วิธีการชดเชยการขยายอุณหภูมิในเครือข่ายการทำความร้อน อุปกรณ์เครือข่ายทำความร้อน ท่อและการเชื่อมต่อ รองรับ การชดเชยการเปลี่ยนรูปของอุณหภูมิ

วัสดุใด ๆ: ของแข็ง, ของเหลว, ก๊าซ, ตามกฎของฟิสิกส์, การเปลี่ยนแปลงปริมาตรตามสัดส่วนของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ สำหรับวัตถุที่มีความยาวเกินความกว้างและความลึกอย่างมาก เช่น ท่อ ตัวบ่งชี้หลักคือการขยายตัวตามยาวตามแนวแกน - การยืดตัวด้วยความร้อน (อุณหภูมิ) ต้องคำนึงถึงปรากฏการณ์นี้ระหว่างการดำเนินงานด้านวิศวกรรมบางอย่าง

ตัวอย่างเช่นในระหว่างการนั่งรถไฟจะได้ยินเสียงการแตะที่เป็นลักษณะเฉพาะเนื่องจากข้อต่อระบายความร้อนของราง (รูปที่ 1) หรือเมื่อวางสายไฟสายไฟจะถูกติดตั้งเพื่อให้หย่อนลงระหว่างส่วนรองรับ (รูปที่ 2)

รูปที่ 4

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในงานวิศวกรรมประปา อยู่ภายใต้อิทธิพล การขยายอุณหภูมิเมื่อใช้วัสดุที่ไม่เหมาะสมและไม่มีมาตรการชดเชยความร้อนในระบบ ท่อย้อย (รูปที่ 4 ด้านขวา) แรงบนองค์ประกอบยึดของตัวรองรับคงที่และองค์ประกอบการติดตั้งจะเพิ่มขึ้นซึ่งจะช่วยลดความทนทานของ ระบบโดยรวม และในกรณีร้ายแรงอาจนำไปสู่อุบัติเหตุได้

การเพิ่มความยาวไปป์ไลน์คำนวณโดยใช้สูตร:

ΔL - เพิ่มความยาวขององค์ประกอบ [m]

α - สัมประสิทธิ์ การขยายตัวทางความร้อนวัสดุ

แท้จริง - ความยาวองค์ประกอบเริ่มต้น [m]

T2 - อุณหภูมิสุดท้าย [K]

T1 - อุณหภูมิเริ่มต้น [K]

การชดเชยการขยายตัวทางความร้อนสำหรับท่อ ระบบวิศวกรรมดำเนินการหลักๆ ใน 3 วิธี คือ

การชดเชยตามธรรมชาติโดยการเปลี่ยนทิศทางของเส้นทางท่อ
การใช้องค์ประกอบการชดเชยที่สามารถดูดซับการขยายตัวเชิงเส้นของท่อ (ตัวชดเชย)
การดึงท่อล่วงหน้า (วิธีนี้ค่อนข้างอันตรายและควรใช้ด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง)

รูปที่ 5

การชดเชยตามธรรมชาติส่วนใหญ่จะใช้กับวิธีการติดตั้ง "ซ่อนเร้น" และประกอบด้วยการวางท่อในส่วนโค้งตามอำเภอใจ (รูปที่ 5) วิธีนี้เหมาะสำหรับท่อโพลีเมอร์ที่มีความแข็งต่ำ เช่น ไปป์ไลน์ KAN-therm Push System: PE-X หรือ PE-RT ข้อกำหนดนี้ระบุไว้ ใน สป 41-09-2548(ออกแบบและติดตั้ง ระบบภายในการจ่ายน้ำและการทำความร้อนของอาคารโดยใช้ท่อที่ทำจากโพลีเอทิลีน "ขวาง") ในข้อ 4.1.11 ในกรณีที่วางท่อ PE-S ในโครงสร้างพื้น ไม่อนุญาตให้ใช้แรงตึงเป็นเส้นตรง แต่ควรวาง ในส่วนโค้งเล็กน้อย (งู) (... )

การติดตั้งนี้เหมาะสมเมื่อติดตั้งท่อตามหลักการ "ท่อในท่อ" เช่น ในท่อลูกฟูกหรือในฉนวนกันความร้อนของท่อซึ่งไม่ได้ระบุไว้เฉพาะใน SP 41-09-2005 เท่านั้น แต่ยังรวมถึง SP 60.13330-2012 (การทำความร้อนการระบายอากาศและการปรับอากาศ) ในข้อ 6.3.3 ... การวางท่อ ควรซ่อนจากท่อโพลีเมอร์ : บนพื้น (ในท่อลูกฟูก)…

การยืดตัวด้วยความร้อนของท่อได้รับการชดเชยโดยช่องว่างในท่อลูกฟูกป้องกันหรือฉนวนกันความร้อน

เมื่อดำเนินการชดเชยประเภทนี้คุณควรคำนึงถึงความสามารถในการให้บริการของอุปกรณ์ต่างๆ ความเครียดที่มากเกินไปเนื่องจากการดัดท่ออาจทำให้เกิดการแตกร้าวในแท่นที (รูปที่ 6) เพื่อให้แน่ใจว่าหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ การเปลี่ยนแปลงทิศทางของเส้นทางท่อจะต้องเกิดขึ้นที่ระยะห่างอย่างน้อย 10 เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกจากหัวฉีดข้อต่อ และท่อที่อยู่ติดกับข้อต่อจะต้องได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนา ซึ่งในทางกลับกัน จะช่วยลดผลกระทบให้เหลือน้อยที่สุด ของแรงดัดงอบนหัวฉีดข้อต่อ

รูปที่ 6

การชดเชยอุณหภูมิตามธรรมชาติอีกประเภทหนึ่งคือการยึดท่อแบบ "แข็ง" มันแสดงถึงการแบ่งท่อออกเป็นส่วนที่ จำกัด ของการชดเชยอุณหภูมิในลักษณะที่การเพิ่มขึ้นขั้นต่ำของท่อไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความเป็นเส้นตรงของการวางและความเค้นส่วนเกินจะเข้าสู่ความพยายามในการยึดจุดรองรับคงที่ (รูปที่ 7 ).

รูปที่ 7

การชดเชยประเภทนี้ใช้สำหรับการดัดงอตามยาว เพื่อป้องกันท่อจากความเสียหายจำเป็นต้องแบ่งท่อที่มีจุดรองรับคงที่ออกเป็นส่วนชดเชยไม่เกิน 5 ม. ควรสังเกตว่าด้วยการติดตั้งดังกล่าวการยึดท่อจะได้รับผลกระทบไม่เพียงแค่น้ำหนักของอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังเกิดจากความเครียดจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนด้วย สิ่งนี้นำไปสู่ความจำเป็นในการคำนวณน้ำหนักสูงสุดที่อนุญาตในแต่ละส่วนรองรับในแต่ละครั้ง

แรงที่เกิดจากการยืดตัวด้วยความร้อนและกระทำต่อจุดรองรับคงที่คำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

DZ - เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ [มม.]

s - ความหนาของผนังท่อ [มม.]

α - สัมประสิทธิ์การยืดตัวทางความร้อนของท่อ

E - โมดูลัสยืดหยุ่น (ของหนุ่ม) ของวัสดุท่อ [N/mm]

ΔT - การเปลี่ยนแปลง (เพิ่มขึ้น) ในอุณหภูมิ [K]

นอกจากนี้จุดรองรับคงที่ยังได้รับผลกระทบจากน้ำหนักของส่วนท่อที่เติมสารหล่อเย็นด้วย ในทางปฏิบัติ ปัญหาหลักคือไม่มีผู้ผลิตตัวยึดรายเดียวที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับน้ำหนักสูงสุดที่อนุญาตบนส่วนประกอบยึด

ตัวชดเชยตามธรรมชาติสำหรับการขยายตัวเนื่องจากความร้อนคือตัวชดเชยรูปตัว G, P, Z วิธีการแก้ปัญหานี้ใช้ในสถานที่ที่สามารถเปลี่ยนเส้นทางการต่อขยายความร้อนของท่อไปยังระนาบอื่นได้ (รูปที่ 8)

รูปที่ 8

ขนาดของแขนชดเชยสำหรับตัวชดเชยประเภท "G", "P" และ "Z" ขึ้นอยู่กับผลการยืดตัวเนื่องจากความร้อน ประเภทของวัสดุ และเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ การคำนวณดำเนินการโดยใช้สูตร:

[ม.]

K - ค่าคงที่ของวัสดุท่อ

Dz - เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ [m]

ΔL - การยืดตัวด้วยความร้อนของส่วนท่อ [m]

ค่าคงที่ของวัสดุ K สัมพันธ์กับความเค้นที่วัสดุท่อส่งประเภทหนึ่งสามารถทนได้ สำหรับ ระบบส่วนบุคคลค่าคงที่ของวัสดุ KAN-therm K แสดงอยู่ด้านล่าง:

กด PlatinumK = 33

แขนชดเชยของตัวชดเชยประเภท "G":

เอ - ความยาวของแขนชดเชย

L - ความยาวเริ่มต้นของส่วนไปป์ไลน์

ΔL - ความยาวของส่วนท่อ

PP - ส่วนรองรับแบบเคลื่อนย้ายได้

เอ - ความยาวของแขนชดเชย

PS - จุดรองรับคงที่ (การตรึงคงที่) ของไปป์ไลน์

S - ความกว้างของรอยต่อขยาย

ในการคำนวณแขนชดเชย A จำเป็นต้องใช้ค่าที่มากกว่า L1 และ L2 เป็นความยาวที่เท่ากันLе ความกว้าง S ต้องเป็น S = A/2 แต่ต้องไม่น้อยกว่า 150 มม.

เอ - ความยาวของแขนชดเชย

L1, L2 - ความยาวเริ่มต้นของเซ็กเมนต์

ΔLx - ความยาวของส่วนไปป์ไลน์

PS - จุดรองรับคงที่ (การตรึงคงที่) ของไปป์ไลน์

ในการคำนวณแขนชดเชย จำเป็นต้องใช้ผลรวมของความยาวของส่วน L1 และ L2 เป็นความยาวเท่ากัน Lе: Lе = L1+L2

รูปที่ 9

นอกจากตัวชดเชยอุณหภูมิทางเรขาคณิตแล้ว ยังมีอีกด้วย จำนวนมาก โซลูชั่นที่สร้างสรรค์องค์ประกอบประเภทนี้:

ข้อต่อขยายที่สูบลม,
ตัวชดเชยยาง,
ข้อต่อขยายผ้า,
ตัวชดเชยรูปวงรี

เนื่องจากค่อนข้าง ราคาสูงตัวเลือกบางตัว ตัวชดเชยดังกล่าวมักใช้ในสถานที่ที่พื้นที่หรือความสามารถทางเทคนิคของตัวชดเชยทางเรขาคณิตหรือการชดเชยตามธรรมชาติมีจำกัด ข้อต่อขยายเหล่านี้มีอายุการใช้งานที่จำกัด โดยคำนวณตามรอบการทำงาน ตั้งแต่การขยายเต็มที่จนถึงการบีบอัดเต็มที่ ด้วยเหตุผลนี้ สำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานเป็นวงจรหรือมีพารามิเตอร์แปรผัน จึงเป็นการยากที่จะกำหนดเวลาการทำงานขั้นสุดท้ายของอุปกรณ์

ข้อต่อการขยายตัวของเครื่องเป่าลมใช้ความยืดหยุ่นของวัสดุของเครื่องสูบลมเพื่อชดเชยการขยายตัวจากความร้อน เครื่องเป่าลมมักทำมาจาก ของสแตนเลส. การออกแบบนี้กำหนดอายุการใช้งานขององค์ประกอบ - ประมาณ 1,000 รอบ

อายุการใช้งานของข้อต่อขยายตามแนวแกนแบบเบลโลว์จะลดลงอย่างมากหากติดตั้งข้อต่อขยายไม่ตรงแนว คุณลักษณะนี้ต้องการความแม่นยำสูงในการติดตั้ง และการยึดที่ถูกต้อง:

สามารถติดตั้งตัวชดเชยได้ไม่เกินหนึ่งตัวในพื้นที่ชดเชยอุณหภูมิระหว่างจุดรองรับคงที่ 2 จุดที่อยู่ติดกัน
ส่วนรองรับแบบเคลื่อนย้ายได้จะต้องปิดท่อให้แน่นและไม่สร้าง ความต้านทานสูงค่าตอบแทน. ขนาดสูงสุดของช่องว่างไม่เกิน 1 มม.
เพื่อความเสถียรที่มากขึ้น ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวชดเชยตามแนวแกนที่ระยะห่าง 4Dn จากหนึ่งในส่วนรองรับคงที่

หากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการชดเชยอุณหภูมิของท่อของระบบ KAN-therm คุณสามารถติดต่อได้ .

การชดเชยการเปลี่ยนรูปของอุณหภูมิ ท่อเหล็กสายไฟมีความสำคัญอย่างยิ่งในเทคโนโลยีการถ่ายเทความร้อน

หากไม่มีการชดเชยการเปลี่ยนรูปของอุณหภูมิในท่อจากนั้นด้วยความร้อนสูงอาจทำให้เกิดความเค้นทำลายล้างขนาดใหญ่ในผนังท่อได้ ค่าของความเค้นเหล่านี้สามารถคำนวณได้โดยใช้กฎของฮุค

, (7.1)

ที่ไหน อี– โมดูลัสความยืดหยุ่นตามยาว (สำหรับเหล็กกล้า อี= 2 10 5 เมกะปาสคาล); ฉัน– การเสียรูปสัมพัทธ์.

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความยาวของท่อ ลบน ดการยืดตัวควรจะเป็น

โดยที่ a คือสัมประสิทธิ์การยืดตัวเชิงเส้น 1/K (สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน a= 12-10 -6 1/K)

หากส่วนของท่อถูกบีบและไม่ยืดออกเมื่อถูกความร้อน แสดงว่าเกิดการบีบอัดแบบสัมพัทธ์

จากสารละลายข้อต่อ (7.1) และ (7.3) เราสามารถค้นหาความเค้นอัดที่เกิดขึ้นในท่อเหล็กเมื่อให้ความร้อนกับส่วนที่บีบตรง (ไม่มีตัวชดเชย) ของท่อ

สำหรับเหล็ก s= 2.35 D ที MPa.

ดังที่เห็นได้จาก (7.4) ความเค้นอัดที่เกิดขึ้นในส่วนตรงที่ถูกบีบของท่อไม่ได้ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนาของผนัง และความยาวของท่อ แต่ขึ้นอยู่กับวัสดุเท่านั้น (โมดูลัสยืดหยุ่นและสัมประสิทธิ์การยืดตัวเชิงเส้น) และความแตกต่างของอุณหภูมิ

แรงอัดที่เกิดขึ้นเมื่อท่อตรงถูกให้ความร้อนโดยไม่มีการชดเชยจะถูกกำหนดโดยสูตร

, (7.5)

ที่ไหน ฉ- สี่เหลี่ยม ภาพตัดขวางผนังท่อ m2

โดยธรรมชาติแล้ว ผู้ชดเชยทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ตามแนวแกนและ รัศมี

ตัวชดเชยตามแนวแกนใช้เพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อนของส่วนท่อตรง

การชดเชยรัศมีสามารถใช้ในการกำหนดค่าไปป์ไลน์ใดก็ได้ การชดเชยรัศมีใช้กันอย่างแพร่หลายในท่อความร้อนที่วางในพื้นที่ สถานประกอบการอุตสาหกรรมและมีท่อความร้อนขนาดเล็ก (สูงสุด 200 มม.) - รวมถึงในเครือข่ายทำความร้อนในเมืองด้วย บนท่อความร้อน เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่วางอยู่ใต้ทางรถวิ่งในเมือง โดยส่วนใหญ่จะติดตั้งข้อต่อขยายตามแนวแกน

การชดเชยตามแนวแกนในทางปฏิบัติ มีการใช้ตัวชดเชยตามแนวแกนสองประเภท: omental และยืดหยุ่น

ในรูป รูปที่ 7.27 แสดงตัวชดเชยกล่องบรรจุแบบทางเดียว ระหว่างกระจก 1 และตัวเครื่อง 2 ของตัวชดเชยจะมีซีลกล่องบรรจุ 3 การบรรจุกล่องบรรจุซึ่งรับประกันความหนาแน่นจะถูกยึดระหว่างวงแหวนแรงขับ 4 และบุชชิ่งกราวด์ 5 โดยปกติบรรจุภัณฑ์จะทำจากส่วนสี่เหลี่ยมจัตุรัส แหวนแร่ใยหินที่อาบด้วยกราไฟท์ ตัวชดเชยถูกเชื่อมเข้ากับไปป์ไลน์ดังนั้นการติดตั้งบนเส้นจึงไม่ทำให้จำนวนการเชื่อมต่อหน้าแปลนเพิ่มขึ้น

ข้าว. 7.27. ตัวชดเชยกล่องบรรจุด้านเดียว:
1 – แก้ว; 2 – ร่างกาย; 3 – การบรรจุ; 4 – วงแหวนแรงขับ; 5 – หนังสือภาคพื้นดิน

ในรูป รูปที่ 7.28 แสดงภาพตัดขวางของตัวชดเชยกล่องบรรจุสองด้าน ข้อเสียของข้อต่อขยายต่อมทุกประเภทคือต่อมซึ่งต้องมีการบำรุงรักษาอย่างเป็นระบบและระมัดระวังระหว่างการผ่าตัด บรรจุภัณฑ์ในกล่องบรรจุเสื่อมสภาพ สูญเสียความยืดหยุ่นเมื่อเวลาผ่านไป และเริ่มรั่วไหลของสารหล่อเย็น การขันซีลน้ำมันให้แน่นในกรณีเหล่านี้ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่เป็นบวก ดังนั้นหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง ซีลน้ำมันจะต้องถูกขัดจังหวะ

ข้าว. 7.28. ตัวชดเชยกล่องบรรจุสองด้าน

ตัวชดเชยยางยืดทุกประเภทไม่มีข้อเสียเปรียบนี้

ในรูป รูปที่ 7.29 แสดงส่วนของตัวชดเชยเบลโลว์สามคลื่น เพื่อลดความต้านทานต่อไฮดรอลิก ท่อเรียบจะถูกเชื่อมไว้ภายในส่วนสูบลม ส่วนเครื่องเป่าลมมักทำจากเหล็กโลหะผสมหรือโลหะผสม
ในประเทศของเรา ข้อต่อขยายของเครื่องสูบลมทำจากเหล็ก 08H18Н10Т

ข้าว. 7.29. เครื่องชดเชยเครื่องเป่าลมสามคลื่น

ความสามารถในการชดเชยของข้อต่อขยายของเครื่องสูบลมมักจะถูกกำหนดโดยผลการทดสอบหรือดำเนินการตามข้อมูลของผู้ผลิต เพื่อชดเชยการเสียรูปเนื่องจากความร้อนขนาดใหญ่ ส่วนของเครื่องสูบลมหลายส่วนจึงเชื่อมต่อกันแบบอนุกรม

ปฏิกิริยาตามแนวแกนของข้อต่อการขยายตัวของเครื่องสูบลมคือผลรวมของสองเทอม

, (7.6)

ที่ไหน ถึง– ปฏิกิริยาตามแนวแกนจากการชดเชยอุณหภูมิที่เกิดจากการเสียรูปของคลื่นระหว่างการขยายตัวทางความร้อนของท่อ N; สดี– ปฏิกิริยาตามแนวแกนที่เกิดจากความดันภายใน N

เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการเสียรูปของเครื่องสูบลมภายใต้อิทธิพลของแรงดันภายใน ข้อต่อการขยายตัวจะถูกขนถ่ายออกจากแรงดันภายในโดยการจัดวางส่วนของเครื่องสูบลมในตัวชดเชยอย่างเหมาะสม ซึ่งทำจากท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น การออกแบบตัวชดเชยนี้แสดงไว้ในรูปที่ 1 7.30 น.

ข้าว. 7.30 น. ตัวชดเชยเครื่องเป่าลมที่สมดุล:
ล p คือความยาวในสถานะยืดออก ลсж – ความยาวที่ถูกบีบอัด

วิธีการที่มีแนวโน้มในการชดเชยการเปลี่ยนรูปของอุณหภูมิคือการใช้ท่อที่ชดเชยตัวเอง ในการผลิตท่อเชื่อมเกลียวจากแถบ แผ่นโลหะร่องตามยาวที่มีความลึกประมาณ 35 มม. ถูกรีดด้วยลูกกลิ้ง หลังจากเชื่อมแผ่นดังกล่าวแล้วร่องจะกลายเป็นลอนเกลียวที่สามารถชดเชยความผิดปกติของอุณหภูมิของท่อได้ การทดสอบท่อดังกล่าวแบบทดลองแสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่เป็นบวก

การชดเชยรัศมีด้วยการชดเชยในแนวรัศมี การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของท่อจะถูกรับรู้โดยการโค้งงอของเม็ดมีดยืดหยุ่นพิเศษหรือการเลี้ยวตามธรรมชาติ (โค้ง) ของเส้นทางของแต่ละส่วนของท่อ

วิธีการล่าสุดในการชดเชยการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติเรียกว่า การชดเชยตามธรรมชาติข้อดีของการชดเชยประเภทนี้เหนือประเภทอื่น ๆ: ความเรียบง่ายของการออกแบบ, ความน่าเชื่อถือ, ขาดความจำเป็นในการดูแลและบำรุงรักษา, การขนถ่ายการสนับสนุนคงที่จากแรงดันภายใน ข้อเสียของการชดเชยตามธรรมชาติคือการเคลื่อนที่ตามขวางของส่วนที่ผิดรูปของไปป์ไลน์ซึ่งต้องเพิ่มความกว้างของช่องที่ไม่ผ่านและทำให้การใช้ฉนวนทดแทนและโครงสร้างแบบไม่มีช่องมีความซับซ้อน

การคำนวณค่าชดเชยตามธรรมชาติประกอบด้วยการค้นหาแรงและความเค้นที่เกิดขึ้นในท่อภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นการเลือกความยาวของแขนที่มีปฏิสัมพันธ์ของท่อและกำหนดการเคลื่อนที่ด้านข้างของส่วนต่างๆในระหว่างการชดเชย วิธีการคำนวณจะขึ้นอยู่กับกฎพื้นฐานของทฤษฎีความยืดหยุ่นซึ่งเชื่อมโยงการเสียรูปกับแรงกระทำ

ส่วนท่อส่งที่รับรู้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างการชดเชยตามธรรมชาติประกอบด้วยส่วนโค้ง (ข้อศอก) และส่วนตรง การโค้งงอจะเพิ่มความยืดหยุ่นของท่อและเพิ่มความสามารถในการชดเชย ผลของข้อศอกงอต่อความสามารถในการชดเชยจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

การโค้งงอของส่วนโค้งของท่อจะมาพร้อมกับส่วนตัดขวางซึ่งเปลี่ยนจากทรงกลมเป็นรูปวงรี

ในรูป รูปที่ 7.31 แสดงท่อโค้งที่มีรัศมีความโค้ง ร.ให้เราเน้นด้วยสองส่วน เกี่ยวกับและ ซีดีองค์ประกอบท่อ เมื่อดัดผนังท่อ แรงดึงจะเกิดขึ้นที่ด้านนูน และแรงอัดจะเกิดขึ้นที่ด้านเว้า ทั้งแรงดึงและแรงอัดให้ผลลัพธ์ ที,ปกติถึงแกนกลาง

ข้าว. 7.31. ความเรียบของท่อเมื่อทำการดัด

ความสามารถในการชดเชยของข้อต่อการขยายตัวสามารถเพิ่มเป็นสองเท่าได้โดยการยืดออกล่วงหน้าระหว่างการติดตั้งด้วยจำนวนเท่ากับครึ่งหนึ่งของการยืดตัวด้วยความร้อนของท่อ จากวิธีการข้างต้น จะได้สมการสำหรับการคำนวณความเค้นดัดโค้งสูงสุดและความสามารถในการชดเชยของตัวชดเชยแบบสมมาตรประเภทต่างๆ

การคำนวณความร้อน

เพื่อทำหน้าที่ การคำนวณความร้อนรวมวิธีแก้ปัญหา คำถามต่อไปนี้:

· การกำหนดการสูญเสียความร้อนของท่อความร้อน

· การคำนวณสนามอุณหภูมิรอบท่อความร้อน เช่น การกำหนดอุณหภูมิของฉนวน อากาศในช่อง ผนังช่อง และดิน

· การคำนวณอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นที่ลดลงตามท่อความร้อน

· การเลือกความหนาของฉนวนความร้อนของท่อความร้อน

ปริมาณความร้อนที่ส่งผ่านต่อหน่วยเวลาผ่านสายโซ่ของความต้านทานความร้อนที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมจะคำนวณโดยสูตร

ที่ไหน ถาม- เฉพาะเจาะจง การสูญเสียความร้อนท่อความร้อน ที– อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น °C; ถึง- อุณหภูมิ สิ่งแวดล้อม, °ซ; ร– ความต้านทานความร้อนรวมของวงจรสารหล่อเย็น-สภาพแวดล้อม (ความต้านทานความร้อนของฉนวนท่อความร้อน)

เมื่อทำการคำนวณความร้อนของเครือข่ายทำความร้อน มักจะจำเป็นต้องกำหนดความร้อนที่ไหลผ่านชั้นและพื้นผิวทรงกระบอก

การสูญเสียความร้อนจำเพาะ ถามและความต้านทานความร้อน รโดยทั่วไปจะอ้างอิงถึงหน่วยความยาวของท่อความร้อนและมีหน่วยวัดเป็น W/m และ (m K)/W ตามลำดับ

ใน ท่อหุ้มฉนวนความร้อนจะต้องผ่านความต้านทานต่อแบบอนุกรมที่ล้อมรอบด้วยอากาศภายนอก 4 ตัว ได้แก่ พื้นผิวด้านในของท่อทำงาน ผนังท่อ ชั้นฉนวน และพื้นผิวด้านนอกของฉนวน เนื่องจากความต้านทานรวมเท่ากับผลรวมทางคณิตศาสตร์ของความต้านทานที่ต่ออนุกรมกัน

R = R ใน + R tr + R i + R n, (7.8)

ที่ไหน อาร์ อิน, ร ต, อาร์และและ ร– ความต้านทานความร้อนของพื้นผิวด้านในของท่อทำงาน ผนังท่อ ชั้นฉนวน และพื้นผิวด้านนอกของฉนวน

ในท่อความร้อนหุ้มฉนวน ความต้านทานความร้อนของชั้นฉนวนกันความร้อนมีความสำคัญอันดับแรก

ในการคำนวณทางความร้อน ความต้านทานความร้อนมีสองประเภท:

· ความต้านทานพื้นผิว

· ความต้านทานชั้น

ความต้านทานความร้อนของพื้นผิวความต้านทานความร้อนของพื้นผิวทรงกระบอกคือ

ที่ไหน พีดี– พื้นที่ผิวความยาวท่อความร้อน 1 ม., ม. ก– ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิว

ในการกำหนดความต้านทานความร้อนของพื้นผิวของท่อความร้อน จำเป็นต้องทราบปริมาณสองค่า ได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของพื้นผิว ระบุเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนระหว่างการคำนวณความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวด้านนอกของท่อความร้อนไปยังอากาศโดยรอบคือผลรวมของสองเทอม - ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากการแผ่รังสี แอลและสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน ถึง:

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากการแผ่รังสี แอลสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร Stefan-Boltzmann:

, (7.10)

ที่ไหน กับ– การแผ่รังสี; ที– อุณหภูมิพื้นผิวที่แผ่รังสี °C

การแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิท เช่น พื้นผิวที่ดูดซับรังสีทั้งหมดที่ตกกระทบและไม่สะท้อนสิ่งใด ๆ กับ= 5.7 วัตต์/(ม.เคล) = 4.9 กิโลแคลอรี/(ชม. ม. 2 K 4)

การเปล่งรังสีของวัตถุ "สีเทา" ซึ่งรวมถึงพื้นผิวของท่อที่ไม่มีฉนวน โครงสร้างฉนวนมีค่า 4.4 - 5.0 W/(m 2 K 4) ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจาก ท่อแนวนอนที่จะออกอากาศระหว่างการพาความร้อนตามธรรมชาติ W/(m · K) สามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรนัสเซลท์

, (7.11)

ที่ไหน ง– เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อความร้อน, ม. ที, ถึง– อุณหภูมิพื้นผิวและสภาพแวดล้อม, °C

ด้วยการบังคับพาอากาศหรือลมค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน

, (7.12)

ที่ไหน ว– ความเร็วลม, เมตร/วินาที

สูตร (7.12) ใช้ได้สำหรับ ว> 1 เมตร/วินาที และ ง> 0.3 ม.

ในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยใช้ (7.10) และ (7.11) จำเป็นต้องทราบอุณหภูมิพื้นผิว เนื่องจากเมื่อพิจารณาการสูญเสียความร้อน อุณหภูมิพื้นผิวของท่อความร้อนมักจะไม่ทราบล่วงหน้า ปัญหาจึงได้รับการแก้ไขโดยวิธีการประมาณต่อเนื่อง ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของพื้นผิวด้านนอกของท่อความร้อนถูกตั้งค่าไว้ล่วงหน้า กให้ค้นหาความสูญเสียเฉพาะ ถามและอุณหภูมิพื้นผิว ที, ตรวจสอบความถูกต้องของค่าที่ได้รับ ก.

เมื่อพิจารณาการสูญเสียความร้อนของท่อความร้อนที่หุ้มฉนวน ไม่จำเป็นต้องคำนวณการตรวจสอบ เนื่องจากความต้านทานความร้อนของพื้นผิวฉนวนมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความต้านทานความร้อนของชั้นของมัน ดังนั้นข้อผิดพลาด 100% ในการเลือกค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่พื้นผิวมักจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการพิจารณาการสูญเสียความร้อนที่ 3–5%

ในการหาค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเบื้องต้นของพื้นผิวของท่อความร้อนหุ้มฉนวน W/(m · K) เมื่อไม่ทราบอุณหภูมิพื้นผิว แนะนำให้ใช้สูตรได้

, (7.13)

ที่ไหน ว– ความเร็วลม, เมตร/วินาที

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากสารหล่อเย็นไปยังพื้นผิวด้านในของท่อนั้นสูงมากซึ่งเป็นตัวกำหนดค่าความต้านทานความร้อนที่ต่ำของพื้นผิวด้านในของท่อซึ่งสามารถละเลยได้ในการคำนวณเชิงปฏิบัติ

ความต้านทานความร้อนของชั้นการแสดงออกของความต้านทานความร้อนของชั้นทรงกระบอกที่เป็นเนื้อเดียวกันนั้นหาได้ง่ายจากสมการฟูริเยร์ซึ่งมีรูปแบบ

ที่ไหน ล– การนำความร้อนของชั้น ง 1 , ง 2 – ภายในและ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกชั้น.

สำหรับการคำนวณทางความร้อน เฉพาะชั้นที่มีความต้านทานความร้อนสูงเท่านั้นที่สำคัญ ชั้นดังกล่าว ได้แก่ ฉนวนกันความร้อน ผนังช่อง มวลดิน ด้วยเหตุผลเหล่านี้ เมื่อทำการคำนวณความร้อนของท่อความร้อนหุ้มฉนวน ความต้านทานความร้อนของผนังโลหะของท่อทำงานมักจะไม่ถูกนำมาพิจารณาด้วย

ความต้านทานความร้อนของโครงสร้างฉนวนของท่อความร้อนเหนือพื้นดินในท่อความร้อนเหนือพื้นดินระหว่างสารหล่อเย็นและอากาศภายนอก ความต้านทานความร้อนต่อไปนี้จะเชื่อมต่อเป็นอนุกรม: พื้นผิวด้านในท่อทำงาน, ผนัง, ฉนวนกันความร้อนหนึ่งหรือหลายชั้น, พื้นผิวด้านนอกของท่อความร้อน

ความต้านทานความร้อนสองตัวแรกมักจะถูกละเลยในการคำนวณเชิงปฏิบัติ

บางครั้ง ฉนวนกันความร้อนดำเนินการหลายชั้นขึ้นอยู่กับต่างๆ อุณหภูมิที่อนุญาตเพื่อการนำไปใช้ วัสดุฉนวนหรือด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจเพื่อที่จะ การทดแทนบางส่วนวัสดุฉนวนราคาแพงมีราคาถูกกว่า

ความต้านทานความร้อนของฉนวนหลายชั้นเท่ากับผลรวมทางคณิตศาสตร์ของความต้านทานความร้อนของชั้นที่ใช้อย่างต่อเนื่อง

ความต้านทานความร้อนของฉนวนทรงกระบอกจะเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วนที่เพิ่มขึ้นของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ดังนั้นในฉนวนหลายชั้นแนะนำให้วางชั้นแรกจากวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าซึ่งนำไปสู่การใช้วัสดุฉนวนอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

สนามอุณหภูมิของท่อความร้อนเหนือศีรษะสนามอุณหภูมิของท่อความร้อนคำนวณตามสมการ สมดุลความร้อน. ในกรณีนี้ เราดำเนินการจากเงื่อนไขที่ว่า ในสภาวะความร้อนคงที่ ปริมาณความร้อนที่ไหลจากสารหล่อเย็นไปยังพื้นผิวทรงกระบอกที่มีศูนย์กลางศูนย์กลางที่ผ่านจุดใดๆ ในสนามจะเท่ากับปริมาณความร้อนที่ไหลจากพื้นผิวที่มีศูนย์กลางศูนย์กลางนี้ไปยัง สภาพแวดล้อมภายนอก

อุณหภูมิพื้นผิวของฉนวนกันความร้อนจากสมการสมดุลความร้อนจะเท่ากับ

. (7.15)

ความต้านทานความร้อนของดินในท่อความร้อนใต้ดิน ความต้านทานของดินมีส่วนเกี่ยวข้องในฐานะหนึ่งในความต้านทานความร้อนที่ต่ออนุกรมกัน

เมื่อคำนวณการสูญเสียความร้อนสำหรับอุณหภูมิโดยรอบ ถึงมักจะได้รับการยอมรับ อุณหภูมิตามธรรมชาติดินที่ระดับความลึกของแกนท่อความร้อน

เฉพาะที่ระดับความลึกเพียงเล็กน้อยของแกนท่อความร้อน ( ชั่วโมง/วัน < 2) за температуру окружающей среды принимают естественную температуру поверхности грунта.

สามารถกำหนดความต้านทานความร้อนของดินได้โดยใช้สูตร Forchheimer (รูปที่ 7.32)

, (7.16)

ที่ไหน ล– ค่าการนำความร้อนของดิน ชม.– ความลึกของแกนท่อความร้อน ง– เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน

เมื่อวางท่อความร้อนใต้ดินในช่องที่มีรูปร่างอื่นที่ไม่ใช่ทรงกระบอกในข้อ (7.16) แทนเส้นผ่านศูนย์กลาง ให้เปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางที่เท่ากันแทน

ที่ไหน เอฟ– พื้นที่หน้าตัดของช่อง, m; ป– เส้นรอบวงของช่อง, ม.

ค่าการนำความร้อนของดินขึ้นอยู่กับความชื้นและอุณหภูมิเป็นหลัก

ที่อุณหภูมิดิน 10 – 40 °C ค่าการนำความร้อนของดินที่มีความชื้นเฉลี่ยอยู่ในช่วง 1.2 – 2.5 W/(m K)

วิธีที่ทันสมัยในการยืดอายุของระบบท่อคือการใช้ข้อต่อขยาย ช่วยป้องกันการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ที่เกิดขึ้นในท่อเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ความดัน และการสั่นสะเทือนประเภทต่างๆ อย่างต่อเนื่อง การไม่มีตัวชดเชยบนท่อสามารถนำไปสู่ผลที่ไม่พึงประสงค์เช่นการเปลี่ยนแปลงความยาวของท่อการขยายหรือการบีบอัดซึ่งต่อมาจะนำไปสู่ความก้าวหน้าของท่อ ในเรื่องนี้ปัญหาความน่าเชื่อถือของท่อและเครื่องชดเชยจะได้รับความสนใจใกล้เคียงที่สุดและดำเนินการค้นหา โซลูชั่นที่ดีที่สุดเพื่อให้มั่นใจ ความปลอดภัยทางเทคนิคระบบการชดเชย

มีทั้งท่อ กล่องบรรจุ เลนส์ และตัวชดเชยที่สูบลม ที่สุด ด้วยวิธีง่ายๆคือการใช้การชดเชยตามธรรมชาติเนื่องจากความยืดหยุ่นของตัวท่อเองโดยใช้ข้อศอกรูปตัวยู ข้อต่อขยายรูปตัวยูใช้สำหรับการวางท่อเหนือศีรษะและช่อง สำหรับพวกเขาเมื่อไร การติดตั้งเหนือศีรษะจำเป็นต้องมีการสนับสนุนเพิ่มเติม และสำหรับการติดตั้งช่อง จำเป็นต้องมีห้องพิเศษ ทั้งหมดนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในต้นทุนของท่อและการจำหน่ายที่ดินราคาแพงบังคับ

ข้อต่อการขยายตัวของกล่องบรรจุซึ่งจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้มักใช้บ่อยที่สุดในเครือข่ายการทำความร้อนของรัสเซียก็มีจำนวนมากเช่นกัน ข้อบกพร่องร้ายแรง. ในอีกด้านหนึ่ง ตัวชดเชยกล่องบรรจุสามารถชดเชยการเคลื่อนที่ตามแนวแกนได้ทุกขนาด ในทางกลับกันปัจจุบันยังไม่มีซีลต่อมที่สามารถรับประกันความแน่นของท่อได้ น้ำร้อนและเรือข้ามฟากเป็นเวลานาน ในเรื่องนี้จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาข้อต่อการขยายกล่องบรรจุเป็นประจำ แต่ถึงกระนั้นก็ไม่ได้ป้องกันการรั่วไหลของสารหล่อเย็น และตั้งแต่เมื่อไหร่. การติดตั้งใต้ดินท่อความร้อนจำเป็นต้องมีห้องบำรุงรักษาพิเศษสำหรับการติดตั้งตัวชดเชยของต่อมซึ่งมีความซับซ้อนอย่างมากและทำให้การก่อสร้างและการทำงานของท่อทำความร้อนที่มีตัวชดเชยประเภทนี้ซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า

ตัวชดเชยเลนส์ส่วนใหญ่จะใช้กับท่อส่งความร้อนและก๊าซ ท่อส่งน้ำและน้ำมัน ความแข็งแกร่งของข้อต่อขยายเหล่านี้ต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการเปลี่ยนรูป อย่างไรก็ตาม ตัวชดเชยเลนส์มีความสามารถในการชดเชยที่ต่ำมากเมื่อเทียบกับตัวชดเชยประเภทอื่น นอกจากนี้ ความเข้มแรงงานในการผลิตยังค่อนข้างสูง และการเชื่อมจำนวนมาก (ซึ่งเกิดจากเทคโนโลยีการผลิต) จะลดความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เหล่านี้ .

เมื่อพิจารณาถึงสถานการณ์นี้ การใช้ข้อต่อขยายแบบเบลโลว์ซึ่งไม่รั่วซึมและไม่ต้องการการบำรุงรักษากำลังมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน ข้อต่อขยายของเครื่องสูบลมมีขนาดเล็ก สามารถติดตั้งได้ทุกที่ในท่อโดยใช้วิธีการวางแบบใดก็ได้ และไม่จำเป็นต้องสร้างห้องพิเศษหรือการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งาน ตามกฎแล้วอายุการใช้งานจะสอดคล้องกับอายุการใช้งานของท่อ การใช้ข้อต่อขยายแบบเบลโลว์ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือและ การป้องกันที่มีประสิทธิภาพท่อจากโหลดแบบคงที่และไดนามิกที่เกิดจากการเสียรูป การสั่นสะเทือน และค้อนน้ำ ด้วยการใช้สแตนเลสคุณภาพสูงในการผลิตเครื่องสูบลม ข้อต่อการขยายตัวของเครื่องสูบลมจึงสามารถทำงานได้ในสภาวะที่รุนแรงที่สุดด้วยอุณหภูมิของสื่อการทำงานตั้งแต่ "ศูนย์สัมบูรณ์" ถึง 1,000 ° C และทนต่อแรงกดดันในการทำงานตั้งแต่สุญญากาศถึง 100 atm ขึ้นอยู่กับการออกแบบและสภาพการใช้งาน

ส่วนหลักของข้อต่อขยายของเครื่องสูบลมคือเครื่องสูบลมซึ่งเป็นเปลือกโลหะลูกฟูกแบบยืดหยุ่นซึ่งมีความสามารถในการยืด โค้งงอ หรือเคลื่อนตัวภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ความดัน และการเปลี่ยนแปลงประเภทอื่น ๆ แตกต่างกันในพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ขนาด ความดัน และประเภทของการกระจัดในท่อ (แนวแกน แรงเฉือน และเชิงมุม)

ตามเกณฑ์นี้ ตัวชดเชยจะแบ่งออกเป็นแนวแกน เฉือน เชิงมุม (หมุน) และสากล

ข้อต่อขยายแบบสูบลมประกอบด้วยหลายส่วน ชั้นบาง ๆเหล็กกล้าไร้สนิมซึ่งเกิดขึ้นจากการกดไฮดรอลิกหรือการกดแบบธรรมดา ข้อต่อขยายหลายชั้นช่วยลดแรงกระแทก ความดันสูงและ หลากหลายชนิดการสั่นสะเทือนโดยไม่ก่อให้เกิดแรงปฏิกิริยาซึ่งจะถูกกระตุ้นโดยการเสียรูป

บริษัท Kronstadt (เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก) ตัวแทนอย่างเป็นทางการของ Belman Production A/S ผู้ผลิตชาวเดนมาร์กเป็นผู้จัดหาวัสดุ ตลาดรัสเซียข้อต่อขยายที่สูบลมออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับเครือข่ายการทำความร้อน ตัวชดเชยชนิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างเครือข่ายทำความร้อนในเยอรมนีและสแกนดิเนเวีย

การออกแบบตัวชดเชยนี้มีคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการ

ประการแรก เครื่องสูบลมทุกชั้นทำจากสแตนเลสคุณภาพสูง AISI 321 (อะนาล็อก 08Н18Н10Т) หรือ AISI 316 TI (อะนาล็อก 10х17Н13М2Т) ปัจจุบันในการก่อสร้างเครือข่ายทำความร้อนมักใช้ข้อต่อการขยายตัวซึ่งชั้นในของเครื่องสูบลมทำจากวัสดุที่มีคุณภาพต่ำกว่าด้านนอก สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความจริงที่ว่ามีความเสียหายเล็กน้อยต่อชั้นนอกหรือด้วย ข้อบกพร่องเล็กน้อยการเชื่อม น้ำซึ่งมีคลอรีน ออกซิเจน และเกลือต่างๆ จะเข้าไปอยู่ในเครื่องสูบลมและหลังจากนั้นสักพักก็จะพังทลาย แน่นอนว่าราคาของเครื่องสูบลมซึ่งมีเพียงชั้นนอกเท่านั้นที่ทำจากเหล็กคุณภาพสูงนั้นค่อนข้างต่ำกว่า แต่ราคาที่ต่างกันนี้เทียบกันไม่ได้กับต้นทุนงานในกรณีนี้ ทดแทนฉุกเฉินตัวชดเชยที่ล้มเหลว

ประการที่สอง ข้อต่อขยายของ Belman ติดตั้งทั้งปลอกป้องกันภายนอกที่ปกป้องเครื่องสูบลมจากความเสียหายทางกล และท่อภายในที่ปกป้องชั้นภายในของเครื่องเป่าลมจากผลกระทบของอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่มีอยู่ในสารหล่อเย็น นอกจากนี้ การมีตัวป้องกันเบลโลว์ภายในช่วยป้องกันไม่ให้ทรายสะสมบนเลนส์เบลโลว์ และลดความต้านทานการไหล ซึ่งมีความสำคัญเช่นกันเมื่อออกแบบหลักทำความร้อน

ความง่ายในการติดตั้งเป็นคุณสมบัติที่โดดเด่นอีกประการหนึ่งของข้อต่อขยายของ Belman ตัวชดเชยนี้แตกต่างจากอะนาล็อกตรงที่มีให้พร้อมสำหรับการติดตั้งในเครือข่ายการทำความร้อนอย่างสมบูรณ์: การมีอุปกรณ์ยึดพิเศษช่วยให้สามารถติดตั้งตัวชดเชยได้โดยไม่ต้องอาศัยการยืดเบื้องต้นใด ๆ และไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนเพิ่มเติมของส่วนเครือข่ายการทำความร้อนก่อนการติดตั้ง . เครื่องชดเชยมีอุปกรณ์นิรภัยที่ป้องกันไม่ให้เครื่องเป่าลมบิดตัวระหว่างการติดตั้ง และป้องกันการบีบอัดเครื่องเป่าลมมากเกินไประหว่างการทำงาน

ในกรณีที่น้ำที่ไหลผ่านท่อมีคลอรีนจำนวนมากหรืออาจเข้าระบบชดเชยได้ น้ำบาดาล, Belman เสนอเครื่องเป่าลมซึ่งชั้นนอกและชั้นในทำจากโลหะผสมพิเศษที่ทนทานต่อสารที่มีฤทธิ์รุนแรงเป็นพิเศษ สำหรับ การติดตั้งแบบไม่มีช่องสำหรับระบบทำความร้อนหลัก ตัวชดเชยเหล่านี้ผลิตขึ้นในฉนวนโพลียูรีเทนโฟม และติดตั้งระบบควบคุมระยะไกลออนไลน์

ข้อดีทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นของการชดเชยสำหรับเครือข่ายการทำความร้อนที่ผลิตโดย Belman ควบคู่ไปกับ คุณภาพสูงการผลิตช่วยให้เรารับประกันการทำงานของเครื่องสูบลมโดยปราศจากปัญหาเป็นเวลาอย่างน้อย 30 ปี

วรรณกรรม:

อันโตนอฟ พี.เอ็น. “ลักษณะเฉพาะของการใช้ตัวชดเชย” นิตยสาร “ อุปกรณ์เสริมท่อ"ครั้งที่ 1 พ.ศ. 2550
Polyakov V. “ การแปลความผิดปกติของท่อโดยใช้ข้อต่อขยายที่สูบลม”, “ Industrial Vedomosti” หมายเลข 5-6, พฤษภาคม - มิถุนายน 2550
โลกูนอฟ วี.วี., โพลียาคอฟ วี.แอล., สเลปเชนอค V.S. “ประสบการณ์ในการใช้ข้อต่อขยายแกนของเครื่องสูบลมในเครือข่ายการทำความร้อน” นิตยสาร Heat Supply News ฉบับที่ 7, 2007

อุปกรณ์ประกอบด้วยส่วนโค้งที่ทำจากส่วนโค้งและส่วนตรงที่ทำจาก วัสดุยืดหยุ่นส่วนใหญ่มาจากปลอกผ้ายาง (ท่อ) และที่ปลายลำตัวจะมีท่อหรือท่อที่มีหน้าแปลนสำหรับเชื่อมต่อกับท่อของเครือข่ายทำความร้อนและเสริมวัสดุของตัวยางยืด ตาข่ายโลหะ.

การประดิษฐ์เกี่ยวข้องกับระบบ เครื่องทำความร้อนอำเภอพื้นที่ที่มีประชากร สถานประกอบการอุตสาหกรรม และโรงต้มน้ำ

ใน ระบบรวมศูนย์การจ่ายความร้อนแหล่งความร้อนหนึ่งแหล่ง (ห้องหม้อไอน้ำ) จ่ายความร้อนให้กับผู้บริโภคหลายรายซึ่งอยู่ห่างจากแหล่งความร้อนและความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากแหล่งกำเนิดไปยังผู้บริโภคผ่านท่อความร้อนพิเศษ - เครือข่ายความร้อน

เครือข่ายการทำความร้อนประกอบด้วยท่อเหล็กที่เชื่อมต่อด้วยการเชื่อม, ฉนวนกันความร้อน, อุปกรณ์สำหรับการชดเชยการขยายอุณหภูมิ, วาล์วปิดและควบคุม, ส่วนรองรับแบบเคลื่อนย้ายได้และแบบคงที่ ฯลฯ หน้า 253 หรือหน้า 17

เมื่อสารหล่อเย็น (น้ำ ไอน้ำ ฯลฯ) เคลื่อนที่ผ่านท่อ ท่อจะร้อนขึ้นและยาวขึ้น เช่น เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 100 องศา การยืดตัวของท่อเหล็กจะอยู่ที่ 1.2 มม. ต่อความยาวเมตร

ตัวชดเชยใช้เพื่อดูดซับการเสียรูปของท่อเมื่ออุณหภูมิของสารหล่อเย็นเปลี่ยนแปลงและเพื่อบรรเทาความเครียดจากอุณหภูมิที่เกิดขึ้นตลอดจนเพื่อปกป้องอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนท่อจากการถูกทำลาย

ท่อของเครือข่ายความร้อนถูกจัดเรียงในลักษณะที่สามารถยาวได้อย่างอิสระเมื่อถูกความร้อนและสั้นลงเมื่อถูกระบายความร้อนโดยไม่ทำให้วัสดุและการเชื่อมต่อท่อมากเกินไป

มีอุปกรณ์ที่รู้จักกันดีสำหรับการชดเชยการขยายตัวของอุณหภูมิซึ่งทำจากท่อเดียวกับตัวเพิ่มน้ำร้อน ตัวชดเชยเหล่านี้ทำจากท่อที่โค้งงอเป็นรูปครึ่งคลื่น อุปกรณ์ดังกล่าวได้ การใช้งานที่จำกัดเนื่องจากความสามารถในการชดเชยของครึ่งคลื่นมีขนาดเล็ก ซึ่งน้อยกว่าความสามารถในการชดเชยรูปตัว U หลายเท่า ดังนั้นจึงไม่ได้ใช้อุปกรณ์ดังกล่าวในระบบจ่ายความร้อน

อุปกรณ์ที่คล้ายกันมากที่สุดในแง่ของจำนวนทั้งสิ้นของคุณลักษณะเป็นที่รู้จักในการชดเชยการขยายตัวทางความร้อนของเครือข่ายการทำความร้อนจาก 189 หรือหน้า 34 ตัวชดเชยที่รู้จักสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: รัศมีที่ยืดหยุ่น (รูปตัว U) และแนวแกน (กล่องบรรจุ) ข้อต่อขยายรูปตัวยูมักใช้บ่อยกว่าเนื่องจากไม่ต้องการการบำรุงรักษา แต่ต้องยืดออก ข้อเสียของการชดเชยรูปตัว U ได้แก่: ความต้านทานไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้นของส่วนของเครือข่ายการทำความร้อน, การไหลของท่อที่เพิ่มขึ้น, ความจำเป็นในการติดตั้งช่องและสิ่งนี้นำไปสู่ต้นทุนเงินทุนที่เพิ่มขึ้น ข้อต่อขยายกล่องบรรจุต้องมีการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงสามารถติดตั้งได้เฉพาะในห้องระบายความร้อนเท่านั้น และส่งผลให้ต้นทุนการก่อสร้างสูงขึ้น เพื่อชดเชยการยืดตัวของอุณหภูมิ ยังใช้การหมุนของเครือข่ายการทำความร้อน (การชดเชยรูปตัว L และ Z, รูปที่ 10.10 และ 10.11, หน้า 183)

ข้อเสียของอุปกรณ์ชดเชยดังกล่าวคือความซับซ้อนของการติดตั้งโดยมีตัวชดเชยรูปตัวยูและความซับซ้อนของการทำงานเมื่อใช้ตัวชดเชยต่อมตลอดจนอายุการใช้งานสั้นของท่อเหล็กเนื่องจากการกัดกร่อนของท่อหลัง นอกจากนี้ด้วยการยืดตัวด้วยความร้อนของท่อ แรงการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นเกิดขึ้น ช่วงเวลาการดัดของข้อต่อการขยายตัวที่ยืดหยุ่น รวมถึงการหมุนของเครือข่ายความร้อน นั่นคือเหตุผลที่เมื่อติดตั้งเครือข่ายทำความร้อนจึงใช้ท่อเหล็กเนื่องจากมีความทนทานมากที่สุดและจำเป็นต้องคำนวณความแข็งแรง หน้า 169 โปรดทราบว่าท่อเหล็กของเครือข่ายความร้อนอาจมีการกัดกร่อนอย่างรุนแรงทั้งภายในและภายนอก ดังนั้นอายุการใช้งานของเครือข่ายทำความร้อนตามกฎแล้วจะไม่เกิน 6-8 ปี

ข้อต่อขยายรูปตัวยูประกอบด้วย 4 โค้งและท่อเหล็ก 3 ส่วนตรงที่เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อม จากการเชื่อมโยงขององค์ประกอบเหล่านี้จึงเกิดส่วนโค้งในรูปของตัวอักษร "P"

การชดเชยท่อด้วยตนเองจะดำเนินการตามรูปแบบรูปตัว Z และรูปแบบรูปตัว L รูปที่ 10.10 และรูปที่ 10.11 หน้า 183

การออกแบบรูปตัว Z ประกอบด้วยท่อเหล็กสองส่วนและส่วนตรงสามส่วนที่เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อม จากการเชื่อมโยงขององค์ประกอบเหล่านี้จึงเกิดส่วนโค้งในรูปของตัวอักษร "Z"

รูปแบบรูปตัว L ประกอบด้วยท่อเหล็กหนึ่งกิ่งและสองส่วนตรงของท่อเหล็กที่เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อม จากการเชื่อมโยงขององค์ประกอบเหล่านี้จึงเกิดส่วนโค้งในรูปของตัวอักษร "L"

วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์คือเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของท่อส่งและส่งคืนของเครือข่ายทำความร้อน ลดความซับซ้อนในการติดตั้งเครือข่ายทำความร้อน และสร้างเงื่อนไขที่จะไม่มีสาเหตุที่ทำให้เกิดความเครียดในท่อจากการขยายอุณหภูมิของท่อ .

เป้าหมายนี้บรรลุผลได้ในอุปกรณ์สำหรับการชดเชยการยืดตัวทางความร้อนของท่อของเครือข่ายการทำความร้อนที่มีส่วนโค้งซึ่งประกอบด้วยส่วนโค้งและส่วนตรงของท่อแตกต่างจากต้นแบบตรงที่ส่วนโค้งของส่วนโค้งและส่วนตรงทำจากยางยืด วัสดุส่วนใหญ่มาจากปลอกผ้ายาง (หรือท่อที่ทำจากยาง) และที่ปลายตัวเรือนจะมีท่อหรือท่อที่มีหน้าแปลนสำหรับเชื่อมต่อกับท่อของเครือข่ายทำความร้อน ในกรณีนี้วัสดุยืดหยุ่นที่ใช้สร้างส่วนโค้ง (ท่อ) สามารถเสริมด้วยตาข่ายโลหะเป็นหลัก

การใช้อุปกรณ์ที่นำเสนอนำไปสู่การลดการใช้ไปป์ไลน์ การลดขนาดของช่องสำหรับการติดตั้งข้อต่อขยาย ไม่จำเป็นต้องยืดข้อต่อการขยาย นั่นคือต้นทุนเงินทุนจะลดลงในที่สุด นอกจากนี้จะไม่เกิดความเครียดจากการขยายอุณหภูมิในท่อส่งและส่งคืนของเครือข่ายทำความร้อน ดังนั้นสำหรับการติดตั้งเครือข่ายการทำความร้อนท่อที่ทำจากน้อย วัสดุที่ทนทานกว่าเหล็กรวมถึงท่อที่ทนทานต่อการกัดกร่อน (เหล็กหล่อ, แก้ว, พลาสติก, ซีเมนต์ใยหิน ฯลฯ ) สามารถนำมาใช้ได้และส่งผลให้เงินทุนลดลงและ ต้นทุนการดำเนินงาน. การผลิตท่อส่งและส่งคืนจากวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน (เหล็กหล่อ, แก้ว ฯลฯ ) ช่วยเพิ่มความทนทานของเครือข่ายทำความร้อนได้ 5-10 เท่าและส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานลดลง หากอายุการใช้งานของท่อเพิ่มขึ้นก็หมายความว่าจำเป็นต้องเปลี่ยนท่อของเครือข่ายทำความร้อนน้อยลงและนั่นหมายความว่าบ่อยครั้งที่จำเป็นต้องรื้อคูน้ำออกถอดแผ่นคอนกรีตเพื่อปิดช่องสำหรับวางเครือข่ายทำความร้อน , รื้อท่อที่มีอายุการใช้งาน, วางท่อใหม่, ปิดฉนวนกันความร้อนใหม่, วางแผ่นพื้นเข้าที่, ถมดินด้วยดินและทำงานอื่น ๆ

อุปกรณ์เปลี่ยนเครือข่ายทำความร้อนสำหรับการใช้งานการชดเชยท่อรูปตัว "G" และ "Z" ช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านโลหะและลดความยุ่งยากในการชดเชยการขยายอุณหภูมิ ในกรณีนี้ปลอกหุ้มยางที่ใช้เพื่อชดเชยการขยายอุณหภูมิอาจทำจากยางหรือท่ออ่อนก็ได้ ในกรณีนี้สามารถเสริมท่อได้ (เพื่อความแข็งแรง) เช่น ด้วยลวดเหล็ก

ปลอกยางผ้า (ท่อ) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยี ตัวอย่างเช่น ท่ออ่อน (ส่วนแทรกสำหรับแยกการสั่นสะเทือน) ถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันการส่งผ่านของการสั่นสะเทือน ปั๊มหมุนเวียนสำหรับระบบทำความร้อน หน้า 107 มะเดื่อ V9 การใช้ท่ออ่างล้างหน้าและอ่างล้างจานเชื่อมต่อกับท่อจ่ายน้ำร้อนและน้ำเย็น อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ ปลอกหุ้มผ้ายาง (ท่อ) แสดงคุณสมบัติใหม่ เนื่องจากทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ชดเชย ซึ่งก็คือตัวชดเชย

รูปที่ 1 แสดงอุปกรณ์สำหรับการชดเชยการยืดตัวทางความร้อนของท่อเครือข่ายทำความร้อน และรูปที่ 2 แสดงส่วนที่ 1-1 ของรูปที่ 1

อุปกรณ์ประกอบด้วยท่อ 1 ยาว L ทำจากวัสดุยืดหยุ่น ท่อดังกล่าวอาจเป็นปลอกยาง ท่อยืดหยุ่น, สายยาง, สายยางเสริมด้วยตาข่ายโลหะ, ท่อที่ทำจากยาง ฯลฯ ที่ปลายแต่ละด้าน 2 และ 3 ของไปป์ไลน์ 1 ท่อ 4 และ 5 จะถูกแทรกซึ่งยึดหน้าแปลน 6 และ 7 อย่างแน่นหนาเช่นโดยการเชื่อมซึ่งมีรู 8 และ 9 โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ 4 และ 5 เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแรงและความแน่นของการเชื่อมต่อของท่อ 1 และท่อ 4 และ 5 จึงติดตั้งแคลมป์ 10 และ 11 แคลมป์แต่ละตัวจะถูกขันให้แน่นด้วยสลักเกลียว 12 และน็อต 13 ใน หน้าแปลน 6 และ 7 มีรู 14 สำหรับสลักเกลียว 31 รูปที่ 5 ซึ่งเชื่อมต่อกับหน้าแปลน 6 และ 7 กับหน้าแปลนเคาน์เตอร์ 19 และ 20 ซึ่งติดกับท่อ 15 และ 16 ของเครือข่ายทำความร้อน (ดูรูปที่ 5 และ 6) . หน้าแปลนเคาน์เตอร์ไม่แสดงในรูปที่ 1 และ 2 เพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแรงและความแน่นของการเชื่อมต่อระหว่างไปป์ไลน์ 1 และท่อ 4 และ 5 แทนที่จะใช้ที่หนีบ 10 และ 11 คุณสามารถใช้การเชื่อมต่ออื่นเช่นโดยใช้การจีบ

ใน เครื่องมือนี้ท่อ 4 และ 5 และหน้าแปลน 6 และ 7 สามารถทำจากเหล็กและเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม เช่น อย่างไรก็ตาม เป็นการสมควรมากกว่าที่จะทำท่อ 4 และ 5 และหน้าแปลน 6 และ 7 เป็นผลิตภัณฑ์ชิ้นเดียว เช่น โดยการหล่อหรือการฉีดขึ้นรูปจากวัสดุที่ทนทานต่อการกัดกร่อน เช่น เหล็กหล่อ ในกรณีนี้ความทนทานของอุปกรณ์ที่นำเสนอจะสูงขึ้นอย่างมาก

รูปที่ 3 และ 4 แสดงอุปกรณ์ที่นำเสนอเวอร์ชันอื่น ข้อแตกต่างคือไม่ได้ต่อหน้าแปลน 6 และ 7 กับท่อ 4 และ 5 และการเชื่อมต่อท่อ 4 และ 5 กับท่อของเครือข่ายทำความร้อนนั้นดำเนินการโดยการเชื่อมนั่นคือมีการเชื่อมต่อแบบถาวร หากมีหน้าแปลน 6 และ 7 (ดูรูปที่ 1) การเชื่อมต่อของอุปกรณ์ที่นำเสนอกับไปป์ไลน์เครือข่ายทำความร้อนจะดำเนินการโดยใช้การเชื่อมต่อที่ถอดออกได้ซึ่งสะดวกกว่าเมื่อติดตั้งท่อ

ก่อนที่จะติดตั้งอุปกรณ์สำหรับการชดเชยการยืดตัวทางความร้อนของท่อเครือข่ายทำความร้อนจะได้รับรูปทรงของตัวโค้ง ตัวอย่างเช่น รูปที่ 5 แสดงตัวเรือนรูปตัวยู รูปร่างนี้มอบให้กับอุปกรณ์ที่นำเสนอโดยการดัดท่อ 1 ดูรูปที่ 1 เมื่อจำเป็นต้องชดเชยการยืดตัวของอุณหภูมิเนื่องจากการหมุน อุปกรณ์ที่นำเสนอจะมีรูปทรงเป็นรูปตัว L หรือ Z สังเกตว่า รูปร่างตัว Zประกอบด้วยรูปทรงตัว L สองอัน

รูปที่ 5 แสดงส่วนของไปป์ไลน์ 15 ที่มีความยาว L 1 และส่วนของไปป์ไลน์ 16 ที่มีความยาว L 3 ; ส่วนเหล่านี้ตั้งอยู่ระหว่างส่วนรองรับคงที่ 17 และ 18 ระหว่างท่อ 15 และ 16 มีอุปกรณ์ที่เสนอเพื่อชดเชยการขยายความร้อนที่มีความยาว L 2 . ตำแหน่งขององค์ประกอบทั้งหมดในรูปที่ 5 แสดงในกรณีที่ไม่มีสารหล่อเย็นในท่อ 15 และ 16 และในอุปกรณ์ที่นำเสนอ

หน้าแปลนตัวนับ 19 ติดแน่นกับไปป์ไลน์ 15 (ดูรูปที่ 5) และหน้าแปลนตัวนับ 20 ติดอยู่กับไปป์ไลน์ 16 ในทำนองเดียวกัน

หลังจากติดตั้งอุปกรณ์ที่นำเสนอแล้วให้เชื่อมต่อกับท่อ 15 และ 16 โดยใช้สลักเกลียว 32 และน็อต หน้าแปลน 6 และ 7 และหน้าแปลนเคาน์เตอร์ 19 และ 20 มีการติดตั้งปะเก็นระหว่างหน้าแปลน ในรูปที่ 5 จะไม่แสดงแคลมป์ 10 และ 11 และโบลต์ 12

รูปที่ 5 แสดงอุปกรณ์ที่นำเสนอเพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อนโดยให้ไปป์ไลน์ 1 (ดูรูปที่ 1) เป็นรูปตัว U นั่นคือใน ในกรณีนี้อุปกรณ์ที่นำเสนอ - ตัวโค้ง - ประกอบด้วย 4 กิ่งและ 3 ส่วนตรง

อุปกรณ์ทำงานดังนี้ เมื่อจ่ายสารหล่อเย็นเช่นน้ำร้อนให้กับอุปกรณ์ที่เสนอและท่อ 15 และ 16 ท่อ 15 และ 16 จะร้อนและยาวขึ้น (ดูรูปที่ 6) ไปป์ไลน์ 15 ถูกขยายตามจำนวน L 1 ; ความยาวท่อ 15 จะเท่ากับ . เมื่อท่อ 15 ยาวขึ้นมันจะเคลื่อนไปทางขวาและในเวลาเดียวกันหน้าแปลน 19 ท่อ 4 และส่วนหนึ่งของไปป์ไลน์ 1 ซึ่งเชื่อมต่อถึงกันจะเลื่อนไปทางขวา (ไม่แสดงที่หนีบ 10 และ 11 ในรูปที่ 5 และ 6) ในเวลาเดียวกันไปป์ไลน์ 16 จะถูกขยายด้วยจำนวน L 3 ความยาวของไปป์ไลน์ 16 จะเท่ากับ . ในกรณีนี้หน้าแปลน 7 และ 20 ท่อ 5 และส่วนหนึ่งของท่อ 1 ที่เชื่อมต่อกับท่อ 5 จะเลื่อนไปทางซ้ายตามจำนวน L 3 ระยะห่างระหว่างหน้าแปลน 6 และ 7 ลดลงและเท่ากัน . ในกรณีนี้ไปป์ไลน์ 1 เชื่อมต่อท่อ 4 และ 5 (และไปป์ไลน์ 15 และ 16) โค้งงอและด้วยเหตุนี้จึงไม่รบกวนการเคลื่อนที่ของท่อ 15 และ 16 ดังนั้นจึงไม่มีความเครียดเกิดขึ้นในท่อ 15 และ 16 จากการยืดตัวของ ท่อ

แน่นอนว่าความยาวของไปป์ไลน์ 1 ควรเป็น ระยะทางมากขึ้น L 2 ระหว่างหน้าแปลน 6 และ 7 เพื่อให้สามารถโค้งงอได้ ในกรณีนี้ไม่มีความเค้นเกิดขึ้นในท่อ 1, 15 และ 16 จากการยืดตัวด้วยความร้อนของท่อ 15, 16 และ 1

ขอแนะนำให้ติดตั้งอุปกรณ์ที่นำเสนอเพื่อชดเชยส่วนขยายอุณหภูมิที่อยู่ตรงกลางของส่วนตรงระหว่างส่วนรองรับคงที่

อุปกรณ์ที่นำเสนอ ดังแสดงในรูปที่ 3 และ 4 ทำงานในลักษณะเดียวกัน ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคืออุปกรณ์ไม่มีหน้าแปลน 6 และ 7 (รูปที่ 5) และการเชื่อมต่อของท่อ 4 และ 5 กับท่อ 15 และ 16 ดำเนินการโดยการเชื่อมนั่นคือในกรณีนี้การเชื่อมต่อแบบถาวรคือ ใช้แล้ว (แสดงในรูปที่ 7)

รูปที่ 7 แสดงส่วนรูปตัว L ของไปป์ไลน์ที่อยู่ระหว่างส่วนรองรับคงที่ 21 และ 22 ความยาวของส่วนตรงของไปป์ไลน์ 23 เท่ากับ L 4 และความยาวของไปป์ไลน์ 24 เท่ากับ L 5 . ไปป์ไลน์ 1 (ดูรูปที่ 1) โค้งงอตามรัศมี R อุปกรณ์ที่นำเสนอแตกต่างจากอุปกรณ์ที่แสดงในรูปที่ 1 เล็กน้อย กล่าวคือ: ในรูปที่ 7 ไม่มีท่อ 4 และ 5 ที่มีหน้าแปลน 6 และ 7 ฟังก์ชั่นของท่อดำเนินการโดยไปป์ไลน์ 23 และ 24 นั่นคือท่อจะถูกแทรกเข้าไปในปลาย 2 และ 3 ของไปป์ไลน์ 1 (รูปที่ 1) ที่หนีบ 10 และ 11 ช่วยให้มั่นใจถึงความแข็งแรงและความแน่นของการเชื่อมต่อของท่อ 1 ด้วย ไปป์ไลน์ 23 และ 24 การออกแบบนี้ค่อนข้างช่วยลดความยุ่งยากในการผลิตอุปกรณ์ที่นำเสนอ แต่ทำให้การติดตั้งเครือข่ายทำความร้อนมีความซับซ้อนดังนั้นจึงมีการใช้งานที่ จำกัด ตำแหน่งขององค์ประกอบทั้งหมดที่แสดงในรูปที่ 7 แสดงในกรณีที่ไม่มีสารหล่อเย็นในท่อ 23, 24 และ 1

เมื่อจ่ายสารหล่อเย็นให้กับท่อ 1, 23 และ 24 ท่อ 23 และ 24 จะร้อนขึ้นและยาวขึ้น (ดูรูปที่ 8) บรรทัดที่ 23 ถูกขยายด้วยจำนวน L 4 และบรรทัดที่ 24 จะยาวขึ้นด้วยจำนวน L 5 ในกรณีนี้ปลาย 25 ของไปป์ไลน์ 23 เลื่อนขึ้นและจุดสิ้นสุด 26 ของไปป์ไลน์ 24 เลื่อนไปทางซ้าย (ดูรูปที่ 8) ในกรณีนี้ไปป์ไลน์ 1 (ทำจากวัสดุยืดหยุ่น) เชื่อมต่อปลาย 25 และ 26 ของไปป์ไลน์ 23 และ 24 เนื่องจากการโค้งงอไม่ได้ป้องกันการเคลื่อนตัวของไปป์ไลน์ 23 ขึ้นไปและไปป์ไลน์ 24 ไปทางซ้าย ในกรณีนี้ ไม่มีความเค้นจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนเกิดขึ้นในท่อ 1, 23 และ 24

รูปที่ 9 แสดงอุปกรณ์ที่นำเสนอเมื่อใช้ในการชดเชยการขยายตัวทางความร้อนรูปตัว Z ส่วนรูปตัว Z ของไปป์ไลน์ตั้งอยู่ระหว่างส่วนรองรับคงที่ 26 และ 27 ความยาวของไปป์ไลน์ 28 คือ L 6 และความยาวของไปป์ไลน์ 29 คือ L 8 ความยาวของอุปกรณ์เพื่อชดเชยการขยายอุณหภูมิคือ L 7 ท่อ 1 โค้งงอเป็นรูปตัวอักษร Z ที่ปลายแต่ละด้าน 2 และ 3 ของไปป์ไลน์ 1 ท่อ 4 และ 5 พร้อมหน้าแปลน 6 และ 7 จะถูกแทรก ไปป์ไลน์ 28 ท่อ 4 หน้าแปลน 6 และ 30 เชื่อมต่ออย่างแน่นหนาและแน่นหนา เช่น ใช้สลักเกลียวและแคลมป์ (ดูรูปที่ 1) ในทำนองเดียวกันเชื่อมต่อไปป์ไลน์ 29, ท่อ 5, หน้าแปลน 7 และ 31 ตำแหน่งขององค์ประกอบทั้งหมดในรูปที่ 9 จะแสดงในกรณีที่ไม่มีสารหล่อเย็นในท่อ (รูปที่ 9) หลักการทำงานของอุปกรณ์ที่นำเสนอนั้นคล้ายคลึงกับอุปกรณ์ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ดูรูปที่ 1-8

เมื่อจ่ายน้ำหล่อเย็นให้กับท่อ 28, 1 และ 29 (ดูรูปที่ 10) ท่อ 28, 1 และ 29 จะร้อนขึ้นและยาวขึ้น ไปป์ไลน์ 28 ขยายไปทางขวาตามจำนวน L 6 ; ในเวลาเดียวกันหน้าแปลน 6 และ 30 ท่อ 4 และปลาย 2 ของไปป์ไลน์ 1 ย้ายไปทางขวา (นั่นคือส่วนหนึ่งของไปป์ไลน์ 1 ที่ติดกับท่อ 4 เคลื่อนที่เนื่องจากองค์ประกอบเหล่านี้เชื่อมต่อกันและไปป์ไลน์ 28 ในทำนองเดียวกัน ไปป์ไลน์ 29 ขยายไปทางซ้ายด้วยจำนวน L 8 ในเวลาเดียวกัน หน้าแปลน 7 และ 31 ท่อ 5 และปลาย 3 ของไปป์ไลน์ 1 ย้ายไปทางซ้าย (นั่นคือ ส่วนของไปป์ไลน์ 1 ที่ติดกับท่อ 5 เคลื่อนที่ เนื่องจากองค์ประกอบเหล่านี้เชื่อมต่อถึงกันและไปป์ไลน์ 29 ในกรณีนี้ไปป์ไลน์ 1 เนื่องจากการโค้งงอไม่ได้ป้องกันการเคลื่อนตัวของท่อ 28 และ 29 ในกรณีนี้ไม่มีความเค้นจากการขยายตัวทางความร้อนเกิดขึ้นในไปป์ไลน์ 28 29 และ 1.

ในทุกรูปแบบที่พิจารณาของการออกแบบอุปกรณ์ที่นำเสนอความยาวของไปป์ไลน์ L (ดูรูปที่ 1) ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อของเครือข่ายทำความร้อนวัสดุที่ใช้สร้างไปป์ไลน์ 1 และปัจจัยอื่น ๆ และเป็น กำหนดโดยการคำนวณ

ไปป์ไลน์ 1 (ดูรูปที่ 1) สามารถทำจากปลอกยางผ้าลูกฟูก (ท่อ) อย่างไรก็ตามลอนจะเพิ่มความต้านทานไฮดรอลิกของเครือข่ายความร้อนอุดตันด้วยอนุภาคของแข็งที่อาจมีอยู่ในสารหล่อเย็นและใน การปรากฏตัวของอนุภาคของแข็ง ความสามารถในการชดเชยของปลอกดังกล่าวลดลง ดังนั้นปลอกดังกล่าวจึงมีการใช้งานที่จำกัด ใช้เมื่อไม่มีอนุภาคของแข็งอยู่ในน้ำหล่อเย็น

จากที่กล่าวมาข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าอุปกรณ์ที่นำเสนอมีความทนทาน ติดตั้งง่าย และประหยัดกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ที่รู้จัก

แหล่งข้อมูล

1. เครือข่ายวิศวกรรม อุปกรณ์อาคารและโครงสร้าง: ตำราเรียน / E.N. Bukharkin และอื่น ๆ ; เอ็ด ยุ.พี. โสสนินา. - ม.: บัณฑิตวิทยาลัย 2544. - 415 น.

2. คู่มือผู้ออกแบบ การออกแบบเครือข่ายทำความร้อน เอ็ด อังกฤษ เอเอ นิโคลาเอวา อ.: Stroyizdat, 2508. - 360 น.

3. คำอธิบายการประดิษฐ์สำหรับสิทธิบัตร RU 2147104 CL F24D 17/00

3. พารามิเตอร์การออกแบบพื้นฐาน อุณหภูมิ ความดัน แรงดันไฟฟ้าที่อนุญาต
4. ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการออกแบบเครื่องเชื่อม (ให้เอกสารกำกับดูแล) อุปกรณ์ทดสอบความแข็งแรงและความรัดกุม
5. แผ่นเปลือก. แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความ สภาวะเครียดของเปลือกหมุนภายใต้อิทธิพลของแรงกดดันภายใน
10. การสั่นสะเทือนทางกลของเพลา ความเร็ววิกฤตของเพลาที่มีโหลดเดียว (การวิเคราะห์สูตรการโก่งตัวแบบไดนามิก) สภาพต้านทานการสั่นสะเทือน ปรากฏการณ์การเอาแต่ใจตนเอง
11.คุณสมบัติการคำนวณเพลาที่มีหลายมวล แนวคิดของวิธีการที่แม่นยำในการคำนวณความเร็ววิกฤต วิธีการโดยประมาณ
12. การสั่นสะเทือนของเพลา เอฟเฟกต์ไจโรสโคปิก อิทธิพลของปัจจัยต่างๆ ต่อความเร็ววิกฤต
15. การคำนวณอุปกรณ์คอลัมน์สำหรับแรงลม รูปแบบการออกแบบ สถานะของการออกแบบ การกำหนดภาระตามแนวแกน
16. การหาค่าแรงลมและโมเมนต์การดัด ตรวจสอบความแข็งแรงของตัวอุปกรณ์เสา
17. การคำนวณอุปกรณ์คอลัมน์สำหรับแรงลม ประเภทและการออกแบบการรองรับอุปกรณ์แนวตั้ง การเลือกประเภทของการสนับสนุน
18. การคำนวณอุปกรณ์คอลัมน์สำหรับแรงลม ตรวจสอบความแข็งแรงและเสถียรภาพของโครงรองรับและส่วนประกอบต่างๆ
19. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน การหาค่าแรงและความเค้นของอุณหภูมิในร่างกายและท่อประเภท Tn (ให้แผนภาพการคำนวณสูตรที่ไม่มีอนุพันธ์วิเคราะห์สูตร)
20. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน การหาค่าแรงและความเค้นของอุณหภูมิในร่างกายและท่อประเภท tk (ให้แผนภาพการคำนวณสูตรที่ไม่มีอนุพันธ์การวิเคราะห์สูตร)
21) วัตถุประสงค์และบทบาทของเครื่องจักรและอุปกรณ์ แนวโน้มหลักในการพัฒนาเครื่องมือวัดสำหรับกระบวนการกลั่นน้ำมันและก๊าซ
24. บทบาทและตำแหน่งของอุปกรณ์คอลัมน์ในกระบวนการทางเทคโนโลยี เนื้อหาของหนังสือเดินทางอุปกรณ์
25. อุปกรณ์ภายในของอุปกรณ์คอลัมน์ ประเภทของเพลต การจำแนกประเภท และข้อกำหนด การออกแบบการยึดอุปกรณ์ภายใน อุปกรณ์บังโคลน
26. อุปกรณ์ติดต่อที่แนบมา ประเภทและการจำแนกประเภทของหัวฉีด หลักการเลือกหัวฉีด
27. คอลัมน์สุญญากาศ คุณสมบัติของการออกแบบและการใช้งาน ระบบโครงสร้างการสร้างสุญญากาศ
28. เตาหลอมแบบท่อ วัตถุประสงค์ สถานที่ และบทบาทในระบบและขอบเขตทางเทคโนโลยี การจำแนกประเภทของเตาหลอมแบบท่อและประเภท
30. คอยล์แบบท่อ การออกแบบ วิธีการยึด การเลือกขนาดและวัสดุของท่อและส่วนโค้ง ข้อกำหนดทางเทคนิค
31. อุปกรณ์หัวเผาที่ใช้ในเตาหลอมแบบท่อ การจำแนกประเภทอุปกรณ์และหลักการทำงาน
32. วิธีสร้างร่างในเตาเผา วิธีการรีไซเคิลความร้อนจากก๊าซไอเสีย
33. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับกระบวนการถ่ายเทความร้อน ข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์ การจำแนกประเภทของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน
34. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและแบบท่อ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดแข็ง ข้อดีและข้อเสีย วิธีการติดแผ่นท่อเข้ากับตัวถัง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนพร้อมตัวชดเชย
35. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไม่แข็งตัว การออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อรูปตัว U
36. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอย คุณสมบัติของอุปกรณ์และการออกแบบหัวลอย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด “ท่อในท่อ”
37. แอร์คูลเลอร์. การจำแนกประเภทและขอบเขต การออกแบบเอโว่
38. การจำแนกประเภทของไปป์ไลน์กระบวนการ หมวดหมู่ไปป์ไลน์ วัตถุประสงค์และการประยุกต์
39. ความผิดปกติของอุณหภูมิของท่อและวิธีการชดเชย
40. ข้อต่อท่อ. การจัดหมวดหมู่. คุณสมบัติของการดำเนินการเชิงสร้างสรรค์และวัสดุ
41. พื้นฐานของการถ่ายโอนมวลชน การจำแนกประเภทของกระบวนการถ่ายโอนมวล การถ่ายโอนมวล, การถ่ายโอนมวล, การถ่ายโอนมวล กลไกการแพร่และการพาความร้อนของการถ่ายโอนมวล สมดุลและแรงผลักดันของการถ่ายเทมวล
42. สมการการถ่ายโอนมวล สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวล สมการการถ่ายโอนมวล สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวล ความสมดุลของวัสดุในการถ่ายเทมวล สมการเส้นการทำงาน
43 แรงผลักดันเฉลี่ยของการถ่ายโอนมวล การคำนวณแรงผลักดันเฉลี่ยของการถ่ายโอนมวล จำนวนหน่วยโอน ความสูงของหน่วยถ่ายโอน สมการเชิงอนุพันธ์ของการแพร่ของการพาความร้อน
45 การคำนวณความสูงของอุปกรณ์ถ่ายเทมวล จำนวนขั้นตอนทางทฤษฎีของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นและความสูงเทียบเท่ากับขั้นตอนทางทฤษฎี วิธีกราฟิกสำหรับการคำนวณจำนวนเพลตทางทฤษฎี
48. กระบวนการกลั่น พื้นฐานเคมีฟิสิกส์ กฎของราอูลต์ สมการเส้นสมดุล ความผันผวนสัมพัทธ์ การแสดงกระบวนการกลั่นบนแผนภาพ y- และ t-X-y
49 การกลั่นอย่างง่าย ความสมดุลของวัสดุของการกลั่นอย่างง่าย รูปแบบการกลั่นแบบเศษส่วนและแบบขั้นตอน การกลั่นแบบไหลย้อนบางส่วน
51. อุปกรณ์บรรจุและเพลทคอลัมน์ประเภทบรรจุภัณฑ์และเพลท คอลัมน์สเปรย์กลวงที่ใช้ในการดูดซับและสกัด ตัวดูดซับฟิล์ม
54 วัตถุประสงค์และหลักการพื้นฐานของกระบวนการตกผลึก วิธีการทางเทคนิคของกระบวนการตกผลึกในอุตสาหกรรม อุปกรณ์ประเภทใดที่ใช้ในการดำเนินกระบวนการตกผลึก
56. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับกระบวนการชำระบัญชี การออกแบบถังตกตะกอน การกำหนดพื้นผิวการทับถม
57. การแยกระบบที่ไม่เหมือนกันในด้านแรงเหวี่ยง คำอธิบายของกระบวนการหมุนเหวี่ยง อุปกรณ์หมุนเหวี่ยง การแยกตัวในพายุไซโคลน
58. การบำบัดน้ำเสียโดยการลอยน้ำ ประเภทและวิธีการลอยน้ำ การออกแบบพืชลอยน้ำ
59. หลักการทางกายภาพและวิธีการทำให้ก๊าซบริสุทธิ์ ประเภทของอุปกรณ์ฟอกแก๊ส
1. การทำให้บริสุทธิ์ด้วยแรงโน้มถ่วงของก๊าซ
2. ภายใต้อิทธิพลของแรงเฉื่อยและแรงเหวี่ยง
4. การทำความสะอาดแก๊สแบบเปียก
60. แนวคิดของชั้นขอบเขต ชั้นขอบลามิเนต ชั้นเขตแดนปั่นป่วน โปรไฟล์ความเร็วและแรงเสียดทานในท่อ
61. ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับวิธีการตรวจจับข้อบกพร่อง
63. การจำแนกประเภทของวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลาย
64. การจำแนกประเภทของเครื่องมือทางแสงสำหรับการตรวจสอบด้วยสายตา
65 สาระสำคัญและการจำแนกวิธีการตรวจหาข้อบกพร่องของเส้นเลือดฝอย
66. ขอบเขตและการจำแนกวิธีทดสอบแม่เหล็ก
67. วิธีการควบคุมฟลักซ์เกต
∆ล=α ล ∆t
โดยที่αคือสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของท่อโลหะ สำหรับเหล็ก a=12-10-6 m/(m °C);
ล.- ความยาวท่อ;
∆t คือความแตกต่างของอุณหภูมิสัมบูรณ์ของท่อก่อนและหลังการให้ความร้อน (ความเย็น)
หากท่อไม่สามารถยาวหรือสั้นลงได้อย่างอิสระ (และท่อเทคโนโลยีเป็นเช่นนั้นทุกประการ) การเสียรูปของอุณหภูมิจะทำให้เกิดความเค้นอัดในท่อ (ระหว่างการยืดตัว) หรือความเค้นแรงดึง (ระหว่างการทำให้สั้นลง) ซึ่งถูกกำหนดโดยสูตร:
δ=E ξ=E ∆ลิตร/ลิตร
โดยที่ E คือโมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุท่อ
∆l - การยืดตัวสัมพัทธ์ (การทำให้สั้นลง) ของท่อ
หากเราใช้ E = 2.1 * 105 MN/m2 สำหรับเหล็ก ดังนั้นตามสูตร (13) ปรากฎว่าเมื่อได้รับความร้อน (เย็น) 1 ° C ความเครียดจากอุณหภูมิจะสูงถึง 2.5 MN/m2 ที่ = 300 ° C ค่า = 750 MN/m2 จากที่กล่าวข้างต้น ท่อที่ทำงานที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงในช่วงกว้าง เพื่อหลีกเลี่ยงการทำลาย จะต้องติดตั้งอุปกรณ์ชดเชยที่สามารถรับรู้ความเค้นของอุณหภูมิได้ง่าย
เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างผลิตภัณฑ์ที่ขนส่งและสภาพแวดล้อม ท่อจึงอาจมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ โดยทั่วไปแล้ว ท่อจะมีความยาวมาก ดังนั้นการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนโดยรวมอาจมีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้ท่อแตกหรือโป่งได้ ในเรื่องนี้จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความสามารถของไปป์ไลน์สามารถชดเชยการเสียรูปเหล่านี้ได้
เพื่อชดเชยการเสียรูปของอุณหภูมิในท่อกระบวนการจะใช้ตัวชดเชยรูปตัวยู, เลนส์, หยักและต่อม
ข้อต่อขยายรูปตัวยู (รูปที่ 5.1) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับท่อส่งกระบวนการบนบก โดยไม่คำนึงถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง ตัวชดเชยดังกล่าวมีความสามารถในการชดเชยขนาดใหญ่สามารถใช้งานได้ทุกแรงกดดัน อย่างไรก็ตาม
มีขนาดใหญ่และต้องมีการติดตั้งส่วนรองรับพิเศษ มักจะวางในแนวนอนและติดตั้งอุปกรณ์ระบายน้ำ
ตัวชดเชยเลนส์ใช้สำหรับท่อส่งก๊าซที่แรงดันใช้งานสูงสุด 1.6 MPa พวกมันคล้ายกันในการออกแบบกับตัวชดเชยสำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ
ข้อต่อขยายลูกฟูก (รูปที่ 5.2) ใช้สำหรับท่อที่มีตัวกลางที่ไม่ก้าวร้าวและรุนแรงปานกลางที่แรงกดดันสูงถึง 6.4 MPa ข้อต่อการขยายตัวดังกล่าวประกอบด้วยองค์ประกอบลูกฟูกที่มีความยืดหยุ่น 4 ซึ่งปลายเชื่อมกับหัวฉีด 1 วงแหวนที่จำกัด 3 ป้องกันการโป่งขององค์ประกอบและจำกัดการโค้งงอของผนัง ชิ้นส่วนที่ยืดหยุ่นได้รับการปกป้องจากด้านนอกด้วยเคส 2 และมีกระจก 5 ด้านในเพื่อลดความต้านทานไฮดรอลิกของเครื่องชดเชย
บนท่อที่ทำจากเหล็กหล่อและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะจะมีการติดตั้งตัวชดเชยกล่องบรรจุ (รูปที่ 5.3) ซึ่งประกอบด้วยตัวเรือน 3 ที่ติดตั้งบนส่วนรองรับ 1 การบรรจุ 2 และแกน 4 การชดเชยการเปลี่ยนรูปของอุณหภูมิเกิดขึ้นเนื่องจาก การเคลื่อนไหวร่วมกันของที่อยู่อาศัย 3 และ ท่อด้านใน 5. ข้อต่อขยายกล่องบรรจุมีความสามารถในการชดเชยสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความยากลำบากในการปิดผนึกเมื่อขนส่งสารไวไฟ เป็นพิษ และ ก๊าซเหลวพวกเขาไม่ได้ใช้
วางท่อไว้บนส่วนรองรับระยะห่างระหว่างที่กำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางและวัสดุของท่อ สำหรับท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 250 มม. ระยะนี้มักจะอยู่ที่ 3-6 ม. ใช้ไม้แขวนที่หนีบและขายึดเพื่อยึดท่อ ท่อที่ทำจากวัสดุที่เปราะบาง (แก้ว ส่วนประกอบของกราไฟท์ ฯลฯ) จะถูกวางในถาดแข็งและฐานที่มั่นคง

เราก็ขอแนะนำเช่นกัน

กำลังโหลด...

บ้าน > การตกแต่งและการออกแบบ

เราก็ขอแนะนำเช่นกัน