Сильфонный компенсатор для трубопроводов

Сильфонный компенсатор для трубопроводов

Сильфонный компенсатор для трубопроводов
0
04 апреля 2018

 

сильфонный компенсатор для трубопроводов

Характеристика и назначение сильфонного компенсатора

Сильфонный компенсатор – устройство с определенной величиной деформации. Спектр его применения обширен:

  • компенсация температурных расширений элементов трубопроводов, отклонений от соосности после монтажа;
  • нивелирует вибрацию от работающего оборудования;
  • обеспечивает герметичность трубных соединений.

Его использование особенно важно в многоэтажных домах, для снижения нагрузок на горизонтальные отводы между этажами. Он представляет собой металлическую гофрированную оболочку. При перепаде температуры, давления и других параметров размеры трубы изменяются. Рабочая часть компенсатора (сильфон), растягиваясь или сжимаясь, компенсирует эти смещения.

Содержание

Принцип действия конструкции

Жидкость, газы или другие вещества, транспортируемые трубопроводами, удерживаются в определенных температурных пределах, в то время как окружающая среда подобной стабильности не имеет. При пониженной температуре воздуха, металл сжимается, повышенной – наоборот, расширяется. Эти процессы способны вызвать разгерметизацию и разрушение трубных соединений и опор трубопроводов.

Ресурсные испытания осевых сильфонных компенсаторов

Сильфонный компенсатор, вследствие эластичности и упругости, способен предотвратить нежелательные последствия температурного расширения или сужения и обеспечить целостность конструкции. Основной его элемент – сильфон – обладает многослойной гофрированной поверхностью, способной выдерживать значительные температурные и другие воздействия, обеспечивая при этом герметичность. На компенсаторе могут быть установлены один или несколько сильфонов.

Расширение трубы может происходить в двух направлениях – по оси и радиально. При этом важно обеспечить правильное закрепление скользящих и неподвижных участков трубопровода.

Виды компенсаторов

Конструкция устройства может быть различной, в зависимости от назначения: нивелирование углового или продольного смещения, нарушений соосности, компенсация вибрации.

По характеру воспринимаемой нагрузки сильфонные компенсаторы классифицируются на несколько видов.

Осевой компенсатор (аксиального действия) – нивелирует увеличение или уменьшение осевого размера.

Угловой компенсатор (ангулярного действия) – позволяет компенсировать смещение патрубковых осей. Это изделие выполнено с изогнутой по дуге осью сильфона.

Сдвиговый компенсатор – предназначен для компенсации смещения в радиальном направлении, например, при подключении оборудования или несоосности труб.

Сильфонный компенсатор универсального действия – оборудованы внутренним экраном, устройствами сдвига и поворота. Этот узел включает один или два сильфона и соединительную арматуру. Обладает универсальным действием и способен компенсировать все перечисленные виды нагрузок.

В зависимости от исполнения, они классифицируются следующим образом:

  • по величине рабочего давления, создаваемого потоками воды или другими средами в трубопроводе;
  • по размеру условного диаметра;
  • по характеру температурного режима;
  • для перемещения какой среды предназначены: вода, газ, пар, нефтепродукты, агрессивные вещества.

Изготавливается сильфонный компенсатор из нескольких слоев нержавеющей легированной стали марок 08Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, сохраняющих работоспособность в высоких пределах колебания температуры и давления.

Качество материала проверяется на заводе-изготовителе, с обязательным контролем его химических и механических свойств. Это обеспечивает большую надежность в эксплуатации, защиту конструктивов от возможных гидроударов, перепадов давления, температурного растяжения и сжатия, изгиба и других воздействий.

Куда именно ставят сильфонные компенсаторы?

Сильфонный компенсатор широко распространен в разных сферах:

  • в отопительных системах жилых домов или производственных зданий, в системах водоснабжения;
  • на газо- и нефтеперерабатывающих производствах;
  • в объектах военно-промышленного комплекса;
  • в химической, нефтяной и пищевой промышленности;
  • в автомобилестроительном производстве;
  • на заводах по производству криогенного оборудования.

Они могут быть установлены:

  • в местах стыков труб, которые невозможно соединить в связи с присутствием отклонений в соосности;
  • при подключении к трубопроводу различных устройств и потребителей.

Эти устройства обладают высокой надежностью эксплуатации, долговечностью, они легко монтируются и просты в обслуживании, характеризуются небольшими габаритами, разнообразие конструкций позволяет широко применять их в различных областях. В случае необходимости они могут быть изготовлены индивидуально, по заказу потребителя.

Порядок установки

Монтаж и сборка сильфонного компенсатора включает следующие требования:

  • они устанавливаются одновременно с монтажом трубопровода;
  • необходимо соблюдать габариты при монтаже, в соответствии с проектом;
  • на корпусе устройства обозначается стрелка, указывающая направление передвижения среды трубопровода;
  • при монтаже и сборке не допускаются всяческие нагрузки.

Соединения к трубопроводу могут выполняться посредством соединительных фланцев, муфт, электро- или газосварки.

Последовательность действий при монтаже следующая:

Осевые сильфонные компенсаторы

  1. необходимо убедиться в отсутствии дефектов производителя или вследствие транспортировки;
  2. в случае необходимости (при большой массе) изделие крепится за патрубки, очищается заводская консервирующая смазка;
  3. следует убедиться в необходимости предварительного растяжения, если это предусмотрено изготовителем (указано в паспортной документации); выполняется, если это требуется с обеспечением установочной длины;
  4. концы трубопровода фиксируются на необходимом расстоянии, в зависимости от габаритов компенсатора;
  5. проверяется совпадение осей труб;
  6. выполняется стыковка компенсатора с трубами;
  7. производится соединение одного, а затем другого конца трубы с компенсатором, в зависимости от способа стыковки;
  8. фиксируют кожух компенсатора;
  9. при монтаже не допускаются изгибающие и скручивающие нагрузки на изделие.

Обязательно в процессе монтажа руководствоваться требованиями завода-изготовителя.

Сильфонный компенсатор обязательно должен устанавливаться при монтаже трубопровода для обеспечения его безопасной эксплуатации.

Выводы

Изначально компенсирование теплового расширения или сужения трубопроводов осуществлялось применением П- или Z-образной конструкции трубопроводов. Эти преднамеренные изменения позволяли частично устранить последствия влияния тепловых смещений. Но подобный способ требовал существенных затрат при строительстве, конструкции были громоздкими и недостаточно надежными.

Сильфонные компенсаторы для тепловых сетей

Немец Генрих Витценманн, владелец ювелирного завода, однажды задумался над способом предотвращения разрушения обычного резинового шланга, из которого поливали дорогу. В результате был изобретен металлорукав, который, после некоторой доработки, используется и поныне. Именно это изделие явилось основой первого компенсатора, запатентованного в 1885 г.

Это изобретение позволило указанному предпринимателю со временем полностью отказаться от ювелирного бизнеса и заняться производством металлических рукавов. Его фирма существует и в настоящее время.

Видео по теме: Сильфонный компенсатор

Источник

Презентационное видео ООО «Гранат»
сильфонный компенсатор для трубопроводов

Источник2

Вопрос обеспечения безопасности при транспортировке различных сред является очень важным. Именно поэтому речь пойдет о применении сильфонных компенсаторов как об одном из способов обеспечения надежности и долговечной работы систем коммуникаций.

При транспортировке жидкостей или газов участки трубопровода подвергаются постоянному воздействию внешних отрицательных факторов, к которым относят расширение и сжатие при перепаде температуры, механические волны, изменение параметров перекачиваемого вещества и напряжение по причине оседания фундамента. С целью снижения вероятности возникновения деформации и увеличения продолжительности периода работы коммуникаций применяются компенсаторы сильфонного типа, уменьшающие различные типы нагрузки.

Материалом для изготовления сильфонных компенсаторов является нержавеющая сталь, способная оставаться работоспособной в высоком диапазоне температур и давлений. Этим объясняется высокая надежность компенсирующих устройств данного типа в вопросе защиты коммуникаций от негативных последствий гидроудара, растяжений, изломов и остальных деформаций.

Сальниковые компенсаторы относятся к скользящим устройствам осевого действия, которые компенсируют возмущения при помощи телескопической трубы или сжатием вставок-пружин.

Компенсирующие устройства применяются:

  • в местах соединения участков трубопровода, не обладающих сносностью прижаться друг к другу;
  • в местах подключения различных механизмов к трубопроводу.

Устройства и типы

В конструкции компенсирующего устройства выделяют сильфон и арматуру. Сильфон это труба с тонкими стенками, изготавливаемая из нержавеющей стали или композитов в виде гофры. Число и толщина гофр, влияющие на прочностные характеристики, определяются на основе перекачиваемой среды и параметров работы.

Перемещение трубы может быть угловым, линейным или сдвиговым. Кожух примыкает к соединительным элементам в виде специальных трубок с целью защиты конструкции.

Арматура отличается по конструкции, выбор конкретной находится в зависимости от вида объекта и выполняемых функций. По виду соединительной арматуры компенсирующие устройства сильфонного типа различают на соединяемые фланцем и сваркой. Шарниры и другие подвижные конструкции являются составляющими элементами арматуры.

В большинстве случаев арматура изготавливается из латуни, бронзы или нержавеющей стали Компенсаторы сильфонного типа дают возможность создавать соединения, которые не смогут пропустить ни жидкость, ни газ даже в условии постоянных нагрузок. При перепаде температуры и давления устройство подвергается некоторому сужению или расширению. Отказ от применения компенсаторов значительно снижает срок службы коммуникации. Главными параметрами компенсаторов считают их габариты, форму и значение максимального давления.

По виду деформации компенсирующие устройства различают на:

  • с внутренним экраном или защитным кожухом
  • по марке нержавеющей стали, используемой для изготовления сильфона;
  • по марке нержавеющей стали, используемой для изготовления кардана, шарнира, стяжной шпильки;
  • с фланцевым, резьбовым и сварным соединением к трубе;

По исполнению эти устройства различают на:

  • по условному диаметру;
  • по рабочему давлению;
  • по температурному режиму;
  • по перемещаемой среде: водные, газовые, паровые, для нефтепродуктов, для агрессивных веществ.

Где применяются компенсаторы. Их преимущества.

Компенсирующие устройства сильфонного типа широко применяют в различных областях. К ним можно отнести:

  • системы отопления домов и промышленных площадей;
  • предприятия нефтяной и газовой промышленности;
  • объекты ВПК
  • химическое, энергетическое и пищевое производства;
  • объекты автомобильной отрасли;
  • заводы по выпуску криогенной техники.

К преимуществам этих устройств относят:

  • высокую надежность;
  • долговечность;
  • легкость обслуживания и монтажа;
  • небольшие размеры;
  • различные конфигурации
  • возможность изготовления по персональному заказу.

Обозначение компенсаторов сильфонного типа.

Рассмотрим это на примере следующего сильфонного компенсатора, имеющего обозначение:1КСОFр.K3 150-15-100-10-10.

Первая цифра 1 говорит о числе секций устройства. КСО обозначает тип компенсатор, в данном случае: осевой компенсатор сильфонного типа. Fp говорит о соединении фланец плюс патрубок. Та же буква, но без знака в нижнем регистре обозначает соединение только фланцем. Буква К означает присутствие в конструкции защитного кожуха, а буква З — внутреннего экрана. Цифра 150 помогает установить условный диаметр устройства, а 15 понять условное рабочее давление. Далее идет ряд из трех цифр, обозначающий компенсирующую способность. Первая цифра показывает осевую, вторая сдвиговую, третья угловую. Таким образом, устройство обладает такими компенсирующими характеристиками: 110, 12, 12 миллиметров соответственно.

Цена на компенсаторы сильфонного типа составляет от 150 до 600 рублей, что делает их привлекательными для покупателя. Компенсаторы других типов стоит значительно дороже.

Требования по монтажу и сборки

Эти требования включают в себя следующее:

  • компенсаторы сильфонного типа следует монтировать в сборе одновременной со сборкой всего трубопровода;
  • монтажные габариты следует соблюдать согласно параметрам в чертежах;
  • на корпус устройства наносится стрелка, направление которой должно указывать на направление перемещения перекачиваемой среды.
  • необходимо исключить любые нагрузки при сборке.

Соединение компенсирующего устройства может осуществляться с помощью фланцев соединительных, муфты или с применением сварки.

Итак, в этой статье были рассмотрены всё, что необходимо знать о сильфонных компенсаторах. Главным выводом из всего вышесказанного является следующее: компенсирующие устройства необходимо использовать в обязательном порядке при сооружении трубопроводов с целью обеспечения надежности и более длительного периода эксплуатации.

Источник

Монтаж теплотрассы
сильфонный компенсатор для трубопроводов

Источник3

Применение компенсаторов на сегодняшний день – совершенно необходимая вещь при устройстве трубопроводов. За счет этой важной детали, в водопроводной системе выравнивается рабочее давление, ликвидируется возможность образования вихревых потоков. Если установка выполнена согласно правильной технологии, то компенсаторы обеспечат герметичность соединениям трубопроводов.

Трубный компенсатор

Немаловажно и то, что за счет их использования существенно продляется срок эксплуатации полипропиленовых трубопроводов. Сборка такого устройства очень проста, ведь компенсаторы устанавливаются по принципу конструктора.

Cодержание статьи

Условия эксплуатации

Компенсаторы для полипропиленовых трубопроводов используются в основном в установках горячего водоснабжения. И потому температура теплоносителя не должна быть больше +90ºС, при этом максимальное давление в трубопроводе может составлять до 10 атмосфер.

Компенсаторы в принципе нельзя применять при строительстве в регионах, где наружная температура опускается ниже -40ºС. Также их не рекомендуют использовать в сейсмоактивных районах, если возможная сейсмическая активность может превышать 9 баллов.

 

Установка компенсаторов возможна лишь на прямолинейных участках магистрали. При этом полипропиленовые трубы имеют свойство от повышения коэффициента линейного расширения удлиняться и провисать. И потому для магистралей длиной более 10 метров рационально использовать гибкие компенсаторы. То есть предварительно произвести расчет длины магистрали. Его конструкция позволяет быстро и без хлопот вмонтировать такое устройство в водопроводную систему.

Когда выполняется монтаж, и в самом процессе эксплуатации, необходимо не допускать затопления компенсаторов грунтовыми водами. Сами же приспособления нельзя нагружать массой труб, механизмов и разных конструкций.

Устройство и назначение (видео)

Виды и отличия

По способу применения и назначению работы компенсаторы подразделяют на такие виды:

  1. Фланцевые сильфонные. Резина, из которой изготовлен этот вид компенсаторов, позволяет погашать ударные волны, спровоцированные увеличением давления в трубопроводах. Также могут нивелировать неточность в уровне оси трубы.
  2. П-образные. Их применяют в массивных водопроводах с широкими диапазонами давления и температур. П- образные компенсаторы изготавливают из одной гнутой трубы или же из сварных труб с применением гнутых отводов. П-образные устройства не экономичны и требуют больших затрат финансов и пространства;
  3. Гибкие изделия в виде петли, предназначенные для полипропиленовых труб.
  4. Осевые сильфонные компенсаторы, представлены марками ОПН и КСО. Имеют направляющие крепежи, которые существенно облегчают монтаж. Отличаются малыми габаритами, нежели п- образные компенсаторы.
  5. Сдвиговые марки КСС. Они выполнены из двух гофр, соединенных специальной арматурой. Также компенсируют движение по двум направлениям относительно главной оси.
  6. Универсальные. Используются при любом рабочем ходе – будь то осевой, поперечный или же угловой; Заменяют сильфонные компенсаторы там, где их использование невозможно.
  7. Поворотные. Устраняют расширение трубы в месте её поворота, задают необходимый угол. Широкое применение нашли в прокладке магистралей, где запланированы повороты на 90 градусов.

Подбор и подготовительные работы

В том случае, если подбираются компенсаторы для полипропиленовых труб, необходимо учитывать диаметры обоих элементов. Они должны совпадать. В большинстве случаев используют диаметр, колеблющийся от 2 до 4 сантиметров.

 

Сильфонный осевой компенсатор

Для трубопровода в жилых зданиях рекомендуется использовать приспособления в 2 сантиметра диаметром. Одни из самых известных производителей компенсаторов – фирмы Kayse и Kompencator PPHV. Они уже долгое время занимают лидирующие роли на рынке трубопроводной продукции и прославились своим качеством.

Подбирая компенсаторы, проводят расчет 3 важных параметров: Диаметр (Ду), Давление (Ру), а также максимальную компенсирующую способность в миллиметрах. Скользящие опоры должны иметь охватывающие свойства, например хомуты, рамочные опоры и т.п., также желательно отсутствие больших сил трения. Рационально применять фторопластовые прокладки. Они обеспечивают отсутствие заклиниваний и перекосов при разнонаправленном движении труб.

Перед установкой компенсатора, нужно произвести расчет возможных влияющих сил, таких как сила трения, коэффициент упругости сильфонов и др. Первоочередной задачей является монтаж опоры, которая будет воспринимать давление от компенсатора. В тех местах, где трубы соединяются с агрегатами, такими как насосы, компрессоры, установка опор также предпочтительна.

Процесс монтажа

 

Монтаж и его технология во многом зависят от того, какой компенсатор был подобран для работ. Использование лишь нарезного монтажа не гарантирует надежности работы трубопроводов. Потому рекомендуется применить сварку, как проверенный временем монтаж.

Можно выделить такие этапы сварочных работ:

  1. Подготовительные мероприятия. Проверка изделия на наличие дефектов, подготовка рабочего места, растяжка компенсаторов.
  2. Расчет магистрали. Необходимо точно спланировать систему трубопроводов и произвести расчет расстояния между опорами на магистрали.
  3. Нарезка трубопровода. Расчет длины элементов труб.
  4. Сварка труб воедино и установка компенсаторов.

Участок компенсатора, который будет входить в трубу, следует основательно зачистить. Все части конструктивного узла постепенно разогреваются и только потом соединяются. В процессе остывания нужно жестко зафиксировать трубы и компенсирующее устройство, иначе возможны протечки в будущем. Если обнаружены нарушения герметичности соединения, то изделие демонтируется и подлежит замене. Ремонту и техобслуживанию компенсаторы не подлежат.

Выделяют 2 способа соединения труб: сварное и фланцевое. В случае применения сварки, компенсатор становится несъемным, удалить его можно будет лишь болгаркой или другим инструментом. Поэтому необходима детальная точность, когда выполняется расчет будущей конструкции. Диаметры элементов, толщина их стенок и внутреннее сечение должны идеально совпадать.

Схема монтажа компенсаторов

Для создания сварочных швов на полипропиленовых трубах используется специальная сварка для таких труб, но с тем же успехом можно использовать и фитинги. Их металлическая резьба дает возможность соединять трубопроводные системы с другими устройствами.

При использовании фланца, труба остается нетронутой, так как соединение происходит со встречным фланцем. Это позволяет сделать соединение разъемным. И если возникнет аварийная ситуация, то не составит труда заменить сильфонные компенсирующие устройства в кратчайшие сроки.

Правила монтажа

Учитывая характерные особенности монтажа, следует выделить такие нюансы этого процесса:

  • монтаж целесообразен только на прямолинейном участке магистрали;
  • необходимо выполнить расчет линейного теплового расширения;
  • следует изучить все технические характеристики изделия, а также труб, для которых оно будет применяться;
  • компенсатор нужно заранее проверить на наличие трещин, повреждений и других дефектов. Использование бракованного материала может привести к опасным последствиям;
  • установка компенсаторов производится не чаще, чем одно изделие на 2 неподвижные опоры. Рекомендуется устанавливать сильфонные компенсаторы в непосредственной близости от опоры;
  • перед сваркой трубопроводный узел следует обмотать асбестовой тканью. Она защитит приспособление от возможности попадания металлических брызг;
  • когда монтаж завершен, проводят гидравлические испытания и устанавливают специальные кожухи, способствующие теплоизоляции;
  • процесс опрессовки нельзя проводить до тех пор, пока монтаж трубопроводов не завершится полностью.
Источник

Источник4

Сильфонные компенсаторы — важные детали трубопроводов

Обычный сильфонный компенсатор (см. рис. 1) используется в различных системах, где нужно поглотить тепловое расширение трубопроводов. При прохождении горячей рабочей среды через трубу она нагревается и расширяется. Данное расширение приводит к увеличению длины трубопровода, что вызывает возникновение напряжений в определенных местах трубопроводной системы, которые могут ее вывести из строя. Для поглощения тепловых удлинений трубопровода и предотвращения его разрушения часто используются осевые сильфонные компенсаторы.

Рекомендации по монтажу осевого сильфонного компенсатора. Для правильного подбора компенсатора сначала нужно рассчитать удлинение трубы.

1) Максимальное удлинение трубопровода в результате термического расширения металла может быть рассчитано по формуле:∆L = α•∆T•L,где:∆L – тепловое расширение трубопровода (мм);  α – коэффициент линейного теплового расширения (мм/м °С) (табличная величина);∆T – разница между рабочей температурой и температурой окружающей среды (°С);L – длина трубы между двумя неподвижными опорами (м).Если ∆L определено со знаком «минус», то это значит, что происходит сжатие.

2) Важно помнить, что между двумя неподвижными опорами допускается установка только одного компенсатора.

3) Скользящие и неподвижные опоры должны быть размещены так, как показано на рис. 2, где:  D – диаметр трубопровода; L1 = D (Это расстояние может быть больше.  Главное условие – компенсатор не должен быть поврежден из-за маленького расстояния до опоры); L2 = 4D; L3 = 14D. Значения L4 и L5 должны выбираться из графика стандарта EJMA (график на рис. 12).

4) Ось участка трубопровода, на котором устанавливается сильфонный компенсатор, и ось компенсатора должны совпадать (см. рис. 3).

5) Фланцы должны быть соединены ровно (рис. 4).

6) При установке компенсатора следует беречь гофры от искр сварки и других возможных повреждений. Накройте компенсатор любым материалом (рис. 5), который предотвратит попадание искр от сварки на сильфон.

7) Если компенсатор оснащен внутренним стаканом, то он может работать только в одном направлении. Рабочая среда должна проходить через него согласно направлению стрелки, которая изображена на сильфоне (см. рис. 6).

8) Осевой сильфонный компенсатор может работать только в одном направлении, вдоль оси. Он не может компенсировать любые другие нагрузки. Поэтому, компенсатор не должен подвергаться вращательным нагрузкам, рис. 7.

9) Во время монтажа и во время работы системы сильфон компенсатора не должен соприкасаться с другими деталями, которые могут его повредить. Соединение фланцев болтами должно производится как показано на рис. 8.

10) Для получения максимального срока службы и максимально возможной компенсационной способности компенсатора его нужно предварительно растянуть. Предварительное растяжение проводят из-за того, что большинство компенсаторов работают на сжатие. Ниже представлена схема (рис. 9) и формула для определения предварительного растяжения. PS =     – ∆L где: PS – величина предварительного растяжения; ∆L – тепловое расширение трубопровода; Ті – температура окружающей среды во время монтажа компенсатора; Тmin – минимальная рабочая температура; Тmax – максимальная рабочая температура.

11) Компенсатор может быть предварительно растянут на заводепроизводителе. Для этого он комплектуется дополнительными стержнями предварительной растяжки, которые нужно снять после установки компенсатора (рис. 10).

12) Компенсаторы для системы центрального отопления поставляются уже предварительно растянутыми и готовыми к эксплуатации, рис. 11. Выбор расстояния L4 и L5 между опорами при установке компенсаторов следует осуществлять по графику на рис. 12. Например, при максимальном давлении 8,5 бар и при диаметре трубы 5” расстояние между опорами должно быть 13 м. Применение компенсаторов поможет сохранить долговечность трубной системы и уберечь ее от разрушений в результате тепловых расширений и механических колебаний. Правильный монтаж компенсаторов и соблюдение рекомендаций производителя – залог длительного срока службы всей трубопроводной системы.

 

 

Предыдущая    Следующая

Источник

Тема #3. Тепловое расширение полипропиленового напорного трубопровода.
Компенсатор сильфонный осевой Ду 50 фланцевый с нержавеющей вставкой

Комментировать
0
Это интересно

Расчет нагрузки двутавра Без рубрики
1 комментарий

Какой вес выдерживает анкерный болт? Без рубрики
1 комментарий

Гриндер своими руками, чертежи Без рубрики
0 комментариев

Монтаж воздуховода для кухонной вытяжки Без рубрики
0 комментариев
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит