Компенсаторът е устройство, предназначено да компенсира температурно разширение, вибрации, промени в налягането и изместване. Той помага за избягване, стабилизиране или минимизиране на нежеланите последици от тези фактори. Използва се в магистрални тръбопроводи за различни цели.
Съвременните отоплителни мрежи са много обширни и в нашия климат поддържането им в добро работно състояние изисква значителни усилия. Следователно подобряването на производителността и надеждността на отоплителните мрежи е належащ въпрос.
Едно от решенията на този проблем са разширителните фуги за отоплителни тръби. Тези разширителни фуги се използват не само на главни тръбопроводи и разпределителни мрежи, но и в отоплителните системи на сгради (и други системи).
Видове компенсатори
Структурно такива устройства се предлагат в следните видове:
- Уплътнителни компенсаториТези видове разширителни фуги за тръбопроводи могат да изгладят термичното разширение в дълги отоплителни и водопроводни линии. Те са най-старият вид фитинги за отоплителни магистрали, въпреки че се използват успешно и днес.
В сравнение с меховите компенсатори, тези видове компоненти на отоплителните и водоснабдителните системи имат по-съществени недостатъци. Те включват необходимостта от постоянно наблюдение на течовете. Те също така лошо издържат на ъгловите напрежения на системата. Тези недостатъци се утежняват от трудността на ремонта и високите разходи за поддръжка. Всеки неопитен водопроводчик логично ще се запита: защо да се инсталират тези механизми в отоплителните и водоснабдителните системи, ако имат толкова много недостатъци? Необходима ли е такава компенсация? Отговорът е, че сальниковите компенсатори се отличават с много висока компенсираща способност и това се превръща в приоритет при избора им. Те са изработени от стомана и се състоят от две обвивки с различен обем. Едната обвивка се вмъква в другата, а между тях се монтира специално уплътнение. Без него уплътняването на салниковата кутия и относителното движение на двете части са невъзможни. Налягането в тръбопровод с такъв елемент може да се повиши до 2,5 MPa, а максималната температура може да достигне +300 градуса по Целзий. Салниковите компенсатори се подразделят допълнително на едностранни и двустранни. Двустранният тип се отличава с трите си основни компонента (два вътрешни и един външен). Вече беше казано, че тези устройства се характеризират с висок компенсационен капацитет и той се увеличава пропорционално на увеличаването на обема на мрежата.
Важно! Въпреки че запечатаните клапани издържат добре на температурни условия, те не са одобрени за употреба в системи, изложени на агресивни химически среди. Това е така, защото уплътнението им е слабо устойчиво на подобни влияния. В такива среди се препоръчва използването на мехови или гумени клапани.
- Гумени разширителни фугиТези антивибрационни вложки са също вид разширителна фуга, която предпазва полипропиленов или друг тръбопровод. Тяхната отличителна черта е наличието на гумен работен елемент, който проявява специални физични свойства. Очакваният експлоатационен живот на тези тръбопроводни компоненти е двадесет години, през което време не се изисква поддръжка или ремонт.
Предимствата в този случай включват факта, че U-образният разширител в отоплителната система е по-малко податлив на циклично изместване, отколкото при първоначалния му монтаж. Гумените видове също така по-добре издържат на краткотрайни аксиални деформации (компресия или разтягане). В сравнение с U-образните устройства, гумените устройства по-добре издържат на внезапни прекъсвания в циркулацията и образуване на вакуум. След възстановяване на потока, те продължават да функционират. Тези механизми могат да се монтират в конструкции, изпомпващи агресивни химически среди. Те също така запазват производителността си, когато температурата се повиши до 200 градуса по Целзий. За разлика от U-образните разширители, този тип устройства са за предпочитане за монтаж в системи с ниско налягане, където е възможно образуване на вакуум. Работният елемент в тези механизми е разположен между стоманени фланци, а вътрешният слой е гумена обвивка. Този елемент всъщност изпълнява защитна функция вътрешно. Максималното налягане в отоплителната система, което тези видове компенсиращи елементи могат да издържат, е 2,5 MPa. - Компенсатори от тъканиТова е специален вид разширителна фуга, която може да се използва за изглаждане на термичното разширение в газопроводи, работещи под ниско налягане.
При производството на тези елементи се обръща специално внимание на здравината на основния материал. Този материал обикновено се отличава с висока устойчивост на замръзване и UV лъчи. Изолационното покритие на тези елементи може да издържи на високи температури и е устойчиво на механични повреди на отоплителната мрежа. Тези компоненти се допълват от топлозащитна обвивка. Текстилните механизми се предлагат в следните видове: устройства за употреба в агресивни химически среди; устройства за монтаж във високотемпературни тръбопроводи; механизми за работа при нискотемпературни условия; и многослойни устройства с вътрешна изолация. - Устройства тип лещаЛещовидните компенсатори за тръбопроводи се отличават с ефективното си действие при изглаждане на аксиални или ъглови измествания на отоплителната мрежа, причинени от температурни ефекти. Този механизъм е съставен от лещи. Всяка леща е полулеща, заварена около обиколката на щампована стомана. Поради своята конструкция, тези устройства се разширяват и свиват, като по този начин изглаждат разширението. В сравнение с устройствата тип „мех“, този тип има предимството. Лещовидните компенсатори за отоплителни или водопроводни тръбопроводи издържат по-добре на високи температури и показват по-висока твърдост. Те обаче не могат да функционират на много високо ниво в отоплителни тръбопроводи. Този тип механизъм се използва широко в промишлеността. Лещовидните механизми според ГОСТ се предлагат в следните видове: аксиален KLO; ъглов механизъм; правоъгълен PGVU; кръгъл PGVU. Лещовидните компенсатори могат да се намерят в котелни помещения, малки участъци от полиетиленови тръбопроводи и други тръбопроводи, където не се изисква висока термична компенсация. Освен това, те се намират на продухващи линии и в близост до помпено оборудване.
- Фланцови опцииТези компенсатори, както подсказва името им, са свързани към главната линия чрез фланци. Основното предимство на тези устройства е относително лесният им монтаж. Болтовете се затягат с помощта на свободно въртящи се фланци.
Въпреки това, когато използвате тези механизми, е важно да запомните, че те не подлежат на ремонт. Ако се счупят (или се разгерметизират), те трябва да бъдат сменени. Тези устройства също изискват редовна проверка и затягане на болтовете. Боядисването на тези видове компенсиращи механизми не се препоръчва поради потенциално повреждане на повърхността. - Радиални опции за термична компенсация на тръбопроводиТози тип разширителни фуги за отоплителни мрежи работят ефективно върху отоплителни и водопроводни тръби, положени в зигзагообразни, серпентинови или леко извити компенсиращи участъци. В повечето случаи тези видове разширителни фуги за отоплителни мрежи се считат за най-подходящи, тъй като лесно побират почистващи устройства (като бутала). Този тип разширителни фуги е предимство, тъй като може да се монтира върху отоплителни и водопроводни тръби с всякаква конфигурация. Експертите обаче препоръчват инсталирането им само след като методите за естествена компенсация се окажат неефективни.
- U-образнаТе могат да бъдат хоризонтални, вертикални или наклонени. Основната им цел е да компенсират термичното разширение и да омекотяват вибрациите в тръбопроводната система.
Монтирането на компенсиращи системи е силно желателно по тръбопроводите на отоплителните системи и системите за разпределение на топла вода на вътрешните отоплителни мрежи на частен дом.
Монтажът на разширителни фуги е задължителен, независимо от материала на тръбопровода;
- Устройства с мехове – конструкция във формата на гофрирана, двуслойна, тънкостенна тръба, вътрешната част от която е изработена от листова стомана 12x18N10T, а външната част е изработена от подобен клас St.20. Това композитно решение осигурява на продукта достатъчна здравина, като същевременно запазва зададените свойства за безопасност.
Тези вложки реагират почти перфектно на разширяването или свиването на тръбата под въздействието на температурата, като значително намаляват вибрациите. Те могат да се използват с предварително опъване за увеличаване на амплитудата на вибрациите. Предимството на тези механизми е способността им да издържат на повишени натоварвания и компактният им размер, което значително намалява количеството необходими изкопни работи. - предпазители на жлези – представляват комбинация от две тръби с различен диаметър, интегрирани една в друга чрез салниково уплътнение и уплътнителен пръстен. Вътрешната част се движи свободно във външната част, а течовете се ограничават от уплътнение. Структурно това е най-простият тип разширителна фуга за отоплителни системи, но изпълнява предназначението си доста надеждно.
При използване на такива устройства е необходимо постоянно наблюдение на тяхната работа с периодично затягане на втулката, което се извършва по време на превантивни проверки. Поради това е необходимо да се монтират инспекционни кладенци., както и помещения в отоплителната мрежа за поддръжка; - компенсатори на лещи – монтират се на тръбопроводи за топла вода (по-специално), за да компенсират термичното линейно разширение
Тези продукти са изработени от полулещи, щамповани от листова стомана и заварени по фланеца. Предлагат се в конфигурации с единични, двойни, тройни и четворни лещи. Закрепват се към тръбата чрез заваряване или фланци. Размерите на компенсаторните фуги варират от 100 до 2020 мм в диаметър. Монтират се на неподвижни участъци от отоплителни тръби. Предлагат се както ъглови, така и прави версии. Квадратни и правоъгълни компенсатори се използват също за въздуховоди с висока температура. - предпазни гумени конструкции – използват се като виброгасителни вложки в различни тръбопроводи за намаляване на вибрациите от помпено оборудване при изпомпване на различни среди, както и леко агресивни разтвори при температури от -10ООт до +110 при налягане от 1,0 – 1,6 MPa.
В допълнение към основната си функция за гасене на вибрации, той успешно работи при термични деформации на отоплителни тръби, както и при радиални измествания и ъглови деформации.
Този тип компенсатор е най-разпространеният за използване във водоснабдителните системи, тъй като въпреки своята надеждност и простота, той има най-ниската цена.
Защо са необходими тези устройства?
Компенсаторните фуги за отоплителните тръбопроводи са ключови компоненти. Не всеки има точна представа за натоварванията, при които работи отоплителната тръбопроводна система или тръбопровод. Тяхната работа е постоянно повлияна от температурата и налягането.
Високите натоварвания от налягане, воден удар и температура причиняват компресия и удължаване на материала на мрежата. Всички тези фактори водят до деформация и повреда на системата. Ако всичко това не се вземе предвид и не се монтират защитни елементи, системата бързо ще се повреди.
Най-добре е да изберете специален механизъм на етапа на планиране на системата, след като първо изчислите потенциалното претоварване на отоплителната или водоснабдителната система. След това може да се монтира гъвкава конструкция, способна да компенсира.
Използването на компоненти за изглаждане на натоварването се препоръчва за всички главни тръбопроводи. Важно е да се разбере, че безпроблемната работа и надеждността на отоплителните тръби, независимо дали са изработени от стомана или пластмаса, зависи пряко от правилното решение за компенсация.
Компенсационните механизми, от своя страна, също са изработени от различни материали. Следователно, изборът на подходящо устройство за дадена ситуация изисква внимателно обмисляне, тъй като това е единственият начин да се удължи животът на отоплителната или водоснабдителната система, като по този начин се спестят скъпи ремонти.
Разширителни фуги на полипропиленови тръбопроводи
Композитните материали и пластмасите се използват все по-често в тръбопроводите. Въпреки че коефициентът на линейно термично разширение на пластмасите е значително по-нисък от този на метала, компенсирането на термичните деформации е не по-малко важно. Вибрационните натоварвания също са силно нежелани за тръбопроводи, изработени от такива материали.
Предпазно устройство, Полипропиленовата тръба с форма на примка изглежда е с изключително прост дизайн, което позволява лесен монтаж в отоплителната мрежа. Тези продукти се използват широко за всички видове тръбопроводи.
Използването на такива предпазители елиминира отрицателното въздействие на водния удар и внезапните повишавания на температурата (в отоплителната система). По този начин те могат да се считат за предпазни устройства, които осигуряват целостта на отоплителната или системата за топла вода.
Предназначение на разширителните фуги за отопление
Устройствата от този тип изпълняват специфични, но изключително важни функции:
- Затихване на вибрациите на тръбите, генерирани от помпите в цялата мрежа. Дори това явление да не се усеща тактилно или визуално, то винаги е налице. Особено опасно е, когато честотата на вибрациите на помпата съвпада с естествената честота на тръбопровода. Това може да причини резонанс, който може значително да увеличи амплитудата на вибрациите, бързо повреждайки тръбопроводната система.
- Компенсация на линейното термично разширение в мрежите, причинено от промени в температурата на охлаждащата течност. Полученото разширение или свиване на тръбите причинява допълнително напрежение върху заварените или муфновите съединения, намалявайки експлоатационния им живот и потенциално водещо до тяхната повреда.
Използването на такива предпазители върху тръбите на отоплителната система значително увеличава експлоатационния им живот и удължава времето между ремонтите на отоплителните тръби.
Монтирането на разширителни фуги в момента е задължителна мярка по време на изграждането на отоплителни мрежи.
Монтаж на разширителни фуги на тръбопроводи за отоплителна система
Компенсаторните фуги, монтирани в отоплителните и водоснабдителните системи на жилищни сгради, трябва да отговарят на проектната документация. Те се закрепват чрез заваряване на фитингите към тръбопровода.
Компенсаторите се монтират при липса на налягане или изпомпвани продукти в тръбопровода. Необходимо е да се провери подравняването на тръбата с тялото на компенсатора, за да се избегнат радиални натоварвания върху системата по време на работа. Такива натоварвания могат да причинят заклинване и повреда на движещите се части на устройството.
Монтажът на тези конструкции върху тръбопроводи на отоплителната система трябва да започне след закрепване на секцията към неподвижни опори и само върху прави участъци. Във вертикални участъци избягвайте поставянето на тежестта на системата върху компенсатора.
В допълнение към неподвижните опори, на тръбопровода трябва да се монтират и плъзгащи опори, за да се предотврати деформацията му под натоварване поради термично разширение.
Количеството триене в тези възли се взема предвид при изчисляване на максималната дължина на секцията на разширителната фуга по време на проектирането. Ако са монтирани устройства тип мехове, в тази секция не могат да се използват опори тип окачване.
При проектирането на неподвижни опори трябва да се вземе предвид следното:
- Силата, създадена от компенсатора „при тягата“.
- Сила на твърдост на устройството.
- Сила на триене в плъзгащи се опори.
Компенсаторите не се обслужват и трябва да се подменят с нови, ако възникне неизправност.
Производители
Пазарът за тези продукти обикновено се запълва от местни производители. Техните продукти се характеризират с приемливо качество и надеждна работа. Armartek успешно произвежда гумени вибриращи вложки; техните собствени продукти са компактни и лесни за монтаж.
Производството на мехови разширителни съединения се развива активно, като те са представени от компаниите "Metalkomp" и "Kompenz" с доста прилично качество.
Заключение
Различните конструкции на компенсатори за отопление значително увеличават експлоатационния живот на отоплителните системи като цяло, елиминирайки допълнителните натоварвания.
Разходите за закупуването и монтажа им са повече от компенсирани от дългия живот на отоплителната система. Успех!
