การคำนวณข้อต่อขยายรูปตัวยู การคำนวณการขยายตัวทางความร้อนของท่อ

ข้อมูลเบื้องต้น:

เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อโค้งงอมีรัศมี NS = 1 NS, อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น  = 110 ° C และอุณหภูมิดิน NS กรัม= 4 ° C;

1. การยืดเส้นตรงของส่วนชดเชยของท่อความร้อน

∆L = a * l (t 1 -NS VC ), mm

∆L = 1.2 0.01 (110 - (- 25)) 48 = 81.64

พิจารณาก่อนการยืดตัวของข้อต่อขยาย

∆X = ε *∆ หลี่

∆X =0.5 81.64 = 40.82

คำนวณสำหรับส่วนที่ 11 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ0.07

3. ส่วนเทคโนโลยี

3.1 คำอธิบายของระบบจ่ายความร้อนที่ออกแบบ

ในโครงการพัฒนาหลักสูตรที่เปิดกว้าง รวมศูนย์ น้ำ. ระบบรถขึ้นอยู่กับองค์ประกอบสามประการ:

แหล่งความร้อน

ผู้บริโภคความร้อน

เครือข่ายทำความร้อน

ระบบจ่ายความร้อนแบบเปิดเป็นระบบที่ดึงน้ำร้อนตามความต้องการของผู้บริโภคโดยตรงจากเครือข่ายการทำความร้อน ในกรณีนี้ ปริมาณน้ำอาจบางส่วนหรือทั้งหมด น้ำร้อนที่เหลืออยู่ในระบบใช้สำหรับทำความร้อนและระบายอากาศ ในกรณีนี้ ปริมาณการใช้น้ำในเครือข่ายทำความร้อนจะถูกชดเชยด้วยปริมาณน้ำเพิ่มเติมที่จ่ายให้กับเครือข่ายทำความร้อน ข้อได้เปรียบหลักของระบบจ่ายความร้อนแบบเปิดคือประโยชน์ทางเศรษฐกิจ การผลิตพลังงานความร้อนดำเนินการดังนี้: แบบแผนของโรงต้มน้ำร้อน

ตามเงื่อนไขในการป้องกันการกัดกร่อนของโลหะ อุณหภูมิของน้ำที่ทางเข้าของหม้อไอน้ำเมื่อทำงานกับเชื้อเพลิงก๊าซต้องมีอย่างน้อย 60 ° C เพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวของไอน้ำที่มีอยู่ในก๊าซไอเสีย เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำที่ไหลกลับมักจะต่ำกว่าค่านี้เสมอ ในโรงต้มน้ำที่มีหม้อต้มเหล็ก ส่วนหนึ่งของน้ำร้อนจะถูกส่งไปยังท่อส่งกลับโดยปั๊มหมุนเวียน น้ำแต่งหน้าเข้าสู่ท่อร่วมของปั๊มเครือข่ายจากถัง (ปั๊มที่ชดเชยการใช้น้ำที่ผู้บริโภค) น้ำเริ่มต้นที่ปั๊มจ่ายผ่านเครื่องทำความร้อน ตัวกรองการบำบัดน้ำเคมี และหลังจากการทำให้อ่อนตัว ผ่านเครื่องทำความร้อนเครื่องที่สอง ซึ่งจะถูกทำให้ร้อนถึง 75-80 ° C จากนั้นน้ำจะเข้าสู่คอลัมน์ของเครื่องกรองอากาศแบบสุญญากาศ สูญญากาศใน deaerator จะคงอยู่โดยการดูดส่วนผสมของไออากาศจากคอลัมน์ deaerator โดยใช้เครื่องพ่นไอน้ำ ของเหลวในการทำงานของอีเจ็คเตอร์คือน้ำที่ปั๊มจ่ายจากถังของอีเจ็คเตอร์ ส่วนผสมของไอน้ำและไอน้ำที่ถอดออกจากหัวกรองอากาศจะผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน - เครื่องทำความเย็นแบบไอระเหย ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้ การควบแน่นของไอน้ำจะเกิดขึ้น และคอนเดนเสทจะไหลกลับเข้าสู่คอลัมน์ deaerator น้ำกลั่นจะไหลด้วยแรงโน้มถ่วงไปยังปั๊มแต่งหน้า ซึ่งส่งไปยังท่อร่วมดูดของปั๊มเครือข่ายหรือไปยังถังเก็บน้ำสำหรับแต่งหน้า

การให้ความร้อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของการบำบัดทางเคมีและแหล่งน้ำจะดำเนินการโดยน้ำที่มาจากหม้อไอน้ำ ในหลายกรณี ปั๊มที่ติดตั้งบนไปป์ไลน์นี้ (แสดงโดยเส้นประ) ยังใช้เป็นปั๊มหมุนเวียนอีกด้วย หากห้องหม้อไอน้ำร้อนติดตั้งหม้อไอน้ำแล้วจะได้รับน้ำร้อนสำหรับระบบทำความร้อนในเครื่องทำน้ำร้อนด้วยไอน้ำบนพื้นผิว เครื่องทำน้ำร้อนแบบไอน้ำมักจะเป็นแบบตั้งอิสระ แต่ในบางกรณีมีการใช้ฮีตเตอร์ซึ่งรวมอยู่ในวงจรการไหลเวียนของหม้อไอน้ำ รวมทั้งสร้างขึ้นบนหม้อไอน้ำหรือติดตั้งในหม้อไอน้ำ โครงการนำรูปแบบการเชื่อมต่อของระบบทำความร้อนและน้ำร้อนมาใช้ตามหลักการของการควบคุมแบบคู่ (ดูแผ่นที่ 2) การติดตามพลังงานความร้อนดำเนินการเกี่ยวกับน้ำสองท่อเครือข่ายระบบทำความร้อนแบบตายตัว (ดูแผ่นที่ 1.2 ). ความยาวของเครือข่ายความร้อนจากโรงต้มน้ำถึงผู้บริโภคที่อยู่ไกลที่สุดคือ 262 ม. เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะถูกเลือกตามการคำนวณทางไฮดรอลิก (ดูย่อหน้าที่ 2.4) และอยู่ในช่วง 50 ถึง 380 มม. มีการติดตั้งข้อต่อขยายรูปตัวยูตามเส้นทางของยานพาหนะในส่วนที่ 9 และ 11 สำหรับการกระจายความร้อนการสูบจ่ายตามเส้นทางนั้นจัดทำโดยโหนดไปป์ไลน์ที่ติดตั้งวาล์ว ในช่วงสมัยโซเวียต ประมาณ 50% ของระบบจ่ายความร้อนทั้งหมดเป็นแบบเปิด มีข้อเสียหลายประการของระบบดังกล่าว ประการแรก - คุณภาพน้ำที่ถูกสุขอนามัยและถูกสุขลักษณะต่ำ อุปกรณ์ทำความร้อน, เครือข่ายท่อส่งน้ำ, กลิ่น, สิ่งสกปรกต่างๆและแบคทีเรียปรากฏขึ้น วิธีการต่าง ๆ ที่ใช้ในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ในระบบเปิด แต่การใช้วิธีการเหล่านี้ลดผลกระทบทางเศรษฐกิจ

3.2 การทำงานของระบบจ่ายความร้อน

ชุดงานบำรุงรักษาระบบจ่ายความร้อนให้อยู่ในสภาพดีและใช้งานได้ตามที่ตั้งใจไว้ ในเมืองใหญ่และพื้นที่อุตสาหกรรมมีการสร้างองค์กรพิเศษสำหรับการทำงานของเครือข่ายทำความร้อนจากโรงต้มน้ำอำเภอโรงต้มและเครือข่ายทำความร้อนจากพวกเขา โครงสร้างองค์กรของการดำเนินงานขององค์กรจัดหาความร้อนขึ้นอยู่กับความจุลักษณะของผู้บริโภคและแหล่งความร้อน หน่วยโครงสร้างเช่น พื้นที่เครือข่าย บริการด้านวิศวกรรม และฝ่ายผลิต และฝ่ายเทคนิค เกี่ยวข้องโดยตรงกับการดำเนินงาน หน่วยการผลิตและเทคนิคหลักคือเขตเครือข่ายซึ่งดำเนินการทั้งหมดของเครือข่ายและโครงสร้างของพวกเขา ดำเนินการควบคุมความร้อนของผู้บริโภค จัดจำหน่ายและบัญชีสำหรับความร้อน เขตเครือข่ายมีเจ้าหน้าที่ของเครือข่ายและโปรแกรมรวบรวมข้อมูลจุดความร้อน เจ้าหน้าที่ซ่อม และผู้ปรับแต่ง กิจกรรมการดำเนินงานของเขตที่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์กับผู้บริโภคดำเนินการโดยเจ้าหน้าที่ที่ปฏิบัติงานตลอดเวลา พื้นที่เครือข่ายได้รับความช่วยเหลือ บริการด้านวิศวกรรมต่อไปนี้: การซ่อมแซมเครือข่ายทำความร้อน, บริการกู้คืนฉุกเฉินของระบบจ่ายความร้อน, สิ่งอำนวยความสะดวกทางไฟฟ้า, การเชื่อมต่อ, การจ่าย, การตรวจสอบความร้อน, ห้องปฏิบัติการการผลิต, เครื่องมือวัดและระบบอัตโนมัติ, แผนก ACS บริการจัดส่งและแผนก ACS ถูกสร้างขึ้นสำหรับการควบคุมการจ่ายความร้อนและการทำงานของระบบควบคุมการจ่ายความร้อนแบบอัตโนมัติสำหรับการจ่ายความร้อนแบบรวมศูนย์และระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีของการจ่ายความร้อนแบบรวมศูนย์ สำหรับการบำรุงรักษาสมาคมความร้อนและพลังงานจะมีการสร้างฐานการซ่อมแซมและการผลิตซึ่งให้: การซ่อมแซมอุปกรณ์ขนาดกลางและขนาดใหญ่การปรับปรุงโครงสร้างอาคารของเครือข่ายความร้อน การกู้คืนฉุกเฉินทำงานด้วยความช่วยเหลือจากทีมเคลื่อนที่ การปรับและทดสอบอุปกรณ์สำหรับโรงต้มน้ำ สถานีสูบน้ำ จุดทำความร้อน การผลิตชิ้นส่วนอะไหล่และผลิตภัณฑ์ การจัดเก็บอุปกรณ์ วัสดุ อุปกรณ์ ในระหว่างการทำงานของระบบจ่ายความร้อน การทดสอบไฮดรอลิกและอุณหภูมิอย่างเป็นระบบมีความสำคัญอย่างยิ่ง จุดประสงค์ของการทดสอบไฮดรอลิกคือเพื่อระบุพื้นที่ของท่อส่งความร้อนที่มีการกัดกร่อนภายนอกหรือภายใน ทุก ๆ ปีในฤดูร้อน ท่อส่งความร้อนทั้งหมดจะได้รับการทดสอบความแน่นและความแข็งแรงโดยใช้จุดทดสอบแรงดันแบบอยู่กับที่และเครื่องอัดปั๊มแบบเคลื่อนที่ จุดประสงค์ของการทดสอบอุณหภูมิคือเพื่อตรวจสอบความแข็งแรงของอุปกรณ์เครือข่ายทำความร้อนในสภาวะของการเสียรูปของอุณหภูมิและเพื่อกำหนดความสามารถในการชดเชยที่แท้จริงของข้อต่อการขยายตัวของเครือข่าย ในระหว่างการทดสอบ อุณหภูมิของน้ำในท่อจ่ายจะคงที่เท่ากับอุณหภูมิที่คำนวณได้ ในท่อส่งกลับ - ไม่สูงกว่า 90 ° C ระบบการใช้ความร้อนที่เชื่อมต่อและสร้างใหม่ทั้งหมดจะต้องดำเนินการตามกฎปัจจุบันสำหรับการก่อสร้างและการทำงานที่ปลอดภัยของท่อไอน้ำและน้ำร้อน, กฎอื่น ๆ ของ Gosgortekhnadzor ของรัสเซีย, กฎสำหรับการติดตั้งที่ใช้ความร้อนและความร้อน เครือข่ายผู้บริโภค, กฎความปลอดภัยสำหรับการติดตั้งที่ใช้ความร้อนและเครือข่ายความร้อนของผู้บริโภค , รหัสอาคารและระเบียบข้อบังคับ (SNiP) กฎเหล่านี้ และยังมีเอกสารการออกแบบและทางเทคนิคอีกด้วย

ก่อนการว่าจ้างเครือข่ายความร้อนใหม่และระบบการใช้ความร้อนจะต้องดำเนินการทดสอบการยอมรับและลูกค้าต้องได้รับการยอมรับจากองค์กรการติดตั้งตามการกระทำตามกฎปัจจุบันหลังจากนั้นจะต้องนำเสนอเพื่อตรวจสอบ และการรับเข้าปฏิบัติงานโดยหน่วยงานพลังงานของรัฐ องค์กร กำกับดูแลและจัดหาความร้อน ต้องส่งเอกสารการออกแบบและที่สร้างขึ้นพร้อมกัน

อนุญาตให้เข้าใช้ระบบการใช้ความร้อนของอาคารที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างและเครือข่ายทำความร้อนในการดำเนินการชั่วคราวสำหรับงานตกแต่งได้ โดยมีเงื่อนไขว่างานจะดำเนินการตามโครงการเริ่มต้นที่ได้รับอนุมัติและข้อสรุปของสัญญาการจัดหาความร้อน

การรับระบบการใช้ความร้อนและเครือข่ายความร้อนในการดำเนินงานทั้งแบบถาวรและชั่วคราวเป็นไปได้เฉพาะเมื่อมีบุคลากรที่ผ่านการฝึกอบรมที่ผ่านการทดสอบความรู้ในลักษณะที่กำหนดและการแต่งตั้งตามคำสั่งขององค์กร (องค์กร) ของผู้รับผิดชอบ สำหรับการประหยัดความร้อนที่ผ่านการทดสอบความรู้ตามขั้นตอนที่กำหนดไว้

รายการแหล่งข้อมูล

SNiP 2.01.01-82 อุตุนิยมวิทยาการก่อสร้างและธรณีฟิสิกส์ พ.ศ. 2525

SNiP 41-02-2003 เครือข่ายทำความร้อน พ.ศ. 2546

SNiP 2.04.01-85 *. น้ำประปาภายในและท่อน้ำทิ้งของอาคาร พ.ศ. 2528

SNiP 41-03-2003 ฉนวนกันความร้อนของอุปกรณ์ท่อ ปี 2546

SNiP 23-01-99 ภูมิอากาศวิทยาการก่อสร้าง. 1999

GOST 21.605-82 แบบโครงข่ายความร้อน (Thermal mechanical part) พ.ศ. 2529

E.Ya.Sokolov. เครือข่ายความร้อนและความร้อน M., Energoizdat, 2009., -472

B.N. Golubkov., อุปกรณ์ทำความร้อนและการจ่ายความร้อนของผู้ประกอบการอุตสาหกรรม - M. , Energia, 2008

Manyuk V.I. , Kaplinsky Ya.I. , Khizh E.B. ฯลฯ การปรับและการทำงานของเครือข่ายเครื่องทำน้ำร้อน: คู่มือ Ed. 4 Id: Doe., 2009, -432.

Borovkov V.M. การซ่อมแซมอุปกรณ์ทำความร้อนและเครือข่ายทำความร้อน (ฉบับที่ 1) Textbook., ID: Lan., 2011, -208 (แสตมป์ SPO)

หนังสืออ้างอิงวิศวกรรมความร้อน แก้ไขโดย V.N. Grenev และ P.D. Lebedev ม. "พลังงาน", 2518

R.V. Shchekin หนังสืออ้างอิงเกี่ยวกับการจ่ายความร้อนและการระบายอากาศ เล่มที่ 1, K. , "Budivelnik", 1976

เอกสารคำแนะนำ (RD) นี้ใช้กับท่อเหล็กของเครือข่ายทำน้ำร้อนที่มีแรงดันใช้งานสูงถึง 2.5 MPa และอุณหภูมิในการทำงานสูงถึง 200 ° C และท่อส่งไอน้ำที่มีแรงดันใช้งานสูงถึง 6.3 MPa และอุณหภูมิในการทำงาน สูงถึง 350 ° C วางบนฐานรองรับ ( เหนือพื้นดินและในคลองปิด) รวมถึงไม่มีช่องในพื้นดิน RD กำหนดความหนาของผนังของส่วนโค้ง ทีออฟ และไทอินตามเงื่อนไขของการรับรองความสามารถในการรับน้ำหนักจากการกระทำของแรงดันภายใน ตลอดจนการประเมินความแข็งแรงแบบสถิตและแบบรอบของไปป์ไลน์

สนิป -85

เมื่อคำนวณการรองรับ ควรคำนึงถึงความลึกของการแช่แข็งหรือการละลายของดิน การเสียรูปของดิน (การทรุดตัวและการทรุดตัว) รวมถึงการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของดินที่อาจเกิดขึ้น (ภายในขอบเขตของการรับรู้น้ำหนักบรรทุก) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับฤดูกาล , ระบอบอุณหภูมิ, การระบายน้ำหรือรดน้ำพื้นที่ที่อยู่ติดกับเส้นทาง, และเงื่อนไขอื่นๆ. 8.43. โหลดบนตัวรองรับที่เกิดจากผลกระทบของลมและจากการเปลี่ยนแปลงในความยาวของท่อภายใต้อิทธิพลของความดันภายในและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของผนังท่อควรถูกกำหนดขึ้นอยู่กับระบบที่นำมาใช้ของการวางและการชดเชยการเสียรูปตามยาวของ ไปป์ไลน์โดยคำนึงถึงความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของไปป์ไลน์บนส่วนรองรับ

การคำนวณข้อต่อขยายรูปตัวยู

เพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อน ข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูนั้นพบได้บ่อยในเครือข่ายทำความร้อนและโรงไฟฟ้า

แม้จะมีข้อเสียมากมาย ซึ่งหนึ่งในนั้นสามารถแยกแยะได้: ขนาดที่ค่อนข้างใหญ่ (จำเป็นต้องติดตั้งช่องชดเชยในระบบทำความร้อนที่มีการวางท่อ) การสูญเสียไฮดรอลิกอย่างมีนัยสำคัญ (เมื่อเทียบกับกล่องบรรจุและเครื่องเป่าลม); ข้อต่อขยายรูปตัวยูยังมีข้อดีหลายประการ

ข้อดีหลักคือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ

การคำนวณข้อต่อขยายรูปตัวยู

เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่มีส่วนโค้งงอรัศมี R = 1 ม.

การขยายงาน ล. = 5 ม.; อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น เสื้อ = 150 ° C และอุณหภูมิภายในห้อง t vk = 19.6 ° C; ความเค้นชดเชยที่อนุญาตในไปป์ไลน์ s เพิ่ม = 110 MPa ระบบทำความร้อนและระบบทำความร้อนแบบอำเภอเป็นจุดเชื่อมโยงที่สำคัญในการประหยัดพลังงานและอุปกรณ์ทางวิศวกรรมในเมืองและพื้นที่อุตสาหกรรม

ท่อเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด

การออกแบบท่อทำจากโพลีโพรพีลีนสำหรับระบบจ่ายน้ำเย็นและน้ำร้อนตามข้อกำหนดของรหัสอาคารและข้อบังคับ (SNiP) 2.04.01 85 "น้ำประปาภายในและการระบายน้ำทิ้งของอาคาร" โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของท่อโพรพิลีน

การเลือกประเภทของท่อนั้นพิจารณาจากสภาพการทำงานของท่อ: แรงดัน อุณหภูมิ อายุการใช้งานที่ต้องการ และความก้าวร้าวของของเหลวที่ขนส่ง เมื่อขนส่งของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ควรใช้สภาพการทำงานของท่อตามตาราง

2 จาก CH 550 82

การคำนวณไฮดรอลิกของท่อ PP R 80 ประกอบด้วยการกำหนด การสูญเสียความดัน(หรือแรงดัน) เพื่อเอาชนะความต้านทานไฮดรอลิกที่เกิดขึ้นในท่อ, ในส่วนที่เชื่อมต่อ, ในสถานที่ที่มีการเลี้ยวที่แหลมคมและการเปลี่ยนแปลงของเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ

การสูญเสียหัวไฮดรอลิกในท่อกำหนดโดยโนโมแกรม

หน้า 7); การปรับปรุงระบบการระบายความร้อนและไฮดรอลิกของระบบจ่ายความร้อน

ความเค้นชดเชยตามยาวดัดที่จุดยึดแบบแข็งของแขนที่เล็กกว่า b (a) = 45.53 MPa ความเค้นชดเชยตามยาวที่จุดยึดแบบแข็งของแขนที่ใหญ่กว่า b (b) = 11.77 MPa ความเค้นชดเชยตามยาวที่จุดดัด b (c) = 20.53 MPa

ผลลัพธ์ของโปรแกรม Px = 1287.88 H นำมาคำนวณ เมื่อพิจารณาภาระแนวนอนเชิงบรรทัดฐานบนตัวรองรับคงที่จำเป็นต้องคำนึงถึง: แรงที่ไม่สมดุลของแรงดันภายในเมื่อใช้ข้อต่อการขยายตัวของกล่องบรรจุในพื้นที่ที่มีการปิด วาล์วปิด, ทรานซิชัน, มุมการหมุน, ปลั๊ก; ควรพิจารณาแรงเสียดทานในตลับลูกปืนที่เคลื่อนที่ได้และกับพื้นสำหรับปะเก็นไร้ช่อง รวมทั้งปฏิกิริยาของข้อต่อขยายและการชดเชยตัวเอง

การคำนวณข้อต่อขยายรูปตัว L ออนไลน์

การคำนวณตามโปรแกรม START ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยในการทำงานของระบบไปป์ไลน์เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ อำนวยความสะดวกในการอนุมัติโครงการกับหน่วยงานกำกับดูแล (Rostehnadzor, Glavsgosexpertiza) และลดต้นทุนและเวลาในการว่าจ้าง

START ได้รับการพัฒนาโดย OOO NTP Truboprovod องค์กรผู้เชี่ยวชาญของ Rostekhnadzor มีใบรับรองความสอดคล้องจากหน่วยงานของรัฐบาลกลางสำหรับกฎระเบียบทางเทคนิคและมาตรวิทยา

เพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อน ข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูนั้นพบได้บ่อยในเครือข่ายทำความร้อนและโรงไฟฟ้า แม้จะมีข้อเสียมากมายซึ่งหนึ่งในนั้นสามารถแยกแยะได้: ขนาดค่อนข้างใหญ่ (จำเป็นต้องติดตั้งช่องชดเชยในระบบทำความร้อนที่มีการวางท่อ) การสูญเสียไฮดรอลิกที่สำคัญ (เมื่อเทียบกับกล่องบรรจุและเครื่องเป่าลม); ข้อต่อขยายรูปตัวยูก็มีข้อดีหลายประการเช่นกัน

ข้อดีหลักคือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ นอกจากนี้ ตัวชดเชยประเภทนี้ยังได้รับการศึกษาและอธิบายอย่างดีที่สุดในวรรณกรรมด้านการศึกษา ระเบียบวิธีวิจัย และการอ้างอิง อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ มักจะเป็นเรื่องยากสำหรับวิศวกรรุ่นเยาว์ที่ไม่มีโปรแกรมเฉพาะทางในการคำนวณข้อต่อการขยายตัว สาเหตุหลักมาจากทฤษฎีที่ค่อนข้างซับซ้อน โดยมีปัจจัยการแก้ไขจำนวนมาก และโชคไม่ดีที่มีการมีอยู่ของการพิมพ์ผิดและความไม่ถูกต้องในบางแหล่ง

ด้านล่างนี้คือการวิเคราะห์โดยละเอียดของขั้นตอนการคำนวณค่าชดเชยรูปตัวยูจากสองแหล่งหลัก โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อระบุการสะกดผิดและความไม่ถูกต้องที่เป็นไปได้ รวมทั้งเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์

การคำนวณทั่วไปของตัวชดเชย (รูปที่ 1, a)) ที่เสนอโดยผู้เขียนส่วนใหญ่ h ถือว่ามีขั้นตอนตามการใช้ทฤษฎีบทของ Castiliano:

ที่ไหน: ยู- พลังงานศักย์ของการเสียรูปของตัวชดเชย อี- โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุท่อ NS- โมเมนต์ความเฉื่อยของส่วนต่อขยาย (ท่อ)

ที่ไหน: NS- ความหนาของผนังโค้ง

NS NS- เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของโค้งงอ

NS- โมเมนต์ดัดในส่วนข้อต่อขยาย ที่นี่ (จากสภาวะสมดุล รูปที่ 1 ก)):

ม = ป y x - พี NS y + M 0 ; (2)

หลี่- ความยาวเต็มของตัวชดเชย NS NS- โมเมนต์ความเฉื่อยของตัวชดเชย NS xy- โมเมนต์ความเฉื่อยของแรงเหวี่ยงของตัวชดเชย NS NS- ช่วงเวลาคงที่ของตัวชดเชย

เพื่อลดความซับซ้อนของการแก้ปัญหา แกนพิกัดจะถูกถ่ายโอนไปยังจุดศูนย์ถ่วงยืดหยุ่น (แกนใหม่ Xs, ใช่), แล้ว:

NS NS = 0, เจ xy = 0.

จาก (1) เราได้รับแรงสะท้อนกลับยืดหยุ่น Px:

การเคลื่อนไหวสามารถตีความได้ว่าเป็นความสามารถในการชดเชยของตัวชดเชย:

ที่ไหน: NS NS- ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้น (1.2x10 -5 1 / องศาสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน)

NS NS- อุณหภูมิเริ่มต้น (อุณหภูมิเฉลี่ยของสัปดาห์ที่หนาวที่สุดในห้าวันในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา)

NS ถึง- อุณหภูมิสุดท้าย (อุณหภูมิสูงสุดของสารหล่อเย็น);

หลี่ อุ๊ย- ความยาวของส่วนที่ชดเชย

การวิเคราะห์สูตร (3) เราสามารถสรุปได้ว่าความยากที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดจากการกำหนดโมเมนต์ความเฉื่อย NS xsโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากจำเป็นต้องกำหนดจุดศูนย์ถ่วงของตัวชดเชยก่อน (ด้วย y NS). ผู้เขียนแนะนำอย่างสมเหตุสมผลโดยใช้วิธีการแบบกราฟิกโดยประมาณในการพิจารณา NS xsโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งแกร่ง (Karman) k:

อินทิกรัลแรกถูกกำหนดโดยเทียบกับแกน y, ญาติที่สองกับแกน y NS(รูปที่ 1). แกนของรอยต่อขยายถูกวาดเป็นมาตราส่วนบนกระดาษมิลลิเมตร แกนโค้งทั้งหมดของตัวชดเชย หลี่แบ่งออกเป็นหลายส่วน DS ผม... ระยะทางจากจุดศูนย์กลางของเส้นถึงแกน y ผมวัดด้วยไม้บรรทัด

ค่าสัมประสิทธิ์ความฝืด (Karmana) มีวัตถุประสงค์เพื่อสะท้อนผลการทดลองที่ได้รับการพิสูจน์แล้วจากการทดลองของการทำให้หน้าตัดขวางของส่วนโค้งแบนเฉพาะที่ระหว่างการดัด ซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการชดเชย ในเอกสารกำกับดูแล ค่าสัมประสิทธิ์ Karman ถูกกำหนดโดยใช้สูตรเชิงประจักษ์ที่แตกต่างจากที่ให้ไว้ใน, ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็ง kใช้เพื่อกำหนดความยาวที่ลดลง หลี่ prDองค์ประกอบโค้งซึ่งมากกว่าความยาวจริงเสมอ l NS... ในแหล่งที่มา ค่าสัมประสิทธิ์ Karman สำหรับการโค้งงอ:

โดยที่: ล. - ลักษณะโค้งงอ

ที่นี่: NS- รัศมีโค้ง

ที่ไหน: NS- มุมโค้งงอ (เป็นองศา)

สำหรับข้อศอกที่มีรอยเชื่อมและโค้งงอสั้น แหล่งที่มาแนะนำให้ใช้การอ้างอิงอื่นเพื่อกำหนด k:

ที่ไหน: ชม- ลักษณะการดัดงอของรอยเชื่อมและรอยประทับ

ที่นี่: R e - รัศมีเทียบเท่าของรอยโค้งงอ

สำหรับการโค้งงอจากส่วนสามและสี่ส่วน b = 15 องศา สำหรับส่วนโค้งสองส่วนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า แนะนำให้ใช้ b = 11 องศา

ควรสังเกตว่าในสัมประสิทธิ์ k ? 1.

เอกสารกำกับดูแล RD 10-400-01 ให้ขั้นตอนต่อไปนี้สำหรับการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น ถึง NS * :

ที่ไหน ถึง NS- ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นโดยไม่คำนึงถึงข้อ จำกัด ของการเสียรูปของส่วนปลายของส่วนโค้งของไปป์ไลน์ o - ค่าสัมประสิทธิ์คำนึงถึงความหนาแน่นของการเสียรูปที่ส่วนปลายของส่วนโค้ง

ในกรณีนี้ ถ้า สัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นจะถูกนำมาเท่ากับ 1.0

ปริมาณ ถึง NSกำหนดโดยสูตร:

ที่นี่ P - ความดันภายในส่วนเกิน MPa; Et คือโมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุที่อุณหภูมิการทำงาน MPa

สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าปัจจัยความยืดหยุ่น ถึง NS * จะมีมากกว่าหนึ่งดังนั้นเมื่อกำหนดความยาวที่ลดลงของการโค้งงอตาม (7) จำเป็นต้องใช้ค่าผกผัน

สำหรับการเปรียบเทียบ ให้เรากำหนดความยืดหยุ่นของต๊าปมาตรฐานบางตัวตาม OST 34-42-699-85 ที่แรงดันเกิน NS= 2.2 MPa และโมดูลัส อี NS= 2x 10 5 MPa สรุปผลได้ดังตารางด้านล่าง (ตารางที่ 1)

จากการวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้ สรุปได้ว่าขั้นตอนการพิจารณาค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นตาม RD 10-400-01 ให้ผลลัพธ์ที่ "เข้มงวด" มากขึ้น (ความยืดหยุ่นในการโค้งงอน้อยกว่า) ในขณะที่ยังคำนึงถึงแรงดันส่วนเกินใน ไปป์ไลน์และโมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุ

โมเมนต์ความเฉื่อยของตัวชดเชยรูปตัวยู (รูปที่ 1 b)) สัมพันธ์กับแกนใหม่ y NS NS xsกำหนดไว้ดังนี้

ที่ไหน: หลี่ NS- ลดความยาวของแกนของตัวชดเชย

y NS- พิกัดจุดศูนย์ถ่วงของตัวชดเชย:

โมเมนต์ดัดสูงสุด NS แม็กซ์(ทำหน้าที่ที่ด้านบนของข้อต่อขยาย):

ที่ไหน ชม- ส่วนยื่นของข้อต่อขยาย ตามรูปที่ 1 b):

H = (ม. + 2) R.

ความเค้นสูงสุดในส่วนของผนังท่อถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่: m1 - ปัจจัยการแก้ไข (ปัจจัยด้านความปลอดภัย) โดยคำนึงถึงการเพิ่มขึ้นของความเค้นในส่วนที่โค้งงอ

สำหรับโค้งงอ (17)

สำหรับรอยเชื่อม (สิบแปด)

W- โมเมนต์ความต้านทานของส่วนสาขา:

ความเค้นที่อนุญาต (160 MPa สำหรับตัวชดเชยที่ทำจากเหล็ก 10G 2S, St 3sp; 120 MPa สำหรับเหล็ก 10, 20, St 2sp)

ฉันต้องการทราบทันทีว่าปัจจัยด้านความปลอดภัย (การแก้ไข) ค่อนข้างสูงและเพิ่มขึ้นตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของไปป์ไลน์ที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น สำหรับการโค้งงอ 90 ° - 159x6 OST 34-42-699-85 NS 1 ? 2.6; สำหรับการโค้งงอ 90 ° - 630x12 OST 34-42-699-85 NS 1 = 4,125.

มะเดื่อ 2.

ในเอกสารคำแนะนำ การคำนวณส่วนที่มีส่วนต่อขยายรูปตัวยู ดูรูปที่ 2 ดำเนินการตามขั้นตอนการทำซ้ำ:

ระยะห่างจากแกนข้อต่อขยายไปยังส่วนรองรับคงที่ถูกตั้งค่าไว้ที่นี่ หลี่ 1 และ หลี่ 2 พนักพิง วีและกำหนดออกเดินทาง NS.ในกระบวนการวนซ้ำในสมการทั้งสองจำเป็นต้องบรรลุถึงความเท่าเทียมกัน ของค่าหนึ่งคู่ ค่าที่มากที่สุดคือ = l 2. จากนั้นกำหนดส่วนยื่นของข้อต่อขยายที่ต้องการ ชม:

สมการเป็นตัวแทนขององค์ประกอบทางเรขาคณิต ดูรูปที่ 2:

ส่วนประกอบของแรงยืดหยุ่น 1 / m 2:

โมเมนต์ความเฉื่อยรอบแกนกลาง x, y

พารามิเตอร์ความแข็งแรง เป็น:

[y sk] - แรงดันชดเชยที่อนุญาต

ความเค้นชดเชยที่อนุญาต [y sk] สำหรับท่อที่อยู่ในระนาบแนวนอนถูกกำหนดโดยสูตร:

สำหรับท่อที่อยู่ในระนาบแนวตั้งตามสูตร:

โดยที่: คือความเค้นที่อนุญาตที่อุณหภูมิการทำงาน (สำหรับเหล็ก 10G 2C - 165 MPa ที่ 100 °? t? 200 ° สำหรับเหล็ก 20 - 140 MPa ที่ 100 °? t? 200 °)

NS- เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน,

ควรสังเกตว่าผู้เขียนไม่สามารถหลีกเลี่ยงการพิมพ์ผิดและความไม่ถูกต้องได้ หากเราใช้ปัจจัยความยืดหยุ่น ถึง NS * (9) ในสูตรกำหนดความยาวที่ลดลง l NS(25) พิกัดของแกนกลางและโมเมนต์ความเฉื่อย (26), (27), (29), (30) จากนั้นจะได้ผลลัพธ์ที่ประเมิน (ไม่ถูกต้อง) เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น ถึง NS * ตาม (9) มีค่ามากกว่าหนึ่งและต้องคูณด้วยความยาวของส่วนโค้งงอ ความยาวของโค้งงอที่กำหนดจะมากกว่าความยาวจริงเสมอ (ตาม (7)) จากนั้นจึงจะได้รับความยืดหยุ่นเพิ่มเติมและความสามารถในการชดเชย

ดังนั้น เพื่อแก้ไขขั้นตอนการกำหนดลักษณะทางเรขาคณิตตาม (25) ชั่วโมง (30) จึงจำเป็นต้องใช้ค่าผกผัน ถึง NS *:

ถึง NS * = 1 / K NS *.

ในไดอะแกรมการออกแบบในรูปที่ 2 การสนับสนุนตัวชดเชยได้รับการแก้ไข ("กากบาท" มักจะใช้เพื่อแสดงถึงการสนับสนุนคงที่ (GOST 21.205-93)) ซึ่งอาจทำให้ "เครื่องคิดเลข" นับระยะทางได้ หลี่ 1 , หลี่ 2 จากการสนับสนุนคงที่ กล่าวคือ คำนึงถึงความยาวของส่วนค่าตอบแทนทั้งหมด ในทางปฏิบัติการเคลื่อนไหวด้านข้างของส่วนรองรับการเลื่อน (แบบเคลื่อนย้ายได้) ของส่วนที่อยู่ติดกันของไปป์ไลน์มักจะถูกจำกัด จากการเคลื่อนที่เหล่านี้ แต่จำกัดการเคลื่อนไหวด้านข้างของตัวรองรับและควรนับระยะทาง หลี่ 1 , หลี่ 2 ... หากคุณไม่จำกัดการเคลื่อนที่ตามขวางของไปป์ไลน์ตลอดความยาวจากส่วนรองรับคงที่ไปจนถึงส่วนรองรับคงที่ อาจมีอันตรายจากส่วนไปป์ไลน์ที่ใกล้กับส่วนต่อขยายที่ออกจากส่วนรองรับมากที่สุด เพื่อแสดงให้เห็นข้อเท็จจริงนี้ รูปที่ 3 แสดงผลการคำนวณการชดเชยอุณหภูมิของส่วนของท่อส่งหลัก DN 800 ที่ทำจากเหล็ก 17G 2C ที่มีความยาว 200 ม. ความแตกต่างของอุณหภูมิจาก - 46 C °ถึง 180 C °ในโปรแกรม MSC Nastran การเคลื่อนที่ด้านข้างสูงสุดของจุดศูนย์กลางของข้อต่อขยายคือ 1.645 ม. ค้อนน้ำที่มีศักยภาพยังก่อให้เกิดความเสี่ยงเพิ่มเติมที่จะตกรางจากฐานรองรับท่อ ดังนั้นการตัดสินใจเรื่องความยาว หลี่ 1 , หลี่ 2 ควรใช้ด้วยความระมัดระวัง

มะเดื่อ 3.

ที่มาของสมการแรกใน (20) ไม่ชัดเจนทั้งหมด ยิ่งไปกว่านั้น มันไม่ถูกต้องตามมิติ อันที่จริงในวงเล็บภายใต้เครื่องหมายโมดูลัสจะมีการเพิ่มค่า NS NSและ NS y (l 4 +…) .

ความถูกต้องของสมการที่สองใน (20) สามารถพิสูจน์ได้ดังนี้:

เพื่อให้มีความจำเป็นที่:

เป็นอย่างนี้จริง ๆ ถ้าเราใส่

สำหรับโอกาสพิเศษ หลี่ 1 = หลี่ 2 , NS y =0 ใช้ (3), (4), (15), (19) หนึ่งสามารถมาถึง (36) สิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงว่าในระบบสัญกรณ์ใน y = y NS .

สำหรับการคำนวณเชิงปฏิบัติ ฉันจะใช้สมการที่สองใน (20) ในรูปแบบที่คุ้นเคยและสะดวกกว่า:

โดยที่ A 1 = A [y ck]

ในกรณีพิเศษเมื่อ หลี่ 1 = หลี่ 2 , NS y =0 (ตัวชดเชยสมมาตร):

ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนของเทคนิคนี้เมื่อเปรียบเทียบกับความเก่งกาจของเทคนิค ตัวชดเชยในรูปที่ 2 สามารถเป็นแบบอสมมาตรได้ กฎเกณฑ์ช่วยให้สามารถคำนวณค่าชดเชยไม่เพียง แต่สำหรับเครือข่ายทำความร้อนเท่านั้น แต่ยังสำหรับท่อส่งแรงดันสูงที่สำคัญซึ่งอยู่ในทะเบียนของ RosTekhNadzor

ลองทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบผลลัพธ์ของการคำนวณตัวชดเชยรูปตัวยูตามวิธีการ มาตั้งค่าข้อมูลเริ่มต้นต่อไปนี้:

• ก) สำหรับข้อต่อขยายทั้งหมด: วัสดุ - เหล็ก 20; P = 2.0 MPa; อี NS= 2x 10 5 MPa; t? 200 °; โหลด - ยืดเบื้องต้น; โค้งงอตาม OST 34-42-699-85; ข้อต่อขยายถูกจัดเรียงในแนวนอนทำจากท่อที่มีขน กำลังประมวลผล;
• b) ไดอะแกรมการออกแบบที่มีการกำหนดทางเรขาคณิตตามรูปที่ 4

มะเดื่อ 4.

c) ขนาดมาตรฐานของตัวชดเชยสรุปไว้ในตารางที่ 2 พร้อมกับผลการคำนวณ

	โค้งและท่อของตัวชดเชย D n H s, mm	ขนาด ดูรูปที่ 4	ก่อนยืด m	ความเครียดสูงสุด MPa	ความเครียดที่อนุญาต MPa
				ตาม	ตาม	ตาม	ตาม

สวัสดี! เมื่อถูกความร้อน ท่อของระบบจ่ายความร้อนมักจะยาวขึ้น และความยาวที่เพิ่มขึ้นนั้นจะขึ้นอยู่กับขนาดเริ่มต้น วัสดุที่ใช้ทำ และอุณหภูมิของสารที่ขนส่งผ่านท่อ การเปลี่ยนแปลงขนาดเส้นตรงของท่ออาจนำไปสู่การทำลายเกลียว หน้าแปลน รอยเชื่อม ความเสียหายต่อองค์ประกอบอื่นๆ แน่นอนว่าเมื่อออกแบบไปป์ไลน์ต้องคำนึงถึงความยาวเมื่อถูกความร้อนและสั้นลงเมื่ออุณหภูมิต่ำเกิดขึ้น

การชดเชยตนเองของท่อความร้อนและองค์ประกอบการชดเชยเพิ่มเติม

มีปรากฏการณ์ดังกล่าวในด้านการจ่ายความร้อนเป็นการชดเชยตัวเอง สิ่งนี้เข้าใจได้ว่าเป็นความสามารถของไปป์ไลน์อย่างอิสระโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์และอุปกรณ์พิเศษเพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงขนาดที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากความร้อนเนื่องจากความยืดหยุ่นของโลหะและรูปทรงเรขาคณิต การชดเชยตัวเองทำได้ก็ต่อเมื่อมีการโค้งงอหรือโค้งงอในระบบท่อ อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการออกแบบและการติดตั้ง อาจไม่สามารถสร้างกลไกการชดเชยที่ "เป็นธรรมชาติ" จำนวนมากเช่นนี้ได้เสมอไป ในกรณีเช่นนี้ สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงการสร้างและการติดตั้งข้อต่อขยายเพิ่มเติม เป็นประเภทต่อไปนี้:

รูปตัวยู;

เลนส์;

กล่องบรรจุ;

หยัก.

วิธีการทำข้อต่อขยายรูปตัวยู

ในบทความนี้เราจะพูดถึงรายละเอียดเกี่ยวกับข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูซึ่งพบได้บ่อยที่สุดในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้หุ้มด้วยปลอกโพลีเอทิลีน ใช้ได้กับท่อส่งเทคโนโลยีทุกประเภท อันที่จริงพวกเขาเป็นหนึ่งในวิธีการชดเชยตนเอง - ในส่วนสั้น ๆ มีการโค้งหลายครั้งในรูปแบบของตัวอักษร "P" จากนั้นไปป์ไลน์ยังคงเป็นเส้นตรง โครงสร้างรูปตัวยูดังกล่าวทำจากท่อโค้งชิ้นเดียว จากส่วนท่อหรือส่วนโค้งที่เชื่อมเข้าด้วยกัน กล่าวคือทำมาจากวัสดุชนิดเดียวกันจากเกรดเหล็กเดียวกันกับท่อ

เป็นการประหยัดที่สุดในการงอข้อต่อขยายจากท่อแข็งอันเดียว แต่ถ้าความยาวรวมของผลิตภัณฑ์มากกว่า 9 เมตรให้ทำสองส่วนสามหรือเจ็ดส่วน

หากจำเป็นต้องทำข้อต่อขยายจากสองส่วน ตะเข็บจะอยู่ที่ส่วนยื่นที่เรียกว่า

การออกแบบสามส่วนสันนิษฐานว่า "ส่วนหลัง" ของผลิตภัณฑ์จะถูกสร้างขึ้นจากท่อชิ้นเดียวจากนั้นจะเชื่อมกิ่งก้านตรงสองกิ่งเข้ากับมัน

เมื่อมีเจ็ดส่วน สี่ส่วนควรเป็นศอก และอีกสามส่วนควรเป็นหัวฉีด

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่ารัศมีการโค้งงอของส่วนโค้งเมื่อเตรียมข้อต่อขยายจากส่วนตรงต้องเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสี่เส้นของท่อ สามารถแสดงได้ด้วยสูตรง่ายๆ ต่อไปนี้ R = 4D

ไม่ว่าจะทำข้อต่อขยายตามที่อธิบายไว้กี่ส่วน แนะนำให้วางรอยเชื่อมบนส่วนกิ่งตรง ซึ่งจะเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ (แต่ไม่น้อยกว่า 10 เซนติเมตร) อย่างไรก็ตาม มีการโค้งงอที่สูงชันซึ่งไม่มีองค์ประกอบตรงเลย - ในกรณีนี้ คุณสามารถเบี่ยงเบนจากกฎข้างต้นได้

ข้อดีและข้อเสียของผลิตภัณฑ์ที่เป็นปัญหา

ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ใช้ตัวชดเชยประเภทนี้สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก - สูงถึง 600 มม. ส่วนที่เป็นตัวอักษรขนาดใหญ่ "P" บนท่อเหล่านี้ในกรณีที่มีการสั่นสะเทือนให้ดับไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการเปลี่ยนตำแหน่งตามแกนตามยาว อย่างที่เป็นอยู่นี้ไม่อนุญาตให้ความผันผวน "ก้าวไปข้างหน้า" ตามระบบทำความร้อน ในท่อที่ต้องถอดประกอบเพื่อทำความสะอาด ข้อต่อขยายรูปตัวยูจะมาพร้อมกับชิ้นส่วนเชื่อมต่อบนครีบเพิ่มเติม

ผลิตภัณฑ์รูปตัวยูนั้นดีเพราะไม่ต้องการการควบคุมระหว่างการใช้งาน สิ่งนี้ทำให้พวกมันแตกต่างจากผลิตภัณฑ์ประเภทต่อมสำหรับการบำรุงรักษาซึ่งจำเป็นต้องมีห้องสาขาพิเศษ อย่างไรก็ตามสำหรับการจัดเรียงข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูจำเป็นต้องมีพื้นที่บางส่วนและไม่พบในเมืองที่สร้างขึ้นอย่างหนาแน่น

แน่นอนว่าข้อต่อขยายที่อยู่ระหว่างการพิจารณาไม่ได้มีข้อดีเพียงอย่างเดียว แต่ยังมีข้อเสียอีกด้วย สิ่งที่ชัดเจนที่สุดคือ - มีการบริโภคท่อเพิ่มเติมสำหรับการผลิตข้อต่อขยายและต้องเสียเงิน นอกจากนี้ การติดตั้งข้อต่อขยายเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าความต้านทานรวมต่อการเคลื่อนที่ของของเหลวตัวพาความร้อนเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ข้อต่อการขยายตัวดังกล่าวยังโดดเด่นด้วยขนาดที่สำคัญและความจำเป็นในการรองรับพิเศษ

การคำนวณหาข้อต่อขยายรูปตัวยู

ในรัสเซีย พารามิเตอร์สำหรับข้อต่อขยายรูปตัวยูยังไม่เป็นมาตรฐาน ผลิตขึ้นตามความต้องการของโครงการและตามข้อมูลที่กำหนดไว้ในโครงการนี้ (ประเภท, ขนาด, เส้นผ่านศูนย์กลาง, วัสดุ, ฯลฯ ) แต่แน่นอนว่าเราไม่ควรกำหนดขนาดของตัวชดเชยรูปตัวยูแบบสุ่ม การคำนวณพิเศษจะช่วยให้คุณทราบขนาดของตัวชดเชยที่จะเพียงพอที่จะชดเชยการเสียรูปของตัวทำความร้อนหลักเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ

ในการคำนวณดังกล่าวยอมรับเงื่อนไขต่อไปนี้:

ท่อทำจากท่อเหล็ก

น้ำหรือไอน้ำไหลผ่าน

ความดันภายในท่อไม่เกิน 16 บาร์

อุณหภูมิแวดล้อมในการทำงานไม่เกิน 2,000 องศาเซลเซียส

ตัวชดเชยมีความสมมาตรความยาวของแขนข้างหนึ่งเท่ากับความยาวของแขนที่สองอย่างเคร่งครัด

ไปป์ไลน์อยู่ในตำแหน่งแนวนอน

แรงดันลมและแรงอื่นๆ จะไม่กระทำต่อท่อส่ง

อย่างที่เราเห็น เงื่อนไขในอุดมคติถูกนำมาใช้ที่นี่ ซึ่งแน่นอนว่า ทำให้ตัวเลขสุดท้ายเป็นตัวเลขตามอำเภอใจและใกล้เคียงกันมาก แต่การคำนวณดังกล่าวจะยังช่วยลดความเสี่ยงของความเสียหายของท่อระหว่างการใช้งาน

และที่สำคัญอีกอย่างหนึ่ง เมื่อคำนวณการเปลี่ยนแปลงในท่อภายใต้อิทธิพลของความร้อนอุณหภูมิสูงสุดของน้ำที่ขนส่งหรือไอน้ำจะถูกนำมาเป็นพื้นฐานและอุณหภูมิแวดล้อมจะถูกตั้งไว้ที่ค่าต่ำสุด

การประกอบข้อต่อขยาย

จำเป็นต้องประกอบข้อต่อขยายบนขาตั้งหรือบนแท่นแข็งที่แบนราบอย่างสมบูรณ์ ซึ่งจะสะดวกในการเชื่อมและติดตั้ง เริ่มทำงานคุณต้องพล็อตแกนของส่วน P ในอนาคตอย่างถูกต้องและติดตั้งบีคอนควบคุมสำหรับองค์ประกอบข้อต่อการขยายตัว

หลังจากสร้างรอยต่อขยายแล้วคุณต้องตรวจสอบขนาดของมันด้วย - ความเบี่ยงเบนจากเส้นโครงร่างไม่ควรเกินสี่มิลลิเมตร

ตำแหน่งสำหรับข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูมักจะถูกเลือกไว้ทางด้านขวาของท่อความร้อน (เมื่อมองจากแหล่งความร้อนไปยังจุดสิ้นสุด) หากไม่มีพื้นที่ที่จำเป็นทางด้านขวา เป็นไปได้ (แต่เป็นข้อยกเว้นเท่านั้น) เพื่อจัดส่วนยื่นสำหรับข้อต่อขยายทางด้านซ้าย โดยไม่ต้องเปลี่ยนขนาดการออกแบบโดยรวม ด้วยวิธีแก้ปัญหาดังกล่าว จะมีไปป์ไลน์ส่งคืนที่ด้านนอก และขนาดของมันจะใหญ่กว่าที่กำหนดเล็กน้อยตามการคำนวณเบื้องต้น

การเริ่มต้นระบบหล่อเย็นจะสร้างความเครียดอย่างมากในท่อโลหะ ในการรับมือกับมัน ข้อต่อการขยายตัวรูปตัวยูควรยืดออกให้มากที่สุดระหว่างการติดตั้ง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพ การยืดตัวเสร็จสิ้นหลังจากติดตั้งและแก้ไขส่วนรองรับทั้งสองด้านของข้อต่อขยาย ไปป์ไลน์เมื่อยืดออกในโซนของการเชื่อมไปยังส่วนรองรับจะต้องไม่เคลื่อนไหวอย่างเคร่งครัด ข้อต่อขยายรูปตัวยูในปัจจุบันยืดออกโดยใช้รอก แม่แรง และอุปกรณ์อื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน ต้องระบุจำนวนการยืดเบื้องต้นขององค์ประกอบการชดเชย (หรือปริมาณการบีบอัด) ในหนังสือเดินทางสำหรับเอกสารหลักการทำความร้อนและการออกแบบ

หากมีการวางแผนที่จะจัดองค์ประกอบรูปตัวยูในกลุ่มบนท่อหลายท่อที่วิ่งขนานกัน การยืดจะถูกแทนที่ด้วยขั้นตอนเช่นการยืดท่อในสถานะ "เย็น" ตัวเลือกนี้ยังถือว่ามีขั้นตอนพิเศษสำหรับการดำเนินการตามขั้นตอนการติดตั้ง ในกรณีนี้ ก่อนอื่นควรติดตั้งข้อต่อขยายบนส่วนรองรับและรอยต่อที่เชื่อม

แต่ในขณะเดียวกัน ช่องว่างควรคงอยู่ในข้อต่อข้อใดข้อหนึ่ง ซึ่งจะสอดคล้องกับส่วนขยายที่ระบุของข้อต่อ P-expansion เพื่อหลีกเลี่ยงการลดลงของความสามารถในการชดเชยของผลิตภัณฑ์และเพื่อป้องกันการบิดเบือน สำหรับความตึงเครียด ให้ใช้ข้อต่อที่จะตั้งอยู่จากแกนสมมาตรของตัวชดเชยที่ระยะห่าง 20 ถึง 40 เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

การติดตั้งตัวรองรับ

ควรกล่าวถึงเป็นพิเศษเกี่ยวกับการติดตั้งส่วนรองรับสำหรับข้อต่อ P-expansion ต้องติดตั้งเพื่อให้ไปป์ไลน์เคลื่อนที่ไปตามแกนตามยาวเท่านั้นและไม่มีอะไรอื่น ในกรณีนี้ ตัวชดเชยจะควบคุมการสั่นสะเทือนตามยาวที่เกิดขึ้นทั้งหมด

วันนี้สำหรับข้อต่อ P-expansion จำเป็นต้องติดตั้งตัวรองรับคุณภาพสูงอย่างน้อยสามตัว ควรวางสองอันไว้ใต้ส่วนของข้อต่อขยายที่เชื่อมต่อกับไปป์ไลน์หลัก (นั่นคือใต้แท่งแนวตั้งสองอันของตัวอักษร "P") นอกจากนี้ยังอนุญาตให้ติดตั้งส่วนรองรับบนไปป์ไลน์ใกล้กับข้อต่อขยาย นอกจากนี้ควรมีอย่างน้อยครึ่งเมตรระหว่างขอบรองรับกับรอยเชื่อม การสนับสนุนอื่นถูกสร้างขึ้นภายใต้ด้านหลังของตัวชดเชย (ด้วยแท่งแนวนอนในตัวอักษร "P") ซึ่งมักจะอยู่บนระบบกันสะเทือนแบบพิเศษ

หากตัวทำความร้อนหลักมีความลาดชัน ส่วนด้านข้างขององค์ประกอบรูปตัวยูจะต้องอยู่ในระดับที่เข้มงวด (นั่นคือต้องสังเกตความลาดชัน) ในกรณีส่วนใหญ่ ข้อต่อขยายรูปตัวยูจะติดตั้งในแนวนอน หากติดตั้งตัวชดเชยในตำแหน่งแนวตั้งที่ด้านล่างจะต้องจัดระบบระบายน้ำที่เหมาะสม

ต้องป้อนข้อมูลใดเกี่ยวกับตัวชดเชยในหนังสือเดินทางของตัวทำความร้อน

เมื่อสิ้นสุดการติดตั้งตัวชดเชยรูปตัวยู ข้อมูลต่อไปนี้จะถูกป้อนลงในพาสปอร์ตของท่อความร้อน:

พารามิเตอร์ทางเทคนิคของตัวชดเชย ผู้ผลิตและปีที่ผลิต

ระยะห่างระหว่างส่วนรองรับ การชดเชย และปริมาณการยืด

อุณหภูมิแวดล้อมในช่วงเวลาที่ทำงานและวันที่ติดตั้ง

ตัวอย่างเช่น ความสามารถในการชดเชยของผลิตภัณฑ์รูปตัวยู ขึ้นอยู่กับความกว้าง รัศมีของส่วนโค้งและระยะยื่นอย่างชัดเจน