Компенсаторы сильфонные и резиновые для трубопроводов обзор продукции и цен

Классификация компенсаторов

Устройства для борьбы с деформациями подразделяются на два вида: естественные и конструкции из упругих материалов. В первом используются амортизационные свойства труб. Компенсаторы этого типа могут быть:

1. Г-образными – устанавливаются на поворотах.
2. П-образными – используются для трубопроводов с температурой более 50 ⁰C. Перед установкой рекомендуется растянуть, чтобы увеличить пределы компенсации.
3. Z-образными – применяются для присоединения отводов.
4. Кольцевыми – благодаря форме обладают повышенными компенсационными свойствами.

К высокотехнологическому классу относятся:

1. Сильфонные компенсаторы, защищающие от теплового расширения, вибраций, гидроударов. Выпускаются поворотные, сдвиговые, осевые, универсальные разновидности.
2. Линзовые – предназначены для работы на горячих и холодных трубопроводах, системах вентиляции.
3. Сальниковые – используются для теплосетей с частыми изменениями температуры. Могут работать в одно- и двухстороннем режиме, если оснащены подвижным стаканом.

https://youtube.com/watch?v=ihOAusdlhZo

Плюсы и минусы П-образной конструкции

Целесообразно применять данный тип компенсаторов при монтаже трубопроводов небольших диаметров. Здесь необходимо отметить, что диапазон размеров сильфонных компенсаторов несколько шире. П-образное колено отлично справляется с вибрациями, однако для его изготовления требуется большое количество материала, что существенно повышает стоимость устройства.

Сравнение характеристик сильфонного и П-образного компенсаторов позволяет выявить основные достоинства и недостатки каждого типа устройств. К примеру, П-образный компенсатор требуется периодически обслуживать, прочищать от отложений. Сильфонные же компенсаторы не страдают такими недостатками.

Еще один момент, который хотелось бы отметить, касается компенсирующей способности двух видов устройств. Если рассматривать только абсолютные значения, то в этом плане явного преимущества не наблюдается ни с одной, ни с другой стороны. Однако для увеличения максимального смещения в П-образном компенсаторе придется увеличивать размер колена. Для сильфонного же компенсатора достаточно использовать двухсекционную гофру, что практически никак не сказывается на габаритах.

Хотелось бы добавить в копилку положительных свойств такое качество, как отсутствие контроля во время эксплуатации. Но в условиях густонаселенного пункта не всегда находится свободное пространство для обустройства трубопровода с П-образным компенсатором. Колено может монтироваться только на горизонтальных участках, в то время как сильфонный компенсатор устанавливается на любом прямолинейном участке.

Наконец, еще одно преимущество сильфонного компенсатора – он не повышает сопротивления течения жидкости и газа. П-образное колено в значительной степени снижает скорость потока. При использовании такого типа устройств в домашней система отопления придется устанавливать циркуляционный насос, так как за счет естественной конвекции жидкость может не циркулировать, встретив на пути препятствие.

Конструкция устройства

Осевой сильфонный компенсатор имеет небольшое количество спиралей, малую массу и габариты и в простейшем исполнении состоит из гофрированной обечайки (сильфона) и двух патрубков.

Гофрированная обечайка, или как ее принято называть сильфон, является основной деталью компенсатора и обеспечивает компенсацию температурного удлинения трубопровода при сохранении его полной герметичности. При ее сжатии деформация гофр уменьшается от края к середине. Практика показывает, что при сжатии крайнего гофра на допустимую величину пятый гофр от края совсем не деформируется.

Поэтому в обычном осевом компенсаторе количество гофр ограничивается шестью. Нарушение герметичности компенсаторов и разрывы наиболее часто происходят в месте сварного соединения гофрированной обечайки с трубопроводом.

Для более качественного выполнения и контроля сварного шва в заводских условиях компенсатор изготовляют с патрубками. Это упрощает его монтаж и повышает надежность. Встречаются изделия укомплектованные фланцами, а так же комбинированные с фланцами с одной стороны и патрубками с другой.

В конструкцию осевого компенсатора входит защитная обечайка, которую устанавливают внутри гофрированной обечайки и одним концом приваривают к патрубку. Второй конец ее входит в противоположный патрубок с зазором не менее 1,5 мм.

Защитная обечайка уменьшает гидравлическое сопротивление компенсатора и потерю теплоты, предотвращает осаждение твердых веществ из транспортируемой среды в гофры и увеличивает устойчивость гофрированной обечайки от выпучивания.

Осевые сильфонные компенсаторы с однослойной гофрированной обечайкой толщиной не менее 2 мм, предназначенные для горизонтальных и наклонных трубопроводов, изготовляются со штуцерами, которые ввариваются в вершины гофр и выполняют роль дренажей или воздушников.

На волнистые и сильфонные компенсаторы устанавливают натяжное устройство и кожух. Натяжное устройство состоит из тяг, фланцев, гаек и предназначено для выполнения холодной растяжки на монтаже и для разграничения деформации гофрированной обечайки.

Кожух защищает гофрированную обечайку от повреждений и служит основанием для тепловой изоляции компенсатора. При необходимости увеличения компенсирующей способности изготовляются многогофровые осевые компенсаторы с десятью и более гофрами. Их конструкции различны, известна конструкция осевого компенсатора с гофрами переменной высоты, которая возрастает от края к середине гофрированной обечайки.

Поскольку высокие горфы имеют меньшую жесткость, то обечайка сжимается более равномерно. На компенсаторах с однослойной гофрированной обечайкой, которая имеет толщину не менее 2 мм, для равномерного сжатия внутри каждого гофра устанавливается кольцо, имеющее ширину, меньшую ширины гофра. Для центровки к кольцу приваривается ребро.

Что такое компенсаторы

Для прокладки отопления или водопроводной сети чаще всего берут полипропиленовые трубы. Они отлично зарекомендовали себя, потому, что обладают внушительным рядом положительных характеристик.

Но, при таком числе качественных показателей, они имеют существенный недостаток – при тепловом воздействии увеличиваются и провисают.

Это простые состыковочные конструкции, отличающиеся гибкостью, и визуально напоминают петлю. Но, они играют очень важную роль.

Компенсаторы для прокладки полипропиленовых сетей отопления компенсируют расширение трубопровода при резких повышениях температуры и давления.

Как правило, они стоят не много, а простота строения дает возможность легко поставить устройство в трубомагистраль. Так повышают надежность сети и продлевают длительность ее использования.

Отличительные особенности

Большой спектр применения сильфонных компенсаторов объясняется широким списком достоинств этих устройств, которые можно экстраполировать на сальниковые изделия.

• По сравнению с сальниковыми компенсаторами сильфонные имеют значительно больший срок службы. Если у сальниковых изделий он исчисляется годами (1-3-5 лет), то у сильфонных десятками лет (10-20). При этом во время своей работы сильфонные изделия не нуждаются в обслуживании и относятся к классу не ремонтируемых.
• Большой срок службы обеспечивается значительным запасом хода, количеством циклов полной сработки сильфона. Эти данные указываются инженерами завода производителя на каждое устройство.

• Применение сильфонных компенсаторов позволяет добиться высокого уровня герметичности, который просто необходим при работе с опасными для окружающей среды, неэкологичными веществами. Сальниковый компенсатор для работы с такими средами не предназначен.
• Сильфонные компенсаторы могут иметь как очень маленький диаметр, так и очень большой, а вот сальниковые изделия преимущественно крупные, их минимальный диаметр прохода 100 мм.
• В зависимости от материалов изготовления, сильфонное устройство может работать в самых разных температурных условиях. При этом диапазон настолько широк, что подобную арматуру используют как в криогенной промышленности, где температуры проводимой среды очень низкие, так и на нефтеперерабатывающих станциях, где ситуация кардинальным образом отличается.
• Как мы уже говорили, сильфонные компенсаторы могут крепиться к трубопроводу самыми разными способами: привариваться, прикручиваться с помощью фланцев, соединяться с помощью муфт. При этом самое распространенное и простое — приварное соединение. Фланцы используются на трубопроводах с опасным теплоносителем, а так же на системах, где сварку не осуществить по техническим соображениям.

• Рабочая часть компенсатора (сильфон), может быть защищена изнутри специальным стальным экраном, который не даст агрессивной среде оказывать пагубное воздействие. Дополнительно эта часть конструкции убирает завихрения, которые могут появиться в потоке теплоносителя при прохождении через гофрированную часть конструкции. Сальники, в соответствующих компенсаторах, наоборот испытывают на себе пагубное воздействие рабочей среды.
• Сильфонные компенсаторы работают не только с паром и водой, как сальниковые, они применяются на трубопроводах с газом, в том числе и выхлопным, нефтью, маслами, агрессивными средами.
• При необходимости, на сильфонные устройства может быть установлена изоляция из пенополиуретана или минеральной ваты, чтобы максимально устранить тепловые потери теплоносителя.

Очевидно, что сильфонные устройства гораздо практичнее своих сальниковых собратьев, поэтому в настоящее время это уже не альтернатива, а достойный выбор. К тому же в нашей стране уже достаточное количество заводов производителей, у которых можно заказать подобную трубопроводную арматуру.

Что такое компенсатор гидроудара: виды, конструкция, принцип работы

Компенсатор гидроудара есть двух типов: мембранный и с подпружиненным клапаном. Они выполняют одну и ту же функцию: принимают излишки жидкости, снижая тем самым нагрузку на другие элементы системы. Так как эти устройства имеют небольшие размеры, защищают они те приборы, которые расположены в непосредственной близости.

Компенсатор гидроудара — небольшое устройство, но картину меняет значительно

Как устроен и работает мембранный компенсатор

Мембранный компенсатор гидроудара — это емкость, которую делит на две части эластичная мембрана. Одна из частей заполнена воздухом, вторая, в нормальном состоянии пуста. Воздух в заполненной части закачивается под определенным давлением. Для проверки/подкачки давления в этой части корпуса имеется золотник (ниппель). С завода изделия поставляются с исходным давлением в 3 Бар. Это «стандартное» значение для большинства систем отопления одноэтажных частных домов. Если давление требуется изменить, к ниппелю подсоединяют насос и доводят его до требуемого значения. Это значение — на 20-30% выше рабочего в конкретной системе. Но оно должно быть значительно ниже предела работоспособности самого компенсатора.

Мембранный амортизатор гидравлических ударов в системах отопления и водоснабжения

Пока давление в системе не превышает давление в этой части резервуара, ничего не происходит. При возникновении гидроудара, под действием возросшего давления мембрана растягивается, часть жидкости поступает в резервуар. По мере нормализации, эластичная мембрана стремиться занять свое нормальное состояние, выталкивая жидкость обратно в систему. Тем самым скачок сглаживается.

Особенности пружинного гасителя гидроудара

Второй тип компенсаторов гидроударов работает по тому же принципу: в корпус при повышении давления пропускается жидкость. Вот только доступ в емкость перекрывает пластиковый диск, который подпирается пружиной. Давление, при котором жидкость начинает поступать внутрь, зависит от силы упругости пружины. Регулировать его никак нельзя (во всяком случае пока регулируемые модели не попадались), так что приходится подбирать устройство с подходящими параметрами.

Устройство компенсатора гидроудара пружинного/тарельчатого типа

Принцип работы этого гасителя аналогичен вышеописанному. Пока давление в системе в норме, пружина прижимает диск к корпусу. При возникновении гидроудара, она сжимается, вода заходит в корпус. По мере понижения давления, оно становится меньше, чем сила упругости пружины. Она постепенно разжимается, возвращая жидкость в трубопровод.

Принцип компенсации гидроудара в системе водопровода или отопления

Как видите, оба устройства работают по схожему принципу. Более надежными принято считать пружинные модели, так как рабочие элементы в них меньше подвержены износу (металлическая пружина и прочный пластик). Но мембраны также делаются из материалов, которые длительное время не теряют своей эластичности. Дополнительный плюс — возможность выставить давление, при котором мембрана начнет растягиваться. Но минусом можно считать необходимость регулярной проверки давления и, при необходимости, подкачки.

Применение изделий

Благодаря тому, что гофра сильфонного компенсатора способна выдерживать нагрузки от разного вида деформаций, такое устройство нашло применение в тех узлах, где необходимо компенсировать осевое смещение, сдвиг частей трубопровода друг относительно друга, изгиб, кручение или вибрации.

Важным качеством, делающим сильфонный компенсатор универсальным, является устойчивость материала к воздействию жидкостей и газов. Это дает возможность монтировать водопроводы с внутренним давлением до 2,5 атмосфер, газопроводы, теплотрассы с температурой носителя в несколько сотен градусов. В некоторых случаях сильфонные компенсаторы используются при монтаже воздуховодов.

Главное отличие линзового компенсатора от сильфонного заключается в его конструкции, что вводит свои коррективы в область применимости устройства. На некоторых воздуховодах невозможно установить сильфонный компенсатор из-за недостаточного пространства. Линзовые компенсаторы, несмотря на более низкие параметры осевого смещения, обладают меньшими габаритами и более дешевые в производстве.

Чаще всего на основе использования линзового компенсатора оборудуют пылегазовоздухопроводы унифицированные (ПГВУ). Для этих целей можно использовать и сильфонный компенсатор, но это усложнит конструкцию, причем увеличится и ее себестоимость. Компенсатор линзовый ПГВУ в своем сечении может образовывать как окружность, так и прямоугольник.

В отличие от сильфонного компенсатора, линзовый компенсатор для газопроводов не приспособлен к работе с агрессивной средой. Максимальное давление, определенное для данного устройства, не превышает 1,6 атмосфер. Стандарт условного диаметра составляет 400 мм, но диапазон размеров реально изготавливаемых изделий варьируется от 50 мм до 1250 мм.

Компенсаторы на трубопроводах из полипропилена

Композитные материалы и пластики все более активно входят в жизнь в части использования их на трубопроводах

Хотя коэффициент линейного теплового расширения пластиков заметно ниже, чем у металла, компенсировать тепловые деформации не менее важно. Вибрационные нагрузки для трубопроводов из таких материалов также крайне нежелательны

Предохраняющее устройство, имеющее вид петли для трубопроводов из полипропилена представляется крайне простой конструкцией, что позволяет легко монтировать в отопительную сеть. Такие изделия широко применяются по назначению для трубопроводов всех видов.

Применяя такие предохранители, исключают негативное влияние гидроударов, а также резкого повышения температуры (системы отопления). Таким образом, их можно рассматривать как предохранительные устройства, обеспечивающие целостность системы отопления или горячего водоснабжения.

Конструктивные особенности компенсаторов сильфонного типа

Габариты таких изделий незначительны, поэтому они могут встраиваться в любой участок трубопровода вне зависимости от способа прокладки. Также они не нуждаются в обслуживании (причем до самого завершения эксплуатационного срока) или же обустройстве специальных камер. Если говорить конкретнее о сроке службы, то он зачастую такой же, как у трубопровода. Компенсаторы, как уже отмечалось выше, надежно защищают коммуникации от различных негативных факторов, более того, материал, из которого они производятся – высококачественная «нержавейка» – позволяет использовать их при температуре от 0°С до +1000°С, а также при давлении от вакуума до 100 атмосфер (все зависит от условий эксплуатации и конструктивных особенностей).

Главный элемент любого компенсатора сильфонного типа – это непосредственно сильфон, представляющий собой упругую гофрированную оболочку, выполненную из металла и способную растягиваться, деформироваться и изгибаться вследствие воздействия перепадов давления и температур. Компенсаторы могут классифицироваться по ряду параметров, среди которых габариты и, к примеру, давление.

Так, в зависимости от типа смещения в трубопроводе сильфонные компенсаторы могут быть:

• сдвиговыми;
• угловыми;
• осевыми.

Помимо того, на сегодняшнем рынке есть еще и универсальные варианты данного приспособления. Что же касается конкретно самих сильфонов, то в современных модификациях они, как правило, выполняются из нескольких слоев «нержавейки» незначительной толщины, формирующихся посредством обыкновенного или гидравлического прессования. Такие многослойные конструкции успешно нейтрализует влияние повышенного давления и разных вибраций вне зависимости от их источника. Стоит также заметить, что реакционные силы при этом не возникают (эти силы вызываются деформациями).

Помимо сильфона, в конструкцию таких компенсаторов входит еще и арматура. Она также различается по своим конструктивным особенностям, а выбор того или иного варианта зависит от функций, которые предстоит выполнять, и типа объекта. В плане соединительной арматуры все компенсирующие приспособления делятся на две категории:

• соединяемые сваркой;
• соединяемые фланцем.

К составляющим вспомогательной арматуры относятся шарниры и прочие подвижные механизмы. Как правило, при изготовлении арматуры используется бронза, «нержавейка» или латунь. Как результат – компенсаторы по завершению монтажных работ обеспечивают такие соединения, которые не пропускают ни газы, ни жидкость, причем даже при условии перманентных нагрузок. Если наблюдаются скачки давления или температуры, то компенсатор несколько расширяется (либо сужается – все зависит от того, поднялся или опустился показатель). Если полностью отказаться от применения таких компенсирующих приспособлений, это неизбежно приведет к уменьшению эксплуатационного срока магистрали.

Как производится монтаж компенсационных узлов для труб

Для корректной работы по монтажу компенсационных узлов следует соблюдать ряд инструкций:

1. Перед началом сваривания поверх полипропиленовых труб нужно постелить асбестовую ткань – она защитит материал от металлических искр.
2. Установка узлов производится на прямых отрезках водопроводной разводки.
3. Проверка качества и исправности компенсатора перед монтажом позволит в дальнейшем избежать проблем с водопроводом и обеспечит герметичность системы.
4. Для каждого конкретного типа компенсационных устройств предусмотрена особая технология монтажа. Поэтому нельзя всегда использовать один и тот же способ. Мастера довольно часто пользуются сварочным методом, а также «американкой», то есть креплением компенсатора на разъемных фитингах из полипропилена с металлической резьбой.

В целом процесс монтажа компенсационного узла состоит из таких этапов, как предварительная подготовка, планировка и расчет мест крепления всех конструкционных элементов системы, разметка и нарезка труб, а также финишная сварка.

Чтобы сварка была максимально качественной, лучше пользоваться профессиональным паяльником с большой мощностью. Также обязательно нужно тщательно зачистить торцевые части труб, до получения гладкой поверхности. Использовать паяльник можно после нагрева его до 260 ℃, когда погаснет индикатор на устройстве.

Установив на сварочный аппарат насадки, соответствующие диаметру труб и узлов, изделия нагревают до нужной температуры, чтобы края начали оплавляться, а затем плотно прижимают их друг к другу, чтобы полипропилен схватился и остыл. На время застывания детали жестко фиксируют и не перемещают, чтобы получить герметичные швы. Если речь идет о стыковке полипропиленовых гибких деталей и металлических труб, оптимальными методами соединения будут резьбовое и наплавление.

Если все работы по монтажу компенсаторных устройств для полипропиленовых труб выполнены грамотно, то соединение будет герметичным, а внутри трубопровода будут гаситься вихревые потоки, а также поглощаться процессы линейного расширения при подаче горячей воды в водопроводе или системе отопления.