Размещение осевых СК сильфонный компенсатор и СКУ сильфонный узел

Размещение осевых СК и СКУ

3.4.1. При канальной и надземной прокладке применяются осевые СКУ, которые могут размещаться в любом месте теплопровода между двумя неподвижными опорами или естественно неподвижными сечениями трубы. При бесканальной прокладке СКУ могут устанавливаться в любом месте теплопровода, (подробно см. п. 3.7.3)

Примеры размещения осевых СК и СКУ на теплопроводах

3.4.2. Протяженный теплопровод может иметь три вида зон (участков):

— зоны изгиба [L_и] — участки теплопровода, непосредственно примыкающие к компенсатору. Эти участки при нагреве теплопровода перемещаются в осевом и боковых направлениях;

— зоны компенсации [L_к] — участки теплопровода, примыкающие к компенсатору, перемещающиеся при температурных деформациях. Участки изгиба включаются в длину участков компенсации;

— зоны защемления [L_з] — неподвижные (защемленные) участки теплопровода, примыкающие к неподвижным опорам или естественно неподвижным сечениям трубы, компенсация температурных деформаций в которых происходит за счет изменения осевого напряжения.

Расчет деформаций.

3.4.3. В общем случае деформация теплопровода [ΔL] рассчитывается по формуле:

∆L = ∆l_t — ∆l_тр — ∆l_дм + ∆l_р;                                                   [1]

где:

∆l_t — температурная деформация

∆l_тр — деформация под действием сил трения

∆l_р — деформация от внутреннего давления

∆l_дм — реакция демпфера (грунта, поролоновых подушек, жесткости осевого компенсатора, упругости П-образных, Г-образных, Z-образных и др. компенсирующих устройств).

3.4.4. Длина зоны (участка) компенсации [L_к] при применении осевых СК, СКУ, ССК рассчитывается по формуле:

                                   [2]

3.4.5. Максимальное удлинение зоны компенсации (∆L_к) при нагреве теплопровода после засыпки траншеи грунтом можно определить по упрощенной формуле:

                          [3]

В формулах:

α — коэффициент линейного расширения стали, мм/м°С;

t₁ — максимальная расчетная температура теплоносителя, °С;

t_э — минимальная температура в условиях эксплуатации. Выбор t_э выполняется проектировщиком по согласованию с заказчиком и эксплуатирующей организацией (t_монт, t_о, t_упора и др.);

L_к — длина зоны (участка) компенсации, м;

f_тр — удельная сила трения на единицу длины трубы, Н/м;

Е — модуль упругости материала трубы, 2 × 10⁵ Н/мм²;

F_ст — площадь поперечного сечения стенки трубы, мм²;

А — коэффициент, учитывающий активную поверхность сильфонов осевых СК, СКУ:

A = 0,5 · [1 — (Dc/D_вн)²];                                                      [4]

D_c — средний диаметр сильфона, мм;

D_вн — внутренний диаметр трубы, мм;

σ_раст — растягивающее окружное напряжение от внутреннего давления, Н/мм² (см. формулу [13]).

Примечание:

В формулах [2 и 3] с целью упрощения проектных расчетов не учтено влияние усилия от активной реакции упругой деформации компенсатора: N_г/F_ст.