Nosači služe za preuzimanje sile iz cjevovoda i njihov prijenos na njih nosive konstrukcije ili tla, kao i osigurati organizirano zajedničko kretanje cijevi i izolacije tijekom temperaturnih deformacija. Pri izgradnji toplinskih vodova koriste se dvije vrste nosača: pokretni i fiksni.

Pokretni nosači uzeti težinu toplinske cijevi i osigurati njegovo slobodno kretanje na građevinskim konstrukcijama tijekom temperaturnih deformacija. Kada se cjevovod pomiče, pomični nosači pomiču se s njim. Pokretni nosači koriste se za sve načine ugradnje, osim bez kanala. Na instalacija bez kanala Cijev za grijanje položena je na netaknuto tlo ili pažljivo zbijeni sloj pijeska. U ovom slučaju, pokretni nosači su predviđeni samo na mjestima gdje trasa skreće i gdje su ugrađeni kompenzatori u obliku slova U, tj. u područjima gdje su cjevovodi položeni u kanale. Pokretni nosači doživljavaju uglavnom vertikalna opterećenja od mase cjevovoda

Na temelju principa slobodnog kretanja razlikuju se klizni, kotrljajući i viseći nosači. Klizna nosači se koriste bez obzira na smjer horizontalnih pomaka cjevovoda za sve načine ugradnje i za sve promjere cijevi. Ovi nosači su jednostavnog dizajna i pouzdani u radu.

Nosači valjaka koristi se za cijevi promjera 175 mm ili više pri aksijalnom pomicanju cijevi, pri polaganju u tunele, kolektore, na nosače i na samostojeće nosače. Korištenje kotrljajućih ležajeva u neprohodnim kanalima je nepraktično, jer bez nadzora i podmazivanja brzo korodiraju, prestaju se okretati i počinju raditi u biti kao klizni nosači. Valjkasti ležajevi imaju manje trenja od kliznih ležajeva, ali loša njega valjci se iskrive i mogu zaglaviti. Stoga im treba dati pravi smjer. U tu svrhu, u valjcima su predviđeni prstenasti utori, a na osnovnoj ploči nalaze se trake za vođenje.

Valjkasti ležajevi(rijetko se koristi, jer je teško osigurati rotaciju valjaka. Valjkasti i valjkasti ležajevi rade pouzdano u ravnim dijelovima mreže. Na zavojima na trasi, cjevovodi se pomiču ne samo u uzdužnom, već iu poprečnom smjeru. Stoga , u ovom slučaju ne preporučuje se ugradnja valjkastih i valjkastih ležajeva u zakrivljenim dijelovima kuglični ležajevi. U ovim nosačima, kuglice se slobodno kreću zajedno s papučama duž podložne ploče i sprečene su da se ne otkotrljaju izvan podloge pomoću izbočina potporne ploče i cipele.

Ako se zbog lokalnih uvjeta za polaganje toplinskih vodova u odnosu na nosive konstrukcije ne mogu postaviti klizni i valjkasti nosači, koriste se viseći nosači. Nekruti dizajn ovjesa omogućuje osloncu da se lako okreće i pomiče zajedno s cjevovodom. Kao rezultat toga, kako se udaljavate od fiksne potpore, kutovi rotacije vješalica se povećavaju, a izobličenje cjevovoda i naprezanja u šipkama pod utjecajem okomitog opterećenja cjevovoda povećavaju se u skladu s tim.

Viseći nosači, u usporedbi s kliznim, stvaraju znatno manje sile duž osi cijevi u horizontalnim presjecima.

nepomična Cjevovodi su nosačima podijeljeni u neovisne dijelove. Uz pomoć fiksnih nosača, cijevi su kruto pričvršćene na određenim točkama trase između kompenzatora ili sekcija s prirodnom kompenzacijom temperaturnih deformacija, koje, osim vertikalnih opterećenja, percipiraju značajne horizontalne sile usmjerene duž osi cjevovoda i sastoje se od neuravnotežene sile unutarnjeg pritiska, sile otpora slobodnih oslonaca i reakcija kompenzatora. Najveću važnost imaju sile unutarnjeg pritiska. Stoga, kako bi se olakšalo projektiranje nosača, pokušavaju ga postaviti na trasu na takav način da su unutarnji pritisci u cjevovodu uravnoteženi i da se ne prenose na nosač. Te podrške na koje reakcije unutarnji pritisak ne prenose se, zovu se istovaren fiksni nosači; nazivaju se isti nosači koji moraju apsorbirati neuravnotežene sile unutarnjeg pritiska istovaren podržava.

postojati srednje i krajnje potpore. Srednji oslonac podložan je silama s obje strane, a krajnji s jedne strane. Fiksni nosači cijevi dizajnirani su da izdrže najveće vodoravno opterećenje u različitim načinima rada toplinskih cjevovoda, uključujući otvorene i zatvorene ventile

Na cjevovodima su predviđeni fiksni nosači za sve načine polaganja toplinske mreže. Veličina temperaturnih deformacija i naprezanja u cijevima uvelike ovisi o pravilnom postavljanju fiksnih nosača duž duljine trase toplinske mreže. Fiksni nosači postavljaju se na grane cjevovoda, na mjestima zaporni ventili, kompenzatori kutije za brtvljenje. Na cjevovodima s dilatacijskim spojnicama u obliku slova U postavljaju se fiksni nosači između dilatacijskih spojnica. Pri polaganju mreža grijanja bez kanala, kada se ne koristi samokompenzacija cjevovoda, preporuča se ugradnja fiksnih nosača na zavojima trase.

Razmak između fiksnih oslonaca određuje se na temelju zadane konfiguracije cjevovoda, toplinskog istezanja dionica i kompenzacijske sposobnosti ugrađenih dilatacijskih spojnica. Fiksna pričvršćenja cjevovoda izvode se pomoću različitih struktura, koje moraju biti dovoljno čvrste i čvrsto držati cijevi, sprječavajući njihovo pomicanje u odnosu na potporne konstrukcije.

Konstrukcije fiksnih oslonaca sastoje se od dva glavna elementa: nosive konstrukcije (grede, armiranobetonske ploče), na koje se prenose sile iz cjevovoda, te sami nosači, uz pomoć kojih se cijevi fiksno učvršćuju (zavareni uglavci, obujmice). Ovisno o načinu ugradnje i mjestu ugradnje koriste se fiksni nosači: potisni, panelni i stezni. Nosači s okomitim dvostranim graničnicima i prednjim koriste se pri postavljanju na okvire u komorama i tunelima te pri polaganju cjevovoda u prolazne, poluprolazne i neprolazne kanale. Nosači panela koriste se i za beskanalnu montažu i za polaganje toplinskih cijevi u neprohodne kanale kada se nosači postavljaju izvan komora.

Panelni fiksni nosači su okomiti armiranobetonski paneli s rupama za prolaz cijevi. Aksijalne sile prenose se na armiranobetonski štit pomoću prstenova zavarenih na cjevovod s obje strane, ojačanih ukrutnicima. Donedavno se između cijevi i betona postavljao azbest. Trenutačno nije dopuštena uporaba azbestne ambalaže. Opterećenje iz cjevovoda toplinskih mreža prenosi se kroz nosače ploča na dno i zidove kanala, au slučaju ugradnje bez kanala - na vertikalnu ravninu tla. Nosači ploča izrađeni su s dvostrukom simetričnom armaturom, jer sile koje djeluju iz cijevi mogu biti usmjerene u suprotnim smjerovima. Na dnu štita napravljene su rupe za prolaz vode (ako uđe u kanal).

Proračun fiksnih nosača.

Fiksni nosači fiksiraju položaj cjevovoda u određenim točkama i percipiraju sile koje nastaju na mjestima učvršćenja pod utjecajem temperaturnih deformacija i unutarnjeg tlaka.

Nosači imaju vrlo važan utjecaj na rad toplinskog cjevovoda. Česti su slučajevi ozbiljnih nesreća zbog nepravilnog postavljanja nosača, loših izbora dizajna ili nepažljive instalacije. Vrlo je važno da svi nosači budu opterećeni, za što je potrebno provjeriti njihov položaj duž trase i njihov visinski položaj prilikom postavljanja. Pri polaganju bez kanala obično odbijaju instalirati slobodne nosače ispod cjevovoda kako bi se izbjegla nejednaka slijeganja, kao i dodatna naprezanja savijanja. Kod ovih polaganja cijevi se polažu na neometano tlo ili pažljivo zbijeni sloj pijeska.

Napon savijanja koji nastaje u cjevovodu i deformacijskoj grani ovisi o rasponu (udaljenosti) između nosača.

Pri proračunu naprezanja savijanja i deformacija, cjevovod koji leži na slobodnim nosačima smatra se gredom s više raspona. Na sl. T.s.19 prikazuje dijagram momenata savijanja cjevovoda s više raspona.

Razmotrimo sile i naprezanja koji djeluju u cjevovodima.

Prihvatimo sljedeću notaciju:

M- moment snage, N * m; Q B , Q g - vertikalna i horizontalna sila, N; q V , q G- specifično opterećenje po jedinici duljine, vertikalno i horizontalno, H/m;..N - horizontalna reakcija na oslonac, N.

Maksimalni moment savijanja u cjevovodu s više raspona javlja se na osloncu. Veličina ovog trenutka (9.11)

Gdje q - specifično opterećenje po jedinici duljine cjevovoda, N/m; - duljina raspona između oslonaca, m q određena formulom
(9-12)

Gdje q B - vertikalno specifično opterećenje, uzimajući u obzir težinu cjevovoda s rashladnom tekućinom i toplinskom izolacijom; q G - horizontalno specifično opterećenje, uzimajući u obzir snagu vjetra,

(9-13)

Gdje w - brzina vjetra, m/s; - gustoća zraka, kg/m3; d I - vanjski promjer izolacije cjevovoda, m; k - aerodinamički koeficijent jednak prosjeku od 1,4-1,6.

Snagu vjetra treba uzeti u obzir samo kod otvoreno postavljenih nadzemnih toplinskih cjevovoda.

Moment savijanja koji se javlja u sredini raspona je

(9.14)

Na udaljenosti od 0,2 od oslonca moment savijanja je nula.

Maksimalni otklon javlja se u sredini raspona.

Strela za skretanje cjevovoda
, (9.15)

Na temelju izraza (9-11) određuje se raspon između slobodnih oslonaca

(9-16) odakle
,m(9-17)

Prilikom odabira raspona između oslonaca za stvarne dijagrame cjevovoda, pretpostavlja se da će u najnepovoljnijim radnim uvjetima, na primjer pri najvišim temperaturama i tlakovima rashladne tekućine, ukupno naprezanje svih sila koje djeluju u najslabijem dijelu (obično zavar) ne prelazi dopuštenu vrijednost [].

Preliminarna procjena udaljenosti između oslonaca može se napraviti na temelju jednadžbe (9-17), uzimajući napon savijanja 4 jednako 0,4-0,5 dopuštenog napona:

Fiksni nosači percipiraju reakciju unutarnjeg pritiska, slobodni nosači i

kompenzator.

Rezultirajuća sila koja djeluje na nepomični nosač može se prikazati kao

A - koeficijent koji ovisi o smjeru djelovanja aksijalnih sila unutarnjeg tlaka s obje strane oslonca. Ako je nosač rasterećen od unutarnje sile pritiska, tada A=0, inače A=1; R- unutarnji tlak u cjevovodu; - unutarnja površina presjeka cjevovoda; - koeficijent trenja na slobodnim osloncima;
- razlika u duljini dijelova cjevovoda s obje strane fiksne potpore;
- razlika između sila trenja kompenzatora aksijalnog klizanja ili sila elastičnosti fleksibilnih kompenzatora s obje strane nepomične potpore.

26. Kompenzacija toplinskih istezanja cjevovoda sustava za opskrbu toplinom. Osnove proračuna fleksibilnih dilatacijskih spojeva.

U toplinskim mrežama najviše se koriste spojevi s vijencem, u obliku slova U, au novije vrijeme i s mijehom (valoviti). Osim specijalnih kompenzatora koriste se za kompenzaciju i prirodni kutovi okretaji glavnog grijanja - samokompenzacija. Kompenzatori moraju imati dovoljan kompenzacijski kapacitet
percipirati toplinsko istezanje dijela cjevovoda između fiksnih nosača, dok maksimalni naprezanja u radijalnim dilatacijskim spojevima ne smiju prelaziti dopuštene (obično 110 MPa). Također je potrebno odrediti odziv kompenzatora koji se koristi u proračunu opterećenja na fiksnim nosačima. Toplinsko istezanje proračunskog dijela cjevovoda
, mm, određeno formulom

, (2.81)

Gdje

=1,2· 10ˉ² mm/(m o S),

- izračunata temperaturna razlika, određena formulom
, (2.82)

Gdje

L

Fleksibilni dilatacijski spojevi Za razliku od brtvenih ventila karakteriziraju niži troškovi održavanja. Koriste se za sve načine ugradnje i za sve parametre rashladnog sredstva. Korištenje kompenzatora kutije za brtvljenje ograničeno je na tlak od najviše 2,5 MPa i temperaturu rashladne tekućine ne višu od 300 °C. Ugrađuju se kod polaganja podzemnih cjevovoda promjera većeg od . 100 mm, za nadzemnu ugradnju na niske nosače cijevi promjera većeg od 300 mm, kao i na skučenim mjestima gdje je nemoguće postaviti fleksibilne dilatacijske spojeve.

Fleksibilni dilatacijski spojevi izrađuju se od zavoja i ravnih dijelova cijevi pomoću elektrolučnog zavarivanja. Promjer, debljina stijenke i vrsta čelika dilatacijskih spojeva jednaki su cjevovodima glavnih sekcija. Tijekom ugradnje fleksibilni dilatacijski spojevi postavljaju se vodoravno; Okomito ili nagnuto postavljanje zahtijeva uređaje za zrak ili odvodnju koji otežavaju održavanje.

Kako bi se stvorio maksimalni kompenzacijski kapacitet, fleksibilni dilatacijski spojevi se rastežu u hladnom stanju prije ugradnje i učvršćuju se u tom položaju pomoću odstojnika. Veličina

kompenzatorske strije evidentiraju se u posebnom izvješću. Istegnuti kompenzatori se pričvršćuju na toplinsku cijev zavarivanjem, nakon čega se uklanjaju razmaknice. Zahvaljujući predistezanju, kompenzacijski kapacitet je gotovo udvostručen. Za ugradnju fleksibilnih kompenzatora uređene su kompenzacijske niše. Niša je neprohodni kanal istog dizajna, konfiguracija koja odgovara obliku kompenzatora.

Kutija za brtvljenje (aksijalni) kompenzatori Izrađuju se od dvije vrste cijevi i čeličnog lima: jednostrani i dvostrani. Postavljanje dvostranih dilatacijskih spojnica dobro se slaže s ugradnjom fiksnih nosača. Kompenzatori za brtvljenje postavljaju se strogo duž osi cjevovoda, bez izobličenja. Pakiranje kompenzatora brtvene kutije sastoji se od prstenova izrađenih od azbestnog tiskanog užeta i gume otporne na toplinu. Preporučljivo je koristiti aksijalne dilatacijske spojeve pri polaganju cjevovoda bez kanala.

Sposobnost kompenzacije dilatacijskih spojeva kutije za brtvljenje povećava se s povećanjem promjera.

Proračun fleksibilnog kompenzatora.

Toplinsko istezanje proračunskog dijela cjevovoda
, mm, određeno formulom

, (2.81)

Gdje
- prosječni koeficijent linearnog širenja čelika, mm/(m o C), (za standardne proračune može se uzeti
=1,2· 10ˉ² mm/(m o S),

- izračunata temperaturna razlika, određena formulom

, (2.82)

Gdje - projektirana temperatura rashladnog sredstva, o C;

- proračunska temperatura vanjskog zraka za projekt grijanja, o C;

L- udaljenost između fiksnih nosača, m.

Kompenzacijski kapacitet dilatacijskih spojeva kutije za brtvljenje smanjen je za 50 mm.

Reakcija kompenzatora brtvenice - sila trenja u brtvilu brtvenice određeno formulom, (2.83)

Gdje - radni tlak rashladno sredstvo, MPa;

- duljina sloja pakiranja duž osi kompenzatora kutije za brtvljenje, mm;

- vanjski promjer grane cijevi kompenzatora kutije za brtvljenje, m;

- pretpostavlja se da je koeficijent trenja brtve o metal 0,15.

Tehničke karakteristike kompenzanata s mijehom dane su u tablici. 4.14 - 4.15. Aksijalna reakcija kompenzanata s mijehom sastoji se od dva pojma

(2.84)

Gdje - aksijalna reakcija uzrokovana deformacijom vala, određena formulom

, (2.85)

gdje je  l- temperaturno produljenje dionice cjevovoda, m;  - krutost vala, N/m, uzeta prema putovnici kompenzatora; n- broj valova (leća). - aksijalna reakcija unutarnjeg tlaka, određena formulom

, (2.86)

Gdje - koeficijent koji ovisi o geometrijskim dimenzijama i debljini zida vala, u prosjeku jednak 0,5 - 0,6;

D I d su vanjski i unutarnji promjer valova, redom, m;

- višak tlaka rashladnog sredstva, Pa.

Pri proračunu samokompenzacije glavni zadatak je odrediti maksimalni napon na dnu kratkog kraka kuta zakreta trase koji se određuje za kutove zakreta od 90° formula
; (2.87)

za kutove veće od 90°, tj. 90+  , prema formuli
(2.88)

gdje je  l- duljina kratkog kraka, m; l- duljina kratke ruke, m; E- modul uzdužne elastičnosti, jednak u prosjeku za čelik do 2·10 5 MPa; d- vanjski promjer cijevi, m;

- omjer duljine dugog kraka i duljine kratkog.

veličina fonta

GRIJNE MREŽE - GRAĐEVINSKI STANDARDI I PRAVILA - SNIP 2-04-07-86 (odobren Dekretom Državnog odbora za izgradnju SSSR-a od 30-12-86 75) (uređeno... Relevantno u 2018.

ODREĐIVANJE OPTEREĆENJA NA CIJEVNE NOSAČE

1. Vertikalno standardno opterećenje na nosaču cijevi F_v, H, treba odrediti formulom

gdje je Gv težina 1 m cjevovoda, uključujući težinu cijevi, toplinske izolacijske konstrukcije i vode (za parovode, težina vode se uzima u obzir kada hidrauličko ispitivanje), N/m;

l - raspon između pomičnih nosača, m.

Bilješke. 1. Opružni nosači i vješalice parovoda Du >= 400 mm na mjestima dostupnim za održavanje mogu se izračunati za okomito opterećenje bez uzimanja u obzir težine vode tijekom hidrauličkog ispitivanja, uz ovo specijalni uređaji za nosive terete tijekom ispitivanja.

2. Prilikom postavljanja nosača u sklopove cjevovoda potrebno je dodatno uzeti u obzir težinu zapornih i odvodnih ventila, kompenzatora, kao i težinu cjevovoda u susjednim dijelovima ogranaka koji se pripisuju ovom nosaču.

3. Dijagram opterećenja nosača prikazan je na crtežu.

Shema opterećenja na nosaču 1 - cijev; 2 - pomični nosač cijevi

2. Horizontalna standardna aksijalna F_hx, N, i bočna F_hy, N, opterećenja na pomične cijevne nosače od sila trenja u nosačima moraju se odrediti korištenjem formula:

gdje su mu_x, mu_y koeficijenti trenja u nosačima, kada se nosač pomiče duž osi cjevovoda i pod kutom prema osi, uzeti prema tablici. 1* ove prijave;

G_h - težina 1 m cjevovoda u radnom stanju, uključujući težinu cijevi, toplinske izolacijske konstrukcije i vode za vodovodne i kondenzacijske mreže (ne uzima se u obzir težina vode u parovodima), N/m.

Stol 1*

Koeficijenti trenja

Bilješka. Kada se koriste fluoroplastične brtve ispod kliznih nosača, pretpostavlja se da su koeficijenti trenja 0,1

Uz poznatu duljinu šipke, koeficijent trenja za kruti ovjes treba odrediti formulom

gdje je l toplinsko produljenje dijela cjevovoda od fiksne potpore do kompenzatora, mm;

l_t - duljina radne šipke, mm.

3. Horizontalna bočna opterećenja, uzimajući u obzir smjer njihovog djelovanja, moraju se uzeti u obzir pri proračunu nosača koji se nalaze ispod fleksibilne dilatacijske spojnice. a također i na daljinu<= 40Dу трубопровода от угла поворота или гибкого компенсатора.

4. Pri određivanju standardnog horizontalnog opterećenja na fiksni nosač cijevi treba uzeti u obzir sljedeće:

4.1. Sile trenja u pomičnim cijevnim nosačima N, određene formulom

gdje je mu koeficijent trenja u pomičnim nosačima cijevi;

Gh - težina 1 m cjevovoda u radnom stanju (stavka 2), N/m;

L je duljina cjevovoda od fiksne potpore do kompenzatora ili kut rotacije trase tijekom samokompenzacije, m.

4.2. Sile trenja u kompenzatorima brtvene kutije, , N, određene formulama

, (6)

, (7)

, (8)

d_ic - unutarnji promjer kućišta kompenzatora kutije za brtvljenje, m.

Pri određivanju vrijednosti pomoću formule (6), uzima se da vrijednost nije manja od 1 x 10(6) Pa. Kao izračunata uzima se najveća od sila dobivenih iz formula (6) i (7).

4.3. Neuravnotežene unutarnje sile tlaka pri korištenju dilatacijskih spojeva kutije za brtvljenje, N, na dijelovima cjevovoda sa zapornim ventilima, prijelazima, kutovima zakretanja ili čepovima, određene formulom

4.4. Sile rastezanja kompenzatora s mijehom od unutarnjeg tlaka, H, određene formulom

, (11)

4.5. Krutost kompenzatora s mijehom, H, određena formulom

gdje je R krutost kompenzatora kada je komprimiran za 1 mm, N/mm;

Kompenzacijski kapacitet kompenzatora, mm.

Vrijednosti R, , uzimaju se prema tehničkim specifikacijama i radnim nacrtima za kompenzatore.

4.6. Sile dilatacije kompenzatora s mijehom kada su ugrađene u kombinaciji s kompenzatorima kutije za brtvljenje u susjednim područjima, N, određene formulom

(13)

4.7. Elastične deformacijske sile s fleksibilnim kompenzatorima i samokompenzacijom, određene proračunom cijevi za kompenzaciju toplinskog istezanja.

4.8. Sile trenja cjevovoda pri pomicanju cijevi unutar toplinsko-izolacijske ljuske ili sile trenja ljuske na tlo tijekom polaganja cjevovoda bez kanala, određene su prema posebnim uputama ovisno o vrsti izolacije.

5. Horizontalno aksijalno opterećenje na fiksni nosač cijevi treba odrediti:

do krajnjeg nosača - kao zbroj sila koje djeluju na nosač (točka 4);

Na srednjem osloncu - kao razlika u zbrojevima sila koje djeluju sa svake strane oslonca; u ovom slučaju manji zbroj sila, s izuzetkom neuravnoteženih sila unutarnjeg tlaka, sila razmaka i krutosti kompenzanata s mijehom, prihvaća se s koeficijentom 0,7.

Napomene: 1. Pri određivanju ukupnog opterećenja na nosačima cjevovoda treba uzeti u obzir krutost ekspanzijskih spojeva s mijehom uzimajući u obzir maksimalna odstupanja vrijednosti krutosti dopuštenih tehničkim uvjetima za ekspanzijske spojeve.

2. Kada su zbrojevi sila koje djeluju na obje strane međufiksnog nosača isti, horizontalno aksijalno opterećenje na nosaču određuje se kao zbroj sila koje djeluju na jednoj strani nosača s koeficijentom 0,3.

6. Horizontalno bočno opterećenje na fiksni nosač cijevi treba uzeti u obzir prilikom skretanja trase i od ogranaka cjevovoda.

Za dvostrane grane cjevovoda, bočno opterećenje na nosaču uzima se u obzir od grana s najvećim opterećenjem.

7. Fiksni nosači cijevi moraju biti projektirani za najveće horizontalno opterećenje pri različitim načinima rada cjevovoda, uključujući otvorene i zatvorene ventile.

S prstenastim dijagramom mreža grijanja potrebno je uzeti u obzir mogućnost kretanja rashladne tekućine iz bilo kojeg smjera.

Određivanje vertikalnog i horizontalnog opterećenja na fiksni nosač.

Određivanje okomitog opterećenja

Opterećenja koja djeluju na nepomične oslonce dijele se na vertikalna i horizontalna. Vertikalna opterećenja uključuju težinu ( R in ) i kompenzacija (P k), ako se cjevovod nalazi u vertikalnoj ravnini).

R V - ql, H, stranica 37 (37)

Gdje q – težina 1 m cjevovoda (težina cijevi, izolacijske konstrukcije i vode);

q = q tr + q od + q u N/m;

l– raspon između pomičnih oslonaca, m.

1. presjek: P in = 1217 * 13,0 = 15821 N

7. odjeljak: R V = 843*11,6 = 9778,8 N

Slično ćemo izračunati i druge dijelove cjevovoda.

Ako se fiksni nosač nalazi u sklopu cjevovoda, tada je potrebno uzeti u obzir dodatno opterećenje od armatura i dilatacijskih spojeva kutije za brtvljenje.

U diplomskom projektu potrebno je odrediti opterećenja na 2-3 nepomična oslonca (prema uputama voditelja). Za zadane oslonce odredite okomito opterećenje.

Horizontalna opterećenja na fiksnim nosačima su raznolikija. Nastaju pod utjecajem sljedećih sila:

sile elastične deformacije fleksibilnih dilatacijskih spojeva ili samokompenzacije kada su rastegnuti u hladnom stanju ili tijekom toplinskog istezanja cjevovoda;

sile unutarnjeg pritiska pri korištenju neuravnoteženih kompenzatora kutije za brtvljenje;

sile trenja u dilatacijskim spojevima zaptivke tijekom toplinskog istezanja cjevovoda;

sile trenja u pomičnim nosačima tijekom toplinskog istezanja cjevovoda položenih u kanale i nadzemno;

sile trenja cjevovoda o tlo tijekom beskanalne instalacije.

Sila trenja u pokretnim nosačima.

N stranica 38 (38)

Gdje μ – koeficijent trenja klizanja; prihvatiti za klizne nosače μ = 0,3 – čelik na čelik; μ = 0,6 – čelik na betonu; za valjkaste, valjkaste, kuglične i ovjesne ležajeve μ = 0,1;

q - težina 1 m cjevovoda, N/m;

L 1 - duljina cjevovoda od fiksnog nosača do kompenzatora ili od fiksnog nosača do skretanja (za samokompenzaciju), m.

1 odjeljak: = 0,3*1217*130 = 47463 N

Odjeljak 7: = 0,3*843*120 = 30348 N

Sila unutarnjeg pritiska

N Stranica 38 (39)

gdje je P slave radni tlak rashladnog sredstva, Pa;

f 1 i f 2 - veći i manji presjek cijevi, m.

Kod zavoja cijevi od 90° i sa zatvorenim ventilima f 2 = 0.

Dio 1: P ind = 1,6*(58 – 0) = 92,8 N

Odjeljak 7: P ind = 1,6*(40 – 0) = 64 N

Tablica 12

Aksijalne sile djeluju na svaki fiksni nosač s lijeve i desne strane. Ovisno o smjeru reakcija, sile se djelomično uravnotežuju ili zbrajaju.

Fiksni nosači koji percipiraju djelomično uravnotežene horizontalne aksijalne sile nazivaju se neopterećeni (srednji). Nalaze se između susjednih ravnih dijelova cjevovoda. Neuravnoteženi (krajnji) nosači nalaze se na zavojima cjevovoda ili ispred utikača i percipiraju horizontalne sile koje djeluju s jedne strane.

Pri proračunu opterećenja potrebno je razmotriti sve moguće načine rada cjevovoda od hladnih do radnih uvjeta.

Pri određivanju horizontalnog aksijalnog opterećenja nosača za svaki način rada cjevovoda zbrajaju se sile koje djeluju na fiksni nosač u jednom smjeru, a zatim se od većeg zbroja sila oduzima manja, uzimajući u obzir moguće odstupanja od izračunatih vrijednosti, sile trenja i sile elastične deformacije oduzimaju se s koeficijentom 0,7, čime se daje određena margina proračunskog opterećenja na fiksni nosač. Ako je zbroj sila koje djeluju na oslonac s obje strane jednak, za izračunati se uzima jedan od zbroja s koeficijentom 0,3.

V.V. Logunov, generalni direktor;
V.L. Polyakov, glavni projektant projekata toplinske mreže;
M.Yu. Yudin, voditelj odjela tehničke podrške,
PJSC NPP Kompensator, St. Petersburg;

E.V. Kuzin, direktor, ATEKS-ENGINEERING LLC, Irkutsk

Uvodni dio

Problematika energetske učinkovitosti toplinskih mreža usko je povezana s tehnologijama i materijalima koji se koriste u izgradnji i rekonstrukciji toplinskih mreža. Istodobno, moderne tehnologije za uštedu energije postaju sve važnije. Unatoč činjenici da se u Rusiji kompenzatori s mijehom smatraju novošću, već je jasno vidljiva promjena u pristupu, od kada se pribjeglo njihovoj uporabi zbog nemogućnosti rješavanja problema toplinskog rastezanja klasičnim metodama, do trenutka kada je u u mnogim regijama dilatacijski spojevi s mijehom postali su obvezni uvjet tehničkih specifikacija za razvoj projekata cjevovoda. I danas, pitanje korištenja kompenzatora s mijehom ostaje otvoreno samo u nedostatku dovoljno informacija za određivanje izvedivosti njihove uporabe u usporedbi s klasičnim tipovima kompenzatora. U ovom ćemo članku razmotriti tehničke aspekte korištenja kompenzatora s mijehom umjesto ekspanzionih spojeva kutije za brtvljenje.

Usporedba opterećenja dilatacijskih spojeva brtvenice i mijeha

Jedno od gorućih pitanja pri donošenju odluke o napuštanju dilatacijskih spojeva kutije za brtvljenje je mogućnost očuvanja postojećih fiksnih nosača. Rješenje ovog problema komplicirano je zbog značajnih razlika u regulatornoj dokumentaciji za spojeve za brtvljenje i mijeh. U ovom ćemo članku utvrditi koja vrsta kompenzatora, pod jednakim uvjetima, ima veće aksijalno opterećenje na fiksnim nosačima. Aksijalno opterećenje od kompenzatora mijeha na fiksni krajnji nosač definira se kao:

Gumb P = P r + P f + P tr

gdje je P r sila širenja kompenzatora s mijehom, P w je sila od aksijalne krutosti kompenzatora s mijehom, P tr je sila trenja cjevovoda u pokretnim nosačima (klizni nosači u područjima kanala i nadzemnih površina instalacije ili trenje toplinskog cjevovoda o tlo u područjima bezkanalne instalacije).

Aksijalno opterećenje kompenzatora kutije za brtvljenje određeno je sličnom formulom:

Gumb P = P C p + P C tr + P tr

gdje je P C p sila ekspanzije kompenzatora uvodnice, P c tr je sila trenja spojnice kompenzatora uvodnice, P tr je sila trenja cjevovoda u pokretnim nosačima (klizni nosači u područjima kanala i iznad -zemno polaganje, odnosno trenje toplovoda o tlo u područjima bezkanalnog polaganja).

Bilo koji aksijalni ekspanzioni spojevi, bilo da se radi o kutiji za brtvljenje, mijehu ili leći, zbog nepostojanja krute aksijalne veze, prenose potisnu silu (od unutarnjeg tlaka medija) koja djeluje na stijenku cjevovoda i koju percipiraju fiksni krajnji nosači ( Sl. 1).

Sila potiska definira se kao umnožak tlaka i područja primjene sile. U slučaju kompenzatora s mijehom, efektivna površina mijeha se uzima ispod područja primjene sile, a u slučaju kompenzatora s mjehom, područje primjene sile određeno je vanjskim promjerom cijevi kompenzatora (Sl. 2).

U skladu s tim, mogu se podvrgnuti hidrauličkim ispitivanjima s ispitnim tlakom jednakim 1,25RN. Sila potiska iz bilo kojeg aksijalnog kompenzatora povećava se proporcionalno porastu tlaka. U RD-3-VEP-2011 maksimalna sila rastezanja kompenzatora s mijehom navedena je pri ispitnom tlaku. Dok se za kompenzatore žlijezda, kao i za sve ostale, u GOST R 55596-2013, pri izračunavanju sile potiska, koristi vrijednost nazivnog tlaka. Upravo je ta razlika u pristupu proračunu aksijalnih sila odlučujuća pri donošenju odluke o zamjeni kompenzatora brtvenice s mijehom.

Usporedimo opterećenja iz kutije za brtvljenje i kompenzatora mijeha za nekoliko promjera (DN), za PN = 16 kgf / cm 2, pod uvjetom da će se sila ekspanzije izračunati u dvije verzije: uzimajući u obzir ispitni tlak (P pr), i nazivni tlak (PN) (Tablica . 1). Krutost kompenzanata s mijehom odredit će se prema RD-3-VEP-2011 (Tablica 2). Vrijednosti sile trenja brtvi dilatacijskih spojeva brtvene kutije dane su iz knjiga crteža kompenzacijskih spojeva brtvene kutije (potvrđena vrijednost sile trenja) (tablica 3). U ovom proračunu zanemarujemo trenje cjevovoda u pokretnim osloncima.

Tablica 1. Sila ekspanzije spojeva za brtvljenje i mijeh na RN=16 kgf/cm2.

Tablica 2. Sila krutosti kompenzatora s mijehom.

Tablica 3. Sile trenja kompenzatora brtvene kutije (serija 5.903-13 izdanje 4).

Tablica 4. Ukupna vrijednost opterećenja na fiksnim krajnjim osloncima.

Kao što se vidi iz tabele. 4, u većini razmatranih slučajeva, pri izračunavanju sile koristeći sličnu metodu, pokazalo se da je opterećenje na fiksnim krajnjim nosačima od kompenzatora mijeha manje od sličnog opterećenja od kompenzatora kutije za brtvljenje. Prekoračenje opterećenja za 1% za DN1000 također nije kritično kada se odlučuje zamijeniti kompenzator brtve s mijehom.

Dakle, ako promijenite postojeći dilatacijski spoj kutije za brtvljenje u dilatacijski spoj s mijehom, tada u većini slučajeva neće biti potrebe za ojačavanjem postojećih fiksnih krajnjih oslonaca (svi izračuni za dilatacijske spojeve s mijehom točni su samo za kompenzacijske spojeve s mijehom prema IYANSH-u .300260.029TU - Bilješka autora).

(Tablica 10.1)

moment otpora poprečnog presjeka cijevi pri proračunskoj debljini stijenke cijevi, cm3, (tablica 2.10. SP);

Koeficijent čvrstoće zavara (tablica 10.2).

0,8 koeficijent plastičnosti

Ekvivalentno opterećenje težine kgf / m (jednako težini cjevovoda u radnom stanju);

Ekvivalentno težinsko opterećenje za podzemno polaganje cjevovoda uzima se jednako projektiranoj težini cjevovoda u radnom ili hladnom stanju.

gdje je q težina jednog metra cjevovoda: težina cijevi (qtr), vode (qw) (tablica 2.11., 2.12. SP), izolacijske konstrukcije (qiz).

Raspon između pomičnih oslonaca s dilatacijskim spojevima zaptivke određuje se proračunom pomoću vlačnih ili tlačnih naprezanja (=0,95,=1, respektivno).

Za tlačna naprezanja = 1

Vlačno naprezanje = 0,95

prihvaćeno kao nagodba

Opterećenja na fiksnim osloncima.

Opterećenja na fiksnim nosačima cjevovoda dijele se na vertikalna i horizontalna.

Okomito:

l-raspon između pokretnih nosača, m.

Horizontalna opterećenja na fiksnim nosačima cjevovoda nastaju pod utjecajem sljedećeg:

Trenje u pokretnim nosačima tijekom toplinskog istezanja toplinskih cijevi.

Trenje u dilatacijskim spojevima brtvene kutije tijekom toplinskog istezanja toplinskih cijevi.

Horizontalna aksijalna opterećenja na srednjim nosačima određuju se uzimajući u obzir sve sile koje djeluju na obje strane nosača:

Sile trenja u pokretnim nosačima, kgf

Sile trenja u kompenzatorima kutije za brtvljenje, kgf

gdje je q težina 1 metra cjevovoda, kgf

L je duljina cjevovoda od fiksne potpore do kompenzatora, m

f-koeficijent trenja pokretnih nosača (tablica 11.1)

Sile trenja u dilatacijskim spojevima brtvene kutije određuju se ovisno o radnom tlaku rashladne tekućine, promjeru cijevi i dizajnu brtve brtvene kutije:

kgf

kgf

Radni tlak rashladnog sredstva

duljina sloja za brtvljenje za kompenzator kutije za brtvljenje (4.16)

vanjski promjer čašice kompenzatora žlijezde (4.16)

koeficijent trenja pakiranja s metalom =0,15

broj vijaka kompenzatora (4.16)

Površina poprečnog presjeka pakiranja (4.16)

vrijednost se uzima najmanje 10 kgf/cm2.

Kao izračunata uzima se manja od sila.

Rezultirajuće horizontalne sile na srednje fiksne nosače nalaze se kao razlika ukupnih sila na obje strane nosača. S=SB-SM, m. U ovom slučaju za faktor sigurnosti prihvaća se manja od sila s koeficijentom 0,7: S=SB-0,7SM, uz SB=SM prihvaća se jedan od zbrojeva s koeficijentom. od 0,3 S1=0,3 St. l1=l2=120 m, tada je S1=S2.

f=0,3 za klizne nosače

qtr=62,15 kgf

qv=134,6 kgf

qiz=30,4 kgf

16 kgf/cm2

Uzimamo kgf kao izračunatu vrijednost.

S=5451,6+8346,9=13798,5 kgf

Kao izračunatu vrijednost uzimamo 13798,5 = 4139,6 kgf

Proračun toplinske izolacije toplovoda.

Proračun se vrši na glavnom dijelu (od Energetskog centra do prve grane.)

Početni podaci:

Određujemo debljinu toplinske izolacije za dvocijevni ugradnju toplinske mreže promjera dn = 0,426 m u armirano-betonskom neprohodnom kanalu dimenzija 2,54 x 0,93 m (unutarnji) i 2,94 x 1,33 m (vanjski). ). Mjesto izgradnje - Moskva Prosječna temperatura rashladne tekućine u dovodnoj toplinskoj cijevi, u povratnoj cijevi (iz temperaturnog grafikona). Dubina osi cjevovoda je h = 1,23 m. Prosječna godišnja temperatura tla tgr = 3,2 °C. Kao toplinska izolacija koristimo prostirke od mineralne vune, prošivene, GOST 2/880-88 razreda 100. Pokrovni sloj od stakloplastike .

Za cjevovode s dn = 0,426 m (du = 400 mm) prema standardima gustoće toplinskog toka i (tablica 13.6).

;

.

Prihvaćamo debljinu sloja toplinske izolacije i pokrovnog sloja