Jak fungují kompenzátory?

Vlnovcový kompenzátor je modul, který se instaluje do potrubního systému, aby byla zajištěna spolehlivá spojení. Prvky tohoto typu stabilizují potrubí při působení teplotních změn, vibrací, vodních rázů, mechanického zatížení od vodivé látky nebo vnějšího prostředí.

Aplikace vlnovcových dilatačních spár

Takové potrubní prvky se používají ve všech systémech, které jsou během provozu zatěžovány: od domácích vodovodních a kanalizačních systémů až po složité průmyslové systémy. Kompenzátory jsou žádané v oblastech, jako je chemický průmysl, rafinace ropy, potravinářský průmysl, strojírenství a stavba lodí, ropný a plynárenský průmysl.

Kompenzační prvky zabraňují odtlakování spoje při deformacích, jako je tlak, tah, ohyb a posunutí os. Příčinou deformací může být jak vliv pracovního prostředí (vodní ráz, vibrace, silný tlak), tak vnější vlivy – rázy, tlak, změny teplot, posun zeminy při instalaci podzemního potrubí.

Zařízení a princip činnosti

Vlnovcový kompenzátor je pružný válec s vlnitým pláštěm. Vlnitý prvek se nazývá vlnovec a je obvykle vyroben z nerezové oceli. Může být jeden nebo několik měchů. Zvýšení počtu vlnovců zvyšuje schopnost modulu odolávat deformaci a zachovat si své vlastnosti.

Měch je chráněn před dopravovaným médiem vnitřní clonou, která umožňuje použití kompenzačních modulů v systémech s chemicky agresivním pracovním prostředím. Z vnější strany je vlnitá skořepina chráněna pláštěm, jehož použití poskytuje ochranu před vnějšími vlivy. Provedení lze doplnit i tepelnou izolací nebo zařízeními na dálkové ovládání.

V případě vnějších nebo vnitřních vlivů na potrubí přebírá zatížení vlnovec. Vlnitý tvar umožňuje tomuto prvku odolat deformaci bez ztráty těsnosti a výkonnostních charakteristik. Díky činnosti tohoto prvku je deformace lokalizována v jedné oblasti bez ovlivnění potrubních spojů.

Způsoby montáže

Kompenzační modul lze namontovat na potrubí jedním ze tří způsobů:

• Montáž spojky/závitu – tvoří spojení, které lze v případě potřeby snadno rozebrat. Pro zajištění těsnosti je nutné použít těsnění, těsnění a tmely.
• přírubový spoj – upevnění pomocí šroubů a matic přes otvory v přírubách – ploché prvky na koncích trubek a tvarovek. Vytvoří se těsné spojení. Takové kování je možné odstranit, i když to bude vyžadovat větší úsilí než u spojky.
• Svařování – nejodolnější, nejspolehlivější a utěsněná varianta. Demontáž není možná.

• Axiální. Zařízení tohoto typu kompenzují deformace způsobené změnami teploty. Když dojde ke kompenzaci, dojde k pohybu podél osy – modul je schopen roztažení/stlačení. Takové modely mají jednoduchý design, jsou schopny pracovat i v nepříznivých podmínkách (vysoký tlak, extrémní teploty) a také nevyžadují údržbu, což vysvětluje jejich popularitu.
• Hranatý. Rohové modely jsou schopné ohýbání v různých úhlech v několika rovinách. Posun je omezen závěsy/univerzálními klouby, které chrání kompenzační zařízení před zkroucením. Použití takového kompenzátoru je možné ve složitých potrubích, kde jsou potrubí umístěna v různých rovinách.
• Stříhat. Smyková zařízení absorbují odchylky od osy a příčné posuny. V závislosti na modelu je deformace omezena přírubami, kabely, pouzdry, čepy, vnitřními stíněními nebo jinými doplňkovými prvky. Maximální posunutí vzhledem k ose může dosáhnout 5 cm.
• Univerzální. Univerzální modely absorbují axiální, úhlové, smykové deformace a také vibrace. Takové modely jsou nenáročné na provozní podmínky nebo způsob uložení potrubního systému. Jedinou nevýhodou je vysoká cena, proto je v některých případech praktičtější omezit se na konkrétnější modely.
• Začíná. Takové modely jsou funkčně podobné axiálním a pracují s teplotními deformacemi, ale používají se pouze ve fázi uvádění systému do provozu. Při prvním vstupu horkého pracovního média do potrubí dochází k deformaci jeho prvků – spouštěcí kompenzátor je navržen tak, aby tuto deformaci absorboval. Po zprovoznění systému se spouštěcí modul stává součástí potrubí – jeho vnější pláště jsou svařeny a nehybné. Zařízení není určeno pro nepřetržitý provoz.
• Vyloženo. Nezatížené kompenzátory pracují s axiálními a smykovými deformacemi. Na rozdíl od jiných modelů nevyžadují pevné podpěry, protože podpěry nejsou nijak zatíženy. Tato funkce umožňuje jejich instalaci tam, kde není možná instalace jiných typů modulů.
• Vyloženo. Takové modely kompenzují vibrace, tepelnou roztažnost a mechanické zatížení. Na rozdíl od nezatížených modelů zatěžují sousední prvky a vyžadují pevné podpěry.

Технические характеристики

Mezi hlavní parametry patří následující:

• Jmenovitý průměr. Tato charakteristika musí odpovídat průměru úseku potrubí, na kterém bude kompenzátor instalován.
• Typ operačního prostředí. Většina kompenzátorů je univerzální a vhodná pro dopravu kapalin, páry a stlačeného plynu. Chcete-li však modul nainstalovat do systému s chemicky aktivním pracovním prostředím, měli byste se ujistit, že je model odolný vůči těmto vlivům.
• Teplota a tlak systému. Maximální tlak a rozsah přípustných teplot, při kterých je kompenzátor schopen udržet své vlastnosti.
• Kompenzační kapacita. Podle typu zařízení zahrnuje axiální zdvih (možná délka stlačení/protažení), maximální úhel natočení, přípustná smyková deformace.
• prostředky. Počet provozních cyklů, které zařízení vydrží, aniž by ztratilo své vlastnosti.

V průměru je životnost kompenzátoru asi 5000 pracovních cyklů. Cyklus je chápán jako jedno plné využití jeho kompenzační schopnosti: stlačení/protažení na plnou možnou délku, rotace v maximálním úhlu, maximální smykový posuv. Životnost se může lišit v závislosti na intenzitě používání systému, správné instalaci kompenzátoru, agresivitě pracovního prostředí a přítomnosti ochranných prvků.

Během provozu jsou potrubí vystavena různým zatížením: mechanickému, teplotnímu a vibračnímu.

Pro zvýšení životnosti sítí a zabránění následkům negativních dopadů se používá speciální zařízení – potrubní kompenzátory.

Co jsou kompenzátory ucpávek?

Kompenzátor ucpávky je zařízení, které kompenzuje lineární teplotní roztažnost potrubí.

Kompenzátory tohoto typu se používají v systémech zásobování teplem.

Kvůli kolísání teplot v pracovním prostředí mění ocelové trubky svou délku, což může vést k nehodám a poruchám. Kompenzátory ucpávek vyrovnávají tyto změny díky pohyblivým miskám.

Návrh kompenzátorů ucpávek

Výrobek je sestaven na principu „potrubí v potrubí“. Konstrukce obsahuje pohyblivé sklo umístěné ve statickém pouzdře. Kromě toho je zde:

• těsnění ucpávky;
• tvarovaná trubka;
• zemní skříň;
• přítlačné kroužky.

Kompenzátor je připevněn k potrubí svařováním.

Prostor mezi statickým tělesem a pohyblivým sklem je vyplněn ucpávkovým těsněním. Aby se zabránilo vypadnutí pohyblivé části z tvarové trubky, jsou na vnější straně pouzdra umístěny fitinky. Těsnosti kompenzátoru se dosáhne utažením šroubů.

Existují dva typy produktů:

• Jednostranný kompenzátor ucpávky – skládá se z těla a

pohyblivá část na jedné straně.

• Oboustranný kompenzátor ucpávky – skládá se z

prodloužené tělo a dvě pohyblivá skla na obou stranách.

Princip funkce zařízení

Princip činnosti kompenzátoru ucpávky je založen na zachycování změn délky úseku potrubí pohyblivými kompenzačními misky (hrnky).

Při změně teploty nebo tlaku v potrubí se sklo vysune nebo zasune do pouzdra. Zařízení tak kompenzuje tepelnou roztažnost potrubí a zabraňuje nehodám.

Typy kompenzátorů

V současné době jsou kompenzátory značek T1, TS-579, TS-580 vyráběny podle výkresů řady 4.903–10 a 5.903-13. Podívejme se na vlastnosti těchto zařízení.

Výrobky jsou vyráběny v souladu s výkresy řady 4.903 – 10. Kompenzátory tohoto typu se používají v sítích parního a vodního vytápění s následujícími indikátory:

• DN – 100 – 1420 mm;
• Pracovní tlak – 25 kgf/cm2;
• Teplota vody do + 200°C;
• Teplota páry až + 300°C.

Kompenzátor pracuje správně při teplotě minimálně -40°C.

Zlepšení konstrukce kompenzátoru ucpávky série 4.903-10 vydání 7 umožnilo zvýšit efektivitu použití produktu a usnadnit opravy a údržbu:

• montážní šrouby jsou umístěny na těle kompenzátoru, což je výhodné, když

výměna ucpávky a odstranění ucpávkové krabice;

• Možnost vyplnit drážky broušenými vodítky

Kompenzátor ucpávky TS-579, TS-580 série 5.903-13

Tato řada má dva typy provedení: s těsněním a bez něj. Vyrobeno podle sériových výkresů 5.903-13.

Kompenzátory jsou široce používány na hlavních tratích tepelného a energetického průmyslu s následujícími indikátory:

• Běžný průměr – 108 – 1420 mm;
• Pracovní tlak – 25 kgf/cm2;
• Teplota vody – 200°C;
• Teplota páry – 300°С.

Kompenzační kapacita jednostranného kompenzátoru ucpávky TS-579 dosahuje 500 mm, oboustranného kompenzátoru ucpávky TS-580 až 800 mm.

Funkce série 5.903-13 vydání. – přítomnost pružinového samotěsnícího mechanismu, který vylučuje možnost seřízení těsnění ucpávky pomocí upínacích šroubů.