K čemu je kompenzátor a kde se instaluje?

Opatření na ochranu potrubí před vnějším prostředím se redukují na konvenční nátěry nebo instalaci přídavných plášťů. Obtížnější je zabránit vlivu vnitřních faktorů. K tomuto účelu se používají kompenzátory instalované v potrubí. Pojďme zjistit, proč je tato část potrubí potřebná.

Co jsou dilatační spáry potrubí

Potrubní kompenzátor je zařízení, které má flexibilní konstrukci s možností deformace. Výrobky jsou namontovány v hlavní lince a přebírají hlavní zatížení z teplotních změn, změn tlaku a dalších vnitřních faktorů. Hlavním úkolem každé dilatační spáry je tlumit deformace, zamezit nadměrné dilataci a udržovat potřebnou těsnost.

Účel kompenzátorů

Kmenové potrubí může být ovlivněno různými vnitřními faktory. To platí pro teplotu a tlak. Změny těchto ukazatelů mohou vést k deformacím a zhoršení výkonu potrubí. Změny teploty mají silný dopad na jakýkoli materiál. Při zahřátí dochází k expanzi a při ochlazení ke kontrakci. Koeficienty tepelné roztažnosti jsou malé, takže výsledné deformace v krátkých úsecích potrubí jsou zanedbány. Na dálnicích dlouhých několik set metrů se nebezpečí mnohonásobně zvyšuje, což vede k vážným poruchám. Pokud nebudou deformace kompenzovány, dojde k vážným závadám nebo dokonce netěsnostem. Vodní ráz představuje velké nebezpečí, když na kovové trubky působí velmi vysoký tlak. Zanedbání kompenzace může vést k prasknutí potrubí.
Při výpočtu potrubí berou specialisté v úvahu všechny faktory, které mohou tak či onak ovlivnit výkon systému. Zatížení od teploty a tlaku se vypočítá předem a poté se do návrhu přidají další podrobnosti, aby se kompenzovaly. Speciální díly s elastickým designem se snadno vyrovnávají se zatížením vyskytujícím se v potrubí a zajišťují stabilní a dlouhodobý provoz potrubí.

Typy kompenzátorů

V potrubí se používá několik hlavních typů kompenzátorů. Volba ve prospěch jednoho nebo druhého komponentu se provádí po zvážení provozních vlastností systému a parametrů média čerpaného potrubím.

Trubka

Nejjednodušší řešení pro vytvoření samokompenzačního systému. Trubkové kompenzátory ve tvaru U se aktivně používají v potrubí s výraznými rozdíly v teplotě a tlaku. Takové prvky jsou vyrobeny v zakřivené formě z jedné trubky. Trubkové dilatační spáry vznikají také svařováním. V tomto případě se používají strmě zakřivené, svařované a ohýbané ohyby. Žádaná jsou řešení s montážními hranami na přírubách. Používají se v těch potrubích, která mají být pravidelně rozebírána za účelem čištění a údržby.
Nevýhody těchto kompenzátorů zahrnují velké rozměry a také značnou spotřebu potrubí. Kromě toho bude jejich použití vyžadovat speciální podpěry. Je iracionální používat je na dálnicích s velkým průměrem potrubí, protože v tomto případě se náklady na výstavbu prudce zvýší.

Čočka

Tyto konstrukce obsahují dvě tenkostěnné kovové poločočky. Toto řešení umožňuje konstrukci snadno stlačit, a tím kompenzovat výsledné zatížení. Kompenzátory čoček zahrnují použití čoček sekvenčně instalovaných v potrubí, z nichž každá má nízké kompenzační vlastnosti. Přidáním určitého množství těchto prvků však lze dosáhnout požadované kompenzace. Uvnitř kompenzátorů jsou instalovány brýle, které oslabují odpor vůči pohybu chladicí kapaliny. A aby se uvolnil kondenzát, jsou na spodní straně každého produktu instalovány odvodňovací armatury.

Omentální

Kompenzátor ucpávky se skládá ze dvou trubek vložených do sebe. Zároveň je věnována pozornost utěsnění volného prostoru mezi potrubím, který je vyplněn ucpávkovými těsněními se speciálními ložiskovými skříněmi. Jedná se o kompaktní zařízení s dobrými kompenzačními vlastnostmi. Zřídka se však používají v potrubích průmyslových procesů, protože utěsnění těsnění ucpávky je poměrně obtížný úkol. Navíc se nedoporučují pro použití na dálnicích přepravujících toxická nebo hořlavá média.

Měchy

Kompaktní kompenzátory, které lze použít na libovolné části potrubí bez ohledu na způsob instalace. Jedná se o odolné produkty, které nevyžadují složitou údržbu a dobře si poradí se zvýšenou zátěží. Životnost vlnovcových kompenzátorů se rovná životnosti samotných trubek.
Systémy tohoto typu poskytují vynikající ochranu proti statickému nebo dynamickému zatížení, včetně zvládání vodních rázů, silných deformací nebo výrazných teplotních změn. Jsou vyrobeny z odolné oceli a mají speciální ochranný nátěr. Popsané charakteristiky umožňují, aby kompenzátory s vlnovcem fungovaly normálně i v nejnáročnějších podmínkách při vysokém tlaku a teplotě.

Kompenzátor je zařízení schopné snímat a kompenzovat změny teploty, tlaku, vibrací a posunutí. Jedná se o moderní metodu pro zvýšení životnosti potrubních systémů. Potrubí je neustále vystaveno různým vlivům od teploty, tlaku, vibrací atd. Kompenzátor umožňuje vyhnout se změnám v potrubí pod vlivem těchto faktorů, čímž je chrání před roztažením, stlačením a změnami délky. Jakákoli z těchto deformací nevyhnutelně povede v budoucnu k průlomu. Proto je velmi důležité používat kompenzátory v jakémkoli potrubí.

Topný systém je konstrukce, která je navíc neustále vystavena tlaku a častým změnám teplot. Jakýkoli únik v tomto případě může stát životy a ztráty na majetku, zvláště pokud se jedná o plynovodní systém. Díky kompenzátoru bude konstrukce spolehlivější.

Hlavní cíle a výhody

Nejčastěji se kompenzátory používají v topných systémech výškových obytných budov, protože na organizaci jakékoli komunikace v takových budovách jsou vždy kladeny přísné požadavky. Topný systém ve výškové budově musí být kvalitní a spolehlivý. Právě tyto vlastnosti umožňují zajistit přítomnost kompenzátoru v potrubí. Zařízení plní v topném systému následující funkce:

• Kompenzuje expanzi potrubí v důsledku teplotních změn;
• Utěsní potrubí (obvykle na spojích);
• Izoluje zařízení v provozním stavu od vibračního zatížení;
• Izoluje tok chladicí kapaliny od vibračního zatížení;
• Zabraňuje vzniku trhlin a děr v případě silné deformace potrubí;
• Spolehlivě spojuje různé komponenty potrubí;
• Přebírá pohyb potrubí v případě pohybu zeminy a podpěr.

Všechny výše uvedené funkce pomáhají udržovat potrubí v dobrém stavu po dlouhou dobu a také zabraňují neustálým nehodám. Díky svým užitečným vlastnostem se kompenzátory aktivně používají v následujících oblastech:

• V sítích dodávky tepla pro pohyb kapaliny nebo páry zahřáté na vysoké teploty potrubím;
• Na topných vedeních, kde v případě náhlého zastavení přívodu chladicí kapaliny teplota prudce klesá;
• Při pokládce podzemních komunikací;
• V sítích zásobování teplou vodou;
• V průmyslu. V podnicích jsou často potrubí přepravující plynná média různého chemického složení a teploty.

Kromě toho se univerzální kompenzátory často nacházejí v konstrukci následujících zařízení:

• Klimatizační zařízení;
• Kompresory;
• Tepelná zařízení;
• Chladicí systémy;
• Pumpy.

Typy dilatačních spár

Dnes je na trhu velké množství různých kompenzátorů. Uveďme mezi nimi hlavní pracovní skupiny:

• Měchy. V této skupině jsou dva typy kompenzátorů: jednovrstvé a dvouvrstvé. Konstrukce tohoto zařízení umožňuje jeho použití v oblasti vibrací, rozpínání vlivem teplotních změn a také při rozbíhavosti os potrubí. Vlnovcové kompenzátory jsou malých rozměrů, velmi praktické a přitom velmi účinné. Nejčastěji se tento typ zařízení používá v prostředí, kde jsou plyny nebo kapaliny dopravovány za vysokých teplot a zároveň se zvýšeným tlakem. Typicky se jedná o plynárenský, ropný a chemický průmysl;
• Čočka. Tento typ kompenzátoru se používá především pro stanovení tuhosti celé konstrukce potrubí. Zařízení také plní funkci udržování normálního provozního tlaku. Modely čoček mohou být vyrobeny buď s tradičním kulatým nebo čtvercovým průřezem. V případě potřeby můžete nainstalovat několik čoček najednou. Použití takových modelů v moderních kotlích je velmi běžné, kde přesně plní úkol kompenzace tlaku;
• Omentální. Název tohoto typu kompenzátoru pochází z ucpávky, která se používá k zajištění těsnosti potrubí pohybujícího se uvnitř. Hlavním úkolem tohoto zařízení je udržovat potrubí v provozním stavu při axiálních pohybech v prostředí s vysokou teplotou. Zařízení musí být pravidelně kontrolováno, protože úniky nejsou v oblastech s takovými zařízeními neobvyklé;
• Pryž. Díky své pružnosti, elasticitě a vysoké odolnosti vůči změnám teplot se tyto modely často používají jako doplňkový prvek uvnitř kompenzátorů jiných typů. Je třeba poznamenat, že pryžové možnosti dobře reagují na jakékoli axiální pohyby a dobře se vyrovnávají s vibracemi. Používá se především při komunikaci s tekutými médii;
• Tkanina. Tyto typy kompenzátorů jsou vyrobeny z husté tkaniny, která neumožňuje průchod vzduchu. Nejčastěji se látková manžeta používá k pohybu agresivních plynů potrubím při vysokých teplotách. Zařízení je navíc velmi odolné vůči UV záření;
• Fluoroplast. Model je schopen pracovat s následky silných vibrací a lineárních výsuvů. Používá se při přepravě kapalných agresivních médií sítí pod vysokým tlakem a při vysokých teplotách.

Vlnovcové kompenzátory se používají v topných systémech. Jsou také rozděleny do několika podtypů v závislosti na způsobu instalace:

• Radiální. Jsou instalovány na dálnicích uspořádaných klikatě, přirozeně vyhlazují ostré oblasti díky posunu v bodech odbočení;
• ve tvaru U. Tyto kompenzátory plní stejné funkce jako radiální. Jejich úkolem je svým designem vyhladit rohy. Při jejich použití je součástí hlavní řady odpad ve tvaru U v určitých intervalech. S jejich pomocí jsou teplotní expanze vyhlazeny;
• Polypropylen. Externě je takové zařízení kus plastové trubky stočené do trubky. Typicky se odrůda používá výhradně v interiéru. Polypropylenová dilatační spára vyvolává pohyb v systému, který eliminuje roztahování nebo smršťování.

Kompenzátory mají velký význam při fungování potrubí různých typů a účelů. Topný systém v tomto případě není výjimkou. Toto jednoduché zařízení eliminuje riziko poškození potrubí zvýšeným tlakem nebo teplotou. Je velmi důležité správně nainstalovat topné potrubí pomocí kompenzátorů, absence těchto částí ohrožuje bezpečnost celé konstrukce.