Зачем нужны компенсаторы на трубопроводах отопления

Длинные трубопроводы централизованных систем отопления испытывают термические нагрузки. Вследствие теплового расширения металла, трубы сжимаются и расширяются.

Также нельзя пройти мимо гидроударов с кратковременным скачками давления, достигающими до 100 атмосфер. Конечным результатом становится разрушение системы или отдельных участков. Предотвратить выход теплотрасс из строя помогут компенсаторы.

Принцип действия компенсаторов

Трубы отопительных систем изготовлены из металла, обладающего определённым коэффициентом температурного расширения. Для стали он составляет 0,0000112 1/К, для чугуна – 0,0000087 1/К.

В качестве примера представим трубопровод из стали длиной 500 м, заполненный изначально холодной водой температурой +10 градусов. При нагреве данного участка до +100 градусов разница температур составит 90 градусов.

Имеем изначальные данные:

• Начальная длина участка (L0) – 500 м;
• Коэффициент теплового расширения стали (α) – 0,0000112;
• Перепад температур (Δt) – 90 градусов.

Для подсчётов используем формулу L=L0*(1+α*Δt), где параметр L – это длина удлинённого участка после нагрева. В нашем случае она увеличится на 503 мм, а это целых 0,5 м.

Так как трубопроводы смонтированы неподвижно, изменение длины в результате температурного расширения грозит выходом их из строя.

Поэтому теплотрассы оснащаются компенсаторами, гасящими расширение трубопроводов за счёт изменения собственной длины.

Например, в резиновых компенсаторах рабочим телом выступает блок из высокопрочной резина. Она отличается стойкостью к вибрациям и агрессивным жидкостям, не требует обслуживания, выдерживает осевые деформации.

Компенсаторы встраиваются в трубопроводы и меняют свои размеры в соответствии с увеличением длины отдельных участков.

Также в отопительных системах применяются сильфонные компенсаторы. Они эффективно поглощают (компенсируют) сдвиговые расширения, защищая трубопроводы от разрушения. Также они показали свою эффективность в вопросах гашения вибраций в системах, где установлены мощные насосы.

В самих котельных часто используют линзовые компенсаторы, обеспечивающие компенсацию продольного расширения трубопроводов. Линзы изготавливаются из профилированного металла и обладают соответствующей формой.