Расчет компенсации температурных удлинений трубопроводов

В тепловых сетях широко применяются сальниковые, П - образные и сильфонные (волнистые) компенсаторы. Компенсаторы должны иметь достаточную компенсирующую способность Δl_к для восприятия температурного удлинения участка трубопровода между неподвижными опорами, при этом максимальные напряжения в радиальных компенсаторах не должны превышать допускаемых (обычно 110 МПа).

Тепловое удлинение расчетного участка трубопровода, Δl мм, определяют по формуле:

(39)

где

α - средний коэффициент линейного расширения стали, мм/мᵒС (для типовых расчетов можно принятьα=1,2·10^-2 мм/мᵒС),

Δt - расчетный перепад температур, определяемый по формуле

(40)

τ₁ - расчетная температура теплоносителя, ^оС

t_нро - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, ^оС;

L - расстояние между неподвижными опорами, м.

Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов уменьшают на величину запаса - 50 мм.

При расчете самокомпенсации основной задачей является определение максимального напряжения s у основания короткого плеча угла поворота трассы, которое определяют для углов поворотов 90^о по формуле:

(41)

для углов более 90^о, т.е. 90+b, по формуле

(42)

где

Dl - удлинение короткого плеча, м;

l - длина короткого плеча, м;

Е - модуль продольной упругости, равный в среднем для стали 2· 10⁵ МПа;

d - наружный диаметр трубы, м;

n- отношение длины длинного плеча к длине короткого:

(43)

При расчетах углов на самокомпенсацию величина максимального напряжения s не должна превышать [s] = 80 МПа.

При расстановке неподвижных опор на углах поворотов, используемых для самокомпенсации, необходимо учитывать, что сумма длин плеч угла между опорами не должна быть более 60% от предельного расстояния для прямолинейных участков. Следует учитывать также, что максимальный угол поворота, используемый для самокомпенсации, не должен превышать 130^о.

Расчет компенсаторов.

Расчет компенсаторов сведен в таблицу 8.

Таблица 8

№	Участок	мм	расстояние между неподвижными опорами L, м	Длина по плану l, м	Δl, м	удлинение Δ l р с учетом предварительной растяжки	Компенсаторная ниша
Магистраль
	Аб3-УТ9	108x4			0,62172	0,31086	НК 90×45
	УТ9-УТ8	133x4			0,7536	0,3768	НК 90×45
	УТ8-УТ7	159x4,5			0,52752	0,26376	НК 120×45
	УТ7-УТ6	159x4,5			0,67824	0,33912	НК 120×45
	УТ6-УТ5	159x4,5			0,62172	0,31086	НК 120×45
	УТ5-УТ4	194x5			0,64056	0,32028	НК 120×45
	УТ4-УТ3	194x5			0,82896	0,41448	НК 120×45
	УТ3-УТ2	194x5			0,73476	0,36738	НК 120×45
	УТ2-УТ1	219x6			0,7536	0,3768	НК 120×60
	УТ1-К	219x6			0,77244	0,38622	НК 120×60
Ответвления
	Аб4-УТ9	76x3,5			0,7536	0,3768	НК 60×45
	Аб5-УТ8	45x2,5			0,48984	0,24492	НК 60×45
	Аб6-УТ7	45x2,5			0,58404	0,29202	НК 60×45
	Аб7-УТ6	32x2,5			0,7536	0,3768	НК 60×45
	Аб8-УТ5	57x3,5			0,7536	0,3768	НК 60×45
	Аб9-УТ5	108x4			0,942	0,471	НК 90×45
	Аб12-УТ4	45x2,5			0,86664	0,43332	НК 60×45
	Аб10-УТ3	108x4			0,942	0,471	НК 90×45
	Аб11-УТ2	108x4			0,942	0,471	НК 90×45
	Аб2-УТ1	89x3,5			0,5652	0,2826	НК 90×45