Компенсатор для полипропиленовых труб является важным элементом полипропиленового трубопровода.
При нагреве полипропилен расширяется, изменяются линейные размеры полипропиленовых труб.
Тепловое расширение полипропиленовой трубы может привести к ее деформации и нарушению герметичности соединений.
Компенсатор устраняет негативные последствия теплового расширения полипропиленовых труб.
Компенсатор для полипропиленовых труб
Полипропиленовые трубы широко используются для монтажа трубопроводов горячего водоснабжения и отопления.
Полипропилен не боится влияния агрессивной химической среды, не подвержен коррозии, имеет небольшой вес и является достаточно прочным. Полипропиленовый трубы легко монтируются и стоят недорого.
Тепловое расширение
При повышении температуры полипропилен расширяется в линейных размерах.
Поэтому в системах горячего водоснабжения и отопления происходят деформации полипропиленовых труб.
Основным недостатком использования полипропиленовых труб является именно тепловое расширение!
Тепловое расширение приводит к линейной деформации полипропиленовой трубы, результатом которой может стать синусоидальное деформирование трубы на ровном участке трубопровода. На таких участках скапливается воздух и уменьшается пропускная способность трубы, что приводит к снижению температуры радиаторов и механическому разрушению соединений. Кроме того, возможно повреждение монтажных клипс и мест соединений трубопровода.
Коэффициент теплового расширения неармированных полипропиленовых труб составляет 0,15 мм/мК.
Практически неармированная полипропиленовая труба длиной 5 м при нагреве до температуры 100 градусов Цельсия увеличивается в длине примерно на 12-17 мм.
Чтобы предотвратить последствия теплового расширения в системах отопления и горячего водоснабжения используются армированные стекловолокном полипропиленовые трубы, коэффициент теплового расширения которых составляет 0,03-0,05 мм/мК!
При проектировании систем горячего водоснабжения и отопления учитывается самокомпенсация полипропилена и компенсация с использованием компенсаторов. Дополнительное противодействие тепловому расширению производится установкой большого количества опор, устраняющих провисание труб.
Самым эффективным является вариант компенсации, при котором деформация трубы производится перпендикулярно направлению трассы. В этом направлении оставляется свободный для расширения участок трубы, который предотвращает дополнительное напряжение и увеличение давления.
Для уменьшения влияния теплового расширения полипропиленовых труб в трубопроводах, длина которых более 10 м, используются расширительные компенсаторы!
Компенсатор — это устройство, при помощи которого компенсируются отклонения в размерах, изменение положения, влияние температуры, давления и других факторов при сборке и эксплуатации трубопровода.
Расширительные компенсаторы являются установочными элементами, которые устраняют воздействие высоких температур на полипропиленовый трубопровод.
Компенсатор принимает на себя нагрузку, связанную с деформацией, предотвращает провисание труб, а также предотвращает негативные последствия гидроударов, тем самым сохраняя герметичность всего трубопровода!
Преимущества компенсаторов
Преимущества использования компенсаторов теплового расширения для полипропиленовых труб:
- Равномерно распределенное давление в трубопроводе.
- Сохранение целостности и прямолинейности трубопровода.
- Небольшие габариты компенсаторов.
- Увеличенный бесперебойный срок эксплуатации трубопровода.
- Возможная погрешность при монтаже трубопровода.
- Герметичность трубопровода на всём протяжении эксплуатации.
- Защита от вихревых потоков внутри трубопровода и гидроударов.
- Равномерно распределяется давление по всему трубопроводу.
- Полная совместимость со всеми видами полипропиленовых труб.
Условным недостатком применения компенсаторов является совместимость только с полипропиленовыми трубами!
Классификация компенсаторов
Компенсаторы делятся на две группы: естественные и из упругих материалов.
Естественные
Естественные компенсаторы работают за счёт амортизирующих свойств материалов из которых они изготовлены.
К таким компенсаторам относятся П-образные, Г-образные, О-образные или петлеобразные, а также компенсатор Козлова.
В форме петли или змеевика
Петлевой компенсатор — самый доступный вид компенсатора, представляющий собой гибкий элемент из полипропилена в форме петли или змеевика.
Компенсатор производится из статического полипропилена PPRC типа 3 методом инжекционного прессования!
Выпускаются изделия белого или серого цвета.
Недостатком петли или змеевика являются габариты компенсатора.
Свойства компенсатора:
- Плотность— примерно 0,92 г/см.
- Толщина стенок— не менее 4,5 мм.
- Максимальный температурный режим— до 100 °C.
- Рабочее давление— 16 атм.
- Цвет компенсатора— белый, серый.
- Диаметр— 20-110 мм.
- Срок эксплуатации— до 50 лет.
- Способ соединения – диффузионная пайка.
Компенсатор Козлова
Компенсатор Козлова для полипропиленовых труб предназначен для нивелирования теплового расширения армированных и неармированных полипропиленовых труб в системах горячего водоснабжения и отопления!
Свойства компенсатора Козлова:
- Компенсирующая способность – 20 мм для трубы диаметром 25 мм, 25 мм для трубы диаметром 32 мм.
- Рабочее давление – 16 атм.
- Максимальная температура – 100 градусов.
- Способ установки – диффузионной сваркой или компрессионной муфтой.
Компенсаторы из упругих материалов
К компенсатором из упругих материалов относятся осевые, сильфонные, фланцевые, сдвиговые, универсальные и другие.
Сильфонные
Сильфонные компенсаторы состоят из внутреннего элемента из нержавеющей стали, помещенного в кожух их алюминия.
Свойства компенсатора:
- Температурный режим — до 115°C.
- Рабочее давление — до 16 бар.
- Условный диаметр – 15-50 мм.
- Срок эксплуатации — до 25 лет.
- Способ соединения — муфтовой.
Сильфонный компенсатор устанавливается на линейный промежуток трубопровода в помещениях с большими перепадами температур!
Сдвиговые
Сдвиговые компенсаторы компенсируют деформацию полипропилена в двух направлениях.
Компенсатор состоит из одной или двух сильфонных гофр, объединенных в одно изделие!
Свойства сдвигового компенсатора:
- Температурный режим — до 115°C.
- Рабочее давление — до 16 бар.
- Условный диаметр – 15-50 мм.
- Срок эксплуатации — до 25 лет.
- Способ соединения — муфтовой.
Поворотные
Поворотные компенсаторы применяются для компенсации линейного расширения в области поворота трубопровода и служат для фиксации поворота.
Универсальные
Универсальные компенсаторы устанавливаются в случае недостатка места, ограниченного для установки сильфонного компенсатора.
Они эффективны для компенсации теплового расширения в осевом, угловом и поперечном направлениях!
Фланцевые
Фланцевые резиновые компенсаторы устанавливают при необходимости гасить волну гидроудара при резком увеличении среднего рабочего давления.
Монтаж компенсатора
Установка компенсаторов на полипропиленовые трубы требует надежного жесткого соединения прибора с полипропиленовой трубой, потому что тепловое расширение приводит к значительным линейным деформациям трубопровода.
Диаметр компенсатора должен соответствовать диаметру полипропиленовой трубы!
Монтаж компенсаторов расширения для полипропиленовых труб обычно производится диффузионной сваркой или муфтой.
Установка компенсаторов на полипропиленовые трубы выполняется в соответствии со следующими правилами:
Монтаж выполняется только на прямом участке трубопровода.
Между двумя недвижимыми опорами (монтажными крепежами) допускается установка только одного компенсатора!
Перед установкой осмотрите компенсатор на предмет дефектов и повреждений.
Сварка в разрез трубы
Подготовьте торцы трубы и компенсатора для раструбной диффузионной сварки. Для этого труборезом произведите рез, перпендикулярный трубе, очистите поверхность от пыли и грязи, обезжирьте участок трубы.
Произведите сварку в соответствии с технологией пайки полипропиленовой трубы!
Монтаж при помощи муфты
Для муфтового соединения лучше использовать компрессионную муфту!
Подготовьте трубу и компенсатор для соединения.
Соедините трубу и отвод компенсатора компрессионной муфтой в соответствии с технологией соединения труб.
Фланцевый компенсатор
Фланцевый компенсатор применяется для труб с условным диаметром более 60 мм.
Для монтажа фланцевого соединения требуется установка встречного фланца.
Фланцевое соединение разъемное!
Расчет
Расчет компенсатора для полипропиленовых труб сводится к определению количества необходимых компенсаторов для трубопровода, эксплуатируемого в конкретных условиях, и определению параметров каждого компенсатора.
Количество компенсаторов
Для расчета количества компенсаторов рекомендуется нарисовать точный план трубопровода и отметить неподвижные крепления.
При расчете используют такую формулу:
Q = L / ΔLk,
где Q — количество компенсирующих элементов, L – это протяженность трубопровода, ΔLk – компенсирующие возможности компенсатора в мм.
Компенсирующие возможности приводятся в паспорте изделия!
П-образные компенсаторы
П-образные компенсаторы различаются между собой соотношением плечевой длины и прямых вставок!
Параметры П-образного компенсатора для полипропиленовых труб рассчитывается для компенсирования теплового расширения трубы.
Проще всего для расчета воспользоваться онлайн-калькулятором.
Для расчета П-образного компенсатора полипропиленовых труб используются следующие значения:
Максимально высокий уровень напряжения в спинках — от 80 до 110 МПа.
Вылет спинки (части компенсатора, параллельной трубе) по отношению к внешнему диаметру трубы — от 10 до 40!
Ширина спинки П-образного компенсатора по отношению к вылету – от 1 до 1,5.
Если для установки необходим вариант очень больших размеров, то его можно заменить двумя менее габаритными конструкциями.
При расчете теплового увеличения магистрали температуру носителя тепла учитывают самую высокую, а окружения — самую низкую.
Конструкция компенсатора устанавливается на горизонтальных прямых протяженных зонах трубопровода. Плечи компенсатора симметричны и одинакового размера.
Параметры компенсаторов можно определить при помощи справочных таблиц!
Под расчетной протяженностью компенсации принимают расстояние, на котором нет подвесов и опор, препятствующих компенсационному перемещению. Интервал между опорами устанавливают в соответствии к показателю температуры окружения и диаметра трубы.
Существенным недостатком использования полипропиленовых труб в системах горячего водоснабжения и отопления является их тепловое расширение.
Тепловое расширение учитывается при проектировании и монтаже полипропиленовых трубопроводов.
Компенсатор для полипропиленовых труб — простой и недорогой сантехнический прибор, позволяющий уменьшить влияние теплового расширения на безопасность эксплуатации таких трубопроводов.
