Calcolo del compensatore a U
Calcolo della capacità di compensazione di un compensatore con dimensioni date
ESEMPIO
Il calcolo del compensatore a U consiste nel determinare le dimensioni minime del compensatore, sufficienti a compensare le deformazioni termiche della tubazione. Compilando il modulo sopra, sarà possibile calcolare la capacità di compensazione del compensatore a U in base alle sue dimensioni.
Raccomandazioni per il calcolo
- Si consiglia di mantenere la tensione massima nella parte posteriore del compensatore nel range da 80 a 110 MPa.
- Il rapporto ottimale tra la lunghezza totale del compensatore e il diametro del tubo è consigliato nel range H/DN = (da 10 ... a 40), dove la lunghezza totale del compensatore in 10DN corrisponde alla condotta DN350, mentre quella in 40DN alla condotta DN15.
- Il rapporto ottimale tra la larghezza del compensatore e la sua lunghezza è consigliato nel range L/H= (da 1 ... a 1,5), sebbene possano essere accettati anche altri valori.
- Se è necessario installare un compensatore troppo grande per compensare l'espansione termica della tubazione, può essere sostituito da due compensatori più piccoli.
- Nel calcolo dell'espansione termica della tubazione, la temperatura del fluido di lavoro deve essere considerata massima, mentre la temperatura dell'ambiente che circonda la tubazione minima.
Limitazioni accettate nel calcolo
- La tubazione è riempita con acqua o vapore
- Tubazione realizzata in acciaio
- La temperatura massima del fluido di lavoro non supera i 200 °С
- La pressione massima nella tubazione non supera 1,6 МPa (16 bar)
- Il compensatore è installato orizzontalmente
- Il compensatore è simmetrico e i suoi bracci hanno la stessa lunghezza
- I supporti fissi sono considerati completamente rigidi
- La tubazione non subisce pressione del vento o altri carichi
- La resistenza delle forze di attrito dei supporti mobili durante l'espansione termica non è presa in considerazione
- I gomiti sono lisci
Raccomandazioni per l'installazione
- Non è consigliabile posizionare i supporti fissi a meno di 10DN dal compensatore a U, poiché il trasferimento del momento di bloccaggio del supporto ne riduce la flessibilità.
- Si raccomanda che le sezioni di tubazione dai supporti fissi al compensatore a U siano di uguale lunghezza. Se il compensatore non è posizionato al centro della sezione, ma è spostato verso uno dei supporti fissi, le forze di deformazione elastica e tensione aumentano del 20-40% circa rispetto ai valori ottenuti per il compensatore posizionato al centro.
- Per aumentare la capacità di compensazione si utilizza la pre-tensione del compensatore. Durante l'installazione, il compensatore subisce un carico di flessione, raggiunge uno stato non sollecitato quando riscaldato, e si flette alla temperatura massima. La pre-tensione del compensatore per un valore pari alla metà dell'espansione termica della tubazione consente di raddoppiare la sua capacità di compensazione.
Campo di applicazione
I compensatori a U sono utilizzati per compensare l'espansione termica delle tubazioni su lunghe sezioni rettilinee, quando non è possibile una compensazione automatica della tubazione tramite le curve della rete di calore. L'assenza di compensatori su tubazioni fissate rigidamente con una temperatura variabile del fluido di lavoro porterà a un aumento della tensione, capace di deformare e distruggere la tubazione.
I compensatori flessibili sono utilizzati
- Per la posa aerea di tubazioni di qualsiasi diametro, indipendentemente dai parametri del fluido di lavoro.
- Per la posa in gallerie, canali e collettori comuni su tubazioni da DN25 a DN200 con una pressione del fluido fino a 16 bar.
- Per la posa senza condotto di tubazioni con diametri da DN25 a DN100.
- Se la temperatura massima del fluido di lavoro supera i 50°C
Vantaggi
- Alta capacità di compensazione
- Non richiede manutenzione
- Facile da fabbricare
- Forze trasmesse ai supporti fissi trascurabili
Svantaggi
- Viene utilizzata una grande quantità di tubi per la fabbricazione
- Occupa una vasta area
- Alta resistenza idraulica
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