Beräkning av linjär expansionskoefficient och montering av polypropenrör

Korrekt placerade stöd och väl utförda rörledningar hjälper till att lösa problemet med termisk deformation. Helst måste du skapa ett flexibelt system med ett minimum av styva noder. Linjär expansionskoefficient för polypropenrör beaktas vid beräkning av längden på den deformerbara sektionen, och förlängningsgraden beror på temperaturen på arbetsmediet och på materialtypen.

Linjär expansion av polypropenrör

Sätt att ersätta

Vid utformning av värme- och vattenförsörjningssystem måste värmeutvidgningen av polypropenrör beaktas. Och under installationen skapar de sådana förhållanden i fästzonen så att röret kan röra sig fritt i sträckvärdet. Detta kan uppnås på flera sätt:

  • genom rörledningens kompensationsförmåga
  • installation av temperaturkompensatorer;
  • korrekt placering av stöd.

Mellan styvt fasta stöd använder en kompensator. Han är loopformad, P eller L-formad. Ibland lägger de rör "orm". I kallvattentillförseln kan linjär expansion försummas. De fasta stöden leder förlängningarna mot elementen.

Vid installation av värmesystemet mellan röret och väggen bör det finnas en lucka. Vid användning av fasta stöd, kommer röret inte att kunna förlänga med ökande temperatur. I rörliga fästen har röret förmåga att röra sig i längdriktningen. Låsplattorna gör att du kan sträcka sig i axiell riktning, och glidskruvarna låter dig glida.

För takkonstruktioner lämpligt stöd med rem. Den bästa lösningen i detta fall är plastfästen, de kan inte bryta rörets integritet, de måste fixas med intervaller lika med 20 rördiametrar.

  • Filter och kranar är fasta med fasta fästelement, och fästanordningar får inte ligga mot stöden.
  • Den rätlinjiga packningen ändras till en vinkelled.
  • Kompenseringskopplingen har en reserv av längd som kommer att vara tillräcklig för att bilda ett tekniskt gap.
  • Montering av polypropenelement utförs efter beräkningar (SNiP 41-01-2003, SP 40-101-96). Felaktigt avstånd mellan stöden leder till röravböjningar, vilket skapar en extra belastning på stöden.
  • När rören sammanfogas genom svetsning avlägsnas folien, vilket gör installationen svår. Glasfiberförstärkta rör är berövade av denna nackdel. De är slitstarka och behöver inte strippas.

Kozlovs kompensator

Ny utveckling som förhindrar deformation och förlänger värme- och rörsystemets livslängd. Anordningen består av ett externt polypropenhölje och ett tvåskiktigt korrugerat rostfritt stål. Anslutningen är gjord av övergångsmuffar. Produkten är lämplig för armerade och icke-förorenade polypropenrör. Arbetstryck: 16 atmosfärer, högsta temperatur på arbetsmedium: 100 ° С, max kompensationsförmåga för kompression: 25 mm.

Bälgsexpansionsfogen består av en bälg och hjälpmedel. Det balanserar möjliga rörelser.

Deformationsberäkning

Värmekoefficienten för förstärkta polypropenprodukter (K ​​lr) är 0,03-0,05 mm / mK. Med en temperaturökning på 60 ° C kommer förlängningen att vara 2-3 mm (per meter). Med hjälp av bordet kan du bestämma expansionen av polypropenröret, beroende på längd och temperaturskillnad (medium och luft). Online med specialprogram kan du också hitta längden på deformationen.

Det är möjligt att beräkna rörförlängningen med hjälp av formeln:

där jag är värdet av den longitudinella spänningen i mm, a är expansionskoefficienten beroende på rörmaterialet,

t är skillnaden mellan kylvätskans temperatur och omgivande temperatur under installationen, L är rörets längd för vilken stamvärdet beräknas.

Ett exempel på beräkning. Vi kommer att ta reda på vilket segment produkten kommer att förlänga när värmesystemet installeras med en längd av 7 m av förstärkt polypropen (lufttemperatur är 24 ° C, värmebärarens driftstemperatur är 90 ° C):

I = 0,03 * 7 * (90-24) = 14 mm

När värmesystemet är påslaget kommer kommunikationen därför att vara 14 mm längre.

Konsekvenser av felaktig installation:

  • när kylvätskan levereras till systemet, deformeras ofta rören och "fogar" fästena;
  • luft samlas i den övre delen av rörledningen, vilket medför att dess genomströmning minskar på grund av lågt tryck minskar temperaturen på arbetsmediet;
  • Ibland är deformationen av elementen så stark att värmesystemet helt misslyckas.

När rören sammanfogas genom svetsning avlägsnas folien, vilket gör installationen svår. Glasfiberförstärkta rör är berövade av liknande. De är slitstarka och behöver inte strippas.

Plaströr har flexibilitet, deformeras under deformation utan att vara skadad. Polypropylenprodukter är slitstarka, behöver inte måla, behöver inte värmeisolering och rostar inte. De är enkla att installera och avger inte skadliga ämnen. Men vid utformning av varmvattenförsörjning eller värmesystem är det nödvändigt att ta hänsyn till plastens förmåga att expandera med ökande temperatur och använda anordningar som absorberar rörelse.

Termisk expansion av polypropenrör

När man bygger nya hus och reparerar gamla byggnader används polypropylenrör i allt högre grad. De är lätta att installera, lätt att transportera och har en minskad ljudnivå. Rör av polypropen jämfört med metall, mycket mer med temperaturfluktuationer ändrar deras längd. Därför måste termisk expansion av polypropenrör beaktas vid utformning av rörledningar, speciellt om icke-förstärkta rör används i värme- och varmvattenanläggningar.

Vad kan ignorera termisk expansion

1. Vid uppvärmning kan polypropenförstärkta rör dra ut klämmor och andra fästanordningar, medan de tar form av en våg. Detta fenomen uppstår på långa rörgrenar för uppvärmning, som är mer än tio meter långa.

2. Luft ackumuleras längst upp på rören. Detta bidrar till det faktum att rörets flödesarea på grund av denna luft blir smalare och rörens kapacitet minskar så att de blir vågiga.

3. I värmesystemet börjar batterierna bli sämre. Vid varmvattenförsörjning leder detta till att det finns mindre vattentryck. I vissa fall leder den linjära expansionen av polypropenrör till en fullständig uppdelning av värmesystemet.

Linjär expansionskoefficient

1. Värmekoefficienten för icke-förstärkta polypropenrör är 0,1500 mm / mK. Förstärkt polypropen har en koefficient från 0,03 till 0,05 mm / mK. I polypropenrör förstärkta med glasfiber eller aluminium, är koefficienten som du ser är lägre än för vanliga polypropenrör och skillnaden är ganska stor. Detta bör alltid beaktas när du installerar detta eller det här systemet.

2. Det är alltid nödvändigt att beräkna längden på rören. Samtidigt är det nödvändigt att ta hänsyn till hur mycket deras längd kommer att öka när varmvärmebäraren matas in i värmesystemet. Om man beräknar, med hänsyn till koefficienten för linjär expansion, sedan med en längd av en gren av rör på fem meter, kan deras totala expansion vara från 10,5 till 17,5 millimeter.

Hur eliminerar effekten av termisk expansion

1. Vid installation av värmesystem mellan rören och väggarna lämnar luckor. Klyftan mellan väggarna och rören bör göra det möjligt för rören att expandera ett par centimeter, så att uppvärmningsrör inte kan hållas strikt längs väggarna, vilket leder till systemfel.

2. Var särskilt uppmärksam på lödningen av polypropenrör i hörnen av rummet. Det är nödvändigt att lämna sådana luckor så att rören inte vilar mot väggen.

3. Vid användning av långa rörgrenar är det nödvändigt att installera specialkompensatorer. Dessa är U-formade sektioner, vilka under termisk expansion tillåter rörelser av rör. Så att luften inte ackumuleras i de övre punkterna hos dessa kompensatorer installeras de med en sluttning ner eller jämnt. Då, då systemet är fyllt, kommer luften att tas bort från dem.

4. Korrekt användning av stöd och val av pipeline-konfiguration löser stort sett problemet med termisk expansion. Den allmänna regeln för installation är att skapa så flexibelt och flexibelt ett system som möjligt, vilket har ett minimum av hårda korta knutar som har liten förmåga att deformera.

Gör-det-själv-konstruktion och reparation

Polypropylenrör med fluktuationer i vattentemperaturen eller kylmediet som transporteras kan ändra längden, öka den med ökande temperatur och minska under kylning.

Denna omständighet bör beaktas vid utformning och läggning av rörledningar av polypropen, speciellt vid installation av stora sektioner.

Med tanke på att i kallvattenförsörjningssystemen inte finns någon signifikant förändring i vattentemperaturen kan linjär expansion av polypropenrör i detta fall ignoreras. Denna parameter är relevant för varmvattenledningar och värmesystem.

För varje typ av polypropenrör finns en viss linjär expansionskoefficient beroende på rördesignen. Rör förstärkta med aluminiumfolie eller glasfiber har den lägsta värmekoefficienten - 0,03. I konventionella polypropenrör är denna koefficient 0,15.

Möjlig temperaturförvrängning förenklas med följande formel: I = a * L * t, var
I - den beräknade längden av den linjära expansionen i millimeter,
a är koefficienten för linjär expansion av en viss typ av rör,
L är den beräknade längden av rörledningssektionen,
t - skillnaden mellan den förväntade driftstemperaturen och temperaturen under installationen (vanligtvis temperaturen under installationen likställs med den aktuella omgivande temperaturen).

Ett specifikt beräkningsexempel:
Vid installation av en sektion av värmesystemet med en längd av 10 meter från ett polypropenrör förstärkt med aluminium (PN25) med en designdriftstemperatur på 80 ° C och en temperatur under montering av 20 ° C, kommer förlängning av området under idrifttagning att vara:
0,03 * 10 * (80-20) = 18 mm.

Det vill säga efter att värmesystemet startat och temperaturen är inställd, kommer detta avsnitt av rörledningen att förlängas med 18 mm och under konstruktionen är det nödvändigt att möjliggöra kompensation för detta värde.

Beroende på designen kan detta göras på tre sätt:

Vinkelutvidgningsmetod

Tillsatsen av ett slingliknande kompensationselement (kompensator)

Om det inte finns någon kompensation för en linjär förändring, då med temperaturförändringar i rörväggarna kommer det att förekomma en oönskad extra spänning, vilket kan leda till en minskning av rörledningens driftstid.

Linjär expansion (mm) för polypropenrör

Termisk expansion av polypropenrör

När man bygger nya hus och reparerar gamla byggnader används polypropylenrör i allt högre grad. De är lätta att installera, lätt att transportera och har en minskad ljudnivå. Rör av polypropen jämfört med metall, mycket mer med temperaturfluktuationer ändrar deras längd. Därför måste termisk expansion av polypropenrör beaktas vid utformning av rörledningar, speciellt om icke-förstärkta rör används i värme- och varmvattenanläggningar.

Vad kan ignorera termisk expansion

Vid upphettning kan polypropenförstärkta rör dra ut klämmor och andra fästelement, medan de tar form av en våg. Detta fenomen uppstår på långa rörgrenar för uppvärmning, som är mer än tio meter långa.

Luft ackumuleras på toppen av rören. Detta bidrar till det faktum att rörets flödesarea på grund av denna luft blir smalare och rörens kapacitet minskar så att de blir vågiga.

I värmesystemet börjar batterierna bli värre. Vid varmvattenförsörjning leder detta till att det finns mindre vattentryck. I vissa fall leder den linjära expansionen av polypropenrör till en fullständig uppdelning av värmesystemet.

Linjär expansionskoefficient

Värmekoefficienten för icke-förstärkta polypropenrör är 0,1500 mm / mK. Förstärkt polypropen har en koefficient från 0,03 till 0,05 mm / mK. I polypropenrör förstärkta med glasfiber eller aluminium, är koefficienten som du ser är lägre än för vanliga polypropenrör och skillnaden är ganska stor. Detta bör alltid beaktas när du installerar detta eller det här systemet.

Du bör alltid beräkna längden på rören. Samtidigt är det nödvändigt att ta hänsyn till hur mycket deras längd kommer att öka när varmvärmebäraren matas in i värmesystemet. Om man beräknar, med hänsyn till koefficienten för linjär expansion, sedan med en längd av en gren av rör på fem meter, kan deras totala expansion vara från 10,5 till 17,5 millimeter.

Hur eliminerar effekten av termisk expansion

Vid installation av värmesystem mellan rören och väggarna lämnas luckor. Klyftan mellan väggarna och rören bör göra det möjligt för rören att expandera ett par centimeter, så att uppvärmningsrör inte kan hållas strikt längs väggarna, vilket leder till systemfel.

Var särskilt uppmärksam på lödningen av polypropenrör i hörnen av rummet. Det är nödvändigt att lämna sådana luckor så att rören inte vilar mot väggen.

Vid användning av långa rörgrenar är det nödvändigt att installera specialkompensatorer. Dessa är U-formade sektioner, vilka under termisk expansion tillåter rörelser av rör. Så att luften inte ackumuleras i de övre punkterna hos dessa kompensatorer installeras de med en sluttning ner eller jämnt. Då, då systemet är fyllt, kommer luften att tas bort från dem.

Korrekt användning av stöd och valet av rörledningskonfiguration löser stort sett problemet med termisk expansion. Den allmänna regeln för installation är att skapa så flexibelt och flexibelt ett system som möjligt, vilket har ett minimum av hårda korta knutar som har liten förmåga att deformera.

Linjär expansionskoefficient för polypropenrör

Rörvalsmaterial av polypropen med ökande temperatur hos bäraren tenderar att expandera mer än stålkomponenter. Vidare är koefficienten för linjär expansion av polypropenrör mer uttalad i längd.

Under installationen måste dessa egenskaper beaktas. Annars finns det deformation och kränkning av motorvägets täthet.

VIKTIGT! Det finns inga signifikanta förändringar i temperaturindikatorer i kylvattentillförseln, så i denna situation är värmekoefficienten för polypropenrör inte relevant. Detta är viktigt för uppvärmningsnät och tillförsel av varmt vatten, särskilt det här är viktigt för en långdistansväg.

Sammanfattning av artikeln

Hur påverkar temperaturen på dessa material?

Trots att PP-produkter kan tåla temperaturer upp till +170 grader, mjukas de redan vid +140 grader.

Den svåra deformationen av dessa rörprodukter beaktas vid installationstillfället.

Om du installerar sådana rör i väggen, kan det över tiden utgöra ett hot mot dess integritet. Det här händer inte med förstärkta material, men de har en annan nackdel, de kan brista.

Värdet av värmekoefficientens koefficient

Omedelbart bör det noteras att icke-förstärkta produkter har en högre termisk expansionskoefficient, om vi jämför dem med förstärkta typer. Detta måste också beaktas.

Om du inte tar hänsyn till termisk ökningskoefficient i polypropenrörrullning, då under påverkan av temperaturen, kan fästklämmorna dras ut och sinusformad deformation visas på den raka delen av huvudlinjen.

I ett sådant avsnitt uppsamlas luft och genomströmningsfunktionen reduceras. I värmenätet minskar batteritemperaturen och anslutningarna går sönder.

Icke-förstärkta produkter har en värmeutvidgningskoefficient på 0,1500 mm / mK, medan för polypropenrörrullar förstärkt med glasfiber är från 0,03 till 0,05 mm / mK. Det är uppenbart att denna skillnad är ganska konkret, och under arbetet måste det komma ihåg.

I praktiken kontrollerades att PP-röret med en längd på 5 meter ökar från 11 till 17 mm från exponering för värme.

Linjär ökning av armerade produkter

Polypropylen är ett material med en ganska hög termisk expansionskoefficient. Om högtryck och hett vatten verkar på det under en längre tid, så uppstår en deformation, vilket väsentligt skador på utseendet på rummet.

För att minska den linjära ökningen och öka styrkan förstärkes dessa rörvalsmaterial med glasfiber eller aluminium.

Det finns flera typer av förstärkning. Förstärkning med aluminium utförs på tre olika sätt: det yttre väggen av ämnet är förenat med ett holistiskt aluminiumplåt; aluminiumplåt förstärker väggen inuti; och den sista metoden är perforerad aluminiumförstärkning.

Var och en av dessa metoder är limning av PP-rör med aluminiumfolie. Men den här metoden är inte alltid effektiv, eftersom materialet stratifierar vilket väsentligt påverkar arbetets kvalitet.

Glasfiberrörförstärkning erhålls på ett mer tillförlitligt sätt. Samtidigt finns polypropen på toppen och insidan av röret, och den centrala delen är fylld med glasfiber. Vanligtvis utförs denna förstärkning i tre lager. Följaktligen är produkterna inte föremål för deformation.

Så här ser koefficienten för koefficienten före och efter förstärkning ut:

  • Obrända produkter - 0,15 mm / mK. Detta är ca 10 mm per meter när temperaturen höjs med 70 grader.
  • Förstärkning med aluminium ändrar denna siffra till 0,03 mm / mK. Och den linjära ökningen är ca 3 mm per meter.
  • Koefficienten för termisk linjär ökning i polypropenprodukter förstärkt med glasfiber är 0,035 mm / mK.

Förstärkta polypropenrörsprodukter - detta är en av alternativen för byggmaterial som tillhandahålls av den moderna marknaden.

Dessa rör är lättare än metallkomponenter, flexibla och har ett högt motstånd mot korrosiva formationer. De tolererar enkelt exponering för en kemisk miljö och är miljövänliga.

Tillsammans med övertryck och varmvätska leder detta till deformationsförändringar i materialet.

För att minska storleken på den linjära expansionen och öka styrkan förstärks polypropenrörsprodukterna med aluminiumfolie eller glasfiber.

Aluminium och glasfiberförstärkning

Detta görs med solid eller perforerad folie, med en tjocklek av 0,01-0,005 cm. Den placeras på ytter- eller innerkant mellan skikten av polypropen. Anslut skikten med ett speciellt lim.

Det kontinuerliga folielagret tillåter inte att syre tränger in i värmebäraren. En stor mängd syre leder till korrosiva formationer på värmeapparater.

Den linjära expansionen av dessa rör är 0,03 mm / mK, ca 0,3 cm per meter.

Glasfiberförstärkt rör är en treskiktskomposit. Därvid svetsas det mellanliggande skiktet av glasfiber med polypropenpartiklar från intilliggande lager.

Denna metod skapar en höghållfast struktur, som kännetecknas av en liten expansionskoefficient, mycket lägre än källmaterialets.

Om vi ​​jämför denna typ av polypropen med analoger, är fördelen glasfiber. Dess soliditet leder inte till delaminering av polypropenrör, vilket aluminium inte har.

Den senare egenskapen förenklar installationen och förkortar sin tid, på samma sätt som det inte är nödvändigt att rengöra aluminiumskiktet före svetsning.

Vad du behöver veta om termisk ökningskoefficient

En linjär ökning måste alltid beaktas, annars kan rörnätet kollapsa när temperaturen ändras, det transporterade mediet. Detta är särskilt viktigt för uppvärmning och varmvattenanläggningar.

Det är lite mindre oroad över "varm golv" -systemet. När du lägger ett polypropenrör måste du komma ihåg en sådan detalj. Varje meter av det kommer så småningom att få en linjär ökning på nästan 1,5 mm.

Och glasfiberförstärkta produkter, denna siffra minskar med nästan sex gånger. Detta är mycket viktigt, eftersom deformationen förändras som ett resultat av termisk ökning kommer att leda till ökat brus under fluiden. Det har också en negativ effekt på systemets stabilitet som helhet.

Baserat på det ovanstående formuleras den första regeln för installationsåtgärder: "För ett rörsystem som utsätts för stor uppvärmning rekommenderas att man väljer en produktmix med en minsta indikator för termisk förändring.

Nyanser av att lägga rörledningar

Glasfiber började använda inte så länge sedan. Glasfiber har en mycket liten koefficient för linjär förändring, det är 0,009 mm / mK.

Det bör också noteras att detta tillsatsmedel har utmärkt styrka vid olika belastningar.

Titta på videon

Om du jämför det med stål är det tre gånger mer. Av detta följer att rörsortimentet med glasfiber kombinerar elasticitet och hållfasthet, vilket garanterar en minskning av expansionskoefficienten.

Detta tyder på att denna tillsats till polypropen bara är perfekt. Men glasfiber har en stor nackdel - bräcklighet.

Denna minus jämnades genom att skapa tre skiktämnen, där material hålls ihop på molekylär nivå. Ett sådant antal lager valt av en anledning. Och logiken är som följer:

  • Varken det inre eller det yttre lagret kan ha fibertillskott.
  • För innerskiktet är detta inte tillåtet för hygienändamål så att fibrerna inte hamnar i matarvattnet.

Huvudmålet i massproduktionen av denna rörrullning var att man observerade ett stabilt värde av KR. Och uppfattningen att den linjära expansionen av en sådan rörvalsning, beroende endast på mängden fiber, är inte korrekt.

Den mycket tjockleken på mellanskiktet, där det finns glasfiber, är också viktigt. Utbredningsbeteckningen för expansionskoefficienten för olika tillverkare kan vara ungefär tio procent.

Vid utförande av praktiska beräkningar för installation av dessa rör och antalet kompensatorer för dem rekommenderas att ta hänsyn till figurerna - 0,05 mm / mK.

Vissa egenskaper av valet

Den starka populariteten hos förstärkta produkter har lett till att vissa tillverkare använder råvaror av låg kvalitet för att minska produktionskostnaderna.

Titta på videon

Att skilja en sådan produkt i utseende är svår. Glasfiber kan vara av olika nyanser, så det rekommenderas inte att fokusera på färg. Säljaren behöver fråga certifikatet, och han bör inte störa köparen i en detaljerad inspektion av produkterna.

Endast högkvalitativa produkter är anslutna i starka leder och kännetecknas av nödvändiga korrosionsindikatorer.

Den moderna konsumenten vid installation av värmekabeln ger sin preferens till polypropen, förstärkt fiber. Höga tekniska indikatorer av dessa typer gör det möjligt att skapa ett nätverk av komplexitet.

Det viktigaste är att rören väljs rätt och passar situationen. Om det råder några tvivel om det här är det bättre att be om hjälp från specialister. Annars kommer arbetet att ge "bedrövligt" resultat.

Lösningen av frågan borde betraktas noggrant, och då kommer det konstruerade nätverket att fungera under en mycket lång period och kommer inte att bli upprörd av regelbundna sammanbrott.

Den linjära expansionen av polypropenrör förstärkta med glasfiber gör dessa alternativ idealiska för autonoma uppvärmnings- och varmvattennät.

Men för att fullt ut kunna utnyttja sina mycket bra egenskaper är det nödvändigt att följa tillverkarens råd. Och vi får inte glömma skyddet från vätskans kontakt med det förstärkande mellanskiktet, för detta ändamål används en speciell platta skärare under installationen.

Kompensatorer för expansion av polypropenrör

En sådan signifikant brist på PP-produkter, som deformationen från förhöjd temperatur leder till det faktum att arbetsstyckena förlänger och saktar över tiden. Av dessa skäl används flexibla kompensatorer på vägar som är längre än 10 meter.

Denna anpassning spelar en mycket viktig roll. Det eliminerar temperaturutbyggnaden vid tidpunkten för temperaturfluktuationer inuti motorvägen. På samma sätt verkar det med ökande tryck.

Kompensatorn kostar inte mycket och kännetecknas av enkel installation i rörledningen. Användningen förbättrar driftsäkerhet och nätverksanvändningstid.

Typer av kompensatorer

För installation i vattenförsörjningsnätet finns det följande typer av dataenheter:

  1. Axial. Dessa expansionsfogar är utrustade med monteringsstyrenheter och fungerar som ett fast stöd, så de är mycket lätta att installera.
  2. Shear. Dessa enheter kan flyttas i två riktningar. De är utrustade med en eller två bälgar korrugering, gjord av rostfritt stål och fastsatt mellan sig förstärkande anslutning.
  3. Rotary. Sådana anordningar bidrar till att eliminera den linjära ökningen i rörledningens vändpunkt och fixa rotationsvinkeln. Använd dessa enheter där de vill ändra riktningen för nätverket i rätt vinkel.
  4. Universal. Dessa enheter är utrustade med tre typer av arbetsslag. Dessa är vinkliga, tvärgående och axiella riktningar. Denna mekanism används oftast för att montera en liten rörledning, eller i förhållanden där det finns restriktioner för montering av bälgsexpansionsfogar.
  5. Flanged. Dessa är gummibälgar som används för att jämföra chockvågen. Denna våg skapar en kraftig ökning av det inre arbetstrycket. Fortfarande kan sådana mekanismer användas för att nivåera de axiella felaktigheterna hos motorvägen.

Sådana kompensatorer är fästa i två typer: svetsade eller flänsade.

Fördelar med att använda kompensatorer:

  • Eliminering av virvelflödet och utjämning av arbetstrycket i mitten av polypropenrörsprodukter.
  • Erforderlig täthet.
  • Förlängning av rörledningens liv.

Koefficientberäkningar

Expansionen av polypropen värmerör beror på dess typ, som beskrivits ovan. För att undvika många av de olägenheter som är förknippade med denna egenskap hos PP-material, är det möjligt att använda formeln för beräkningar.

Video - Kozlovs kompensator

För att kunna bestämma i centimeter de möjliga deformationsförändringar av röret, behöver du veta exakt koefficienten för dess expansion och längden på arbetsstycket som används. Samtidigt är arbetstemperaturen lika med rumstemperatur.

Först, hitta skillnaden i temperatur, efter att den multipliceras med rörledningens längd, och resultatet multipliceras med expansionskoefficienten.

Ungefärlig beräkning

Om beräkningarna av linjär ökningskoefficient var 20 mm. Detta tyder på att under linjens drift kommer linjär expansion av polypropylenrör som är förstärkt med glasfiber att vara 2 cm. Vid installation av en sådan linje måste detta beaktas.

Dessa extra centimeter kan kompenseras på följande sätt:

  • Utför läggning i rätt vinkel. Och från baksidan av ena sidan rekommenderas att lämna utrymme, eftersom strukturen avviker under deformationen och skapar skarpare vinklar.
  • Flera loopliknande element läggs också till. De kompenserar för det saknade utrymmet.
  • Installation av rör på liknande sätt. Samtidigt kombineras det obevekliga och glidande stödet, och således reduceras den linjära expansionen.

Att känna till dessa tre sätt kan du räkna ut rätverket korrekt och välja det optimala sättet för den här situationen.

Om du är osäker på huruvida valet är korrekt, och om den termiska expansionen av polypropenrör är korrekt beräknad, kan du söka hjälp från experterna och få kompetent rådgivning.

Populariteten hos polypropenrörmaterial ökar varje dag. Dessa är billiga och lättanvända material. Det viktigaste är vaksamhet när man väljer. För att noggrant beräkna den termiska linjära expansionen behöver du bara köpa högkvalitativa varor.

Innan du köper är det meningsfullt att konsultera en rörmokare. Från honom kan du få rekommendationer om valet och funktionerna vid installationen av produkter. Och i butiken måste du noggrant inspektera arbetsstycket för skador och sprickor. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt typen av utvalda produkter.

Linjär expansion av polypropenrör: vad du behöver veta och ta hänsyn till

Linjär expansion av polypropenrör sker som ett resultat av exponering för olika temperaturer, vilket resulterar i att mer eller mindre uppenbar förändring sker. I praktiken kan det manifesteras som en ökning i storlek vid en temperaturökning och i en minskning med minskande temperatur.

Eftersom polymermaterial har en ökad koefficient för linjär förlängning jämfört med metaller, beräknas rörledningar förlängningar eller förkortningar med de resulterande temperaturfallen vid utformning av värmesystem, kyla och varmvattenförsörjning.

Linjär expansion av polypropenrör.

Design och installation av rörledningar måste utföras så att röret kan röra sig fritt inom ramen för den beräknade expansionen. Detta uppnås på grund av kompensationsförmågan hos rörledningselementen, installationen av temperaturkompensatorer och korrekt placering av stöd (fixturer). Fasta rörmonteringar ska leda rörförlängningar mot dessa element.

Beräkningen av förändringen i rörledningens längd när temperaturen ändras görs enligt följande formel:

där ΔL är förändringen i rörledningens längd när den upphettas eller kyls;
a är värmeexpansionskoefficienten konstant mm / m С - ¹;

  • För rör är PN20 a = 0,15 mm / mK
  • För rör är PN 25 (förstärkt) lika med a = 0,03 mm / mK

L är den beräknade längden av rörledningen;
Δt är temperaturskillnaden för rörledningen under installation och drift ° С (° К);
Δt = Tw-Tm Tw-arbetsvätsketemperatur;
Tm - lufttemperatur under installationen.

Beräkning av linjär expansion av rör:

Exempel 1 (förlängning):

Linjär expansion av polypropenrör som måste beaktas vid utformning av hetvattensystem och uppvärmning.

  • L (rörledningslängd) = 3 m;
  • Tw (värmebärartemperatur) = 75ºі
  • Tm (lufttemperatur) = 20ºі
  • ΔL (rörledningens temperatur vid installation och drift) =

- Rör PN20 α x L x AT = 0,15 x 3 x 55 = 24,75 mm

- Pipe PN25 (förstärkt) a х L х ΔТ = 0,03 x 3 x 55 = 4,95 mm

I detta fall genomgår röret en positiv förändring (expansion) från dess ursprungliga längd.

Exempel 2 (förkortning)

Det måste beaktas vid utformning av luftkonditionering och kylsystem.

  • L (pipeline längd) = 3m
  • Tw (värmebärartemperatur) = 5 ° С
  • Tm (lufttemperatur) = 20 ° С
  • ΔL (rörledningens temperatur vid installation och drift) =

- Rör PN20 a x L x AT = 0,15 x 3 x (-15) = -6,75 mm

- Pipe PN25 (förstärkt) AL = a х L х ΔТ = 0,03 x 3 x (-15) = -4,95 mm

I detta fall genomgår röret en negativ förändring (reduktion) från dess ursprungliga längd.

Preliminär beräkning av termisk expansion av polypropenrör

Expansion av polypropenrör är ett fenomen som uppträder mycket oftare än stålrör. Dessutom, i polypropen, är denna effekt mer uttalad i längd. På expansionen av polypropenrör för uppvärmning kommer i själva verket att diskuteras i denna artikel.

När man lägger rör är det väldigt viktigt att ta hänsyn till en sådan egenskap som expansion, annars kommer en viss senare deformation att uppstå, och hela systemets täthet kommer att brytas.

Det bör noteras att i system med kallt vatten, där temperaturen har låga hastigheter, beaktas värmekoefficientens koefficient inte. Detta gäller endast för system med varmt vatten och uppvärmning, i stor utsträckning - för särskilt långa linjer.

Beroendet av materialets struktur på effekterna av temperaturen

Trots det faktum att produkter som tillverkas av polypropen kan fungera under 170 ° C, muteras materialet redan när det når 140.

När man monterar sådana rör i väggar kan det med tiden förstöra det. Det finns ingen sådan effekt på rör av armerat material, men sistnämnda har en annan nackdel - röret kan brista.

Termiska expansionsförhållanden

Det är nödvändigt att ta hänsyn till att förstärkta rör har en högre termisk expansionskoefficient jämfört med icke-förstärkta produkter.

Om du inte tar hänsyn till expansionen av PP-rören, kan på grund av effekterna av höga temperaturer störa monteringsklämmorna, och på ett plant segment av rörledningen kan det bilda en sinusformig deformation av rören.

På sådana platser ackumuleras luft och kapaciteten minskar. I värmesystem minskar temperaturen hos radiatorerna i ett sådant fall, och anslutningarna förstörs.

För obrända polypropenrör är värmekoefficienten 0,1500 mm / mK, och för produkter med ytterligare glasfiberförstärkning - 0,03-0,05 mm / mK. Naturligtvis är skillnaden uppenbar, och det är inte värt att försumma det under arbetet.

Som praktiken visar PP-röret med en längd av 5 m under påverkan av värme ökar med ca 11-17 mm.

Linjär expansion av förstärkta polypropenrör

Polypropylen har betydande termisk expansionskoefficient. Under påverkan av höga temperaturer deformeras röret, vilket i hög grad påverkar utseendet på rummet.

För att minska den linjära ökningen och förbättra styrkan hos sådana rör förstärkt med glasfiber eller aluminium.

Det finns flera typer av förstärkning. Aluminiumförstärkning alternativet utförs på tre sätt: ett enda lager av aluminiumplåt läggs till produktens yttervägg; ett lager av aluminium förstärker innerväggen; perforerad aluminiumplåtförstärkning (mer: "Hur ett aluminiumförstärkt rör tillverkas - möjliga sätt att förstärka polypropenrör").

En eventuell förstärkning med aluminiumfolie innebär användning av flera lager av material limmade ihop. Ofta blir detta orsaken till att materialet börjar stratifiera med tiden, vilket i hög grad påverkar kvaliteten på det utförda arbetet.

Det anses mer tillförlitligt att förstärka rör med glasfiber (mer: "Egenskaper hos rör förstärkta med glasfiber och metoder för installation"). Detta skikt ligger mellan skikten av polypropen. Det visar sig vara tre lager material, det tillåter inte att rören deformeras i framtiden.

Linjär expansion av polypropenrör med och utan förstärkning presenteras nedan:

  • Oförvrängda rör har indikatorer på 0,15 mm / mK, som ligger i intervallet 10 mm per 1 m vid en temperatur av 70.
  • Aluminiumförstärkning kan minska prestandan till 0,03 mm / mK. I detta fall är den linjära förlängningen av polypropenrör ca 3 mm per 1 meter.
  • När förstärkt med glasfiberindikatorer ligger i nivån 0,035 mm / mK.

Expansionskompensatorer för PP-rör

På grund av termisk expansion av polypropenrör på grund av höga temperaturer, efter en tid blir rören längre och börjar sakta. I detta avseende används flexibla kompensatorer på vägar, vars längd är mer än 10 m. Se även: "Hur man gör isolering av polypropenrör, vilket material som ska användas i det här fallet."

Expansionskompensatorer är enkla flexibla leder i form av en omslagen slinga. Denna detalj är mycket viktig, eftersom den eliminerar påverkan på höga temperaturer på motorvägen. Dessutom skyddar systemet systemet mot högt blodtryck. Dessutom har föremålet en låg kostnad, det är också lätt att installera.

Varianter av kompensatorer

Det finns sådana typer av anordningar för utjämning av termisk förlängning av polypropenrör:

  1. Axial. Sådana kompensatorer har fästelement och utför funktionen hos fasta stöd. De är lätta att installera.
  2. Shear. Sådana delar kan röra sig i två riktningar. De har en eller två bälgar korrugerad rostfritt stål. De är bundna till varandra med förstärkning.
  3. Svängtyp. Tack vare dem är det möjligt att neutralisera den linjära förlängningen på segmentet av rörrotationen och fixa vridningsvinkeln. Sådana detaljer tillämpas på platser där det är nödvändigt att ändra nätets riktning i rätt vinkel.
  4. Universal. Sådana anordningar har tre typer av arbetsslag: vinkel, tvärgående och axiell. Sådana produkter används oftast vid konstruktionen av en liten linje, såväl som när det inte går att montera expansionsfogar av bälgtyp (se även "Typ av kompensatorer för polypropenrör och metoder för installation").
  5. Fläns typ. De är gummianordningar för att eliminera termisk expansion av polypropenrör, och mer specifikt för att undertrycka en chockvåg eller för att utjämna axiella felaktigheter hos en motorväg. Våg kan uppstå på grund av en kraftig ökning av trycket inuti systemet.

Dessa typer av kompensatorer fixeras antingen på ett svetsat eller flänsat sätt.

Utmärkande egenskaper hos kompensatorer:

  • Neutralisering av virvelflödet och etablering av normalt tryck inuti rören.
  • Systemet får tillräcklig täthet.
  • Pipeline kommer att vara längre.

Koefficientberäkning

Värmekoefficienten för polypropenrör för uppvärmning bestäms av det använda materialet. Det finns speciella formler för att utföra beräkningar och undvika besvär under installationen av systemet.

För att beräkna eventuell deformation av rör i centimeter måste du veta expansionskoefficienten och längden. Arbetstemperatur anses vara rum.

Först, ta reda på temperaturskillnaden och multiplicera den med rörets längd. Resultatet multipliceras med expansionskoefficienten.

Ungefärlig beräkning

Om koden är 20 mm efter beräkningarna, innebär detta att vid expansion av värmesystemet kommer expansionen av polypropenrör som är förstärkt med glasfiber att nå 2 cm. Det vill säga när man lägger linjen kommer dessa siffror under alla omständigheter att beaktas.

Du kan bli av med extra centimeter så här:

  • installera i rät vinkel
  • Du kan lägga till flera slingformade delar;
  • att lägga rör på ett U-format sätt.

Om du tvivlar på att materialvalet är korrekt, och om beräkningarna av förlängningen av polypropenrör har gjorts korrekt under uppvärmning, kan du överlåta sådant arbete till professionella.

Polypropylenrör blir allt populärare varje dag. De är billiga, lätta att stapla. En viktig faktor för att skapa högkvalitativa motorvägar är ett vaksamt materialval. Köpta varor måste vara av högsta kvalitet.

Det blir inte överflödigt att konsultera en välbekant rörmokare innan du köper. Vid val av rör, inspektera dem för eventuella skador och sprickor. Och glöm inte om typen av utvalda produkter.

Viktiga egenskaper vid linjär expansion av polypropenrör

Vid byggandet av moderna byggnader används i regel polypropenrör. De är lätta att installera och installera, bekväm att transportera, de gör inte mycket ljud. Mönster av polypropen, mer metall ändras i längd vid byte av temperaturindikatorer, det vill säga förlängd med ökande temperatur och minskning under kylning. Av denna anledning räknas termisk expansion av polypropenröret nödvändigtvis när man skapar projekt av ett fjärrledningssystem. Med hänsyn till att temperaturförändringar i kylvattentillförseln inte uttrycks, beaktas inte expansionen av polypropenrör. De lägger vikt vid den linjära expansionsparametern endast i värmesystem och i varmvattenförsörjning.

När du installerar systemet installeras strukturerna på ett sådant sätt att de lätt går inom gränserna för parametrarna för designutbyggnaden. En sådan inriktning kan uppstå som ett resultat av kompenseringskapaciteten hos rören, montering av temperaturkompensatorer och korrekt justering av fästanordningar.

Vad händer om termisk expansion ignoreras?

  1. Tillväxten av temperaturindikatorer i polypropenrör kan bidra till att dra ut clips och andra föreningar. En liknande effekt uppstår på långa sektioner (över 10 meter) av rörledningen för uppvärmning.
  2. Luftkammare visas i de övre delarna av rörledningssystemet. I detta fall är rörets tvärsnitt inskränkt, genomströmningen reduceras och därför förvärvar den en vågform.
  3. Uppvärmningen av batterierna i värmesystemet blir mindre, trycket i hett vatten minskar. Det finns fall då den linjära expansionen av polypropenrör leder till att värmesystemet bryts ner.

Rekommendationer för beräkning av linjär expansionskoefficient

Vid uppbyggnad av rörledningsprojekt beaktas termisk förlängningskoefficient.

Beräkningen av ändringarna under uppvärmning tillämpas den normativa expansionskoefficienten och indikatorn för skillnaden i temperaturvärden som planeras i rörledningen med systemet vid och under installationen.

I oförstärkta strukturer motsvarar värmeutvidgningskoefficienten 0,15 mm / mK, i förstärkta rör, en liknande indikatorintervall från 0,03 till 0,05 mm / mK. Glasfiber eller aluminiumförstärkt rör har en låg koefficient, till skillnad från polypropenrör. Vid montering av system är detta faktum avgörande.

Det är nödvändigt att ta hänsyn till längden på rören, beräkna det värde som strukturen förlängs vid uppvärmning. Till exempel når längden på rörledningssektionen lika med 5 m, når expansionsvärdet 17,5 mm.

Sätt att eliminera effekten av termisk expansion av rören

  • Vid installation av värmesystemet antas det vara en viss storlek mellan rörledningen och väggen. Därför har rören möjlighet att expandera vid uppvärmning med flera centimeter. För att undvika en fullständig uppdelning läggs värmesystemet inte strikt längs väggarna;
  • Den mest försiktiga att övervaka lödningen av polypropenrör i hörnen av rummet. Det är nödvändigt att hålla luckorna av en viss storlek för att förhindra att rören stannar i väggen.
  • På delar av den långa rörledningen måste specialkompensatorer installeras. I U-formade zoner bidrar termisk expansion till rörligheten av polypropenrör. För att luftkammare inte bildades i de övre delarna av sådana kompensatorer utförs deras installation med en lutning. I ett sådant fall kommer luftkontakterna att gå ut ur systemet under fyllningen av systemet med ett hett kylvätska.
  • Med korrekt tillämpning av stöd och val av en viss form av rörledningen elimineras problemet med linjär expansion.
  • De viktigaste monteringsanvisningarna: Enheten är ett flexibelt system med ett minimum av styva fogar, som har låg förmåga att deformeras.

Rör av polypropen, beroende på tillverkarens rekommendationer och installationsregler, skiljer sig från andra typer av låg kostnad, enkel montering, lång livslängd och säkerhet.

Linjär expansion vid installation av rörledningar från polypropenrör

Plaströr har många fördelar framför metall, men plaströrsdelar har sina egna egenskaper som måste beaktas vid konstruktion och installation av inbyggda tekniksystem. Det handlar om temperatur eller linjär expansion.

Vad är linjär expansion?

Linjär expansion är en ökning av rörledningens längd när den utsätts för kylvätskans temperatur och miljön på grund av polymerernas fysikaliska egenskaper, vilket medför förändringar i materialets struktur under påverkan av temperaturfall.

Polypropylen har en ganska hög värmeutvidgningskoefficient och när arbetsmediet värms till 70 ° C kan det öka i längden upp till 1,5-1,7 cm. Detta bör beaktas vid utformning och installation av varmvattenförsörjning och värmesystem, eftersom annars kommer det att orsaka deformation, fästbrytning, luftning och minskning av värmeöverföring från batterierna.

Om du installerar ingenjörssystemet utan att ta hänsyn till polymerens egenskaper kan det leda till deformation och funktionsfel vid driften av rörledningen, speciellt vid installation av ett system med stor längd (från 10 m).

Fel i konstruktionen, när specialisten glömmer att ta hänsyn till värmekoncentrationskoefficienten (CTE), leder ofta till avvikelsen från röret från en given axel, på grund av vilken sektionen av rörledningen ser vågig ut.

Frånvaron av speciella kompensationselement leder till att rören börjar sakta, sakta och deforma vilket avsevärt minskar livslängden.

För att beräkna den önskade längden på rörledningen, liksom kompensatorernas installationsanläggningar, används en speciell formel. Det tar hänsyn till temperaturen på omgivningen och arbetsmiljön, typen av material (förstärkt / icke-förstärkt polypropen), längden på sektionen. Den resulterande koefficienten omvandlas till centimeter och läggs till den beräknade längden av rörledningen.

Detta är viktigt! Beräkningen av temperaturutvidgningskoefficienten är endast relevant för varmvattenförsörjning och värmesystem, där vattnet värms till 70 ° C och däröver. Polypropylenrör i kallvattentillförseln förändrar i princip inte fysikaliska egenskaper, så denna parameter bör inte beaktas under installationen.

Beroendet av materialets struktur på effekterna av temperaturen

Det är nödvändigt att skilja den maximala temperaturen som PP-rören kan klara av deras verkliga fysikaliska egenskaper. Trots att tillverkaren anger smältpunkten för polypropen 170 ° C börjar polypropylenprodukterna mjukas vid 135-140 ° C.

Att installera sådana rör utan värmeutvidgning är inte bara en risk för deformation. Konsekvenserna av fel i utformningen av tekniska system kan vara betydande:

  • Det finns en nedbrytning av fästanordningar;
  • luft ackumuleras i det deformerade området, vilket reducerar systemkapaciteten (så kallad luftning);
  • temperaturen på radiatorer och stigare minskar, systemet fungerar mindre effektivt;
  • rören brista, det finns läckage av kylvätska.

Det är viktigt! För installation av ingenjörssystem används ej förorenade och förstärkta PP-rör. Den senare har ett ytterligare skikt som skyddar polymerens yttre skikt mot överhettning. Detta minskar koefficienten för rörets termiska expansion, men det är inte helt jämnt.

De förstärkta polypropenrören KTP är mindre, men det måste fortfarande övervägas.

Den genomsnittliga indikatorn för termisk expansionskoefficient:

  • oförstörd - 0,15 mm / mK;
  • förstärkt med metall - 0,03 mm / mK;
  • förstärkt med glasfiber - 0,035 mm / mK.

Faktum är att värmeutvidgningskoefficienten för oförstörda PP-0.15 mm rör ser ut som en förlängning av en sektion av 1 cm för varje mätare av rörledningen om temperaturen på arbetsmediet når 70 ° C.

Varning! Detta betyder inte att ett rör 5 m långt kommer att förlängas med 5 cm när man kör varmt vatten. I hetvattensystem är vattentemperaturen högst 65 ° C, varför utvidgningskoefficienten också blir mindre.

Men i slutändan, när man beräknar längd av konstruktionssystemet, är det nödvändigt att ta hänsyn till reella temperaturindikatorer. För ett värmesystem kan rörlängden öka med 5 cm eller mer.

Beräkning av expansionskoefficient för olika typer av rör

Det finns en formel för beräkning av expansionen av polypropenrör under uppvärmning, vilket gör det möjligt att bestämma hur mycket pipelängden ökar:

  • D - sektionens längd efter uppvärmning
  • K - termisk expansionskoefficient
  • DT - designlängden på rörledningen i meter;
  • t är temperaturskillnaden mellan luften i rummet och kylvätskan.

Till exempel, för installation av ett värmesystem med en längd av 10 meter och en designkylvätsketemperatur på 90 ° C, kommer aluminiumförstärkta polypropenrör att användas.

Temperaturen i rummet under installationen är 25 ° C. Med hjälp av formeln kan du bestämma längden på sektionen efter uppvärmning: 0,03 * (90-25) * 10 = 19,5 mm.

Det vill säga till rörledningen av förstärkt polypropen med en längd på 10 m i konstruktionen, måste du också lägga till en längd på 1,95 cm.

Installation baserad på hastigheten av linjär expansion

Vid installation av rörledningen för varmvattenförsörjning och uppvärmning (inklusive "varm golv") är det viktigt att överväga rörets förlängning till följd av exponering för hög temperatur.

Det optimala valet av produkter för installation av rörledningen - förstärkta rör med glasfiber eller aluminium innerskikt. Förstärkning - ett lager av folie eller glasfiber - absorberar en del av värmeenergin från kylvätskan och minskar polymerens värmeutvidgningskoefficient. På grund av detta kommer också behovet av att kompensera för fysiska förändringar att minska.

Rörledningens installationsregler med avseende på linjär expansion:

  • mellan rörledningen och väggen i rummet måste lämnas ett litet gap, eftersom rör kan avvika från sin axel när de värms upp och går i vågor;
  • Det är särskilt viktigt att lämna små luckor i hörnen av rummet, där rören är anslutna med roterande ärmar eller flänsar.
  • På långa delar av rörledningen installeras speciella linjära expansionskompensatorer som samtidigt fixerar rörledningen i sitt plan, men låter den röra sig i installationsriktningen.
  • Det är önskvärt att minska antalet styva leder för att ge rörledningens flexibilitet.

I vissa system för varmvattenförsörjning och uppvärmning på basis av armerade och icke-förorenade produkter kan man se olika metoder för så kallad. självkompensation av termisk expansion på grund av den elastiska deformationen av polypropen.

Oftast används slingformade kompensationsområden - Ringen vrids med en rörlig fixering på väggen. Slingan som erhålles som en följd av en sådan installation komprimeras och expanderas när kylvätskan upphettas / kyls utan att påverka ledningens position och geometri i de återstående sektionerna.

Expansionsfogar för rör

Förutom självkompensation kan rördeformation på grund av termisk expansion undvikas med hjälp av extra enheter - mekaniska kompensatorer. De är installerade på rörledningarna G- och U-formade och är glidstöd genom vilka röret passerar.

Särskilda expansionskompensatorer är indelade i flera typer:

  1. Axial (bälg) - enheter i form av två flänsar, mellan vilka det finns en fjäder som kompenserar för rörledningens kompression och expansion. Monteras stationärt mot stödet.
  2. Skift - används för att kompensera för rörledningssektionens axiella avvikelse under termisk expansion.
  3. Swivel - installerad på sektionerna av linjens sväng för att minska spänningen.
  4. Universal - kombinerar förlängningar i alla riktningar, kompenserar för rotation, skjuvning och sammandragning av röret.

Kozlovs kompensator

Det finns också en ny typ av enhet, uppkallad efter utvecklaren, Kozlovs kompensator. Detta är en mer kompakt enhet som ser ut som ett polypropenrör.

Inuti kompensatorn är en fjäder som absorberar rörens expansionsenergi på platsen, komprimerar när vattnet uppvärms och expanderar när det kyls. Fördelen med Kozlov-kompensatorn över andra typer av apparater är enklare och enklare installation, samt att minska förbrukningen av beslag.

I motsats till den slingformade sektionen är det tillräckligt att man kopplar rörsektionen vid fläns- eller svetsmetod när man monterar Kozlov-kompensatorn.