. Компенсатор оборудован одной, а чаще двумя сильфонными гофрами, изготовленными из легированной стали и соединёнными друг с другом при помощи соединительной арматуры. Цена изделий варьируется от 120 до 180 рублей.

  • Поворотные модели марки КСП применяются для выравнивания давления и предупреждения линейного расширения на поворотах трубопровода под углом в 90 градусов.
  • Универсальные модели марки КСУ отличаются тремя вариантами рабочего хода: угловым, поперечным и осевым. Применяются для сборки небольших систем с большим количеством разветвлений, а также при наличии ограничений в использовании сильфонных видов. Стоимость моделей зависит от сложности устройства и может достигать 500 рублей.
  • Резиновая фланцевая модель марки КР является разновидностью сильфонного компенсатора. Деталь применяется для гашения ударных волн, возникающих в результате резкого повышения рабочего давления, а также в качестве компенсатора смещения центральной оси. Стоимость изделий варьируется от 60 до 120 рублей.

Критерии выбора

Прежде чем приступить к выбору полипропиленовых компенсатора, следует измерить диаметр труб либо угловых элементов, участвующих в монтаже. Наиболее распространённым размером пластиковых труб, используемых в жилых и общественных зданиях, является сечение 20-40 мм. И если для водопроводных труб подойдёт практически любой вид компенсаторов, то при монтаже системы отопления рекомендуется отдать предпочтение фланцевой модели.

Это объясняется необходимостью формирования надёжного герметичного соединения и способом крепления фланцевых видов. Дело в том, что для закрепления таких моделей используется не магистральная труба, а встречный фланец. Благодаря применению данной технологии формируется очень герметичное и прочное соединение, что особенно важно для обеспечения бесперебойной работы системы отопления.

В случае возникновения аварийных ситуаций элемент легко демонтируется и при необходимости заменяется на новый. При выборе следует обращать внимание и на величину предельно допустимых нагрузок, которую способен вынести компенсатор. Так, сильфонные модели, имеющие длину 25 см и диаметр сечения 21,5 мм, легко справляются с давлением до 16 атмосфер, в то время как мощность сдвиговых моделей длиной 17 см и сечением 18 мм составляет всего 12 атмосфер. Фланцевые компенсаторы считаются самым мощным видом и при длине 29,5 см и диаметре 20 мм способны выдержать давление в 18 атмосфер.

При определении количества компенсаторов следует учитывать, что расстояние между двумя соседними элементами на прямых участках трубопровода не должно превышать 3 метров. Кроме того, при выборе компенсаторов необходимо учитывать общее количество поворотов трубопровода, количество опор, наличие жёстких и мягких участков и расстояние между ними, а также смену сечений труб на всём протяжении магистрали.

Наиболее универсальной моделью, используемой как для обустройства горячего водоснабжения, так и для монтажа системы отопления, является термокомпенсатор Козлова. Эта отечественная разработка считается очень популярной среди российских потребителей. Особенностями изделия являются широкий выбор типоразмеров сечения, значения которых варьируются от 2 до 6,3 см, а также возможность подключения соединителя с использованием переходной муфты.

Модели легко устанавливать, они характеризуются небольшими габаритами, хорошо вписываются в систему трубопровода и не загромождают интерьер. Компенсирующая способность на сжатие для моделей сечением 2 см соответствует показателю DN 25, а для изделий толщиной 25 мм – значению DN 32. Максимально допустимая температура составляет 100 градусов, а показатель рабочего давления соответствует 16 атмосферам.

Технология монтажных работ

Компенсаторы могут быть установлены при помощи фланцевого и сварного соединений. При использовании сварки элементы фиксируются таким образом, что разорвать соединение без применения резки не представляется возможным. Преимуществом данного метода является абсолютно герметичный шов, а к минусам относят невозможность быстрого снятия детали при авариях или ремонте. Для выполнения соединения сварным способом следует использовать специальный паяльник, предназначенный для полипропиленовых труб.

Перед началом монтажа та часть компенсатора, которая будет входить в полипропиленовую трубу, должна быть тщательно очищена от заусениц. Терморегулятор паяльника следует выставить на отметку 260 градусов, и после того, как индикатор нагрева погаснет, можно начинать сварку. Процесс соединения выглядит следующим образом: конец трубы и торцевая часть компенсатора нагреваются паяльником до тех пор, пока полипропилен не начнёт плавиться, после чего детали плотно соединяются и некоторое время удерживаются в таком положении.

Во время схватывания и застывания полипропилена запрещено поправлять и вращать соединяемые элементы. Определяющее значение имеет жёсткая фиксация и обеспечение неподвижности стыка до момента полного застывания материала.

Фланцевый способ является более распространённым. Он формирует разъёмные соединения и отличается методом крепления компенсатора на трубопровод. При использовании данной технологии в качестве крепления используется не сама поверхность труб, а торец встречного фланца. Это обеспечивает более прочное и жёсткое соединение и сводит к минимуму вероятность протечек. Преимуществом такого типа крепления является возможность быстрого размыкания системы трубопровода при возникновении аварийных ситуаций. К минусам можно отнести сложность выполнения монтажа и необходимость обращения к специалистам.

Перед установкой компенсаторов нужно убедиться в совместимости соединителя и трубы, а также проверить детали на предмет отсутствия механических повреждений и брака. Перед выполнением работ следует накрыть узлы тканью из асбеста. Это предотвратит попадание на внешнюю часть трубопровода и компенсатора раскалённых брызг и сохранит их первоначальный внешний вид. При проведении монтажных работ следует помнить, что между двумя соседними неподвижными опорами следует размещать только один соединитель.

Читайте также:  Для чего нужны инженерные изыскания и их виды

Особое внимание заслуживает установка угловых моделей. При их монтаже трубопровод необходимо хорошо закрепить. Для закрепления конструкции рекомендуется использование скользящего и фиксированного типа опор. Причём опора, находящаяся непосредственно рядом с компенсатором, должна быть надёжно зафиксирована при помощи хомута и резиновых прокладок. Установка угловых компенсаторов требует сделать расчёт возможного расширения как основной трубы, так и её перпендикулярных ответвлений.

После проведения расчётов результаты вычислений наносятся на чертёж. При составлении схемы необходимо учитывать разности сечений не только соединяемых труб, но и всех элементов трубопровода. Основываясь на результатах расчётов, следует определиться с мощностью моделей и выбрать способ их установки.

Полипропиленовые компенсаторы являются важными элементами систем отопления и ГВС. Они помогают сформировать устойчивый и не склонный к деформациям трубопровод и значительно увеличивают срок эксплуатации магистральных сетей.

Подробности смотрите далее.


Особенности и предназначение компенсаторов для полипропиленовых труб

  1. Устройство и сфера применения
  2. Преимущества и недостатки
  3. Виды
  4. Критерии выбора
  5. Технология монтажных работ

Компенсатор для полипропиленовых труб считается важным элементом трубопровода. Он устраняет негативные последствия линейного расширения, неизбежно возникающего в трубах ГВС и системы отопления, и обеспечивает бесперебойную работу коммуникаций.

Устройство и сфера применения

Полипропиленовые магистрали отличаются рядом существенных достоинств: они достаточно устойчивы к воздействию химических компонентов, имеют небольшой вес и обладают высокой прочностью. При помощи пластиковых труб возможно создать систему любой конфигурации, придав трубопроводу вертикальное или горизонтальное направление под любым углом. Единственным недостатком системы является склонность к линейному расширению труб при увеличении температуры теплоносителя. В результате длительного воздействия горячего теплоносителя трубы удлиняются и провисают. Для того чтобы этого не произошло, на длинных участках трубопровода стали использовать специальное соединительное устройство, получившее название полипропиленового компенсатора.

Компенсатор представлен петлеобразной конструкцией, которая берёт на себя физические нагрузки, возникающие вследствие увеличения давления и температуры в трубах. Изготавливают компенсаторы с использованием метода инжекционной опрессовки, а в качестве материала применяется полипропилен. Несмотря на простоту конструкции и бюджетную стоимость, П-образный компенсатор считается значимой деталью магистрали: он существенно продлевает срок службы трубопровода и повышает надёжность системы в целом.

Элемент способен выдерживать давление в 10–18 атмосфер и может быть установлен на любой участок полипропиленовой трубы, длина которого превышает 10 метров. Единственным ограничением для использования компенсатора является температура воды, превышающая 90, а в некоторых моделях и 100 градусов.

Кроме уменьшения последствий линейных расширений, компенсаторы гарантируют полную герметичность системы при гидравлическом ударе, стабилизируют показатели рабочего давления, гасят вихревые течения и заметно увеличивают срок эксплуатации труб. Сфера применения компенсаторов достаточно широка. Соединитель может быть установлен в коммуникациях, обеспечивающих водоснабжение всех видов зданий, а также в отопительных коммуникациях и канализационных системах помещений любого назначения. Установка элемента может быть выполнена на вертикальных и горизонтальных трубах, включая как ровные участки магистрали, так и угловые соединения и ответвления.

Преимущества и недостатки

Целесообразность использования полипропиленовых компенсаторов обусловлена рядом неоспоримых достоинств этих элементов.

  • Покупательская доступность и низкая стоимость позволяют за небольшие деньги сформировать технически безупречную систему трубопровода, которая будет полностью соответствовать всем строительным нормам и правилам.
  • Выравнивание давления и отсечение вихревых потоков внутри системы способствуют равномерному распределению нагрузки на внутреннюю поверхность труб и обеспечивают целостность конструкции.

  • Благодаря простому устройству и высокому качеству материалов изготовления компенсаторы отличаются общей надёжностью и долгим сроком службы. При правильной установке и соблюдении условий эксплуатации компенсаторы могут прослужить 50 и более лет.
  • Полная совместимость компенсаторов со всеми видами полипропиленовых труб гарантирует абсолютную герметичность и правильное функционирование системы.

Недостатком компенсаторов является их сочетаемость только с трубами из полипропилена. Для установки на металлические трубопроводы данный вид соединений не подходит.

На современном рынке сантехнического оборудования представлено несколько разновидностей полипропиленовых компенсаторов, отличающихся между собой по форме, месту установки и степени допустимой нагрузки.

  • Осевая сильфонная модель марки ОПН и КСО. Сильфонный компенсатор отличает простота установки и присутствие крепёжных направляющих узлов, выполняющих роль неподвижной опоры. Стоимость изделия в среднем составляет 200 рублей.
  • Марка КСС представлена сдвиговыми моделями, которые предназначены для компенсации линейного расширения двух участков, расположенных в разных плоскостях относительно центральной осевой линии. Компенсатор оборудован одной, а чаще двумя сильфонными гофрами, изготовленными из легированной стали и соединёнными друг с другом при помощи соединительной арматуры. Цена изделий варьируется от 120 до 180 рублей.

  • Поворотные модели марки КСП применяются для выравнивания давления и предупреждения линейного расширения на поворотах трубопровода под углом в 90 градусов.
  • Универсальные модели марки КСУ отличаются тремя вариантами рабочего хода: угловым, поперечным и осевым. Применяются для сборки небольших систем с большим количеством разветвлений, а также при наличии ограничений в использовании сильфонных видов. Стоимость моделей зависит от сложности устройства и может достигать 500 рублей.
  • Резиновая фланцевая модель марки КР является разновидностью сильфонного компенсатора. Деталь применяется для гашения ударных волн, возникающих в результате резкого повышения рабочего давления, а также в качестве компенсатора смещения центральной оси. Стоимость изделий варьируется от 60 до 120 рублей.

Критерии выбора

Прежде чем приступить к выбору полипропиленовых компенсатора, следует измерить диаметр труб либо угловых элементов, участвующих в монтаже. Наиболее распространённым размером пластиковых труб, используемых в жилых и общественных зданиях, является сечение 20-40 мм. И если для водопроводных труб подойдёт практически любой вид компенсаторов, то при монтаже системы отопления рекомендуется отдать предпочтение фланцевой модели.

Это объясняется необходимостью формирования надёжного герметичного соединения и способом крепления фланцевых видов. Дело в том, что для закрепления таких моделей используется не магистральная труба, а встречный фланец. Благодаря применению данной технологии формируется очень герметичное и прочное соединение, что особенно важно для обеспечения бесперебойной работы системы отопления.

В случае возникновения аварийных ситуаций элемент легко демонтируется и при необходимости заменяется на новый. При выборе следует обращать внимание и на величину предельно допустимых нагрузок, которую способен вынести компенсатор. Так, сильфонные модели, имеющие длину 25 см и диаметр сечения 21,5 мм, легко справляются с давлением до 16 атмосфер, в то время как мощность сдвиговых моделей длиной 17 см и сечением 18 мм составляет всего 12 атмосфер. Фланцевые компенсаторы считаются самым мощным видом и при длине 29,5 см и диаметре 20 мм способны выдержать давление в 18 атмосфер.

При определении количества компенсаторов следует учитывать, что расстояние между двумя соседними элементами на прямых участках трубопровода не должно превышать 3 метров. Кроме того, при выборе компенсаторов необходимо учитывать общее количество поворотов трубопровода, количество опор, наличие жёстких и мягких участков и расстояние между ними, а также смену сечений труб на всём протяжении магистрали.

Наиболее универсальной моделью, используемой как для обустройства горячего водоснабжения, так и для монтажа системы отопления, является термокомпенсатор Козлова. Эта отечественная разработка считается очень популярной среди российских потребителей. Особенностями изделия являются широкий выбор типоразмеров сечения, значения которых варьируются от 2 до 6,3 см, а также возможность подключения соединителя с использованием переходной муфты.

Модели легко устанавливать, они характеризуются небольшими габаритами, хорошо вписываются в систему трубопровода и не загромождают интерьер. Компенсирующая способность на сжатие для моделей сечением 2 см соответствует показателю DN 25, а для изделий толщиной 25 мм – значению DN 32. Максимально допустимая температура составляет 100 градусов, а показатель рабочего давления соответствует 16 атмосферам.

Технология монтажных работ

Компенсаторы могут быть установлены при помощи фланцевого и сварного соединений. При использовании сварки элементы фиксируются таким образом, что разорвать соединение без применения резки не представляется возможным. Преимуществом данного метода является абсолютно герметичный шов, а к минусам относят невозможность быстрого снятия детали при авариях или ремонте. Для выполнения соединения сварным способом следует использовать специальный паяльник, предназначенный для полипропиленовых труб.

Перед началом монтажа та часть компенсатора, которая будет входить в полипропиленовую трубу, должна быть тщательно очищена от заусениц. Терморегулятор паяльника следует выставить на отметку 260 градусов, и после того, как индикатор нагрева погаснет, можно начинать сварку. Процесс соединения выглядит следующим образом: конец трубы и торцевая часть компенсатора нагреваются паяльником до тех пор, пока полипропилен не начнёт плавиться, после чего детали плотно соединяются и некоторое время удерживаются в таком положении.

Во время схватывания и застывания полипропилена запрещено поправлять и вращать соединяемые элементы. Определяющее значение имеет жёсткая фиксация и обеспечение неподвижности стыка до момента полного застывания материала.

Фланцевый способ является более распространённым. Он формирует разъёмные соединения и отличается методом крепления компенсатора на трубопровод. При использовании данной технологии в качестве крепления используется не сама поверхность труб, а торец встречного фланца. Это обеспечивает более прочное и жёсткое соединение и сводит к минимуму вероятность протечек. Преимуществом такого типа крепления является возможность быстрого размыкания системы трубопровода при возникновении аварийных ситуаций. К минусам можно отнести сложность выполнения монтажа и необходимость обращения к специалистам.

Перед установкой компенсаторов нужно убедиться в совместимости соединителя и трубы, а также проверить детали на предмет отсутствия механических повреждений и брака. Перед выполнением работ следует накрыть узлы тканью из асбеста. Это предотвратит попадание на внешнюю часть трубопровода и компенсатора раскалённых брызг и сохранит их первоначальный внешний вид. При проведении монтажных работ следует помнить, что между двумя соседними неподвижными опорами следует размещать только один соединитель.

Особое внимание заслуживает установка угловых моделей. При их монтаже трубопровод необходимо хорошо закрепить. Для закрепления конструкции рекомендуется использование скользящего и фиксированного типа опор. Причём опора, находящаяся непосредственно рядом с компенсатором, должна быть надёжно зафиксирована при помощи хомута и резиновых прокладок. Установка угловых компенсаторов требует сделать расчёт возможного расширения как основной трубы, так и её перпендикулярных ответвлений.

После проведения расчётов результаты вычислений наносятся на чертёж. При составлении схемы необходимо учитывать разности сечений не только соединяемых труб, но и всех элементов трубопровода. Основываясь на результатах расчётов, следует определиться с мощностью моделей и выбрать способ их установки.

Полипропиленовые компенсаторы являются важными элементами систем отопления и ГВС. Они помогают сформировать устойчивый и не склонный к деформациям трубопровод и значительно увеличивают срок эксплуатации магистральных сетей.

В следующем видео вас ждет обзор компенсатора «Козлова» для полипропиленовых труб.

Ссылка на основную публикацию