Kompenzátory od A do Yu – technické vlastnosti
Dilatační spáry jsou nutné pro snížení negativního vlivu tepelných deformací ocelových teplovodů při změně teploty pracovního prostředí, tzn. Slouží ke zvýšení životnosti jak potrubí, tak všech komunikací obecně.
Při zvýšení teploty chladicí kapaliny o 100 °C je prodloužení ocelových trubek přibližně 1 mm na metr délky. V těch potrubích, ve kterých není zajištěn systém pro kompenzaci tepelné roztažnosti, dochází k deformaci v důsledku výsledných napětí různého typu.
V přítomnosti podélného ohybu je možné se obejít bez kompenzace, protože v tomto případě trubka nedostává velké tlakové napětí. Značná velikost průhybu (10-15krát větší než prodloužení potrubí) však činí toto řešení prakticky nepřijatelné nejen pro podzemní, ale i pro nadzemní instalace. Aby vydržely tepelnou roztažnost potrubí, jsou topné sítě navrženy tak, aby jejich rozpínání nebo smršťování nevedlo k deformaci jejich a potrubních spojů.
Tepelnou roztažnost potrubí při teplotě pracovního prostředí 50°C a více vyrovnávají speciální kompenzační zařízení – kompenzátory, které chrání topné sítě před vznikem nepřípustných pnutí.
Typy kompenzátorů:
- Vlnovcové kompenzátory KSO, SKO, KMA, SKU atd.;
- Dilatační spáry ucpávky;
- Čočkové kompenzátory KLO, PGVU;
- Pryžové kompenzátory nebo antivibrační vložky;
- Látkové kompenzátory;
- Kompenzátory ve tvaru U.
Přírubové vibrační vložky
Při projektování potrubí jde především o bezporuchový provoz, který do značné míry rozhoduje o správném výběru a instalaci kompenzátorů.
Pro správnou funkci potrubních rozvodů tepelné sítě je nutné, aby kompenzátory vydržely i největší prodloužení potrubí. V tomto ohledu se při výpočtu změny délky bere teplota pracovního prostředí z maxima a okolní teplota se bere z minima a rovná se: 1) vypočtené okolní teplotě pro pokládání sítí nad zemí; 2) vypočítaná okolní teplota pro instalaci kanálu; 3) vypočítaná teplota uvnitř zeminy pro bezvýkopová topná potrubí. Možnosti kompenzace tepelné roztažnosti používané v tepelných sítích jsou velmi rozmanité.
V závislosti na principu činnosti kompenzátorů jsou rozděleny do dvou skupin:
1) flexibilní a radiální zařízení, která přizpůsobují prodloužení potrubí ohýbáním, kroucením nerovných částí trubek nebo ohýbáním pružných vložek různých tvarů;
2) axiální kompenzátory posuvného a elastického typu, u kterých ke kompenzaci dochází teleskopickým posunem trubek nebo stlačením pružinových vložek.
Nejběžnější a nepoužívané jsou kompenzátory tvaru U, kompenzují radiální pohyby potrubí, úhly natočení potrubí, úseky ve tvaru Z;
Axiální posuvy jsou kompenzovány pomocí axiálních kompenzátorů – vlnovce, ucpávky nebo čočky.
Nejrozšířenějším typem kompenzace v ocelových topných sítích je radiální kompenzace, která se používá pro jakoukoli konfiguraci potrubí. Úhlová kompenzace se nejvíce používá v topných rozvodech používaných v průmyslových podnicích a pro malé průměry potrubí – do 200 mm – v městských tepelných sítích.
Pro kompenzaci tepelné roztažnosti potrubí bez ohledu na druh pracovního média, způsob montáže a průměry potrubí se používají rohové vlnovcové kompenzátory, kompenzátory tvaru U z ocelových trubek, čočkovité apod., ale i úhly natočení potrubí od 90 do 120° (samokompenzace).
V zásadě se části ohýbaných kompenzátorů spojují svařováním. Rozměry, tloušťka stěny a třída oceli potrubí pro čočkové kompenzátory musí být stejné jako u potrubí hlavních sekcí.
Na dlouhých topných rozvodech velkého průměru, uložených v obydlených oblastech, se instalují především axiální ucpávkové nebo vlnovcové kompenzátory KSO.
Axiální kompenzátory jsou kompenzátory posuvného typu. Teplotní expanze jsou absorbovány systémem dvou trubek různých průměrů, jedna uvnitř druhé, s vrstvou ucpávkového těsnění. Je přípustné používat axiální čočky nebo kompenzátory čoček kloubového typu. V takových oblastech je také možné instalovat vlnovcové kloubové kompenzátory.