Un rost de dilatare este un dispozitiv conceput pentru a compensa expansiunea termică, vibrațiile, schimbările de presiune și deplasarea. Acesta ajută la evitarea, stabilizarea sau minimizarea consecințelor nedorite ale acestor factori. Este utilizat în conductele principale în diverse scopuri.
Rețelele moderne de încălzire sunt foarte extinse, iar în climatul nostru, menținerea lor în stare bună de funcționare necesită un efort semnificativ. Prin urmare, îmbunătățirea performanței și fiabilității rețelelor de încălzire este o problemă urgentă.
O soluție la această problemă o reprezintă rosturile de dilatare pentru țevile de încălzire. Aceste rosturi de dilatare sunt utilizate nu numai pe țevile principale și rețelele de distribuție, ci și în sistemele de încălzire ale clădirilor (și în alte sisteme).
Tipuri de compensatoare
Din punct de vedere structural, astfel de dispozitive sunt de următoarele tipuri:
- Compensatoare de dilatare a glandelorAceste tipuri de rosturi de dilatare pentru conducte pot netezi expansiunea termică în conductele lungi de încălzire și alimentare cu apă. Sunt cel mai vechi tip de fitinguri principale de încălzire, deși sunt utilizate cu succes și astăzi.
Comparativ cu compensatoarele de dilatare cu burduf, aceste tipuri de componente ale sistemelor de încălzire și alimentare cu apă prezintă dezavantaje mai semnificative. Printre acestea se numără necesitatea monitorizării constante a scurgerilor. De asemenea, rezistă slab solicitărilor unghiulare ale sistemului. Aceste dezavantaje sunt agravate de dificultatea reparațiilor și de costurile ridicate de întreținere. Orice instalator neexperimentat se va întreba logic: de ce să instalezi aceste mecanisme în sistemele de încălzire și alimentare cu apă dacă au atât de multe deficiențe? Este necesară o astfel de compensare? Răspunsul este că compensatoarele de dilatare cu presetupă se laudă cu o capacitate de compensare foarte mare, iar acest lucru devine o prioritate la selectarea lor. Sunt construite din oțel și sunt compuse din două carcase de volume diferite. O carcasă este introdusă în cealaltă, iar între ele este instalată o garnitură specială. Fără aceasta, etanșarea presetupei și mișcarea relativă a celor două părți sunt imposibile. Presiunea într-o conductă cu un astfel de element poate crește până la 2,5 MPa, iar temperatura maximă poate ajunge la +300 de grade Celsius. Compensatoarele de dilatare ale presetupei sunt în continuare subdivizate în simple și duble. Tipul dublu se distinge prin cele trei componente principale (două interne și una externă). S-a spus deja că aceste dispozitive se caracterizează printr-o capacitate mare de compensare, iar aceasta crește proporțional cu creșterea volumului rețelei.
Important! Deși robinetele etanșe rezistă bine la condițiile de temperatură, acestea nu sunt aprobate pentru utilizare în sisteme expuse la medii chimice agresive. Acest lucru se datorează faptului că etanșarea lor este slab rezistentă la astfel de influențe. În astfel de medii, se recomandă utilizarea de robinete cu burduf sau cauciuc.
- Rosturi de dilatare din cauciucAceste inserții antivibrații sunt, de asemenea, un tip de rost de dilatare care protejează polipropilena sau orice altă conductă. Caracteristica lor distinctivă este prezența unui element de lucru din cauciuc, care prezintă proprietăți fizice speciale. Durata de viață estimată a acestor componente ale conductei este de douăzeci de ani, timp în care nu sunt necesare întreținere sau reparații.
Avantajele în acest caz includ faptul că rostul de dilatare în formă de U dintr-un sistem de încălzire este mai puțin susceptibil la deplasări ciclice decât atunci când a fost instalat inițial. Tipurile de cauciuc rezistă, de asemenea, mai bine la deformările axiale pe termen scurt (compresie sau extensie). Comparativ cu dispozitivele în formă de U, dispozitivele din cauciuc rezistă mai bine la întreruperile bruște ale circulației și la formarea vidului. După restabilirea fluxului, acestea continuă să funcționeze. Aceste mecanisme pot fi instalate în structuri care pompează medii chimice agresive. De asemenea, își mențin performanța atunci când temperatura crește la 200 de grade Celsius. Spre deosebire de rosturile de dilatare în formă de U, acest tip de dispozitiv este preferabil pentru instalarea în sisteme de joasă presiune unde este posibilă formarea vidului. Elementul de lucru din aceste mecanisme este situat între flanșele de oțel, iar stratul interior este o carcasă de cauciuc. Acest element, de fapt, îndeplinește o funcție de protecție intern. Presiunea maximă din sistemul de încălzire pe care o pot suporta aceste tipuri de elemente de compensare este de 2,5 MPa. - Compensatoare de țesăturiAcesta este un tip special de rost de dilatare care poate fi utilizat pentru a netezi expansiunea termică în conductele de gaze care funcționează la presiune scăzută.
La fabricarea acestor elemente, se acordă o atenție deosebită rezistenței materialului de bază. Acest material se mândrește de obicei cu o rezistență ridicată la îngheț și UV. Învelișul izolator de pe aceste elemente poate rezista la temperaturi ridicate și este rezistent la deteriorarea mecanică a rețelei de încălzire. Aceste componente sunt completate de o carcasă de protecție termică. Mecanismele din material textil sunt de următoarele tipuri: dispozitive pentru utilizare în medii chimice agresive; dispozitive pentru instalare în conducte cu temperaturi ridicate; mecanisme pentru funcționare în condiții de temperatură scăzută; și dispozitive multistrat cu izolație internă. - Dispozitive de tip lentilăRosturile de dilatare cu lentile pentru conducte se disting prin funcționarea lor eficientă în netezirea deplasărilor axiale sau unghiulare ale rețelei de încălzire cauzate de efectele temperaturii. Acest mecanism este compus din lentile. Fiecare lentilă este o semi-lentilă sudată în jurul unei circumferințe de oțel ștanțat. Datorită designului lor, aceste dispozitive se dilată și se contractă, netezind astfel dilatarea. Comparativ cu dispozitivele cu burduf, acest tip are avantajul. Rosturile de dilatare cu lentile pentru rețelele de încălzire sau de alimentare cu apă rezistă mai bine la temperaturi ridicate și prezintă o rigiditate mai mare. Cu toate acestea, nu pot funcționa la nivel foarte înalt în rețelele de încălzire. Acest tip de mecanism este utilizat pe scară largă în industrie. Mecanismele cu lentile conform GOST sunt de următoarele tipuri: KLO axial; mecanism unghiular; PGVU dreptunghiular; PGVU rotund. Rosturile de dilatare cu lentile pot fi găsite în sălile cazanelor, în secțiuni mici ale rețelelor de polietilenă și în alte conducte unde nu este necesară o compensare termică ridicată. În plus, se găsesc pe liniile de purjare și în apropierea echipamentelor de pompare.
- Opțiuni cu flanșăAceste compensatoare, așa cum sugerează și numele, sunt conectate la conducta principală prin flanșe. Principalul avantaj al acestor dispozitive este instalarea lor relativ simplă. Șuruburile sunt strânse folosind flanșe cu rotație liberă.
Totuși, atunci când utilizați aceste mecanisme, este important să rețineți că nu sunt reparabile. Dacă se rup (sau devin desigilate), trebuie înlocuite. Aceste dispozitive necesită, de asemenea, inspecții regulate și strângerea șuruburilor. Vopsirea acestor tipuri de mecanisme de compensare nu este recomandată din cauza potențialului de deteriorare a suprafeței. - Opțiuni radiale pentru compensarea termică a conductelorAceste tipuri de rosturi de dilatare pentru rețelele de încălzire funcționează eficient pe rețelele de încălzire și alimentare cu apă pozate în secțiuni de compensare în zig-zag, serpentine sau ușor curbate. În majoritatea cazurilor, aceste tipuri de rosturi de dilatare pentru rețelele de încălzire sunt considerate cele mai potrivite, deoarece permit amplasarea cu ușurință a dispozitivelor de curățare (cum ar fi pistoanele). Acest tip de rost de dilatare este avantajos deoarece poate fi instalat pe rețelele de încălzire și alimentare cu apă de orice configurație. Cu toate acestea, experții recomandă instalarea acestuia numai după ce metodele naturale de compensare eșuează.
- În formă de UPot fi orizontale, verticale sau înclinate. Scopul lor principal este de a compensa dilatarea termică și de a amortiza vibrațiile din sistemul de conducte.
Instalarea sistemelor de compensare este foarte de dorit pe conductele sistemelor de încălzire și pe sistemele de distribuție a apei calde din rețelele de încălzire interne ale unei locuințe private.
Instalarea rosturilor de dilatare este obligatorie indiferent de materialul conductei;
- Dispozitive cu burduf – o structură sub forma unei țevi ondulate, cu strat dublu, cu pereți subțiri, partea interioară fiind realizată din tablă de oțel 12x18N10T, iar partea exterioară fiind realizată din oțel St.20 de calitate similară. Această soluție compozită oferă produsului o rezistență suficientă, menținând în același timp proprietățile de siguranță specificate.
Aceste inserții răspund aproape perfect la dilatarea sau contracția țevii în funcție de temperatură, reducând semnificativ vibrațiile. Pot fi utilizate cu pretensionare pentru a crește amplitudinea vibrațiilor. Avantajul acestor mecanisme constă în capacitatea lor de a rezista la sarcini crescute și în dimensiunile lor compacte, reducând semnificativ volumul de lucrări de excavare necesare. - siguranțe de tip glandă – sunt o combinație de două țevi de diametre diferite, integrate una în cealaltă prin intermediul unei garnituri de etanșare și a unui dispozitiv de etanșare. Partea interioară se poate mișca liber în interiorul părții exterioare, iar scurgerile sunt reținute de o etanșare. Din punct de vedere structural, acesta este cel mai simplu tip de rost de dilatare pentru sistemele de încălzire, dar își îndeplinește funcția prevăzută destul de fiabil.
Atunci când se utilizează astfel de dispozitive, este necesară o monitorizare constantă a funcționării acestora cu strângerea periodică a bucșei, care se efectuează în timpul inspecțiilor preventive. Prin urmare, este necesară instalarea unor puțuri de inspecție., precum și spații în rețeaua principală de încălzire pentru întreținere; - compensatoare de lentile – sunt instalate pe conductele de alimentare cu apă caldă (în special) pentru a compensa dilatarea liniară termică
Aceste produse sunt construite din semi-lentile ștanțate din tablă de oțel și sudate de-a lungul flanșei. Sunt disponibile în configurații cu lentilă simplă, dublă, triplă și cvadruplă. Sunt atașate la țeavă prin sudură sau flanșe. Dimensiunile rosturilor de dilatare variază între 100 și 2020 mm în diametru. Se instalează pe secțiuni fixe ale țevilor de încălzire. Sunt disponibile atât versiuni unghiulare, cât și drepte. Compensatoarele pătrate și dreptunghiulare sunt utilizate și pentru conductele de aer la temperaturi ridicate. - structuri de cauciuc de siguranță – sunt utilizate ca inserții de amortizare a vibrațiilor în diverse conducte pentru a amortiza vibrațiile echipamentelor de pompare la pomparea diferitelor medii, precum și soluții ușor agresive la temperaturi de la -10ODe până la +110 la o presiune de 1,0 – 1,6 MPa.
Pe lângă funcția sa principală de amortizare a vibrațiilor, funcționează cu succes în cazul deformărilor termice ale țevilor de încălzire, precum și în cazul deplasărilor radiale și al deformărilor unghiulare.
Acest tip de compensator este cel mai frecvent utilizat în sistemele de alimentare cu apă, deoarece, în ciuda fiabilității și simplității sale, are cel mai mic cost.
De ce sunt necesare aceste dispozitive?
Rosturile de dilatare pentru conductele de încălzire sunt componente cruciale. Nu toată lumea are o înțelegere exactă a sarcinilor sub care funcționează o conductă sau o conductă de încălzire. Funcționarea lor este afectată constant de temperatură și presiune.
Sarcinile mari cauzate de presiune, lovituri de zăpadă și temperatură provoacă compresia și alungirea materialului rețelei. Toți acești factori duc la deformarea și deteriorarea sistemului. Dacă toate acestea nu sunt luate în considerare și nu sunt instalate elemente de protecție, sistemul se va defecta rapid.
Cel mai bine este să selectați un mecanism special în etapa de planificare a sistemului, după ce ați calculat mai întâi supraîncărcarea potențială a sistemului de încălzire sau de alimentare cu apă. Ulterior, se poate instala o structură flexibilă capabilă să compenseze.
Utilizarea componentelor de netezire a sarcinii este recomandată pentru toate liniile principale. Este important să înțelegem că funcționarea fără probleme și fiabilitatea țevilor de încălzire, fie ele din oțel sau plastic, depind direct de soluția corectă de compensare.
Mecanismele de compensare, la rândul lor, sunt fabricate din diverse materiale. Prin urmare, alegerea dispozitivului potrivit pentru o anumită situație necesită o analiză atentă, deoarece aceasta este singura modalitate de a prelungi durata de viață a unui sistem de încălzire sau de alimentare cu apă, economisind astfel reparații costisitoare.
Rosturi de dilatare pe conducte din polipropilenă
Materialele compozite și materialele plastice sunt din ce în ce mai utilizate în conducte. Deși coeficientul de dilatare termică liniară al materialelor plastice este semnificativ mai mic decât cel al metalului, compensarea deformărilor termice nu este mai puțin importantă. Încărcările vibraționale sunt, de asemenea, extrem de nedorite pentru conductele fabricate din astfel de materiale.
Dispozitiv de siguranță, Bucla de țeavă din polipropilenă în formă de buclă pare a fi un design extrem de simplu, permițând instalarea ușoară în rețeaua de încălzire. Aceste produse sunt utilizate pe scară largă pentru toate tipurile de conducte.
Utilizarea unor astfel de siguranțe elimină impactul negativ al loviturilor de berbec și al creșterilor bruște de temperatură (în sistemul de încălzire). Astfel, acestea pot fi considerate dispozitive de siguranță care asigură integritatea sistemului de încălzire sau de alimentare cu apă caldă.
Scopul rosturilor de dilatare pentru încălzire
Dispozitivele de acest tip îndeplinesc funcții specifice, dar extrem de importante:
- Amortizarea vibrațiilor conductelor generate de pompe în întreaga rețea. Chiar dacă acest fenomen nu este perceptibil tactil sau vizual, este întotdeauna prezent. Deosebit de periculos este atunci când frecvența vibrațiilor pompei se potrivește cu frecvența naturală a conductei. Acest lucru poate provoca rezonanță, care poate crește considerabil amplitudinea vibrațiilor, deteriorând rapid sistemul de conducte.
- Compensarea dilatării termice liniare în rețele cauzate de modificările temperaturii agentului de răcire. Dilatarea sau contracția rezultată a țevilor provoacă solicitări suplimentare asupra îmbinărilor sudate sau mufelor, reducând durata lor de viață și putând duce la defectarea acestora.
Utilizarea unor astfel de siguranțe pe conductele sistemului de încălzire crește semnificativ durata lor de viață și prelungește timpul dintre reparațiile la rețelele de încălzire.
Instalarea rosturilor de dilatare este în prezent o măsură obligatorie în timpul construcției rețelelor de încălzire.
Instalarea rosturilor de dilatare pe conductele sistemului de încălzire
Rosturile de dilatare instalate în sistemele de încălzire și alimentare cu apă ale unei clădiri rezidențiale trebuie să respecte documentația de proiectare. Acestea sunt fixate prin sudarea fitingurilor la conductă.
Compensatorii de dilatație se instalează în absența presiunii sau a produselor pompate în conductă. Este necesar să se verifice alinierea țevii cu corpul compensatorului de dilatație pentru a evita sarcinile radiale asupra sistemului în timpul funcționării. Astfel de sarcini pot provoca blocarea și defectarea pieselor mobile ale dispozitivului.
Instalarea acestor structuri pe conductele sistemului de încălzire trebuie să înceapă după ce secțiunea a fost fixată pe suporturi fixe și numai pe secțiuni drepte. În secțiunile verticale, evitați plasarea greutății sistemului pe compensator.
Pe lângă suporturile fixe, pe conductă trebuie instalate suporturi glisante pentru a preveni deformarea acesteia sub sarcină din cauza dilatării termice.
Cantitatea de frecare la aceste noduri este luată în considerare la calcularea lungimii maxime a secțiunii rostului de dilatare în timpul proiectării. Dacă sunt instalate dispozitive de tip burduf, în această secțiune nu se pot utiliza suporturi de tip suspensie.
La proiectarea suporturilor fixe, trebuie luate în considerare următoarele aspecte:
- Forța creată de compensator „la împingere”.
- Forța de rigiditate a dispozitivului.
- Forța de frecare în suporturile glisante.
Compensatoarele nu sunt întreținute și trebuie înlocuite cu unele noi dacă apare o defecțiune.
Producători
Piața pentru aceste produse este de obicei ocupată de producători autohtoni. Produsele lor se caracterizează printr-o calitate acceptabilă și o funcționare fiabilă. Armartek produce cu succes inserții vibratoare din cauciuc; produsele lor brevetate sunt compacte și ușor de instalat.
Producția de compensatoare de dilatație cu burduf se dezvoltă activ, acestea fiind reprezentate de companiile „Metalkomp” și „Kompenz” cu o calitate destul de decentă.
Concluzie
Diverse modele de compensatoare de încălzire cresc semnificativ durata de viață a sistemelor de încălzire în ansamblu, eliminând sarcinile suplimentare.
Costul achiziționării și instalării lor este mai mult decât compensat de durata lungă de viață a sistemului de încălzire. Mult succes!
