Dispozitivele compensatoare din rețelele termice servesc la eliminarea (sau reducerea semnificativă) a forțelor care apar în timpul alungirilor termice ale țevilor. Ca urmare, eforturile din pereții conductelor și forțele care acționează asupra echipamentului și a structurilor de susținere sunt reduse.
Elongația țevilor ca urmare a dilatării termice a metalului este determinată de formula.
unde este coeficientul de dilatare liniară, 1 / ° C; l - lungimea țevii, m; t - temperatura de lucru a peretelui, 0 ° C; tm - temperatura de instalare, 0 С.
Pentru conductele unei rețele de căldură, valoarea t este considerată a fi egală cu temperatura (maximă) de funcționare a transportorului de căldură; tm - calculat pentru încălzirea temperaturii exterioare. Cu o valoare medie de 12,10-6 1 / ° C pentru oțelul carbon, o prelungire de 1 m a tubului per. la fiecare schimbări de temperatură de 100 ° C va fi l = 1,2 mm / m.
Pentru a compensa alungirea țevilor, se utilizează dispozitive speciale de compensare și flexibilitatea conductelor la colțurile traseului rețelei de căldură (compensare naturală).
Conform principiului de funcționare, îmbinările de dilatare sunt împărțite în axial și radial. Componentele de dilatație axială sunt instalate pe secțiuni rectilinie ale conductorului de căldură, deoarece acestea sunt destinate să compenseze forțele care apar doar ca urmare a alungirilor axiale. Elementele de dilatație radială sunt instalate pe rețeaua de încălzire a oricărei configurații, deoarece compensează forțele axiale și radiale. Compensarea naturală nu necesită instalarea de dispozitive speciale, deci trebuie folosită mai întâi.
În rețelele termice, se găsesc îmbinări axiale de dilatare de două tipuri: îmbinări ale glandelor și ale lentilelor. Compensatoarelor glandei (Fig. 6.11) Conducte de temperatură de deformare conduc la deplasarea sticlei 1 în interiorul carcasei 5, între care este plasată pentru etanșarea cutiei de etanșare de ambalare 3. fixatori între inelul de împingere de ambalare urmăritor 4 și 2 cu ajutorul șuruburilor 6.
Fig. 6.11. Cutie de ambalare
a - una față-verso; b - față-verso: 1 - sticlă; 2 - ambalaj; 3 - ambalare cutie de umplutură; 4 - un inel de oprire; 5 - locuințe; 6 - șuruburile de strângere
Ca un ambalaj epiploon aplicați asbestine програченный un cord sau cauciuc rezistent la căldură. În timpul funcționării, ambalajul se uzează și își pierde elasticitatea, prin urmare, este necesară strângerea și înnoirea periodică a acestuia. Pentru posibilitatea efectuării reparațiilor de mai sus, cutiile de umplere sunt plasate în camere.
Conectarea îmbinărilor de dilatare la conducte se realizează prin sudare. La montarea este necesară pentru a lăsa un decalaj între gulerul cupa și corpul inelului de împingere, eliminând posibilitatea apariției unei forțe de tracțiune în conducte, în cazul scăderii temperaturii sub temperatura de montare și calibreze cu atenție distorsiuni la evitarea ax și a jamming în carcasa duzei.
Principalele avantaje ale cutiei de umplere sunt dimensiuni mici (compactitate) și rezistență hidraulică scăzută, motiv pentru care s-au găsit aplicații largi în rețelele de încălzire, în special în cazul lucrărilor subterane. În acest caz, ele sunt setate la dy = 100 mm sau mai mult, cu o garnitură deasupra solului - la dy = 300 mm sau mai mult.
În compensatoarele lentilelor (Figura 6.12). cu alungirea temperaturii tuburilor, apare compresia lentilelor elastice speciale (valuri). În același timp, în sistem este asigurată etanșeitatea completă și nu este necesară întreținerea articulațiilor de dilatare.
Fabricarea lentilelor din tablă de oțel sau semi-lentile ștanțate cu o grosime a peretelui de 2,5 până la 4 mm sudare cu gaz. Pentru a reduce rezistențele hidraulice din interiorul compensatorului, se introduce un tub neted (cămașă) de-a lungul valurilor.
Compensatoarele pentru lentile au o capacitate relativ redusă de compensare și un răspuns axial mare. În acest sens, pentru compensarea deformațiilor termice ale conductelor de căldură O rețele de a stabili un număr mare de valuri sau de a produce înainte de întindere a acestora cu titlu preliminar. Ele sunt folosite în general la presiuni de până la aproximativ 0,5 MPa, deoarece la presiuni ridicate pot vspuchilis valuri vanie și valuri de rigidizare prin creșterea rezultatelor grosimii peretelui într-o reducere a capacității de compensare a creșterii și reacția axială.
Compensarea naturală a deformărilor de temperatură are loc ca urmare a îndoirii conductelor. Secțiunile îndoite cresc flexibilitatea conductei și măresc capacitatea de compensare.
Cu compensații naturale la colțurile traseului, deformările de temperatură ale conductelor conduc la deplasări transversale ale secțiunilor (Figura 6.13). Cantitatea de deplasare depinde de amplasarea suporturilor fixe: cu cât lungimea secțiunii este mai lungă, cu atât este mai mare alungirea acesteia. Aceasta necesită o creștere a lățimii canalelor și împiedică funcționarea suporturilor mobile și, de asemenea, nu permite utilizarea unei garnituri moderne non-canal la rotirile traseului. Tensiunile maxime de îndoire apar în suportul fix al secțiunii scurte, deoarece este deplasat cu o cantitate mare.
Compensatoarele radiale utilizate în rețelele termice includ tipul de articulație flexibil și ondulat. Compensatoarelor Temperatura conductelor flexibile sunt eliminate prin pomosh.i deformare îndoire și torsiune secțiuni, special îndoite sau sudate țevi de diferite configurații :. P- și formă de S, liroobraznyh, în formă de omega, etc cele mai utilizate pe scară largă în practică, datorită ușurinței de fabricare a primit rosturi de dilatare în formă de U (Figura 6.14, a).
Capacitatea lor de compensare este determinată de suma deformărilor - de-a lungul axei fiecărei secțiuni a conductelor. În acest caz, solicitările maxime de îndoire apar la cea mai mare distanță de axa conductei - partea din spate a compensatorului. Ultimul, îndoit, este deplasat de valoarea lui y, la care este necesară creșterea dimensiunilor nișei compensatorii.
Pentru a crește capacitatea de compensare a compensatorului sau pentru a reduce cantitatea de deplasare, acesta este setat cu o prelungire preliminară (de montare) (Fig.6.14, b). În acest caz, partea din spate a compensatorului în starea sa de funcționare este îndoită spre interior și suferă solicitări de îndoire. Atunci când țevile sunt alungite, compensatorul ajunge mai întâi la starea neimpresionată, iar apoi spatele este îndoit spre exterior și apar solicitările de îndoire ale semnului opus.
Dacă în pozițiile extreme, adică, adică cu pre-întindere și în stare de funcționare, sunt atinse tensiuni maxime admise, atunci capacitatea de compensare a compensatorului este dublată în comparație cu compensatorul fără întindere preliminară. În cazul compensării unor deformări de temperatură identice în compensatorul cu întindere preliminară, spătarul nu se va mișca spre exterior și, în consecință, dimensiunile nișei compensatorii vor scădea. Funcționarea compensatoarelor flexibile ale altor configurații are loc aproximativ în același mod.
Calculul îmbinărilor naturale și de compensare flexibile este de a determina stresul și tensiunile maxime care apar în secțiunile periculoase, în selectarea lungimile secțiunilor de conducte fixe la suporturile fixe, iar dimensiunile geometrice ale compensatoarelor și găsirea offsetul în compensarea deformațiilor termice.
Procedura de calcul se bazează pe legile teoriei elasticității, conectând deformările cu tensiunile și dimensiunile geometrice ale țevilor, unghiurile de îndoire și compensatorii. În același timp, tensiunile din secțiunea periculoasă sunt determinate ținând cont de efectul total al forțelor asupra deformărilor de temperatură ale conductelor, presiunii interne a lichidului de răcire, greutății de greutate etc. Tensiunile totale nu trebuie să depășească valoarea admisă.
În practică, calculul eforturilor maxime de îndoire în compensatoarele îndoite și zonele de compensare naturală se realizează utilizând nomograme și grafice speciale. Ca un exemplu, Fig. 6.15 prezintă nomograma pentru calculul compensatorului în formă de U.
Calculul compensatorului în formă de U conform nomogramei se efectuează în funcție de mărimea alungirii temperaturii conductei t și de raportul dintre lungimea spate a compensatorului B și evacuarea lui H (indicată prin săgeți).
Nomogramele sunt construite pentru diferite diametre standard ale țevilor. metoda de producție și razele de unghiuri de îndoire. Valorile acceptate ale tensiunilor admise sunt, de asemenea, indicate aici. coeficientul de expansiune liniară și condițiile de reglare.
compensatoarelor ondulare balama tip (fig. 6.16) sunt un compensatoarele lentile, înăsprit de tije de legătură cu dispozitiv articulat 1 cu ajutorul unor inele de susținere 2, țevi nadarennyh. Dacă le instalați pe drum, având o linie întreruptă, ele oferă o compensare substanțială alungire termică, care lucrează în îndoire în jurul lor balamale. Astfel de compensatoare sunt fabricate pentru țevi cu dy = 150-400 mm pentru presiunea PN 1.6 și 2.5 MPa și temperatura până la 450 ° C. capacitatea îmbinărilor balama compensând depinde de unghiul de rotație maxim circuitul compensatorului și instalați-le pe pista.
Fig. 6.16. Cea mai simplă construcție a unui compensator de tip comun; 1 - balamale; 2 - inel de susținere
Fig. 6.15. Nomograma pentru calculul compensatorului de conducte în formă de U flfi = 70 cm.