Температурное расширение полипропиленовых труб

При проектировании и монтаже систем водоснабжения и отопления необходимо учитывать линейное расширение трубопровода при эксплуатации. На практике эти линейные удлинения (при повышении температуры в системах) заметны тем, что трубы деформируются, искривляются, теряют горизонтальное или вертикальное ориентирование, иногда вырываются из креплений. Для компенсации этих расширений используют несколько методов. Один из них – это на длинных участках трубопровода (более 3000мм) устанавливают компенсационные петли, которые позволяют «играть» в длине участкам труб и не позволяют вырываться из креплений. Для такого трубопровода используют подвижные крепления, для возможности движения в сторону компенсатора. Кроме компенсационной петли используют так называемые П-образный и Г- образный компенсаторы(колено), которые позволяют использовать систему без видимых изменений трубопровода.

Пример расчёта линейного расширения трубопровода ТМ Thermo Alliance.

Формула для расчета линейного расширения (сокращения):

∆L =α × L × ∆T

∆L – линейное расширение(мм)

α – коэффициент температурного линейного расширения(мм/°с)

L – длина трубы(от неподвижной опоры до уголка, в Г – образном компенсаторе(м)

∆T – разница температурного при монтаже эксплуатации(°С)

Пример 1:

α1=0.15 мм/м°С (Трубы ППР)

α2=0.03 мм/ м°С (Трубы ППР/Ал/ППР)

α3=0.05 мм/ м°С (Трубы Thermo Alliance Glass Fiber)

Т1 = 60°С (Температура при эксплуатации)

Т2 = 20°С (Температура при монтаже)

Решение:

∆L = 0.15 мм/м°С х 5м х 40°С = 30мм (Трубы ППР)

∆L = 0.03 мм/м°С х 5м х 40°С = 6мм (Трубы ППР/Ал/ППР)

∆L = 0.05 мм/м°С х 5м х 40°С = 10мм (Трубы Thermo Alliance Glass Fiber)

Компенсационное колено

Минимальная длина компенсатора расширения может быть рассчитана на основе следующей формулы:

Ls = C x √(D x ∆L)

Ls – длина компенсатора расширения, (мм)

С – константа материала (ППР = 20)

D – внешний диаметр трубы, (мм)

∆L – линейное расширение, (мм)

Компенсационное колено

Минимальная длина компенсатора удлинения может быть рассчитана на основе следующей формулы:

Читайте также:  Шторы для дверных проемов без дверей

Ls = C x √(D x ∆L)

Ls – длина компенсатора удлинения, (мм)

С – константа материала (ППР = 20)

D – наружный диаметр трубы, (мм)

∆L – линейное расширение, (мм)

Пример 2:

Решение:

Ls = 20 х √ (40 х 30) = 693 мм

Для трубы с внешним диаметром 40 мм и длиной 5 м, которая имеет изменение направления с перепадом температур 40°С, необходимо поставить компенсатор 693 мм для распределения изменений по длине.

П-образный компенсатор

Если отсутствует возможность компенсирования расширения путем изменения направления, то рекомендуется использовать П-образный компенсатор.

Ширина П-образного компенсатора рассчитывается по следующей формуле:

Wk = 2x ∆L + SL

Wk – ширина компенсатора (мм) ∆L – линейное расширение (мм)

SL – 150 мм (безопасное расстояние)

Примечание: Wk должно быть больше или равно 10D

Пример 3:

∆L =30 мм (возьмем данные из Примера 1)

Решение:

Wk – 2 × 30 мм + 150 мм =210 мм

Необходимо установить П-образный компенсатор с шириной 210 мм.

Расстояние между жесткими опорами при установке компенсационной петли

Расстояние между жесткими опорами, L, м
9
10
12
14

Расчёт изменения длины трубопровода при изменении его температуры производится по формуле:

ΔL= α x L x Δt

ΔL – изменение длины трубопровода при его нагреве или охлаждении;

α – коэффициент теплового расширения константа мм/м С−¹;

  • Для труб PN20 равен α = 0,15 мм/мК
  • Для труб PN 25 (армированная аллюминием) равен α = 0,03 мм/мК

L – расчётная длина трубопровода;

Δt – разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации °С(°К);

Δt = Tw-Tm Tw – рабочая температура жидкости в трубопроводе;

Tm – температура воздуха при монтаже.

Качество

Лучшая продукция от ведущих производителей. Контроль качества на всех этапах производства.

Ассортимент

Наш широкий ассортимент сделает Ваш дом теплее и комфортнее!

Стоимость

Доступность всей продукции для Украинского потребителя.

Сотрудничество

TM Thermo Alliance открыта для сотрудничества. Лучшие дилерские условия на рынке. Техническая и информационная поддержка.

От воздействия температур длина трубопровода увеличивается. Это азывается линейным расширением. Так как после нагревания изменяется структура материала. Полипропилен обладает высоким коэффициентом теплового расширения.

Как рассчитать коэффициент расширения труб

Когда рабочая среда нагревается до 70 градусов полипропиленовые трубы способны удлиняться до 1,7 см. Это важно учитывать в монтаже и при проектировании теплового водоснабжения здания. А также, при подведении отопления. Иначе трубы деформируются, крепления сорвутся, теплоотдача батарей снизится.

Читайте также:  Ободок для волос из фоамирана

Чтобы грамотно рассчитать коэффициент расширения труб, специалисты пользуются формулой. Это дает возможность определить размер увеличения полипропиленовых труб различных видов. Формула эта выглядит так: Д=к*ДТ*t.

Приведем подробную расшифровку символов:

  • Д — длина увеличенного участка после нагревания;
  • к — коэффициент температурного расширения;
  • ДТ — проект длины трубопровода в метраже;
  • t — температурная разница между носителем и воздухом в здании.

К примеру, чтобы установить систему отопления длиной в 10 метров и температурой теплоносителя в 90 градусов, с использованием армированных полипропиленовых труб. Температура в здании в процессе работы достигает 25 градусов. Строго по формуле определяется длина участка при его нагреве 0,03*(90-25)*10=19,5 мм.

Следуя из этого, к полипропиленовому трубопроводу длиной 10 м. в момент проектирования надо добавить не менее 19,5 мм. запаса.

Учет показателей линейного расширения при монтаже

При монтировании горячего теплопровода, как и отопительной системы, обязательно учитывается увеличение труб из-за воздействия на них высоких температур. У специалистов существует специальная таблица показателей на которую они и ориентируются при расчетах.

Оптимальным выбором для изготовления трубопроводов являются армированные стекловолокном материалы. Они обработаны фольгированным слоем либо стекловолокном. Это помогает поглощать тепловую энергию от теплового носителя и сокращать коэффициент расширения.

Следует учитывать, что расширение труб армированных стекловолокном также неизбежно при нагревании помещения. Поэтому, к данному материалу применяются все аналогичные расчеты.

Линейное расширение армированных полипропиленовых труб высчитывается всегда до начала монтажных работ. Чтобы избежать неприятных «сюрпризов» после установки.

Компенсатор расширения трубопровода

Механические компенсаторы необходимы для предотвращения деформации труб из-за их нагрева. Они устанавливаются на соответствующих участках трубопровода. Это своеобразные опоры способные к скольжению. Через них проходит труба.

Существует несколько разных компенсаторов:

Кроме перечисленных создан новый тип компенсатора, который назвали в честь его разработчика — компенсатор Козлова. Удобное, компактное приспособление, сходное с участком трубы.

Линейное расширение полипропиленовых труб возникает в результате воздействия разных температур, в результате чего, возникает более или менее явное изменение размеров. На практике оно может проявляться как в увеличение размеров в случае повышения температур, так и в уменьшении при снижении температур.

Читайте также:  Сырье для пластиковых бутылок

Поскольку полимерные материалы имеют увеличенный по сравнению с металлами коэффициент линейного удлинения, то при проектировании систем отопления, холодного и горячего водоснабжения, производят расчёт удлинений или укорочений трубопроводов при возникающих перепадах температур.

Линейное расширение полипропиленовых труб.

Проектирование и монтаж трубопроводов необходимо выполнять так, чтобы труба могла свободно двигаться в пределах величины расчетного расширения. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода, установкой температурных компенсаторов и правильной расстановкой опор (креплений). Неподвижные крепления труб должны направлять удлинения трубопроводов в сторону этих элементов.

Расчёт изменения длины трубопровода при изменении его температуры производится по формуле:

где ΔL – изменение длины трубопровода при его нагреве или охлаждении;
α – коэффициент теплового расширения константа мм/м С−¹;

  • Для труб PN20 равен α = 0,15 мм / мК
  • Для труб PN 25 (армированная) равен α = 0,03 мм / мК

L – расчётная длина трубопровода;
Δt – разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации °С(°К);
Δt = Tw-Tm Tw – рабочая температура жидкости;
Tm – температура воздуха при монтаже.

Расчет линейного расширения труб:

Пример 1 (расширение):

Линейное расширение полипропиленовых труб которое необходимо учитывать при проектировании систем горячего водоснабжения и отопления.

  • L (длина трубопровода) = 3 м;
  • Tw (температура теплоносителя) = 75ºС
  • Tm (температура воздуха) = 20ºС
  • ΔL (разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации) =

– Труба PN20 α х L х ΔТ = 0,15 х 3 х 55 = 24,75 мм

– Труба PN25 (армированная) α х L х ΔТ = 0,03 х 3 х 55 = 4,95 мм

В этом случае труба подвергается положительному изменению (расширению) от своей первоначальной длины.

Пример 2 (сокращение)

Его необходимо учитывать при проектировании систем кондиционирования и охлаждения.

  • L (длина трубопровода) = Зм
  • Tw (температура теплоносителя) = 5°С
  • Тм (температура воздуха) = 20°С
  • ΔL (разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации) =

– Труба PN20 α х L х ΔТ = 0,15 х 3 х (-15) = -6,75 мм

– Труба PN25 (армированная) AL = α х L х ΔТ = 0,03 х 3 х (-15) = -4,95 мм

В этом случае труба подвергается отрицательному изменению (сокращению) от своей первоначальной длины.

“>

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector