, (В.7)
где - температурная деформация;
- деформация под действием сил трения;
- деформация от внутреннего давления;
- реакция демпфера (грунта, упругих подушек, жесткости осевого компенсатора, упругости П-образных, Г-образных, Z-образных и других компенсирующих устройств).
Выбор и расчет компенсирующих устройств группы la (П-образных, Г-образных, Z-образных компенсаторов, углов поворота трассы и т.п.) рекомендуется производить по компьютерной программе или по номограммам.
Размещение компенсирующих устройств группы la наиболее эффективно в середине компенсируемого участка.
При П-образных компенсаторах рекомендуется длину наибольшего плеча принимать < 60% общей длины участка.
При наличии углов поворота трассы рекомендуется использовать их в качестве компенсирующих устройств.
Длина участка труб в зоне компенсации может быть определена по упрощенной формуле
, (В.8)
где - удельная сила трения на единицу длины трубы, Н/м;
- площадь кольцевого сечения трубы, ;
- коэффициент линейного расширения стали, ;
Е - модуль упругости материала трубы, ;
- принимать равным , °C;
- минимальная температура в условиях эксплуатации ( , и т.д.).
Выбор производится при проектировании по согласованию с заказчиком и эксплуатирующей организацией.
Максимальное удлинение зоны компенсации при нагреве теплопровода после засыпки траншеи грунтом можно определить по упрощенной формуле
, (В.9)
где - коэффициент линейного расширения стали, ;
- максимальная расчетная температура теплоносителя, °C;
- минимальная температура в условиях эксплуатации. Выбор выполняется проектировщиком по согласованию с заказчиком и эксплуатирующей организацией;
- длина зоны (участка) компенсации, м;
- удельная сила трения на единицу длины трубы, Н/м;
Е - модуль упругости материала трубы, ;
- площадь поперечного сечения стенки трубы, .
В формулах (В.8) и (В.9) с целью упрощения проектных расчетов не учтены два члена:
, - осевая составляющая растягивающего окружного напряжения от внутреннего давления. При расширении учитывается с положительным знаком;
, - влияние усилия от активной реакции грунта. При расширении учитывается с отрицательным знаком.
Демпфер - поролоновые подушки, тем более канальные участки, практически не препятствуют свободному расширению теплопровода и сводят к минимуму влияние . Второй член может быть заменен величиной упругой деформации компенсатора.
Выбор и расчет компенсирующих устройств группы Iб рекомендуется производить по расчетным формулам и таблицам, приведенным в рекомендациях по применению осевых сильфонных компенсаторов и сильфонных компенсирующих устройств конкретных предприятий - изготовителей СК и СКУ, продукция которых, как правило, отличается конструктивно и технологически.
Длина участка, на котором устанавливается один СК или СКУ, рассчитывается по формуле
, (В.10)
где - амплитуда осевого хода, мм;
- коэффициент линейного расширения стали, ;
- максимальная расчетная температура теплоносителя, °C;
- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью по СНиП 23-01, °C.
Коэффициент 0,9 принимается при наличии на участке канальной и бесканальной прокладок, 1,15 - при бесканальной прокладке.
Пример
Определить максимальную длину участка, на котором устанавливается один компенсатор мм типа КСО:
.
Длина зоны компенсации при применении СК и СКУ рассчитывается по формуле
, (В.11)
где А - коэффициент, учитывающий активную площадь сильфона СК или СКУ:
; (В.12)
- удельная сила трения на единицу длины трубы, Н/м;
- площадь кольцевого сечения трубы, ;
- коэффициент линейного расширения стали, ;
Е - модуль упругости материала трубы, ;