K čemu je kompenzátor a kde se instaluje?

Topné sítě jsou dálková potrubí, která jsou vystavena vážnému zatížení jak zvenčí, tak zevnitř. Proto je obtížné je udržovat v technicky bezvadném stavu. Pro řešení některých problémů jsou v síti instalovány speciální prvky zvané kompenzátory. Četné typy kompenzátorů pro potrubí, prezentované v širokém sortimentu na trhu, předcházejí havarijním situacím.

K čemu se používají kompenzátory?

Je třeba pochopit, že topné sítě jsou potrubní systémy, kterými se pohybují nosiče tepelné energie. Častěji je to horká voda, méně často sytá pára. Proto jsou takové dálnice vystaveny dvěma hlavním zatížením a dvěma menším. Ale i malý význam často vede k velkým nehodám.

• změny teploty;
• změny tlaku.

Pod vlivem těchto dvou zatížení se trubky buď roztahují nebo smršťují. Takové pohyby často vedou k deformacím a časem ke zvýšení přetížení. Konečným výsledkem je zničení celého systému nebo sekce, což je stejně nepříjemné a ekonomicky nákladné.

Dvě menší zátěže:

• vibrace potrubí z provozu čerpacích jednotek;
• vlastní vibrace samotné dálnice.

Pokud se tyto dvě složky shodují v amplitudě, dojde rychle k destrukci struktury potrubí, zejména ve spojích jejích prvků.

Aby se tomu zabránilo, jsou v potrubí instalovány kompenzátory. Jedná se o jakési elastické struktury (zařízení), které tlumí nejen vibrace, ale i následky roztahování a smršťování potrubí. V podstatě kompenzují zatížení působící na potrubí.

Vlivem měnících se teplot a tlaku se trubky nejen roztahují nebo smršťují v příčné rovině. Existuje něco jako lineární expanze materiálů. Vyskytuje se neustále při navrhování potrubí tepelných sítí.

Jedná se o vážné zatížení, které potrubí vydrží pouze pomocí dilatačních spár. Pokud nejsou nainstalovány, začnou nejprve selhávat svary a spoje sekcí, které se provádějí pomocí spojek.

Proto je dnes instalace různých typů tepelných kompenzátorů v potrubích tepelných sítí povinnou operací, o které se nemluví. Jen tak lze zajistit efektivní a dlouhodobý provoz potrubních topných systémů.

Jaká jsou nebezpečí expanze potrubí?

Seznam toho, co se může stát s potrubím, pokud v něm není nainstalován jeden z typů kompenzátorů:

• ohýbání vedení, které negativně ovlivní rychlost pohybu horké vody, a také podpěry instalované pod potrubím;
• zlom v úsecích na křižovatce dálničních prvků;
• výskyt netěsností (to snižuje účinnost topného potrubí).

To způsobuje, že systém má krátkou životnost a vede k nutnosti neustálých oprav, což ovlivňuje náklady na poskytované služby.

Typy kompenzačních zařízení

Kompenzátory nabízené výrobci jsou rozděleny do několika typů. Klasifikace je založena na různých parametrech. Před výběrem je nutné prostudovat, jaké parametry bude mít potrubí topné sítě. Nebo přesněji, z jakého materiálu byly instalované trubky vyrobeny. V tomto případě musí být přetížení systému vypočteno ve fázi návrhu.

Náplňový box

Tento typ byl vůbec první, který byl vytvořen. I když dnes jsou takové pojistky oprávněné. To platí zejména pro cenu produktu. Kompenzátor ucpávky vykazoval vynikající výkon. S jeho pomocí můžete kompenzovat expanzi potrubí po celé jeho délce.

Ale tento typ má také řadu nevýhod:

• netěsnosti se rychle objevují na místě instalace;
• opravy nejsou snadné;
• špatně snáší úhlové zatížení;
• není schopen odolat zatížení chemicky aktivními kapalinami.

Tento typ má ale jednu velkou výhodu – čím delší potrubí, tím efektivněji kompenzátor pracuje. To znamená, že spolehlivost kompenzace závisí přímo na délce vedení.

Konstrukčně se jedná o dva pláště vyrobené ze žáruvzdorné oceli s různými průměry. Při montáži se jeden vloží do druhého a mezi ně se položí speciální těsnicí materiál. Během lineární expanze se vnitřní plášť pohybuje uvnitř vnějšího pláště. Oba prvky jsou připevněny ke dvěma spojovacím koncům trubek.

Kompenzátor odolává tlaku do 2,5 MPa a teplotám do +300°C.

Další nevýhodou je, že je nutné neustále dotahovat spojovací prvek – hydraulickou nápravu. Proto je v místech, kde je umístěn kompenzátor, postavena studna, ve které se provádějí preventivní a opravné práce.

Tento typ je považován za univerzální, protože jej lze instalovat na topné rozvody z ocelových nebo polypropylenových trubek. V podstatě se jedná o stejné dva ocelové pláště vyrobené ve formě silných přírub. Mezi nimi je namontována pryžová vložka. Působí jako kompenzátor.

Toto zařízení má mnoho významných výhod:

• snadno odolává axiálnímu a bočnímu zatížení;
• dobře zvládá vakuum, které se často tvoří v různých částech topných rozvodů;
• vykazuje vysokou odolnost vůči agresivnímu prostředí;
• má vysokou cykličnost „expanze-komprese“;
• má životnost 20 let.

Odolává tlaku do 2,5 MPa, teplotě do +200°C. Důvodem vzhledu gumy byl špatný výkon modelu ve tvaru U, který se špatně vypořádal s úhlovým zatížením.

Fabric

Tento typ je považován za speciální, protože nebyl vyvinut pro rozvody topení, ale pro plynovody. Postupem času se však začal používat v jiných potrubních systémech:

• vytápění;
• zásobování teplou vodou;
• sítě provozované v chladném počasí;
• potrubí s agresivními kapalinami a plyny.

Největší výhodou látkového kompenzátoru je jeho schopnost odolávat výrazným teplotním změnám. Navíc má zvýšenou ochranu proti ultrafialovým paprskům.

Měchy

Tento typ kompenzátorů pro potrubí dostal své jméno díky svému tvaru. Skládá se ze dvou vln z dvouvrstvé samostatné oceli, vložených do sebe. V tomto případě je tloušťka vnitřní stěny mnohem větší než tloušťka vnější.

Takové konstrukční vlastnosti umožňují neustále udržovat požadované technické a provozní vlastnosti zařízení.

Objektiv

Tento typ kompenzátoru je speciální. Instaluje se v různých oblastech v závislosti na materiálu, ze kterého je potrubí vyrobeno.

1. Ocelové trubky. Instalace se provádí buď v proplachovacích oblastech nebo v blízkosti čerpací jednotky, která pracuje v systému zásobování horkou vodou. . Používají se na hlavních dálnicích, ale s podmínkou, že nejsou dlouhé.

Zařízení má dobré vlastnosti:

• dobře zvládá axiální a úhlové zatížení;
• funguje skvěle při vysokých teplotách;
• má vysokou tuhost.

Jediným negativem je, že pracuje nestabilně, zejména v podmínkách neustálého zvýšeného komplexního zatížení.

Čočkový kompenzátor je sestaven z ocelových čoček, které jsou vytvořeny lisováním. Technologie nám umožňuje vyrábět čočky libovolného průměru. Poté jsou jednoduše navzájem spojeny elektrickým svařováním. Obvykle design obsahuje jednu až čtyři čočky, ale existují typy s velkým počtem prvků, jak je znázorněno na fotografii níže.

Připojení k potrubí se provádí svařováním nebo přírubami. Jejich tvar průřezu může být kulatý nebo obdélníkový.

Jiné typy kompenzátorů

Tato kategorie zahrnuje modely instalované na hlavních otáčkách topení. Je obtížné vzít v úvahu různé faktory ovlivňující potrubí a jejich připojení. Proto jsou v těchto oblastech instalovány dva typy kompenzátorů:

Chcete-li nainstalovat druhý, musíte splnit jeden požadavek. Jeho základem je krabice, která je umístěna na odbočovacím úseku dálnice. Jeho šířka je volena tak, aby změny tvaru a velikosti potrubí nevytvářely překážky pro prodloužení trasy.

Typ kompenzátoru pro polypropylenové potrubí

Jedná se o nejjednodušší zařízení, které je vyrobeno ze stejné trubky jako celý potrubní systém. Použitá forma je smyčka, která poskytuje maximální kompenzaci lineární roztažnosti polypropylenových trubek.

Takové ochranné zařízení se snadno vyrovná nejen s pohyby potrubí a změnami jejich velikosti, ale také s vodními rázy, které se často nacházejí v trubkových konstrukcích.

Dilatační spáry ve tvaru U se také často používají v polypropylenových konstrukcích. Jsou snadno vyrobitelné ze stejných trubek. Existují však určité nuance, které se týkají způsobu upevnění částí zařízení:

• uprostřed konstrukce se používá pevné nebo pevné upevnění;
• v místech připojení k potrubí – posuvné nebo pohyblivé upevnění.

Na níže uvedené fotografii jsou jasně viditelné konstrukční prvky kompenzátoru.

Je důležité správně vypočítat parametry kompenzačního zařízení. Zde se berou v úvahu poměry délek různých částí samotného kompenzátoru. Hlavní pozice:

1. Optimální poměr šířky zařízení k jeho dosahu (délce) je 1:1,5.
2. Poměr projekce k celkovému objemu zařízení je 1:4.
3. Napětí v opěradlech není větší než 1,1 MPa.
4. Teplota kapaliny proudící uvnitř není vyšší než +200°C.
5. Tlak uvnitř potrubí není větší než 1,6 MPa.

• Kompenzátor ve tvaru U lze instalovat pouze na vodorovné části;
• je nutná úplná symetrie – ramena jsou umístěna ve stejných vzdálenostech;
• zařízení by nemělo být vystaveno vnějšímu zatížení: větru, otřesům atd.;
• Konstrukce využívá standardní hladké plastové ohyby.

Dalším typem vhodným pro polypropylenové trubky je tzv. Kozlov mechanismus. Používá se v systémech vytápění a zásobování teplou vodou, kde jsou instalovány trubky o průměru nejvýše 63 mm. Výrobci proto nabízejí zařízení, která vydrží teploty nejvýše +100°C a tlaky 1,6 MPa.

Tento kompenzátor je zařazen do kategorie vlnovcových modelů. Čistě konstrukčně se jedná o měch z dvouvrstvé oceli tloušťky 1,5 mm. Kompenzátor je uzavřen v polypropylenové trubce, která funguje jako plášť. Na koncích jsou instalovány spojky, pomocí kterých je konstrukce přivařena k potrubí.

Vlastnosti instalace kompenzačních zařízení

Veškeré instalační operace na úsecích topných rozvodů se provádějí přísně podle návrhu. Tento dokument přesně specifikuje, kde budou dilatační spáry instalovány. Bez povolení je nemůžete změnit. Jakékoli dodatky nebo odchylky od projektu povedou k nenapravitelným následkům.

Připojení kompenzátorů k potrubí se provádí svařováním nebo přírubami. Při použití polypropylenových výrobků – pájení nebo svařování.

Před upevněním jsou spoje mezi konci trubek a dilatačními spárami vyrovnány podél stejné osy. Ani sebemenší posun nelze dopustit. To povede ke zvýšení bočního zatížení právě v nesprávně nainstalovaném spoji.

Veškeré práce se provádějí při instalaci potrubí. Existují určité požadavky:

• pod ucpávkou musí být instalována podpěra;
• zavěšené nosné konstrukce nelze instalovat pod měchový typ;
• instalace se provádí pouze v horizontálních a vertikálních úsecích;
• samotný kompenzátor je instalován na vodorovném úseku potrubí tak, aby jeho šipka na těle ukazovala pohyb chladicí kapaliny;
• pokud se instalace provádí na svislém úseku, pak se instalace provádí se šipkou směřující dolů, bez ohledu na směr pohybu teplé vody.

Kompenzační zařízení nelze opravit. Lze je pouze vyměnit za nové.

Kompenzátory hrají důležitou roli v efektivním provozu tepelných potrubí různých typů a účelů. Dnes bez nich není v provozu ani jedno potrubní vedení, kterým se kapaliny a plyny pohybují pod vysokým tlakem a za zvýšených teplot.

Pokud se vám článek líbil, přidejte si jej do záložek a sdílejte jej s přáteli na sociálních sítích. Pokud máte nějaké dotazy, jsme připraveni je vyslechnout ve vašich komentářích.

Doporučujeme také zhlédnout výběr videí, která upevní znalosti a zodpoví zbývající otázky.

Vzhledem k velké délce topných sítí je obtížné je udržovat v dokonalém pořádku, protože hlavní faktory neustále ovlivňují různé faktory. Zájemce o řešení tohoto problému bude zajímat, jak s tím mohou pomoci kompenzátory pro potrubí. Prostudujte si také jejich typy a proč je každý z nich potřebný.

Přiřazení zařízení

Jakékoli topné potrubí neustále pracuje pod velkým zatížením. Stěny potrubí odolávají vysokému tlaku. Kolísání teploty se děje pravidelně. A kromě toho v různých intervalech systém dostává silné vodní rázy.

To vše způsobuje, že materiál, ze kterého je topná síť vyrobena, se buď smršťuje, nebo naopak roztahuje. Takové posuny nevyhnutelně vedou k deformacím a nevratnému přetížení. A nakonec celý systém rychle selže.

Speciální ochranná opatření umožňují zabránit pravidelným nehodám a prodloužit životnost topného potrubí. Pro zvýšení životnosti sítě jsou instalovány prvky jako kompenzátory pro topné potrubí. Tyto díly jsou díky své elasticitě schopny výrazně vyhladit kritická zatížení v systému.

Význam takových ochranných prvků je nepopiratelný. Výrazně tlumí vibrace, které v systému vznikají v důsledku provozu čerpadel. Možná to ani necítíte hmatem, ale je to tam. A největší nebezpečí vzniká, když se vibrace přenášené čerpadlem shodují s vibracemi samotného potrubí. Taková rezonance značně zvyšuje frekvenci pulsací a destruktivní následky přicházejí mnohem rychleji.

Druhým důležitým bodem je vyvážení rozměrů samotného potrubí. Materiály se zkracují nebo prodlužují pod neustálým vlivem různých teplot, které má kapalina procházející potrubím. Takové změny postihují především svarové spoje. Neméně jde o spojky. Taková zatížení mohou vést k rychlému zničení těchto uzlů.

V současné době je instalace ochranných prvků v topném systému povinným opatřením pro zajištění spolehlivého výkonu topného systému. Takové opatření výrazně prodlužuje intervaly mezi preventivními opravami. Obecně vytváří příznivé podmínky pro dlouhodobý provoz všech zařízení.

Katalog firem, které se specializují na vodovody, kanalizace a související práce

Typy kompenzátorů

K výběru ochranného prvku je třeba přistupovat zodpovědně již ve fázích přípravy. Protože topné sítě jsou sestaveny z různých materiálů, vyrábí se pro ně různé typy kompenzátorů potrubí. V tomto případě je nutné spočítat možné přetížení a teprve poté vybrat prvek s vhodnými parametry.

Náplňový box

Tento typ pojistky byl jedním z prvních, které byly použity. A přestože je tato metoda poměrně stará, používá se dodnes. Protože zaručuje, že nárůst velikosti dílů vlivem vysoké teploty je vyrovnán v celém systému, bez ohledu na jeho délku. Ale takový kompenzátor má spoustu nevýhod.

Nevýhody prvků žlázy:

• Pro detekci úniků je nutné neustálé sledování.
• Špatně snáší úhlové namáhání.
• Opravy jsou drahé a obtížně proveditelné.
• Není schopen odolat chemickým agresím.

Ale i při takovém množství nedostatků jsou ucpávky umístěny lépe než kompenzátory vlnovcových trubek. A jde o to, že schopnost vyhlazovat první se zvyšuje úměrně s nárůstem objemu sítě. Čím déle je potrubí namontováno, tím spolehlivěji funguje.

Ocelová konstrukce obsahuje dva pláště s různými objemy. Menší se vloží do většího a spoj se utěsní speciálním těsněním. Kompenzátor ucpávky je schopen odolat tlaku do 2,5 MPa a zvýšení okolní teploty až do +300 °C.

Vnitřní trubice se může pohybovat uvnitř většího prvku a kompenzovat tak prodloužení a kontrakce. A netěsnosti nejsou povoleny kvůli spolehlivému utěsnění. Ale kvůli nutnosti pravidelného dotahování hydraulické skříně musí mít topná síť nad každým průhled.

Tyto pojistky jsou další nejoblíbenější v použití. Protože jsou univerzální a vhodné jak pro ocelové konstrukce, tak pro jejich polypropylenové protějšky. Jejich zásadní rozdíl je v tom, že jako pracovní prvek působí pryžová vložka.

Mezi výhody gumových kompenzátorů patří:

• Dlouhá životnost (minimálně 20 let). Po celou dobu navíc nejsou nutné žádné opravy a údržba.
• Spolehlivější odolnost vůči posunům v cyklech ve srovnání s počáteční instalací.
• Odolnost proti krátkodobým axiálním deformacím (tah a tlak).
• Schopnost vyčkat vzniku vakua.
• Odolnost vůči agresivnímu chemickému prostředí.

Pracovní pryžový prvek je umístěn mezi dvěma ocelovými přírubami. Pojistka také odolává systémovému tlaku do 2,5 MPa. Nárůst teploty však nesmí překročit +200 °C. Ochrana se začala používat k nahrazení kompenzátoru ve tvaru písmene U, který byl dříve populární, ale ne vždy se vypořádal se zadanými úkoly.

Regulátor tlaku vody: účel, provedení, princip činnosti, nastavení

Fabric

Speciální typ, který byl navržen pro plynovod pracující pod nízkým tlakem. Používá se k vyhlazení tepelné roztažnosti v systému. A při výrobě látkového mechanismu je hlavním zájmem zajistit dostatečnou pevnost pracovního prvku za různých teplotních podmínek.

Použijte kompenzátor tkaniny pro:

• potrubí sloužící agresivním chemikáliím;
• topné sítě, ve kterých teplota překračuje stanovené normy pro jiné kompenzátory;
• systémy pracující v mrazu.

Kromě schopnosti pracovat ve značném teplotním rozsahu je látkový mechanismus vysoce odolný vůči ultrafialovému záření.

čočkové zařízení

Dobře se osvědčil pro použití v kotelnách. A často se používá jako dilatační spoj pro polypropylenové trubky v malých oblastech, kde nedochází k velkým tepelným roztažnostem. Jsou ale také vhodné pro ocelové čistící linky. Častěji se nachází v blízkosti čerpacích zařízení pro zásobování horkou vodou.

Nejúčinněji se vypořádají s axiálními a úhlovými pohyby sítě způsobené zvýšením teploty. Schopnost pracovat stabilně při svých vysokých sazbách. A to je srovnatelné s protějšky s měchy. Nemohou ale zajistit dlouhodobé fungování na vysoké úrovni. I když mnohem tvrdší než jiné typy.

Co jsou uzavírací ventily pro potrubí: základní klasifikace a nuance výběru

Poloviční čočky jsou vyraženy z ocelového plechu a poté svařeny podél hřebene. Jedna až čtyři čočky jsou instalovány přímo do mechanismu. A konstrukce se zařezává do potrubí buď svařováním nebo pomocí přírubového spojení.

Výrobní metoda je dobrá v tom, že umožňuje výrobu kompenzátorů pro potrubí prakticky libovolného průměru. A pomáhá pokrýt sítě od malé trubky 100 mm až po obrovské konstrukce s obvodem více než dva metry. Existují čtvercové a obdélníkové čočkové mechanismy, které se používají pro horké potrubí.

Měchy

Moderní vzhled přístrojů je vlnitý výrobek vyrobený z oceli. Konstrukce je navíc dvouvrstvá a vnitřní stěna zvlnění je téměř dvakrát tenčí než vnější. Tato funkce umožňuje dosáhnout značné síly a zachovat pracovní vlastnosti.

Pro polypropylenové trubky je k dispozici vlnovcový kompenzátor. Pro jeho výrobu je vybrán speciální plast, který odolá velkým teplotním rozdílům. Takové konstrukce jsou kompaktnější a tato okolnost umožňuje snížit výkopové práce.

Popis videa

O tom, co jsou kompenzátory vytápění, řekne následující video:

Jiné typy zařízení

Pokud je vedení topení nebo přívodu vody vedeno klikatě nebo má zakřivené části, pak se používají možnosti radiální kompenzace. V tomto případě dochází k přirozenému vyhlazení v důsledku posunu v oblasti zatáček trati.

Stejné funkce plní kompenzátory ve tvaru U. A to nejsou samostatné prvky. Prostě dálnice v pravidelných intervalech má odpad ve tvaru U. Umožňují vyrovnat tepelné roztažnosti. Aby ale takový systém fungoval, musí být splněna jedna podmínka.

Všechny otáčky potrubí se vejdou do speciální krabice. Jeho šířka musí být dostatečná, aby byl dostatek místa pro prodloužení vlasce při zahřátí. Chcete-li to provést, předem vypočítat budoucí zatížení a poté uspořádat místo pro otočení.

Na podobném principu funguje polypropylenový kompenzátor. Jedná se o kus obyčejné plastové trubky, stočené do prstence. Takový prvek není pohřben v zemi. Obvykle se instaluje uvnitř. Vytváří pohyblivost v systému a to kompenzuje expanzi nebo kontrakci.

Popis videa

Toto video ukazuje dilatační spáry pro polypropylenové topné trubky:

Vodní ráz ve vodovodním a topném systému: podstata ohrožení, prevence a ochrany

Nejdůležitější znaky

Než vybavíte dálnici spojenou s vytápěním, musíte se postarat o její ochranu. Práce pod vysokým tlakem a periodicky se měnící teplotou vede k pravidelné kompresi a expanzi systému. To je zatíženo předčasným selháním spojovacích uzlů potrubí.

Existuje celá řada speciálních kompenzátorů, které dokážou vyhladit jak vibrace v potrubí z provozu zařízení, tak i roztažení vedení při zvýšení teploty. Před instalací ochranné pojistky je však nutné vypočítat zatížení topného systému. Na základě získaných údajů byste si měli vybrat kompenzátor požadovaného provedení a z vhodného materiálu. Tím bude zajištěna spolehlivost v dalším provozu celého systému.