Popularni Postovi

Izbor Urednika - 2019

Proračun produženja temperature cjevovoda u vodovodnim i sustavima grijanja

Da bi se spriječila deformacija cijevi vode i sustava grijanja, potrebno je pravilno izračunati njihovo produljenje kada se promijeni temperatura rashladnog sredstva i okoline.

Cijevi u sustavima grijanja, kao i hladna i topla voda, bez obzira na materijal iz kojeg su izrađeni, podliježu produljenju i smanjenju temperature. Izračunati veličinu linearne promjene duljine cjevovoda tijekom njihovog širenja i skupljanja. Ako se zanemaruju i ne ugrađuju potrebni kompenzatori, tada se uz otvoreno polaganje trase cijevi mogu spustiti ili čak postati uzrok kvara cijelog sustava. Stoga je izračun temperaturnog produljenja cjevovoda obavezan i zahtijeva stručno znanje.

U ovom dijelu tečaja "Sustavi opskrbe vodom i apsorpcije buke", uz sudjelovanje specijalizirane tvrtke REHAU, recite:

  • Zašto trebate uzeti u obzir temperaturu produljenje cjevovoda.
  • Kako izračunati otklon cjevovoda pri produljenju temperature.
  • Kako izračunati i montirati rameni produžetak temperature dilatacijskog spoja.
  • Kako nadoknaditi toplinsku deformaciju polimernih cjevovoda.
  • Koji polimerni cjevovodi se najbolje koriste s otvorenim vodovodom i grijanjem.

Temperaturno produljenje ili skupljanje cjevovoda odvija se pod utjecajem promjena radne temperature, vode koja se kroz njih prenosi, kao i temperature okoline. Prema tome, tijekom instalacije potrebno je osigurati dovoljan stupanj slobode cjevovoda, kao i izračunati potrebne tolerancije za povećanje njihove duljine. Često, početnici programeri ne uzeti u obzir ove promjene prilikom instalacije vodovod i grijanje ožičenje. Uobičajene pogreške:

  • Punjenje cijevi za hladnu i toplu vodu u estrihu bez uporabe izolacije ili zaštitnih valova.
  • Otvoreno polaganje cijevi, na primjer, kod ugradnje radijatora sustava grijanja, bez korištenja posebnih kompenzatora.

Računovodstvo za produljenje temperature cjevovoda od polimernih materijala, posebice iz PE-Xa, treba provoditi samo kada se postavi otvoreno. U slučaju skrivene ugradnje, kompenzacija za produljenje topline nastaje zbog zavoja cjevovoda postavljenih u zaštitnoj valovitoj cijevi ili u toplinskoj izolaciji, kada se smjer trase mijenja. U tom slučaju dolazi do kompenzacije istezanja zbog naprezanja u estrihu ili u žbuci.

Tehnologija skrivenog polaganja cjevovoda u žljebovima ili u estrihu mora osigurati mogućnost kompenzacije nastalih deformacija bez mehaničkih oštećenja cijevi i spojnih elemenata.

Imajte na umu da spojnica može izdržati naprezanje bez oštećenja, jer nastali napori su vrlo mali i čine mali postotak raspoložive granice njegove snage. Potrebno je samo osigurati da mort ne ulazi u valovitu cijev ili ispod izolacije prilikom lijevanja estriha ili žbukanja zidova. Cijevi su spojene s vodenim priključcima preko zidnih koljena, koja su čvrsto pričvršćena na građevinsku konstrukciju ili na poseban nosač. Kao rezultat toga, aksijalno pomicanje cijevi u toplinskoj izolaciji ili zaštitnoj valovitoj cijevi, zbog produljenja temperature, ne vrši nikakvu silu na priključnu jedinicu. Prilikom spajanja cjevovoda na razdjelne razvodnike izvodi se okretanje za 90 ° na izlazu iz estriha ili ispod žbuke.

Na taj način će se prenijeti napori na razdjelnike koji spajaju cjevovode s kolektorom iz vrlo kratkih dijelova koji se mogu zanemariti.

Sa otvorenim polaganjem, temperaturno produljenje polimernih cjevovoda, posebno PE-Ha cjevovoda, bit će vrlo primjetno, jer ovi cjevovodi imaju veliki koeficijent produljenja temperature.

Fizičko značenje koeficijenta produženja temperature je to što pokazuje koliko milimetara 1 m cijevi produljuje kada se zagrijava za 1 stupanj.

Ista vrijednost ima obrnuto značenje, tj. ako se cjevovod ohladi za 1 stupanj, tada će se koeficijent produženja temperature pokazati za koliko se milimetara 1 m cjevovoda skrati.

Koeficijent temperaturnog izduženja je fizička karakteristika materijala od kojeg je napravljen cjevovod.

Temperaturno produljenje ili skraćivanje cjevovoda nastaje zbog promjene radne temperature vode koja cirkulira kroz njih, kao i temperature okoline. Kod otvorenog polaganja, cjevovod se mora slobodno širiti ili skraćivati ​​bez preopterećenja materijala cijevi, spojnih elemenata i spojeva cjevovoda. To se postiže kompenzacijom sposobnosti elemenata cjevovoda. Na primjer:

  • Ispravno postavljanje nosača.
  • Prisutnost slavina u cjevovodu u mjestima rotacije, drugih savijenih elemenata i ugradnja temperaturnih kompenzatora.

Uređaj kompenzatora je potreban samo uz značajna linearna izduženja cjevovoda., Budući da sustav mora biti racionalan, prvo se izračunava produljenje temperature cjevovoda. Uzmite PE-Ha umrežene polietilenske cjevovode. Za izračun trebamo:

Tab. 1. Koeficijent temperaturnog izduženja i konstante materijala za vodovodne cijevi.

Tip cijeviPromjer cijevifaktor
produljenje temperature
α mm / m · K
konstanta
materijal C
PE-Ha univerzalna cijev za umrežavanje16-63 mm
Bez fiksiranja oluka
0.1512
PE-Ha umrežena polietilenska vodovodna cijev16-63 mm
Bez fiksiranja oluka
0.1512

Temperaturno produljenje dijela cjevovoda je proporcionalno njegovoj duljini i temperaturnoj razlici instalacije i maksimalnoj radnoj temperaturi. Ako, na primjer, montiramo dio cijevi za toplu vodu dužine 10 m, i temperaturu okoline, tj. temperatura ugradnje je 20 ° C, a maksimalna radna temperatura je 70 ° C, zatim se produženje temperature može izračunati pomoću formule

ΔL = L • α • ΔT (t max. Radna - t montaža). gdje je:

  • ΔL je produljenje temperature u mm;
  • L je duljina cjevovoda u m;
  • α je koeficijent toplinskog izduženja u mm / m · K;
  • ΔT je temperaturna razlika u K.

Zamijenite vrijednosti u formuli:

ΔL = L • α • (t max. Rad - t instalacije) = 10 • 0,15 • (70 - 20) = 75 mm.

tj Istodobno, 10-metarski odjeljak će se proširiti za 75 mm ili 7,5 cm, što će dovesti do deformacije sustava i progiba cjevovoda. Ove deformacije, prije svega, narušavaju izgled sustava. Ali na znatnoj dužini mogu uništiti, prije svega, naprave za pričvršćivanje ili dovesti do loma spojnih elemenata za blokiranje i podešavanje ili oblikovanog dijela. Ljudsko oko može uočiti otklon cjevovoda (ΔH), u rasponu od 5 mm.

Progib cijevi zbog produljenja temperature.

Sljedeći korak je izračunavanje progiba (progiba) cjevovoda.

Poznavanje duljine dijela između stezaljki (L) i njegove duljine pri maksimalnoj radnoj temperaturi (L1), otklon cjevovoda određuje se pomoću zavisnosti:

Ukupno, s produženjem temperature cjevovoda od 75 mm na 10-metarskom segmentu, progib će biti:

Postoji nekoliko načina rješavanja temperaturnih deformacija polimernih cjevovoda.:

  • Ugradnja dodatnih stezaljki za montažu.
  • Kompenzator u obliku slova L.
  • U-kompenzacijski uređaj.
  • Upotreba pričvrsnog otvora kao kompenzatora.
  • Dodatni fiksni nosači uređaja.
  • Korištenje metal-polimernih cjevovoda u kojima je aluminijski sloj čvrsto zalijepljen na unutarnji samonosivi sloj PE-Xa.

Razmotrite svaku od ovih metoda.

1. Uređaj je dodatna montažna stezaljka.

Zahvaljujući uređaju dodatne stezaljke za pričvršćivanje sprječavaju progib ili otklon cjevovoda. Preporučena najveća udaljenost između stezaljki za PE-X polimerne cijevi dana je u tablici 2. t

Preporučena maksimalna udaljenost između pričvrsnih stezaljki pri polaganju PE-Ha umreženih polietilenskih cijevi za različite promjere.

2. Uređaj je kompenzator u obliku slova I.

Kompenzatori u obliku slova L raspoređeni su na isti način kao i kod polaganja čeličnih cjevovoda. Mnogo je učinkovitije rasporediti kompenzatore u obliku slova L na polimerne cijevi od PE-Ha Ove cijevi karakterizira visoka elastičnost. U ovom slučaju, kao kompenzatori u obliku slova L, možete koristiti mjesto rotacije cjevovoda na 90 °. Prema formuli, kao što je gore opisano, potrebno je odrediti temperaturno izduženje ΔL iz ravnog dijela prije skretanja. Ova vrijednost utječe na udaljenost od cjevovoda do građevinske konstrukcije. Udaljenost od građevinske konstrukcije mora biti najmanje ΔL. Osim toga, cijevi moraju biti slobodne da se slobodno savijaju. Da bi se to postiglo, prva stezaljka za ugradnju, nakon okretanja, treba biti postavljena na određenoj udaljenosti od skretanja.

Ta se udaljenost naziva dužina ramena kompenzatora i označena je kao LBS.
Uređaj kompenzatora u obliku slova L na polimernim cijevima.

gdje je:

  • LBS - dužina ramena kompenzatora;
  • x - minimalna udaljenost od zida;
  • ΔL - produljenje temperature;
  • FP - fiksna podrška;
  • L je duljina cijevi;
  • GS - klizna stezaljka.

Duljina kraka kompenzatora uglavnom ovisi o materijalu (materijalna konstanta C). Kompenzatori se obično instaliraju na mjestima gdje se smjer cjevovoda mijenja.

Učvršćivanje oluka na kompenzatorima nije instalirano tako da ne ometaju savijanje cijevi.

Duljina ramenog kompenzatora određena je formulom:

gdje je:

  • C je konstanta materijala cijevi;
  • d je vanjski promjer cjevovoda u mm;
  • ΔL - temperaturno izduženje dijela cjevovoda.

Ako je produžetak temperature 75 mm, konstanta materijala C = 12, a promjer cijevi 25 mm, tada će duljina ruke kompenzatora biti:

To znači da se mora postaviti prva klizna stezaljka, koja odstupa od točke okretanja od 519 mm.

Kompenzator u obliku slova L je najekonomičniji uređaj za kompenzaciju produženja temperature. Njegov uređaj ne zahtijeva nikakve dodatne uređaje i elemente.

3. U-kompenzacijski uređaj.

Kompenzatori u obliku slova U raspoređeni su u slučajevima gdje kompenzacija nije poželjna toplinska proširenja na rubovima mjesta. Zadovoljan je, u pravilu, u sredini segmenta cjevovoda, a kompenzacija za produženje temperature usmjerena je na središte segmenta. Osnove kompenzatora u obliku slova U ravnomjerno su pomaknute u središte na obje strane, tako da svaka strana kompenzira polovicu temperaturnog izduženja ΔL / 2. Ramena kompenzatora u obliku slova U su ramena LBS kompenzacije.

Duljina kraka kompenzatora izračunava se pomoću gornje formule, a širina podnožja kompenzatora u obliku slova U mora biti najmanje pola duljine kraka kompenzatora.

Uređaj kompenzatora u obliku slova U na polimernim cijevima.

4. Učvršćivanje žlijeba kao kompenzatora za produljenje temperature.

Pričvrsna žlijeb je tri metra dugi pocinčani čelični nosač s prirubnicama duž rubova. Na odgovarajućim promjerima cjevovoda dostupni su pričvrsni oluci. Cjevovodi se zatvaraju u zaporni otvor. U ovom slučaju, žlijeb za pričvršćivanje pokriva cijev za oko 60 °.

Sile trenja cjevovoda prema zidovima oluka prelaze silu temperaturnih izduženja cjevovoda.
Kod ugradnje pričvrsnog žlijeba potrebno je odvojiti 2 mm od polimera ugradnja spojnice rukavima.

Koeficijent temperaturnog izduženja cijevi (α) od umreženog polietilena u pričvrsnom otvoru promjera od 16 do 40 mm iznosi 0,04 mm / m · K, što je 3,75 puta manje od običnih PE-Xa cijevi.

Pričvrsni žlijeb se lako reže pile ili se reže pomoću brusilice. U isto vrijeme potrebno je rezati duž polukružnog dijela kako se rubovi ne bi savili. Burrs treba ukloniti s ruba rezanja. Kratki dio oluka za pričvršćivanje stavlja se na spoj žljebova za pričvršćivanje.

Prilikom ugradnje rova ​​za pričvršćivanje ispod cjevovoda osigurana je mehanička zaštita.
Kod korištenja pričvrsnog otvora, minimalna udaljenost između stezaljki za pričvršćivanje pri upotrebi cjevovoda svih promjera može biti 2 m.

5. Korištenje fiksnih oslonaca

Ako je potrebno nadoknaditi produžetak temperature na dugom dijelu cjevovoda, gdje ima mnogo grana, na primjer, vodonik u zgradi na 20. katu, na kojem su na svakoj etaži ugrađene prirubnice za ožičenje stana, tada se kompenzacija produženja temperature može napraviti ugradnjom fiksnih nosača. Da biste to učinili, redovite klizne stezaljke ugrađuju se s obje strane čajnika iza kliznih čahura.

Formiranje fiksnog nosača kao kompenzatora za produženje temperature cjevovoda.

Ovratnici neće dopustiti da se oblikovani dio pomakne gore ili dolje. Dakle, dugi dio je podijeljen na mnogo kratkih dijelova, jednak visini poda, približno 3 m. Kao što se sjećamo iz računske formule, produljenje temperature je izravno proporcionalno duljini dionice, a mi smo je smanjili. Kod postavljanja fiksnih oslonaca na svakom katu na uspon, neće biti potrebni drugi kompenzatori za termičko produljenje cjevovoda. Ako postoji, na primjer, "prazan" uspon koji nema bočne grane duž cijele dužine, tada je moguće umjetno ugraditi jednake prolaze na tom usponskom stupu, na primjer, da se na njima formiraju fiksni oslonci, kao što je gore opisano. Da biste smanjili troškove, možete ih postaviti na rastezljivim spojnicama G ili U-oblika ili staviti kompenzator mijeha.

Moderni metalno-polimerni cjevovodi su cijev umreženog polietilena, u kojoj je aluminijski sloj čvrsto zalijepljen na unutarnji samonosivi sloj PE-Xa. Takvi cjevovodi imaju najmanji koeficijent produljenja temperature, od aluminijski sloj kompenzira produljenje temperature i zadržava unutarnji polimerni sloj od temperaturnih deformacija.

Koeficijent temperaturnog izduženja metal-polimernih cjevovoda je samo 0,026 mm / m · K, što je 5,76 puta manje od uobičajenog cjevovoda umreženog polietilena.

Temperaturno produljenje dijela metal-polimernog cjevovoda duljine 10 m pri temperaturi okoline (tj. Temperatura ugradnje od 20 ° C i maksimalne radne temperature od 70 ° C) bit će ukupno:

ΔL = L • α • (t max. Rad - t instalacije) = 10 • 0,026 • (70 - 20) = 13 mm.

Za usporedbu: prethodno smo izračunali temperaturno izduženje konvencionalnog PE-Xa cjevovoda dugog 10 m, koji je bio 75 mm.

Stoga se metalno-polimerni cjevovodi postavljaju kao cjevovodi za otvoreno polaganje. No, opcija s metalnim cijevima bit će skuplja, jer Ove cijevi koštaju više od običnih PE-Ha umreženih polietilenskih cijevi.

Wzaključak

Nemoguće je ignorirati produljenje temperature PE-Xe umreženih polietilenskih cjevovoda s otvorenim polaganjem vodovodne instalacije i instalacijom sustava grijanja. Za kompenzaciju izduženja upotrijebite jednu od metoda navedenih u članku, strogo slijedeći preporuke proizvođača.

Ostavite Komentar