Компенсаторы для трубопроводов

Разновидности

На практике лучше всего проявили себя следующие разновидности:

Сильфонные компенсаторы для полипропилена (ППР). Их применяют при монтаже обогревательной и водоподающей сети из ППР материалов. Условный диметр сильфонных видов от 1,5 до 5см. Тип соединения сильфонных разновидностей – муфтовый, а кожух из алюминия. Внутренний экран у них сделан из нержавеющей стали. Температура рабочей среды до ста пятнадцати градусов, давление до 16 бар. Рабочая среда для сильфонного варианта это питьевая вода, воздух, пар.

Сдвиговые. Они предназначаются для компенсирования передвижения в двух направлениях. Конструктивные особенности в данной ситуации – это одна или две сильфонные гофры. Ее производят из нержавейки и крепят арматурами-соединителями.

Поворотные.Применяются для нивелирования линейного увеличения в области поворота магистрали и служат для фиксации поворота. Чаще всего их берут, чтобы поменять направление системы на девяносто градусов.

Универсальные. Они наделены тремя вариантами рабочих ходов. Ставят их там, где нужно проложить короткую сеть, или в месте, ограниченном для установки сильфонного вида.
Фланцевые. Эти резиновые детали ставят в таком месте, где есть необходимость пригасить волну удара от резкого увеличения среднего рабочего давления. Также ими сглаживают осевые неточности трубопровода.
Устройство в форме петли.
Змеевики
Осевые сильфонные механизмы
Фланцевые устройства, изготавливаемые из мягкого материала
Сильфонные
Универсальные, которые эффективны для смещения в осевом, угловом и поперечном направлениях. Их рекомендуют для установки на небольшой ветке магистрали, имеющей ответвления

Производители предлагают различные устройства, которые отличаются отменным качеством. Но, компенсационная петля в системе отопления, выполненная своими руками, так же прекрасно справляется с возложенными на нее функциями.

Своими руками выполнить такое устройство не сложно. Компенсационную петлю можно сделать за короткий срок. Эта важная деталь, скрепленная грамотно, становиться гарантией безупречной работы отопления или горячего водоснабжения.

Несложное оснащение компенсационной петлей, выполненное своими руками, увеличит рабочий ресурс коммуникационных сетей до полувека.

Зачем нужны данные устройства

Компенсационные элементы для теплотрассы – это очень важные ее составные элементы. Не все имеют точное представление, под какой нагрузкой работает теплотрасса или трубопровод. А их функционирование находится под постоянным влиянием температуры и давления.

Высокая нагрузка от давления, гидроударов, температуры вызывает сжатие и удлинение материала, из которого произведена сеть. Все эти факторы приводят к деформационным изменениям и повреждениям системы. Если всего этого не учесть, и не поставить защитный элемент, то система быстро выйдет из строя.

Выбор специального механизма лучше сделать еще на этапе планирования системы, предварительно выполнив расчет возможной перегрузки системы теплоснабжения или водоснабжения. После этого можно устанавливать эластичную конструкцию, которая имеет способность компенсирования.

Применять детали для сглаживания нагрузок рекомендовано ко всем магистралям. При этом необходимо четко понимать, что безаварийная работа и надежность трубопровода отопления из стали или пластика напрямую зависит от правильно решенного вопроса компенсации.

Компенсационные механизмы в свою очередь так же изготовляют из различных материалов. Поэтому к выбору устройства для той или иной ситуации необходимо подойти со всей ответственностью, ведь только так можно продлить срок службы сети отопления или водоснабжения, а значит сэкономить на дорогостоящих ремонтах.

Классификация компенсаторов

Устройства для борьбы с деформациями подразделяются на два вида: естественные и конструкции из упругих материалов. В первом используются амортизационные свойства труб. Компенсаторы этого типа могут быть:

Г-образными – устанавливаются на поворотах.
П-образными – используются для трубопроводов с температурой более 50 ⁰C. Перед установкой рекомендуется растянуть, чтобы увеличить пределы компенсации.
Z-образными – применяются для присоединения отводов.
Кольцевыми – благодаря форме обладают повышенными компенсационными свойствами.

К высокотехнологическому классу относятся:

Сильфонные компенсаторы, защищающие от теплового расширения, вибраций, гидроударов. Выпускаются поворотные, сдвиговые, осевые, универсальные разновидности.
Линзовые – предназначены для работы на горячих и холодных трубопроводах, системах вентиляции.
Сальниковые – используются для теплосетей с частыми изменениями температуры. Могут работать в одно- и двухстороннем режиме, если оснащены подвижным стаканом.

https://youtube.com/watch?v=ihOAusdlhZo

Некоторые тонкости расчетов перед установкой компенсаторов

Стоит отметить, что прежде чем начинать установку компенсаторов на полипропиленовые трубы, стоит ознакомиться с технологией их монтажа и конструкционными особенностями. Тогда вы гарантированно получите герметичную конструкцию

В частности, очень важно, чтобы параметры внешних и внутренних диаметров трубопровода и компенсатора были одинаковыми.

Для надежности желательно составить схему разводки и рассчитать максимальную нагрузку на систему. Тогда вы сможете определить наиболее слабые места, где стоит разместить компенсаторы. Кроме того, рассчитывая количество дополнительных узлов, стоит учесть, сколько таких устройств уже установлено, какова структура и особенности разводки, а также выяснить внешние и внутренние диаметры трубопроводов.

Влияние на давление и нагрузку в системе могут оказывать такие факторы, как расстояние между жесткими и гибкими отрезками трубы, наличие различных опорных элементов, количество поворотов и разветвлений в трубопроводе. При установке компенсатора вблизи зафиксированной опорной конструкции, она дополнительно укрепляется. А если обеспечить компенсационными узлами поворотные участки, общая нагрузка на систему снизится.

Как производится монтаж компенсационных узлов для труб

Для корректной работы по монтажу компенсационных узлов следует соблюдать ряд инструкций:

Перед началом сваривания поверх полипропиленовых труб нужно постелить асбестовую ткань – она защитит материал от металлических искр.
Установка узлов производится на прямых отрезках водопроводной разводки.
Проверка качества и исправности компенсатора перед монтажом позволит в дальнейшем избежать проблем с водопроводом и обеспечит герметичность системы.
Для каждого конкретного типа компенсационных устройств предусмотрена особая технология монтажа. Поэтому нельзя всегда использовать один и тот же способ. Мастера довольно часто пользуются сварочным методом, а также «американкой», то есть креплением компенсатора на разъемных фитингах из полипропилена с металлической резьбой.

В целом процесс монтажа компенсационного узла состоит из таких этапов, как предварительная подготовка, планировка и расчет мест крепления всех конструкционных элементов системы, разметка и нарезка труб, а также финишная сварка.

Чтобы сварка была максимально качественной, лучше пользоваться профессиональным паяльником с большой мощностью. Также обязательно нужно тщательно зачистить торцевые части труб, до получения гладкой поверхности. Использовать паяльник можно после нагрева его до 260 ℃, когда погаснет индикатор на устройстве.

Установив на сварочный аппарат насадки, соответствующие диаметру труб и узлов, изделия нагревают до нужной температуры, чтобы края начали оплавляться, а затем плотно прижимают их друг к другу, чтобы полипропилен схватился и остыл. На время застывания детали жестко фиксируют и не перемещают, чтобы получить герметичные швы. Если речь идет о стыковке полипропиленовых гибких деталей и металлических труб, оптимальными методами соединения будут резьбовое и наплавление.

https://youtube.com/watch?v=ihOAusdlhZo

Если все работы по монтажу компенсаторных устройств для полипропиленовых труб выполнены грамотно, то соединение будет герметичным, а внутри трубопровода будут гаситься вихревые потоки, а также поглощаться процессы линейного расширения при подаче горячей воды в водопроводе или системе отопления.

Зачем нужны компенсаторы

Пластиковые трубы обладают высокими техническими и эксплуатационными характеристиками: устойчивостью к агрессивным средам, малым весом, длительным сроком службы (до 50 лет) и хорошей прочностью. Но при таком сочетании положительных свойств, трубы из полимерных материалов имеют один недостаток – они способны удлиняться при тепловом воздействии и постепенно начинают провисать. Чтобы избежать такой неприятности, рекомендуется на прямолинейных участках трубопровода длиной свыше 10 м устанавливать компенсаторы, позволяющие:

Уравновешивать тепловое удлинение труб;
Предотвращать деформацию магистрали;
Защищать систему от разрушения.

Назначение компенсаторов для отопления

Устройства этого типа выполняют специфические, но крайне важные функции:

Гашение вибрации труб, возникающих по сети от работы насосов. Даже если это явление не ощущается тактильно или визуально, оно обязательно присутствует. Особенно опасно совпадение частоты вибрации от насоса с собственной частотой трубопровода. При этом может возникнуть резонанс, способный увеличить амплитуду колебаний многократно, быстро разрушающий трубопроводную систему.
Компенсация линейного теплового расширения в сетях, возникающего при изменении температуры теплоносителя. Происходящее удлинение или укорачивание труб вызывает дополнительные напряжения на сварных или муфтовых соединениях, снижая срок их эксплуатации вплоть до разрушения последних.

Видео

Установка компенсаторов в настоящее время является обязательным мероприятием при строительстве тепловых сетей.

Компенсаторы для систем отопления

омпенсатор для систем отопления — представляет собой: сильфонный осевой компенсатор, специально разработанный для систем отопления и горячего водоснабжения зданий (в том числе и высотных). Компенсатор для систем отопления и горячего водоснабжения состоит из: гибкого сильфона (гофрированной оболочки) выполненного из многослойной нержавеющей стали, предназначенного воспринимать осевые (перемещения), изменения длины трубопровода возникающие при изменении температуры рабочей среды; внутреннего экрана: выполненного из углеродистой стали для защиты сильфона от воздействий рабочей среды и предотвращение сдвига сильфона относительно оси компенсатора; защитного кожуха: выполненного из углеродистой стали для защиты сильфона от внешних воздействий; ограничителя хода: предназначенного для предотвращения разрушения сильфона при эксплуатации компенсаторов отопления с превышением их технических характеристик и предотвращения поворота сильфона компенсаторов относительно оси; присоединительной арматуры различного исполнения (под приварку, резьбовой, фланцевой) для крепления компенсаторов к системе отопления или горячего водоснабжения.

Сферы применения:

компенсация температурных изменений длины трубопровода
предотвращение разрушения и деформации трубопроводов
компенсация несоосности соединений трубопроводов

Особенности конструкции:

количество секции: одно или двух секционный (один или два сильфона)
исполнение компенсатора: с внутренним экраном и защитным кожухом
сильфон: нержавеющая сталь AISI304
патрубок: St.37
кожух, экран: St.37
тип присоединения: под привау, резьбовой, фланцевый
условный диаметр: DN от 15 до 100 мм.

Компенсаторы для отопления, КСО (стандартного исполнения) — основные характеристики

Условный диаметр DN	Рабочее давление PN	Обозначение компенсатора	Осевой ход для 1000 циклов	Размеры патрубка d x S	Наружный диаметрD	Строительная длина L	Вес
мм.	дюйм	кг/см2	тип	мм.	мм.	мм.	мм.	кг.
15	5/8″	16	КСО 15-16-50 КЭ	50 (+20; -30)	22 x 3	35	285	0,5
20	3/4″	16	КСО 20-16-50 КЭ	50 (+20; -30)	27 x 3,4	38	285	0,6
25	1″	16	КСО 25-16-50 КЭ	50 (+20; -30)	34 x 3,6	48	285	0,8
32	1 1/4″	16	КСО 32-16-50 КЭ	50 (+20; -30)	42 x 3,7	57	285	1,0
40	1 1/2″	16	КСО 40-16-50 КЭ	50 (+20; -30)	48 x 3,7	57	285	1,1
50	2″	16	КСО 50-16-50 КЭ	50 (+20; -30)	57 x 4	65	285	1,7
65	2 1/2″	16	КСО 65-16-50 КЭ	50 (+20; -30)	76 x 4	85	285	2,5
80	3″	16	КСО 80-16-50 КЭ	50 (+20; -30)	89 x 5	115	285	4,0
100	4″	16	КСО 100-16-50 КЭ	50 (+20; -30)	108 х 4	115	285	4,2

Особенности монтажа компенсатора Козлова

По сравнению с другими видами компенсирующих устройств, механизм Козлова отличается более простым монтажом. Для его соединения с трубами предназначены специальные редукционные муфты. Установка компенсатора предусматривает выполнение ряда рекомендаций:

Данные изделия следует монтировать на прямолинейных отрезках магистрали;
Прежде, чем начинать монтажные работы, необходимо убедиться, что изделие полностью исправно и работоспособно. Это не только гарантирует абсолютную герметичность изделия и системы, но и поможет избежать проблем при дальнейшей эксплуатации трубопроводной сети.

Монтаж компенсатора выполняется в несколько этапов:

Подготовка;
Определение точек крепежа компенсирующих элементов;
Разметка и нарезание заготовок из труб;
Фиксирование компенсаторов.

Сферы применения водопроводных компенсаторов

Температурные компенсаторы для трубопроводов – еще один способ улучшить функционирование и увеличить срок эксплуатации коммуникаций. Это гибкий фрагмент соединительной конструкции в виде завернутой петли, выполненный из отрезка полипропиленовой трубы.
Компенсаторы для полипропиленовых труб – простое дополнение к системе горячего водопровода или труб отопления. Устройство компенсирует термическое расширение при резком температурном скачке внутри трубы. При резком увеличении давления теплоносителя внутри трубопровода этот устройство также забирает на себя и часть нагрузки.

Некоторые разновидности компенсаторов выпускаются в готовом виде. Самодельная деталь обходится намного дешевле, но потребуется некоторое время и знание технологии, чтобы смонтировать простейшую конструкцию подобного типа. Стабилизирующие работу полипропиленового трубопровода компенсаторы могут применяться:

в магистрали подачи воды;
в системе отопления;
в устройстве канализации.

В компенсации теплового и линейного расширения нуждаются не только частные дома, но и производственные постройки или административные здания. Как правило, такое петлевидное устройство монтируют в середине трубопровода – в промежутке между неподвижными участками прямой трубы для отопления.

Простейший компенсатор — это небольшая петля из пластиковых труб

Использование этой детали гарантирует:

увеличение сроков эксплуатации труб;
гашение вихревых потоков;
стабилизацию рабочего давления водопровода;
герметичность системы при резко возросшей нагрузке;
минимизацию линейного расширения трубопровода с горячей водой.

Наличие компенсатора – гарантия стабильной работы магистрали для подачи жидкой среды любого типа. Благодаря петлевидной форме, гибкий полипропиленовый компенсатор монтируется и на горизонтальной, и на вертикальной части трубопровода.

Монтаж: расчеты и требования

У полипропиленовых труб с алюминиевым армированием коэффициент теплового расширения равен 3×10⁻⁵ 1/°С, а у обычных – 15×10⁻⁵ 1/°С. Из этого следует, что изменение температуры на 10 ⁰C увеличивает длину в первом случае на 0,3, а во втором – на 1,5 мм. Зная протяженность трубы и пределы изменения ее температуры, несложно подсчитать, на сколько она удлинится.

Предположим, система отопления монтируется при температуре 20 ⁰C, нагреваться она будет до 100 ⁰C. Получившаяся разница в 80 ⁰C заставит каждый метр армированных труб увеличиться на 0,3×8=2,4 мм, а обычных – на 1,5×8=12 мм. Если их длина 10 м, общий прирост составит 2,4×10=24 мм и 12×10=120 мм.

Для коммуникаций, предназначенных работать в условиях сильного нагрева, следует выбирать трубы с минимальным линейным расширением. Подойдут варианты, армированные алюминием или этиленвиниловым спиртом. Для подачи холодной воды можно использовать обычные полипропиленовые трубы, поскольку величина изменения температуры невелика. Максимальный перепад составляет 20 ⁰C в холодное время года, если они проходят по неотапливаемому подвалу.

Теплые полы монтируются в стяжках при 16-20 ⁰C, максимальная температура нагрева санитарными нормами допускается до 55 ⁰C. При такой разнице допустимо использование обычных труб. Несмотря на то что тепловое расширение изделий в стяжках и под штукатуркой гасится окружающим материалом, армированные варианты более надежны. Лучше подстраховаться, чтобы потом не долбить пол и стены.

Коммуникации, прокладываемые под штукатуркой, должны закрываться кожухами из вспененного полиуретана или полиэтилена. Этот метод называется «труба в трубе». Его применение снижает потери тепла на нагрев стен, а эластичность кожуха позволяет изделиям расширяться, разгружая тем самым внутреннее напряжение.

Полипропиленовые коммуникации крепятся к стенам на жестких и подвижных опорах. Первые не позволяют изделиям удлиняться при тепловом расширении. Они используются для разбивки водопровода на компенсационные участки. Для защиты стояка от проседания его жестко крепят под тройниками, у отводов и муфт, соединяющих трубы. На середине, между неподвижными креплениями, устанавливаются компенсаторы.

Второй вид крепежа не препятствует удлинению изделий при температурном расширении. С его помощью можно смонтировать коммуникацию, избежав проседания стояка. Поскольку при таком способе ничто не мешает движению труб, установка компенсаторов необязательна.

Прокладывая коммуникации в шахте или канале, необходимо предусматривать компенсацию температурного сдвига на ответвлениях. Ее можно осуществить путем добавления плеча изгиба, если расположить коммуникацию дальше от стены. Увеличение отверстия до размеров, достаточных для свободного перемещения отвода, или установка Г-образного компенсатора также решают проблему. Точки жесткого крепления стояка в шахте и канале должны располагаться на расстоянии не больше 3 метров между ними. На прямых участках коммуникаций из неармированных труб длиной более 10 м компенсаторы обязательно устанавливаются на стояках и отводах.

В каких случаях используются компенсаторы

В сущности, компенсаторы представляют собой гибкий отрезок полипропиленовой трубы, завернутый в петлю, который призван частично компенсировать тепловую нагрузку при расширении трубы и принимать часть нагрузки при усилении давления внутри трубы. Следовательно, компенсаторы для пластиковых труб позволяют существенно продлить срок эксплуатации сантехнической разводки в доме и сделать ее функционирование более качественным.

В продаже имеется целый перечень типов компенсаторов фабричного производства, однако, зачастую такие элементы можно изготовить и самостоятельно, что будет намного дешевле. Главное при этом – придерживаться технологии сборки изделия.

Основными объектами, где уместно использование компенсаторов полипропиленовых труб, являются: