Зачем нужны компенсаторы на трубопроводах отопления

В связи с большой протяженностью тепловых сетей трудно содержать их в идеальном порядке, поскольку на магистраль постоянно воздействуют различные факторы. Тем, кто заинтересован в решении данной проблемы, будет интересно узнать, как в этом могут помочь компенсаторы для трубопроводов. Также изучить их виды, и для чего каждый из них нужен.

Назначение устройств

Любая теплотрасса постоянно работает под серьезной нагрузкой. Стенки трубопровода выдерживают большое давление. Регулярно происходят температурные перепады. И к тому же с разной периодичностью система получает сильные гидроудары.

Все это заставляет материал, из которого сделана теплосеть, то сжиматься, то наоборот расширяться. Подобные подвижки неизбежно приводят к деформациям и необратимым перегрузкам. И в конце концов вся система быстро выходит из строя.

Избежать регулярных аварий и продлить эксплуатационный срок работы теплотрассы позволяют специальные защитные меры. Для увеличения службы сети устанавливаются такие элементы, как компенсаторы для трубопроводов отопления. Данные детали, благодаря своей эластичности, способны значительно сглаживать критические нагрузки в системе.

Важность таких защитных элементов неоспорима. Они ощутимо гасят вибрацию, которая возникает в системе из-за работы насосов. Ее можно даже не ощутить тактильно, но она есть. А самая большая опасность возникает тогда, когда вибрация, передаваемая помпой, совпадает с колебаниями самого трубопровода. Подобный резонанс в разы увеличивает частоту пульсаций, а разрушающие последствия наступают гораздо быстрее.

Вторым важным моментом выступает уравновешивание размеров самого трубопровода. Материалы укорачиваются или удлиняются под постоянными воздействиями разных температур, которую имеет жидкость, проходящая по трубам. Подобные изменения больше всего затрагивают сварные соединения. Не меньше достается и муфтовым сочленениям. Такие нагрузки способны привести к скорому разрушению этих узлов.

На сегодняшний момент установка защитных элементов в тепломагистраль выступает, как обязательное мероприятие для обеспечения надежной работоспособности системы отопления. Подобная мера значительно увеличивает периоды между профилактическими ремонтами. А в целом создает благоприятные условия для долгосрочной эксплуатации всего оборудования.

Виды компенсаторов

К выбору защитного элемента необходимо подходить ответственно еще на этапах подготовки. Поскольку теплосети монтируются из разных материалов, то для них изготавливаются различные виды компенсаторов трубопроводов. При этом нужно выполнить расчет возможной перегрузки, а уже затем подбирать элемент с подходящими параметрами.

Сальниковые

Это вид предохранителя применялся одним из первых. И хотя способ довольно-таки старый, его продолжают использовать до сих пор. Потому что он гарантирует сглаживание увеличения размеров деталей из-за высокой температуры на протяжении всей системы, какой длины она бы не была. Но у подобного компенсатора масса недостатков.

Минусы сальниковых элементов:

• Необходим постоянный контроль для обнаружения протечек.
• Плохо переносят угловые напряжения.
• Ремонт дорого обходится и его трудно выполнять.
• Не способны противостоять химическим агрессиям.

Но даже при таком изобилии недостатков, сальниковые элементы позиционируются лучшими, чем сильфонные компенсаторы трубопроводов. А все дело в том, что способность к сглаживанию у первых возрастает пропорционально повышению объема сети. Чем длиннее монтируется трубопровод, тем надежнее он работает.

В стальную конструкцию входят две обечайки с разным объемом. Меньшая вставляется в большую, а соединение герметизируется специальной прокладкой. Сальниковый компенсатор способен выдержать давление до 2,5 мПа и повышение температуры среды до +300 °C.

Внутренняя труба может двигаться внутри большего элемента, компенсируя удлинения и сжатия. А протечки не допускаются благодаря надежному уплотнению. Но из-за необходимости регулярно подтягивать гидробуксу, теплосеть обязана иметь над каждой смотровой колодец.

Резиновые

Эти предохранители, следующие по популярности в использовании. Потому что они являются универсальными и подходят, как для стальных конструкций, так и для полипропиленовых их аналогов. Их коренное отличие в том, что рабочим элементов выступает резиновая вставка.

К достоинствам резиновых компенсаторов причисляют:

• Большой срок эксплуатации (не меньше 20 лет). Причем на всем периоде не требуется ремонтов и обслуживания.
• Более надежная устойчивость к смещениям по циклам, относительно первичной установки.
• Стойкость к кратковременным осевым деформациям (растяжения и сжатия).
• Способность переждать возникновение вакуума.
• Устойчивость к агрессивной химической среде.

Рабочий резиновый элемент располагают между двумя стальными фланцами. Предохранитель также выдерживает давление в системе до 2,5 мПа. Но повышение температуры не должно превышать +200 °C. Защиту начали использовать, чтобы заменить П-образный компенсатор, который был популярен ранее, но не всегда справлялся с возложенными задачами.

Тканевый

Особый вид, который проектировался под газопровод, работающий под небольшим давлением. Применяется, чтобы сгладить тепловое расширение в системе. А при изготовлении тканевого механизма главной заботой является обеспечить достаточную прочность у рабочего элемента при различных температурных режимах.

Используют компенсатор из ткани для:

• трубопровода, обслуживающего агрессивные химические реагенты;
• теплотрасс, в которых температура превышает установленные нормы для других компенсаторов;
• систем, работающих на морозе.

Кроме способности работать в значительном температурном диапазоне, тканевый механизм отличается высокой стойкостью к ультрафиолету.

Линзовое устройство

Хорошо зарекомендовало себя для применения в котельных. И часто используется, как компенсатор для полипропиленовых труб на небольших участках, где нет больших температурных расширений. Но подходят и для стальных продувочных магистралей. Чаще встречаются рядом с насосным оборудованием для горячего водоснабжения.

Эффективнее всего справляются с осевыми и угловыми перемещениями сети, вызванными повышениями температуры. Способны стабильно работать при больших ее показателях. И этим выгодно отличаются от сильфонных собратьев. Но не могут обеспечить длительное функционирование на высоком уровне. Хотя намного жестче других видов.

Штампуют полулинзы из стального листа, а затем сваривают по гребню. Непосредственно в механизм устанавливается от одной до четырех линз. А в трубопровод конструкция врезается либо сваркой, либо при помощи фланцевого соединения.

Способ изготовления хорош тем, что позволяет производить компенсаторы для трубопровода, практически, любого диаметра. И это помогает охватить сети состоящие из небольшой трубы в 100 мм до громадных конструкций обхватом более чем в два метра. Существуют квадратные и прямоугольные линзовые механизмы, которые применяют для горячего воздуховода.

Сильфонные

Современный вид устройств представляет собой гофрированное изделие, выполненное из стали. Причем конструкция делается двухслойной и внутренняя стенка гофры чуть ли не в два раза тоньше внешней. Такая особенность позволяет достигнуть значительной прочности и сохранить рабочие качества.

Существует сильфонный компенсатор для полипропиленовых труб. Для его изготовления подбирают специальный пластик, способный выдерживать большие температурные перепады. Такие конструкции более компактны и это обстоятельство позволяет снизить земляные работы.

Другие виды устройств

Если магистраль отопления или водоснабжения проложена зигзагами, либо имеет изогнутые участки, то применяются радиальные варианты компенсирования. В этом случае происходит естественное сглаживание благодаря смещению в районе поворотов трассы.

Такие же функции выполняют П-образные компенсаторы. И это не отдельные элементы. Просто магистраль через равные промежутки имеет П-образные отходы. Именно они позволяют сгладить температурные расширения. Но для работы такой системы требуется выполнение одного условия.

Все повороты трубопровода укладываются в специальный короб. Его ширина должна быть достаточной, чтобы хватило места для удлинения магистрали при нагревании. Для этого предварительно производят расчеты будущих нагрузок, а затем обустраивают место для поворота.

По подобному принципу действует компенсатор полипропиленовый. Это кусок обычной пластиковой трубы, закрученный в кольцо. Такой элемент не закапывают в землю. Его обычно устанавливают в помещениях. Он создает подвижность в системе и это компенсирует расширения или сжатия.

Коротко о главном

Прежде чем обустраивать магистраль, связанную с отоплением, необходимо позаботиться о ее защите. Работа под высоким давлением и периодично меняющаяся температура приводит к регулярным сжатиям и расширением системы. Это чревато скорейшему выходу из строя соединительных узлов трубопровода.

Существует достаточно много специальных компенсаторов, которые способны сглаживать, как вибрации в трубах от работы оборудования, так и расширение магистрали при повышении температуры. Но прежде чем устанавливать защитный предохранитель, необходимо произвести расчеты нагрузок на теплосеть. Опираясь на полученные данные следует выбрать компенсатор нужной конструкции и из подходящего материала. Это обеспечит надежность в дальнейшей работе всей системы.