Покупателям


Расширение трубопровода

Линейное тепловое расширение трубопровода

Диаграмма отражает расширения трубопровода выполненного из различного материала длиной 100м при нагреве на 50оС

Тепловое или температурное трубопровода это проблема, которую в первую очередь дожен решить инженер при проектировани трубопровода.

Расчет теплового расширения трубопровода

Увеличение температуры трубопровода от комнатной до рабочей температуры вызывает тепловое расширение трубопровода.

∆L=L•∆t•α [мм]

ΔL - расширение трубы [мм]
L - длина трубы [м]
Δt - разница между температурой окружающей среды и рабочей температурой [°C] 
α - коэффициент расширения [мм/м°C x 10-3]

Приведем коэффициент теплового расширения α распространенных материалов в зависимости от разных значений температур [мм/м°C x 10-3]

Материал трубопровода

Значение α в зависимости от различной температуры в диапазоне от 20 до 500 °C

100 °C

200 °C

300 °C

400 °C

500 °C

Углеродистая сталь

12,5

13

13,6

14,1

14,5

Аустенитная сталь

16

16,5

17

17,5

18

Медь

15,5

16

16,5

17

17,5

Сплав алюминия (AlMg3)

23,7

24,5

25,3

26,3

27,2

Пример расчета теплового расширения трубопровода

L = 50 м длина трубопровода из углеродистой стали для транспортировки горячей воды 90 °С. Температура монтажа - 20 °C.

Берем из таблицы коэффициент теплового расшираения α в диапазоне 20 - 100 °C = 12,5 х 10-3 мм/м°C

Проводим расчет:

ΔL = L • Δt • α = 50 • 70 • 12,5 x 10-3 = 43,75 мм

Полученный результат 43,75мм означает, что при установке трубопровода в 20гр.С и подаче воды температурой 90грС трубопровод длиной 50м увеличит свою длину на 43,75мм.

Аналогично можно провести расчет удлинения трубопровода при любых других заданных параметрах.

Осевые перемещения трубопровода при изменении температуры рабочей среды

Максимальное осевое перемещение (компенсирующая способность осевых компенсаторов">компенсаторов, как правило, выражается в сжатии (-Δос/2) и расширении (+Δос/2). т.е. половина от его компенсирующей способности. Длинный срок службы осевых сильфонных компенсаторов КСО достигается за счет использования осевого перемещения в обоих направлениях. Для того, чтобы использовать по максимуму компенсирующую способность сильфонного компенсатора, следует произвести расчет предварительного сжатия или расширения компенсатора.

Рассмотрим вариант установки компенсатора в холодном состоянии, т.е. определим установочную длину сильфонного компенсатора, для использования его компенсирующей способности помаксимуму:

 

H=

 

 

 - 

 

∆•(Еуст - Тмин)

 

[мм]

2

Tмакс - Тмин

Определение общей длины растянутого компенсатора:

L=L0+H [мм], где:

Δ - общее расширение трубы [мм]
L0 - свободная длина компенсатора [мм]
L - монтажная длина компенсатора (длина растянутого компенсатора) [мм]
Тмакс - максимальная рабочая температура [°C]
Тмин - минимальная рабочая температура [°C]
Туст - температура при установке [°C]

Осевой компенсатор должен монтироваться в холодном состоянии, направление движения, установленный в этом холодном состоянии. Величина предварительного растяжения зависит от установочной температуры.

Предварительное растяжение компенсатора

Пример осевого предварительного растяжения компенсатора

Установка растянутого компенсатора

Техническим специалистам