|
Tootekataloog >> Projekteerimine >> Paigaldusmeetodid |
Kaugküttetorustike paigaldamiseks on kolm peamist paigaldusmeetodit, mis erinevad üksteisest soojuslike
pikenemiste/lühenemiste kompenseerimise poolest.
Jäik paigaldus:
Toru hoiavad liikumatult paigal hõõrdejõud ja vajadusel rajatavad kinnistoed. Pikenemist tekitav jõud ei
realiseeru toru pikenemisena, vaid tekitab toru seinas aksiaalpingeid.
Toru eelkuumutatakse enne pinnasega katmist või kasutatakse montaazhikompensaatoreid.
|
 |
Paigaldus telgkompensaatoritega:
Soojuslikud pikenemised kompenseeritakse telgkompensaatorite abil.
|
 |
|
Jäik külm paigaldus:
jäik paigaldus ilma eelkuumutuseta.
|
 |
|
Jäik paigaldus |
Eelkuumutus = torustik kuumutatakse enne pinnasega katmist temperatuurini, mis on torustiku minimaalse
ja maksimaalse temperatuuri aritmeetiline keskmine. Torustik pikeneb eelkuumutuse mõjul ja ta
peab saavutama eelkuumutustemperatuurile vastava arvutusliku vaba pikenemise.
Kui arvutuslikku vaba pikenemist ei saavutata, tuleb toimida järgmiselt:
- eelkuumutustemperatuuri tuleb tõsta ja/või
- hõõrdumise vähendamiseks tuleb torusid siit-sealt liivaluselt kergitada.
Igal juhul tuleb saavutada arvutuslik vaba pikenemine.
Seejärel betoneeritakse kinnistoed (kui nad on) eelkuumutustemperatuuri kivistumiseni alandamata.
Soojulikke liikumisi võib nüüd esineda ainult lõikudel Lf. Torustiku osas, kus soojuslikke liikumisi hõõrdejõu
või kinnistugede tõttu ei esine, tekivad temperatuuri tõustes üle eelkuumutustemperatuuri survepinged
ja temperatuuri alanedes alla eelkuumutustemperatuuri tõmbepinged.
NB! Aksiaalpinged toru seinas ei tohi ületada terastorule lubatut (150 N/mm²).
Kui temperatuurimuutustest tingitud pinged ületavad lubatut, tuleb valida teistsugune paigaldusmeetod.
Eelkuumutustemperatuur Tf arvutatakse valemiga:
|
 |
Tmax = maksimaalne töötemperatuur (°C)
= torustiku minimaalne võimalik temperatuur (°C)
Eelkuumutusele vastav arvutuslik vaba pikenemine df arvutatakse valemiga:
|
 |
|
Aksiaalpinged töötoru seinas sth arvutatakse valemiga:
|
 |
= terase termilise pikenemise tegur ( 12·10 )
E= terase elastsusmoodul ( 206 000 N/mm²)
= (Tmax -Ti) /2
Kui töötemperatuur < temperatuur, siis tekivad toru seinas tõmbepinged.
Kui töötemperatuur > eelkuumutustemperatuur, siis tekivad toru seinas survepinged.
|
 |
|
Jäik monthaazikompensaatoritega paigaldus |
Montaazhikompensaatoreid kasutatakse juhul, kui torustik paigaldatakse jäigalt ja kaetakse pinnasega enne
eelkuumutust. Katmata tuleb jätta vaid montaazhikompensaatorid.
Maksimaalne vahekaugus kahe kompensaatori või kompensaatori ja toru vaba otsa vahel on = 2L f .
Soojuslike liikumiste hõlbustamiseks võib torud kahel pool kompensaatoreid "pakkida" kilesse, mis vähendab
hõõrdejõudu kuni 2 korda. Montaazhikompensaatorite pikkus on tehases seatud maksimaalseks ja pikkus
on 2...3 kleevispunktiga fikseeritud. Enne eelkuumutust tuleb need keevispunktid kõrvaldada.
|
| Torustik on monteeritud
|
 |
Kogu torustik peale montaazhikompensaatorite
kaetakse pinnasega
Eelkuumutus -> soojuslik pikenemine.
Pärast torustikulõikude arvutuslikku vaba pikenemist
on montaazhikompensaator vastavalt
lühenenud ja tema pikkus fikseeritakse.
|
 |
| Montaazhikompensaator isoleeritakse
|
 |
|
Klassikaline paigaldus |
Kompenseerivate õlgade pikkused leitakse nomogrammilt.
Torustik jaotatakse tuntud osadeks: sirged torulõikudeks, L-, Z- ja U-elementideks.
Torustiku skeemile märgitakse kinnistugede ja loomulike kinnispunktide asukohad.
Kui toru paigaldussügavus torulõigu pikkusel ei muutu, asub loomulik kinnispunkt LKP torulõigu keskel.
|
 |
| Kui toru paigaldussügavus muutub torulõigu pikkusel lineaarselt, siis määratakse LKP asukoht:
|
 |
L = torulõigu pikkus (m)
Z1 = paigaldussügavus punktis 1 (m)
Z2 = paigaldussügavus punktis 2 (m)
Lx = LKP kaugus punktist 2
|
 |
|
L-nurk |
Näide 1
1. isolatsiooniklassi toru DN250 paigaldussügavus Z = 0,9 m.
- tabelist leiame, et hõõrdepikkus Lf = 79 m
- kahe kompenseeriva elemendi maksimaalne vahekaugus on 2 x 79 m = 158 m
- toru temperatuurimuutuste diapasoon on 110°C.
|
 |
 |
Alloleval joonisel on lihtsustatult näidatud, kuidas kasutada nomogrammi.
Nomogrammil saame näite 1 algandmete alusel, et:
- temperatuurimuutusele vastav soojuslik pikenemine = 97 mm
- kompenseeriva õla pikkus = 9,9 m
Kompenseeriva õla viimased 15% võivad jääda paisumispatjadesse "pakkimata", s.t. 9,9 m - 15% = 8,4 m
pikkune kompenseeriva õla osa "pakitakse paisumispatjadesse.
Kahte paisumispadja kihti vajatakse 1,8 m pikkusel lõigul (9,9 m - 8,1 m) 0-punktist alates (vt. joonis üleval),
õla osa 8,4 m - 1,8 m = 6,6 m on ühe kihi paisumispatjadega.
|
 |
|
L-nurk < 90° |
60°..90°
Kui liikuv nurk on 60°...90°, siis pikeneb kompenseeriv õlg 1/sin b korda.
30°..60°
Liikuvat nurka 30°...60° tuleks vältida.
Nurki alla 30° käsitletakse kui sirget toru.
NB!
Ei tohi unustada hõõrdepikkuse sõltuvust nurkade olemasolust ja suurusest
Nurki 45°...60° võib kasutada liikuvate nurkadena täites jäegmiseis nõudeid:
|
|
1. Kasutades kahte kinnistuge
|
 |
 |
|
2 Kasutades ebasümmeetrilist U-elementi
|
 |
|
3 Kasutades ebasümmeetrilist Z-nurka
|
 |
|
U-element < 90° |
Kui kahe kompenseeriva elemendi vaheline kaugus on suurem, kui 2 · Lf , tuleb torustikulõigule ette näha
kas telgkompensaator või U-elemen. Juhul kui hoonete, teede, kaablite, puude vms. asukoht on selline, mis
ei võimalda paigaldada U-elementi ±20%-lise täpsusega torustikulõigu keskele, jaotatakse U-element kaheks
Z-nurgaks.
U-elemendi kompenseeriv õlg:
oleva nomogrammi telge B kasutatakse U-elemendi kompenseerivate õlgade pikkuste
määramiseks. Soojuslik pikenemine leitakse kummalgi pool U-elementi olevate torulõikude pikkuste keskmise järgi.
NB! U-elementi pikkus Lx peab olema 50...100% kompenseeriva õla pikkusest. Kui Lx on pikem, siis jaotatakse
U-element kaheks Z-nurgaks.
Näide 2:
L1= 65 m, L2 = 75 m (nomogrammil kasutame nende pikkuste keskmist ehk (65 + 75)/2 = 70 m.
Kui toru on DN250 ja temperatuurimuutused on 110°C, siis soojuslik pikenemine on 92 mm ja kompenseeriva
õla pikkus on 8 m (vt. allolev lihtsutatud joonis).
Kompenseeriva õla kummassegi otsa on soovitatav
paigaldada üks paisumispadi.
|
 |
|
Z-nurk < 90° |
|
Kompenseeriva õla pikkuse leidmiseks nomogrammilt summeeritakse lõigud L1 ja L2.
|
 |
L1 + L2 = 115 m , temperatuurimuutuste diapasoon = 110 °C
Nomograamilt: soojuslik pikenemine on 152 mm ja kompenseeriva õla pikkus Lz =10,2 m minimaalselt.
Paisumispatjade paigutuse lahendamisel lähtutakse lõikude L1 ja L2 tegelikest pikkustest:
L1 = 70 m, L2 = 45 m
Lõik L1: soojuslik pikenemine 92 mm ja sellele vastav kompenseeriva õla pikkus on 8 m
Lõik L2: soojuslik pikenemine 58 mm ja sellele vastav kompenseeriva õla pikkus on 6,3 m
Lõik Lz/2 = 5,1 m: soojuslik pikenemine 6 mm ja sellele vastava kompenseeriva õla pikkus on 2 m
|
 |
|
Telgkompensaatoritega paigaldus |
 |
Telgkompensaatoritega paigaldusmeetodi korral ei tohi kahe kompensaatori vahekaugus ületada kahte
vastava toru hõõrdepikkust Lf.
Telgkompensaatori konstruktsioonist johtuvalt on tema läbimõõt pisut suurem vastava toru läbimõõdust.
Seetõttu lisandub siserõhust tingitud aksiaaljõududele lisajõud Fc , mis arvutatakse valemiga:
|
 |
p = siserõhk torus (MPa)
d1= töötoru siseläbimõõt (mm)
Ab= ompensaatori hüdrauliline ristlõike pindala (mm²)
|
|
Kolmiku paigaldamine |
Kui kolmiku harutoru ei saa liikuda koos põhitoruga, siis viib see varem või hiljem avariini. Harutorul peab
olema teatud liikumisvabadus ja liikuda saava osa pikkus leitakse nomogrammilt lk. 05.22 samuti kui kompenseerivate
õlgade pikkused.
Näide 4
Harutoru: DN 250 / 400
Paigaldustemperatuur: 15°C
Maksimaalne töötemperatuur: 125°C
Minimaalne võimalik temperatuur torus: 5°C
L1 = 40 m, L2 = 70 m
|
 |
Põhitoru soojuslik pikenemine punktis A on 52 mm (L= 40 m, Dt = 110 °C) ja sellele vastava kompenseeriva
õla pikkus on 7,2 m.
Kolmikute puhul korrutatakse kompenseeriva õla pikkus 1,25-ga.
Seega peab harutoru liikuva osa pikkus olema 7,2 · 1,25 = 9 m.
Kuna ümbristoru läbimõõt on üle 315 mm, kasutatakse paisumispatjadena vahtplaate. Nomogramm näitab,
et piisab ühest plaadikihist. Harutoru liikuva osa viimased 15% jäetakse paisumispatjadeta.
NB! Paisumispadjad pannakse ka harutoru poolt vaadates teisele poole põhitoru.
Kui paigaldusmeetod on eelkuumutusega, siis pannakse paisumispadjad harutoru mõlemale poolele.
|
 |
|
Toru elastne painutus |
|
Suunamuutuseid saab sujuvalt "kujundada" toru painutades.
|
 |
Standard EN253 lubab nurgaelemente asendada toruga, mis on elastselt deformeeritud, s.t. jäävate deformatsioonideta
painutatud. Sealjuures ei tohi painderaadius olla väiksem juuresolevas tabelis näidatuist.
|
 |
Torustiku tõkestatud alas võib keevisliidetes teha suunamuutuseid nurgaga kuni 3° maksimaalselt.
|
 |