Линейное расширение полипропиленовых труб и их компенсация

При проектировании и монтаже систем водоснабжения и отопления необходимо учитывать линейное расширение трубопровода при эксплуатации. На практике эти линейные удлинения (при повышении температуры в системах) заметны тем, что трубы деформируются, искривляются, теряют горизонтальное или вертикальное ориентирование, иногда вырываются из креплений. Для компенсации этих расширений используют несколько методов. Один из них – это на длинных участках трубопровода (более 3000мм) устанавливают компенсационные петли, которые позволяют «играть» в длине участкам труб и не позволяют вырываться из креплений. Для такого трубопровода используют подвижные крепления, для возможности движения в сторону компенсатора. Кроме компенсационной петли используют так называемые П-образный и Г- образный компенсаторы(колено), которые позволяют использовать систему без видимых изменений трубопровода.

Пример расчёта линейного расширения трубопровода ТМ Thermo Alliance.

Формула для расчета линейного расширения (сокращения):

∆L =α × L × ∆T

∆L - линейное расширение(мм)

α - коэффициент температурного линейного расширения(мм/°с)

L - длина трубы(от неподвижной опоры до уголка, в Г – образном компенсаторе(м)

∆T - разница температурного при монтаже эксплуатации(°С)


Пример 1:

∆L - ?

α1=0.15 мм/м°С (Трубы ППР)

α2=0.03 мм/ м°С (Трубы ППР/Ал/ППР)

α3=0.05 мм/ м°С (Трубы Thermo Alliance Glass Fiber)

L=5м

Т1 = 60°С (Температура при эксплуатации)

Т2 = 20°С (Температура при монтаже)

∆T = Т1-Т2 = 40°С

Решение:

∆L = 0.15 мм/м°С х 5м х 40°С = 30мм (Трубы ППР)

∆L = 0.03 мм/м°С х 5м х 40°С = 6мм (Трубы ППР/Ал/ППР)

∆L = 0.05 мм/м°С х 5м х 40°С = 10мм (Трубы Thermo Alliance Glass Fiber)


Компенсационное колено

Минимальная длина компенсатора расширения может быть рассчитана на основе следующей формулы:

Ls = C x √(D x ∆L)

Ls - длина компенсатора расширения, (мм)

С - константа материала (ППР = 20)

D - внешний диаметр трубы, (мм)

∆L - линейное расширение, (мм)


Компенсационное колено

Минимальная длина компенсатора удлинения может быть рассчитана на основе следующей формулы:

Ls = C x √(D x ∆L)

Ls - длина компенсатора удлинения, (мм)

С - константа материала (ППР = 20)

D - наружный диаметр трубы, (мм)

∆L - линейное расширение, (мм)

Пример 2:

Ls = ?

При этом:

D = 40 мм

∆L = 30 мм

Решение:

Ls = 20 х √ (40 х 30) = 693 мм

Для трубы с внешним диаметром 40 мм и длиной 5 м, которая имеет изменение направления с перепадом температур 40°С, необходимо поставить компенсатор 693 мм для распределения изменений по длине.


П-образный компенсатор

Если отсутствует возможность компенсирования расширения путем изменения направления, то рекомендуется использовать П-образный компенсатор.

<img class=


Ширина П-образного компенсатора рассчитывается по следующей формуле:

Wk = 2x ∆L + SL

Wk - ширина компенсатора (мм) ∆L - линейное расширение (мм)

SL - 150 мм (безопасное расстояние)

Примечание: Wk должно быть больше или равно 10D

Пример 3:

Wk - ? (мм)

∆L =30 мм (возьмем данные из Примера 1)

SL = 150 мм

Решение:

Wk - 2 × 30 мм + 150 мм =210 мм

Необходимо установить П-образный компенсатор с шириной 210 мм.


Расстояние между жесткими опорами при установке компенсационной петли

∅D, mm Расстояние между жесткими опорами, L, м
Труба ППР
20 9
25 10
32 12
40 14

Расчёт изменения длины трубопровода при изменении его температуры производится по формуле:

ΔL= α x L x Δt

ΔL - изменение длины трубопровода при его нагреве или охлаждении;

α - коэффициент теплового расширения константа мм/м С−¹;

  • Для труб PN20 равен α = 0,15 мм/мК
  • Для труб PN 25 (армированная аллюминием) равен α = 0,03 мм/мК

L - расчётная длина трубопровода;

Δt - разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации °С(°К);

Δt = Tw-Tm Tw - рабочая температура жидкости в трубопроводе;

Tm - температура воздуха при монтаже.

Качество

Лучшая продукция от ведущих производителей. Контроль качества на всех этапах производства.

Ассортимент

Наш широкий ассортимент сделает Ваш дом теплее и комфортнее!

Стоимость

Доступность всей продукции для Украинского потребителя.

Сотрудничество

TM Thermo Alliance открыта для сотрудничества. Лучшие дилерские условия на рынке. Техническая и информационная поддержка.