Компенсация

КОМПЕНСАЦИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УДЛИНЕНИЯ

Расширение материалов при нагреве и сжатие при охлаждении необходимо учитывать при проектировании и монтаже трубопроводных систем. Если этого не делать, то в системе возникают перенапряжения в узлах соединения, она теряет прямолинейность и подвергается знакопеременной нагрузке, превышающей на порядок расчетные величины, что создает аварийные ситуации и значительно сокращает срок службы системы.

Линейное удлинение (сжатие) разных материалов существенно отличается.

При нагреве отрезка трубы длиной 1 м от температуры, при которой выполнялся монтаж, до 100°С прирост длины для ПВХ составляет 5,8 мм, ХПВХ 6,2 мм, ПП 14,0 мм, РЕХ 16,0 мм.

Терморасширение, возникающее вследствие нагрева трубопровода горячей водой, проявляется как в продольном направлении - трубы удлиняются, так и в радиальном - трубы и соединительные детали изменяют свой диаметр, что важно учитывать при выборе способа соединения пластиковой трубы с трубой из металла.

Как видно из диаграммы на рис. выше, линейное удлинение труб ХПВХ и ПВХ составляет довольно значительную величину, поэтому для обеспечения нормальной работоспособности трубопроводных систем из этих материалов применяются компенсаторы. От правильности выбора типа компенсатора, определения его размеров и правильности монтажа будет зависеть срок службы системы.

Для жестких полимерных труб применяется 3 типа компенсаторов: U, Z и L.

L – длина плеча, компенсирующего удлинение

– подвижное крепление

– неподвижное крепление

х – расстояние от точки крепления до компенсатора. Рекомендованное расстояние от точки закрепления до компенсатора для труб диаметром менее 3/4” – от 0,25 до 0,3 м, более 3/4” – от 0,3 до 0,45 м.

Длина плеча компенсатора определяется по формуле:

где:

E - модуль упругости Юнга (МПа);

D - наружный диаметр (мм);

σ- допустимое напряжение растяжения (МПа).

Стоит подчеркнуть, что как модуль упругости Юнга, так и допустимое напряжение растяжения меняются в зависимости от температуры, как указано в таблице ниже.

Изменение (прирост) длины трубы , вызванное изменением температуры (аналогично рассчитывается и изменение диаметра трубы), можно определить по формуле:

d d = l . a.Dt [м] Dt = t - t i м

где:

l – длина трубы (м);

a – коэффициент температурного расширения (1/К),

для ПВХ a = 5,2 x 10-5 (1/К),

для ХПВХ a = 6,2 x 10-5 (1/К);

D t – прирост температуры (К).

где:

t – температура теплоносителя в трубе,

i t – температура монтажа м

Для ХПВХ прирост составляет 0,062 мм/м К.

Изменение длины трубы д (мм) для ХПВХ в зависимости от увеличения температуры можно определять графически по номограмме (рис. 11, для Dt°С).

Программа Instal-therm 4.0 HCR предназначена для проектировщиков, исполнителей, а также для служб надзора и сервиса систем водяного отопления с конвекционными радиаторами (двух- и однотрубных), либо систем поверхностного обогрева (напольных и стенных). Программа является также хорошим пособием при проектировании и

δ- прирост длины трубы (мм);