Cálculo do compensador em U
Cálculo da capacidade de compensação de um compensador de dimensões especificadas
EXEMPLO
O cálculo do compensador em U consiste em determinar as dimensões mínimas do compensador, que sejam suficientes para compensar as deformações térmicas da tubulação. Preenchendo o formulário acima, você poderá calcular a capacidade de compensação do compensador em U com base nas suas dimensões.
Recomendações para o cálculo
- A tensão máxima na parte posterior do compensador deve estar entre 80 e 110 MPa.
- A proporção ideal entre o comprimento total do compensador e o diâmetro do tubo deve estar entre H/DN = (de 10 ... a 40), onde o comprimento total do compensador em 10DN corresponde à tubulação DN350 e o comprimento em 40DN à tubulação DN15.
- A proporção ideal entre a largura do compensador e o seu comprimento deve estar entre L/H= (de 1 ... a 1,5), embora outros valores possam ser aceitos.
- Se for necessário instalar um compensador de dimensões muito grandes para compensar a expansão térmica da tubulação, ele pode ser substituído por dois compensadores menores.
- Ao calcular a expansão térmica da tubulação, a temperatura do fluido de trabalho deve ser considerada como a máxima e a temperatura do ambiente ao redor da tubulação como a mínima.
As seguintes limitações são aceitas no cálculo
- A tubulação está cheia de água ou vapor
- A tubulação é feita de aço
- A temperatura máxima do fluido de trabalho não excede 200 °С
- A pressão máxima na tubulação não excede 1,6 МPa (16 bar)
- O compensador é instalado horizontalmente
- O compensador é simétrico, e seus braços têm o mesmo comprimento
- Os suportes fixos são considerados completamente rígidos
- A tubulação não está sujeita a pressão de vento ou outras cargas
- A resistência das forças de atrito dos suportes móveis durante a expansão térmica não é considerada
- As curvas são lisas
Recomendações de instalação
- Não é recomendável posicionar suportes fixos a menos de 10DN do compensador em U, pois a transmissão do momento de fixação do suporte ao compensador reduz sua flexibilidade.
- As seções da tubulação desde os suportes fixos até o compensador em U devem ter o mesmo comprimento. Se o compensador não estiver localizado no meio da seção, mas for deslocado para um dos suportes fixos, as forças de deformação elástica e de tensão aumentam aproximadamente 20-40% em relação aos valores obtidos para o compensador localizado no meio.
- Para aumentar a capacidade de compensação, utiliza-se a pré-tensão do compensador. Durante a instalação, o compensador está sujeito a uma carga de flexão, alcança um estado não tensionado quando aquecido, e se dobra na temperatura máxima. A pré-tensão do compensador em uma quantidade igual à metade da expansão térmica da tubulação permite dobrar sua capacidade de compensação.
Campo de aplicação
Os compensadores em U são utilizados para compensar a expansão térmica dos tubos em longos trechos retos, quando não é possível a autocompensação da tubulação devido às curvas da rede de calor. A ausência de compensadores em tubulações fixas rigidamente com uma temperatura variável do fluido de trabalho levará a um aumento na tensão, capaz de deformar e destruir a tubulação.
Compensadores flexíveis são usados
- Para instalação aérea de todos os diâmetros de tubos, independentemente dos parâmetros do fluido de trabalho.
- Para instalação em túneis, canais e coletores comuns em tubulações de DN25 a DN200 com uma pressão de fluido de até 16 bar.
- Para instalação sem canal de tubos com diâmetros de DN25 a DN100.
- Se a temperatura máxima do fluido de trabalho exceder 50°C
Vantagens
- Alta capacidade de compensação
- Não requer manutenção
- Fácil fabricação
- Forças insignificantes transmitidas aos suportes fixos
Desvantagens
- Grande quantidade de tubos utilizados na fabricação
- Grande área ocupada
- Alta resistência hidráulica
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