Rohre und Verbindungsteile für Warm- und Kaltwasserversorgungssysteme haben eine Reihe von Vorteilen:
- Widerstand gegen hohe Temperaturen;
- hohe sanitäre und hygienische Eigenschaften;
- geräuschabsorbierende Eigenschaften;
- absolute Korrosionsbeständigkeit;
- chemische Beständigkeit zu mehr als dreihundert Substanzen und Lösungen;
- glatte und zeitinvariante Innenfläche der Rohrwand;
- einfache Installations- und Reparaturarbeiten.
Material
Polypropylen ist ein isotaktischer Thermoplast, dessen Makromoleküle eine helikale Konformation aufweisen und erstmals 1954 hergestellt wurde.
Polypropylen wird durch Polymerisation von Propylengas hergestellt chemische Formel: CH 2 CH CH 3 .
Polypropylen weist folgende Modifikationen auf:
- Propylenhomopolymer (Typ 1) PPH;
- Copolymere aus Propylen und Ethylen (Typ 2) PPV – Blockcopolymer;
- Statisches Copolymer aus Propylen und Ethylen (Typ 3), statistisches Copolymer – ursprünglich als PPRC bezeichnet – Polypropylen-Random-Copolymer, später wurde die Abkürzung auf PPR abgekürzt.
Rohre und Formstücke für die Wasserversorgung PRO AQUA werden aus der 3. Art von Polypropylen – Random-Copolymer – hergestellt.
Ein statistisches PPR-Copolymer, das durch eine Reihe von Propylen- und Ethylenmolekülen in einer zufälligen Kombination erhalten wird, wird durch die folgende grafische Formel dargestellt:
Physikalische und mechanische Eigenschaften von Polypropylen
- Mindestdauerfestigkeit – MRS (Minimum Required Strength) – eine Eigenschaft des Rohrmaterials, numerisch gleich der Spannung in MPa in der Rohrwand, die unter Einwirkung eines konstanten Innendrucks entsteht, dem das Rohr 50 Jahre lang standhalten kann eine Temperatur von 20 °C unter Berücksichtigung des Sicherheitsfaktors gleich 1,25. Damit ist die Fähigkeit des Rohrmaterials gemeint, am Ende der erwarteten Lebensdauer einen solchen Sicherheitsspielraum der Rohrleitung aufrechtzuerhalten, dass es unter den Bedingungen der Betriebszeit immer noch die zuverlässige Erfüllung seiner Betriebsfunktionen gewährleistet. Nach modernen Bezeichnungen von Druckrohren aus Polypropylen wird nach der Kurzbezeichnung des Rohrmaterials der MRS-Indikator in kgf/cm 2 (bar) angegeben. Beispiel: Polypropylen-Random-Copolymer PPR mit einer Mindestdauerfestigkeit MRS = 8 MPa (80 kgf/cm2; 80 bar) wird als PPR 80 bezeichnet.
Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften aller Sorten unterscheiden sich in geringen Grenzen und werden nicht differenziert, wenn die Eigenschaften von Polypropylen angegeben werden:
Standardabmessungsverhältnis - SDR (Standard Dimensions Ratio) - ein dimensionsloser Indikator, der das Verhältnis des Nennaußendurchmessers des Rohrs Dn zur Nennwandstärke S (in den gleichen Maßeinheiten für beide Größen in mm oder m) charakterisiert. Der Wert von Das Standardabmessungsverhältnis des Rohrs wird nach folgender Formel berechnet:
SDR = Dn/S;
Der SDR-Wert des Verbindungsstücks entspricht dem SDR des Rohrs, mit dem es montiert wird. Beispielsweise ist ein T-Stück mit der Kennzeichnung SDR 11 zum Schweißen mit einem Rohr mit der gleichen Kennzeichnung vorgesehen.
- Nenndruck - PN (Pressure Nominal) - Arbeitsdruck transportierte Wasser in einer Kunststoffrohrleitung (in Barren) mit einer Temperatur von 20 °C, die seit 50 Jahren störungsfrei in Betrieb ist und eine Mindestdauerfestigkeit MRS von 6,3 MPa aufweist.
Die Indikatoren der Rohrtypen PN, SDR, S stehen in Beziehung zueinander, ihre Beziehung ist in Tabelle 3.1 dargestellt:
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Hauptmerkmale von Polypropylen
| Molekularmasse (at. Masseneinheit) | 75 000 - 300 000 |
| Dichte, g/cm 3 | 0,91 - 0,92 |
| Zugfestigkeit, N/mm 2 | 27-30 |
| Zugfestigkeit, N/mm 2 | 34 - 35 |
| Bruchdehnung, % | > 500 |
| Elastizitätsmodul, MPa | 900 - 1200 |
| Hitzebeständigkeit, °C | 100 |
| Schmelzpunkt, °C | > 146 |
| Durchschnittlicher Koeffizient lineare Ausdehnung, mm/m^°С | 0,15 |
| Wärmeleitfähigkeitskoeffizient, W/m. °C | 0,23 |
Besonderheiten von Polypropylen
Polypropylen zeichnet sich durch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen wiederholtes Biegen und Abrieb aus. Die Beständigkeit von Polypropylen gegenüber Tensiden (Tensiden) ist erhöht, und das ist sein Vorteil gegenüber Polyethylen.
Die Kerbschlagzähigkeit beträgt 5 - 12 kJ/m², frostbeständig bei niedrigen Temperaturen.
Polypropylen erhalten größte Verbreitung in Kalt- und Warmwasserversorgungssystemen, interner und externer Kanalisation.
Verstärkte Polypropylenrohre werden stufenweise hergestellt. Zunächst wird durch Extrusion ein homogenes Polypropylenrohr hergestellt. Dann entsteht in einem kontinuierlichen Prozess der Feststoff Außenfläche Die Rohre sind dicht mit massivem oder perforiertem Aluminiumband ummantelt, dessen Ringform durch Rollrollen vorgegeben wird. Es gibt zwei Technologien zum Schweißen von Aluminiumband an einem Rohr – Überlappung und Stumpfschweißen. Am meisten fortschrittliche Technologie Nähen - End-to-End (wie bei der Herstellung von verstärkten Rohren PRO AQUA). Die Kanten des Bandes werden durch Ultraschallschweißen relativ zueinander fixiert. Anschließend wird die resultierende Rohrstruktur erneut extrudiert (eine neue Polypropylenschicht wird auf die Aluminiumhülle aufgetragen).
Eines der Hauptziele der Rohrverstärkung besteht darin, die thermische Dehnung eines thermoplastischen Rohrs drastisch zu reduzieren, was für eine homogene Rohrverstärkung sorgt Polypropylenrohre in erheblichem Umfang auftreten.
Es ist kein Zufall, dass die Entwickler von verstärkten Polypropylenrohren, nachdem sie die industrielle Umsetzung einer solchen verstärkten Struktur erreicht haben, diese als „stabil“ bezeichnen. Dies bedeutet eine geringe Abhängigkeit von der Änderung der ursprünglichen Länge des Rohrs beim Erhitzen oder Abkühlen.
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient a (mm/m^°C) für PPR-Rohre s a = 0,15 und für ein verstärktes PPR-Rohr a = 0,03.
Verstärkungsplan und Design PPR-Rohre
Reis. 5.1. a - Abschnitt eines verstärkten PPR-Rohrs;
1 - Aluminiumschicht. b – Entwurf eines verstärkten PPR-Rohrs; 1 - Schicht aus perforiertem Aluminium; 2, 3 - Polypropylen.
Basierend auf der Muffenschweißtechnik, bei der der Außendurchmesser des Rohres bei Normaltemperatur dem Innendurchmesser des Verbindungsteils entsprechen muss, wird die Rohrwand um 2 - 3 mm vergrößert und der Mantel und die Außenseite aus Aluminium gefertigt Polymerschicht Verkleidung, die vor dem Schweißen mit einem Spezialwerkzeug entfernt wird.
PRO AQUA-verstärkte Rohre werden in zwei Ausführungen hergestellt: perforiert und glatt. Der Unterschied zwischen der perforierten Hülle eines PPR-verstärkten Rohrs und einer glatten besteht darin, dass die Aluminiumhülle häufige Perforationen aufweist – ein Raster aus Löchern mit kleinem Durchmesser.
Bei der Extrusion eines Polypropylenrohrs fließt ein viskoses Material in diese Löcher und sorgt so für eine Haftung zwischen Polymer und Metall. Auf der Oberfläche solcher Rohre bleiben sichtbare „Widerstände“ zurück, die die Struktur der aufgebrachten Perforation wiederholen.
Neben der temperaturstabilisierenden Wirkung hat die Verstärkung von PPR-Rohren noch eine weitere Eigenschaft wichtige Funktion- Schaffung einer Antidiffusionsbarriere, die das Eindringen von Sauerstoffmolekülen durch die Rohrwand in das Kühlmittel verhindert.
PPR-Pipeline-Design
Die Planung von PPR-Rohrleitungen für Kalt- und Warmwasserversorgungssysteme erfolgt gemäß den Vorschriften der Bauordnung und Verordnung 2.04.01-85. Interne Wasserversorgung und Kanalisation von Gebäuden“ unter Berücksichtigung der Besonderheiten von Polypropylenrohren und des Regelwerks für die Planung und Installation von Rohrleitungen aus Polypropylen-Randomcopolymer SP 40-101-96.
Hydraulische Berechnung
Die hydraulische Berechnung von Rohrleitungen aus PPR 80 besteht in der Bestimmung des Druckverlusts (oder Drucks) zur Überwindung des hydraulischen Widerstands, der im Rohr, in Verbindungsteilen, an Stellen scharfer Kurven und Änderungen im Durchmesser der Rohrleitung auftritt.
Hydraulischer Widerstandskoeffizient
Es wird empfohlen, hydraulische Druckverluste aufgrund lokaler Widerstände in Verbindungsteilen anhand der folgenden Tabelle zu ermitteln:
Lokaler hydraulischer Widerstandskoeffizient für Verbindungsteile aus Polypropylen PP-R 80
Kompensation der linearen Ausdehnung
Seit Polymermaterialien einen im Vergleich zu Metallen erhöhten Längenausdehnungskoeffizienten aufweisen, wird bei der Auslegung von Heizungsanlagen, Kalt- und Warmwasserversorgung mit der Verlängerung oder Verkürzung von Rohrleitungen bei Temperaturunterschieden gerechnet.
Die Auslegung und Installation von Rohrleitungen muss so erfolgen, dass sich das Rohr innerhalb der Grenzen der berechneten Ausdehnung frei bewegen kann. Dies wird durch die Kompensationsfähigkeit der Rohrleitungselemente, den Einbau von Temperaturkompensatoren usw. erreicht richtige Anordnung Stützen (Halterungen). Feste Rohrbefestigungen müssen Rohrverlängerungen zu diesen Elementen führen.
Die Berechnung der Längenänderungen der Rohrleitung bei Temperaturänderungen erfolgt nach folgender Formel:
AL = аЧ^ At,
- DL – Längenänderung der Rohrleitung beim Erhitzen oder Abkühlen;
- a ist der Wärmeausdehnungskoeffizient mm/m „C;
- L ist die geschätzte Länge der Pipeline;
- At ist der Unterschied der Rohrleitungstemperatur während der Installation und des Betriebs in °C (°K).
Das Ausmaß der Temperaturänderungen in der Rohrlänge kann auch aus den Tabellen 6.2 und 6.3 ermittelt werden.
Längenausdehnungstabelle (in mm): PP-R-Rohr 80 PN10 und PN20 - (a = 0,15 mm/m^°С)
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Längenausdehnungstabelle (in mm): verstärktes Rohr PP-R 80 PN 25
(a = 0,03 mm/m. °C)
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Der Ausgleich thermischer Dehnungen wird konstruktiv durch Drehwinkel, Gleit- und Festlager sowie vorgefertigte Kompensatoren gelöst. Bei festen Halterungen wird das Rohr mit einer durchgehenden Schelle starr befestigt Gummidichtung und bei Gleitstützen ermöglichen Schellen die Bewegung des Rohres in axialer Richtung. Am Beispiel einer konstruktiven Lösung für die Rohrleitungsführung in Form eines Drehwinkels berechnen wir den thermischen Ausgleich eines horizontalen Abschnitts einer Polypropylen-Rohrleitung und ermitteln die erforderliche Länge des vertikalen Abschnitts, die unter Berücksichtigung der elastischen Eigenschaften berücksichtigt wird des Rohres, wird im Dehnungsbereich von AL zerstörungsfrei „federn“.
Abbildung 6.1. Konstruktionsdiagramm des L-förmigen Kompensators:
- ABER - feste Unterstützung;
- SO - Gleitunterstützung;
- L n pyx.uch.
- - Länge des Federabschnitts von der Rohrachse bis zum Rand des festen Trägers, mm;
- DL - Längenzunahme des horizontalen Abschnitts der Rohrleitung beim Erhitzen, mm;
L C0 ist der Abstand zwischen der Kante des festen Trägers und der Mitte des Gleitträgers sowie zwischen den Mittelpunkten der Gleitträger, mm.
Um Abweichungen auszuschließen, wird vorgeschlagen, die Federlänge von der Achse des horizontalen Abschnitts bis zur Kante der festen Stütze am vertikalen Abschnitt zu messen. Die Formel für die Länge des Federabschnitts der Rohrleitung lautet: √ L n pyx.uch. = K *
- D*AL+D, L n pyx.uch.
- - Länge des Federabschnitts, mm;
- k - Konstante, die die elastischen Eigenschaften des Rohrs charakterisiert = 30;
- D - Außendurchmesser des Rohrs, mm;
DL - Längenzunahme des Rohrleitungsabschnitts bei Erwärmung, mm. Die Berechnung des L-förmigen Kompensators erfolgt in folgender Reihenfolge: Zunächst wird der thermische Dehnungswert ermittelt Siedlungsgebiet
, dann wird die erforderliche Länge des Federabschnitts senkrecht dazu berechnet.:
- Abbildung 6.2. Konstruktionsdiagramm von U- und U-förmigen Kompensatoren
- ABER - feste Unterstützung; SO - Gleitunterstützung;
- Lnpyxyn – Länge des Federabschnitts von der Rohrachse bis zum Rand des festen Trägers, mm;
- AL 1, D L 2 - Längenzunahme horizontaler Rohrleitungsabschnitte bei Erwärmung, mm;
- L H0 - Abstand zwischen den Kanten fester Stützen, mm;
- L C0 – Abstand zwischen der Mitte des Gleitträgers und der Achse des Rohrkrümmers, mm;
- L C01, L C02 – Abstände zwischen der Kante der festen Stütze und der Kante der verschiebbaren Stütze, mm.
Bei der Lösung der thermischen Kompensation eines Rohrleitungsabschnitts mithilfe eines U-förmigen Rohrkompensators können Sie ihn auf zwei Arten zwischen festen Stützen platzieren:
- mittlere (genau in der Mitte) Platzierung zwischen den Stützen, bei der die Längen beider Rohrleitungszweige mit gleichem Abstand auf beiden Seiten davon gleich sind, d. h. Man erhält den Entwurf eines gleicharmigen Kompensators;
- verschobene Platzierung, die bei Entwurfsentscheidungen auftritt, wenn die Länge der Rohrleitungszweige aufgrund von Designmerkmale Objekt- und Pipeline-Routing erweisen sich als unterschiedlich, d. h. Es ergibt sich das Design eines mehrarmigen Kompensators.
Im ersten Berechnungsfall ist der AL-Wert für beide Rohrleitungszweige gleich und die Gesamtdehnung beträgt: AL, = 2AL.
Im zweiten Fall der Wert AL wird für jeden Zweig unabhängig berechnet und die Dehnung ist die Summe der berechneten Dehnungen: AL, = AL + AL,
- AL = L 1 + L ;
- Löwe soi so‘
- AL = L 2 + L
- Rechte CO2 Co
Die Breite des Kompensators b (Einsatz), unabhängig von der Länge seiner Zweige, ist konstruktiv vorgegeben und beträgt 11 - 13 D. Der Einsatz wird immer in der Mitte mit einer Klammer befestigt (starre Befestigung).
Die thermische Dehnung A L der berechneten Rohrleitungsabschnitte zuzüglich eines bestimmten garantierten Spalts zwischen den aneinander angrenzenden oberen Teilen des Kompensators (ca. 150 mm) sollte die Breite des Kompensators nicht überschreiten. Andernfalls sollte der Abstand zwischen den festen Stützen der Berechnungsabschnitte verringert werden.
Die Berechnung eines U-förmigen Kompensators erfolgt analog zur Berechnung eines L-förmigen Kompensators.
Wenn die Auslegungsmaße von Rohr-L- und U-förmigen Kompensatoren rechnerisch berücksichtigt werden, dann sind O-förmige Kompensatoren für verschiedene Durchmesser Kunststoffrohre werden mit berechneten Festwerten ihrer geometrischen Abmessungen hergestellt.
O-förmiger Kompensator
Abbildung 6.3. Schema eines O-förmigen, schleifenförmigen Kompensators:
- ABER - feste Unterstützung; SO - Gleitunterstützung; D - Außendurchmesser des Rohrs, mm;
- b – Abstand zwischen den Wänden des Kompensators entlang des Innendurchmessers, mm;
- L hq - Abstand zwischen den Kanten fester Stützen, mm.
Grundprinzipien der Verlegung von Polypropylenrohrleitungen
An Stellen, die sie vor mechanischer Beschädigung schützen (Wellen, Nuten, Kanäle etc.), muss die Möglichkeit ihrer thermischen Ausdehnung gewährleistet sein. Wenn eine verdeckte Verlegung von Rohrleitungen nicht möglich ist, sollten diese vor mechanischer Beschädigung und Feuer geschützt werden.
Anschlüsse an Sanitärarmaturen dürfen offen verlegt werden.
Der Abstand zwischen Rohren und Gebäudekonstruktionen muss mindestens 20 mm betragen.
An Stellen, an denen sie durch Gebäudestrukturen aus Wänden und Trennwänden verlaufen, sollten Polypropylenrohre in Metallgehäusen oder -hülsen verlegt werden.
Innendurchmesser Die Muffe sollte 20 - 30 mm größer sein als der Außendurchmesser der durch sie verlaufenden Rohrleitung. Diese Lücke wird mit weichem Material gefüllt nicht brennbares Material, was die freie Bewegung der Rohrleitung entlang der Achse erleichtert. Der Rand der Hülse sollte darüber hinausragen Gebäudestruktur um 30 - 50mm.
Es ist verboten, in der Hülse Stoßverbindungen lösbarer oder unlösbarer Art anzubringen.
Bei der Verlegung von Rohrleitungen in einer Betonschicht bzw Zement-Sand-Mörtel Das Einbetten lösbarer Schraubverbindungen ist verboten.
Befestigung von PPR-Pipelines
Bei Aufteilung in getrennte Bereiche, durch Verteilung starrer Befestigungspunkte. Auf diese Weise wird eine unkontrollierte Bewegung von Rohrleitungen verhindert und deren zuverlässige Fixierung. Starre Befestigungspunkte werden unter Berücksichtigung der beim Ausbau von Rohrleitungen auftretenden Kräfte sowie zusätzlicher Belastungen berechnet und ausgeführt.
Gleit- oder Führungsbefestigungen müssen eine Bewegung des Rohres in axialer Richtung ohne Rückstände ermöglichen mechanischer Schaden Rohre.
Abstand zwischen Gleitstützen Bei horizontaler Verlegung einer Rohrleitung wird nach Tabelle 6.4 ermittelt:
Der Abstand zwischen den Stützen hängt von der Temperatur des Wassers in der Rohrleitung ab
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Feste Stützen müssen so platziert werden, dass Temperaturänderungen in der Länge des dazwischen liegenden Rohrleitungsabschnitts die Ausgleichskapazität der in diesem Abschnitt befindlichen Bögen und Kompensatoren nicht überschreiten und proportional zu ihrer Ausgleichskapazität verteilt werden.
In Fällen, in denen Temperaturänderungen in der Länge eines Rohrleitungsabschnitts die Kompensationskapazität der ihn begrenzenden Elemente überschreiten, muss darauf ein zusätzlicher Kompensator installiert werden.
Um eine Gewichtsübertragung auf die Rohrleitung zu vermeiden, müssen Absperr- und Wasserarmaturen fest an Bauwerken befestigt werden.
Installation von PPR-Pipelines
Traditionelle Verbindungsmethode Druckleitungen aus Polypropylen hergestelltes Schweißen, das darin besteht, Teile in einen viskos-fließenden Zustand zu erhitzen, sie unter etwas Druck zu verbinden und dann die Teile abzukühlen, bis sie sich formen dauerhafte Verbindung- Schweißnaht.
Das am häufigsten verwendete Schweißverfahren ist das Muffenschweißen, bei dem die Enden von Rohren durch ein Zwischenstück in eine Muffe gefügt werden.
Schweißgerät
Zum Schweißen von Rohren mit kleinem Durchmesser wird eine Reihe von Schweißgeräten verwendet (siehe Abb. 7.1), die Folgendes umfassen:
- Schweißgerät mit Klemme (Leistung 1500 W);
- austauschbare Heizkörper (D 20, 25, 32 und 40 mm);
- Fräser zum Schneiden von Rohren bis 40 mm;
- Ebene;
- Roulette;
- Metallkoffer; Gebrauchsanweisung.
Zum Schweißen von Kunststoffteilen mit Durchmessern über 40 mm wird ein spezielles Schweißgerät verwendet, das in einem Spezialkoffer geliefert wird. Gesamtansicht Das Schweißgerät (Leistung 1500 W) ist in Abbildung 7.2 dargestellt.
Werkzeugvorbereitung
Abhängig von der Temperatur Umfeld Hitze Heizkörper dauert 10 - 15 Minuten. Die Betriebstemperatur an der Oberfläche wird automatisch erreicht. Der Aufheizvorgang ist abgeschlossen, wenn die Temperaturkontrollleuchte erlischt oder aufleuchtet (je nach Schweißgerätetyp).
AUFMERKSAMKEIT:
Schweißwerkzeuge müssen sauber gehalten werden. Reinigen Sie die Erzählhülse und den Dorn ggf. mit Lösungsmittel und einem groben Tuch.
Teile in eine Muffe einschweißen
Der Muffenschweißprozess umfasst die gleichzeitige Erwärmung der zu verbindenden Teile, das technologische Halten, das Entfernen der Teile aus den Düsen, ihr Zusammenfügen und die anschließende natürliche Abkühlung der geschweißten Teile. Für jeden Außendurchmesser werden entsprechende Düsenpaare ausgewählt. Schweißreihenfolge:
Am Schweißgerät sind Düsen mit entsprechendem Durchmesser installiert und die Arbeitsflächen der Düsen müssen mit Aceton oder einer wässrigen Alkohollösung entfettet werden. In Fällen, in denen Polymerrückstände von früheren Schweißarbeiten an den Düsen haften bleiben, ist eine Reinigung der Arbeitsflächen erforderlich.
- Das Schweißgerät ist an das Netzwerk angeschlossen und voraussichtlich betriebsbereit.
- Die technologiegerechte Schweißtemperatur für PPR liegt bei 260 – 270 °C.
- Mit einem Spezialschneider wird das Rohr im rechten Winkel zur Rohrachse geschnitten.
- Vor dem Schweißen werden ggf. das Rohrende und die Muffe des Fittings von Feuchtigkeit, Staub und Schmutz gereinigt und entfettet.
- Am Rohr wird im Abstand der Muffentiefe plus 2 mm eine Markierung angebracht.
- Die Enden der Teile werden durch axiale Bewegung ohne Drehung sanft in die Düsen eingeführt.
- Die geregelte Aufwärmzeit bis zum viskosen Fließzustand wird eingehalten (gemäß Tabelle 7.1).
- Die Teile werden innerhalb von 1 – 2 Sekunden aus den Befestigungen entnommen und miteinander verbunden. Während dieses Vorgangs sind keine Drehbewegungen der Teile zueinander zulässig; in der Endphase des Schweißens sind nur geringfügige Anpassungen der endgültigen Anordnung der Teile möglich.
- Die Schweißverbindung und die Teile werden auf natürliche Weise gekühlt.
Bei verstärkten Polypropylenrohren wird vor dem Schweißen das Rohrende durch Abisolieren gereinigt und eine dünne Polymerschicht zusammen mit der Folie entfernt. Dadurch muss der resultierende Außendurchmesser des Rohres innerhalb von Toleranzen dem Normaußendurchmesser dieser Normgröße entsprechen.
AUFMERKSAMKEIT:
- Im laufenden Betrieb werden die Wechselheizkörper bei Bedarf von anhaftendem Material gereinigt;
- um eine qualitativ hochwertige Verbindung der Teile zu gewährleisten, sollten Schäden an der Beschichtung der Düsen vermieden werden;
- Es ist strengstens verboten, das Gerät mit Wasser zu kühlen, da sonst die thermischen Widerstände beschädigt werden können.
Technologische Parameter des Muffenschweißens von Teilen aus Random-Copolymer PP (Außenlufttemperatur 20 °C)
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Das Schweißen von Thermoplasten geht mit der obligatorischen Extrusion einer Materialschmelze namens Flash an der Schweißstelle einher. Beim Muffenschweißen erstreckt sich der Wulst auf die Außenfläche des Rohres und die Innenfläche des Stutzens.
Es ist zu beachten, dass es sich um Polypropylensorten handelt verschiedene Hersteller unterscheiden sich daher in der Zusammensetzung beim Schweißen von Rohren und Teilen voneinander verschiedene Hersteller Um eine garantierte Verbindung zu erhalten, ist es notwendig, vor Beginn der Hauptarbeiten Probeschweißungen durchzuführen.
Pipeline-Tests cWasserversorgungssysteme
Interne Kalt- und Warmwasserversorgungssysteme müssen durch hydrostatische oder manometrische Methode gemäß den Anforderungen von GOST 24054-80, GOST 25136-82 und diesen Regeln geprüft werden.
Der Prüfdruckwert für das hydrostatische Prüfverfahren sollte dem 1,5-fachen Betriebsüberdruck entsprechen.
Vor der Installation von Wasserhähnen müssen Wasser- und Druckprüfungen von Kalt- und Warmwasserversorgungssystemen durchgeführt werden.
Systeme gelten als bestanden, wenn innerhalb von 10 Minuten nach dem Testdruck im hydrostatischen Testverfahren kein Druckabfall von mehr als 100 % auftritt
0,05 MPa (0,5 kgf/cm 2) und Tropfen in Schweißnähten, Rohren, Gewindeverbindungen, Armaturen und Wasserlecks durch Spülvorrichtungen.
Am Ende des hydrostatischen Tests muss Wasser aus den internen Kalt- und Warmwasserversorgungssystemen abgelassen werden.
Manometrische Tests des internen Kalt- und Warmwasserversorgungssystems sollten in der folgenden Reihenfolge durchgeführt werden:
- Füllen Sie das System mit Testluft Überdruck 0,15 MPa (1,5 kgf/cm2);
- Werden Installationsmängel hörbar festgestellt, ist der Druck auf Atmosphärendruck zu reduzieren und die Mängel zu beseitigen;
- Füllen Sie dann das System mit Luft bei einem Druck von 0,1 MPa (1 kgf/cm2).
- Halten Sie es 5 Minuten lang unter Prüfdruck.
Das System gilt als bestanden, wenn der Druckabfall unter Prüfdruck 0,01 MPa (0,1 kgf/cm2) nicht überschreitet.
Heizsysteme
Die Prüfung von Warmwasserbereitungs- und Wärmeversorgungssystemen muss bei ausgeschalteten Kesseln und Ausdehnungsgefäßen nach der hydrostatischen Methode mit einem Druck von 1,5 Arbeitsdruck, jedoch nicht weniger als 0,2 MPa (2 kgf/cm2) am tiefsten Punkt durchgeführt werden das System.
Das System gilt als bestanden, wenn der Druckabfall innerhalb von 5 Minuten, nachdem es unter Prüfdruck stand, 0,02 MPa (0,2 kgf/cm 2) nicht überschreitet und keine Undichtigkeiten an Schweißnähten, Rohren, Gewindeverbindungen, Armaturen usw. vorliegen. Heizgeräte und -geräte.
Der Prüfdruckwert nach dem hydrostatischen Prüfverfahren für an Heizanlagen angeschlossene Heizungs- und Wärmeversorgungssysteme darf den maximalen Prüfdruck für in der Anlage installierte Heizgeräte und Heiz- und Lüftungsgeräte nicht überschreiten.
Manometrische Prüfungen von Heizungs- und Wärmeversorgungssystemen entsprechen manometrischen Prüfungen von internen Kalt- und Warmwasserversorgungssystemen und werden in der gleichen Reihenfolge durchgeführt (Abschnitt 8.1).
Systeme Flächenheizung Die Prüfung erfolgt grundsätzlich im hydrostatischen Verfahren. Manometrische Tests können bei durchgeführt werden negative Temperatur Außenluft.
Die hydrostatische Prüfung von Flächenheizungssystemen muss (vor dem Abdichten der Installationsfenster) mit einem Druck von 1 MPa (10 kgf/cm2) für 15 Minuten durchgeführt werden, wobei der Druckabfall nicht mehr als 0,01 MPa (0,1 kgf/cm2) betragen darf. .
Für Flächenheizungen kombiniert mit Heizgeräte Der Prüfdruckwert sollte den maximalen Prüfdruck für in der Anlage installierte Heizgeräte nicht überschreiten.
Prüfdruckwert von Flächenheizungsanlagen, Dampfsysteme Die Erwärmung und Wärmezufuhr während manometrischer Tests sollte 0,1 MPa (1 kgf/cm 2) betragen. Testdauer -5 Min. Der Druckabfall sollte nicht mehr als 0,01 MPa (0,1 kgf/cm2) betragen.
Die Druckprüfung gilt als bestanden, wenn der Druckabfall innerhalb von 5 Minuten nach dem Anlegen des Prüfdrucks 0,02 MPa (0,2 kgf/cm 2 ) nicht überschreitet und keine Undichtigkeiten an Schweißnähten, Rohren, Gewindeverbindungen und Armaturen vorliegen , Heizgeräte.
Rohrleitungsisolierung
Die Wärmedämmung von Wasserversorgungsleitungen erfolgt gemäß den Anforderungen von SNiP 2.04.14-88 (Abschnitt 3).
Bei der Installation von Kaltwasserversorgungssystemen ist es notwendig, Rohrleitungen vor Kondensation zu schützen. Größenbestimmung Mindestdicke Isolierungen für Polypropylenrohre können gemäß Tabelle 9.1 hergestellt werden:
Bestimmung der Dämmstärke für die Kaltwasserversorgung
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Transport und Lagerung von PPR-Rohren
Gemäß SP 40-101-96 müssen Transport, Be- und Entladen von Polypropylenrohren bei einer Außentemperatur von mindestens - 10 °C erfolgen. Der Transport bei Temperaturen bis - 20 °C ist nur im Gebrauchszustand zulässig spezielle Geräte Achten Sie auf die Sicherung der Rohre und treffen Sie besondere Vorsichtsmaßnahmen.
Rohre und Verbindungsteile müssen vor Stößen und mechanischer Beanspruchung, ihre Oberflächen vor Kratzern geschützt werden. Beim Transport müssen PPRC-Rohre aufgelegt werden flache Oberfläche Fahrzeuge, schützt vor scharfen Metallecken und -kanten der Plattform.
PPRC-Rohre und Formstücke werden an die Baustelle geliefert Winterzeit Vor ihrem Einsatz in Gebäuden müssen sie zunächst mindestens 2 Stunden lang auf einer positiven Temperatur gehalten werden.
Rohre sollten in Gestellen gelagert werden drinnen oder unter einem Vordach. Die Höhe des Stapels sollte 2 m nicht überschreiten. Rohre und Verbindungsteile sollten nicht näher als 1 m von Heizgeräten entfernt gelagert werden.
Sicherheitsanforderungen
Bei Kontakt mit offenem Feuer verbrennt das Rohrmaterial mit einer rauchigen Flamme, bildet eine Schmelze und löst sich aus Kohlendioxid, Wasserdampf, ungesättigte Kohlenwasserstoffe und gasförmige Produkte.
Das Schweißen von Rohrverbindungsteilen sollte in einem belüfteten Bereich erfolgen.
Bei der Arbeit mit Schweißgerät Sie müssen die Regeln für die Arbeit mit Elektrowerkzeugen befolgen.
Normative Verweise
- GOST R 52134-2003 „Thermoplastische Druckrohre und Verbindungsteile dafür für Wärmeversorgungs- und Heizsysteme.“ Allgemein technische Spezifikationen" Es listet alle notwendigen ausländischen Normen auf. GOST enthält Anforderungen für Rohre aus Polyethylen, weichmacherfreiem und chloriertem Polyvinylchlorid, Polypropylen und seinen Copolymeren, vernetztem Polyethylen (in dieser Norm als Thermoplaste eingestuft) und Polybuten.
- SNiP 2.04.05-91* „Heizung. Lüftung und Klimatisierung“, Anhänge dazu, sowie SP 41-102-98 „Entwurf und Installation von Rohrleitungen für Heizungsanlagen unter Verwendung von Metall-Polymer-Rohren“ und SP 40-101-96 „Entwurf und Installation von Rohrleitungen aus Polypropylen „Zufälliges Copolymer“.
- SNiP 41-01-2003 trat am 1. Januar 2004 in Kraft; die Entwickler versuchten, die Anforderungen der wichtigsten ausländischen Standards und die auf dem Markt eingetretenen Veränderungen zu berücksichtigen.
- TU 2248-039-00284581-99 - allgemeine Anforderungen Zu Druckrohre aus vernetztem Polyethylen sind in Russland definiert.
- TU 2248-032-00284581-98 – Allgemeine Anforderungen für Rohre aus Polypropylen-Copolymeren.
Ausländischer Regulierungsrahmen:
Aufgrund der Tatsache, dass das Gesetz „Über technische Vorschriften“ zu Instabilität in diesem Bereich führte Regulierungsrahmen Da einige Bestimmungen und Dokumente als beratend einzustufen sind, ist es sinnvoll, einige davon zu nennen internationale Standards Regulierung der wichtigsten Parameter von Thermoplasten. Diese Normen spiegeln sich in der Regel in neuen russischen Regulierungsdokumenten wider.
Die internationale Norm 1EO 15874 definiert die Anforderungen an Rohrleitungen für die Warm- und Kaltwasserversorgung aus Polypropylen, ISO 161-1:1996 – Nennaußendurchmesser und Nenndrücke für Rohre aus Thermoplasten, ISO 4065:1996 – Wandstärke; ISO 9080:2003 enthält eine Methode zur Bestimmung der langfristigen hydrostatischen Festigkeit, ISO 10508:19995 enthält Anforderungen an Rohre und Formstücke.
Dabei Installationsarbeiten B. Heizungs- oder Sanitäranlagen, ist es notwendig, den Durchmesser des Polypropylenrohrs zu berechnen. Dank dieser Berechnungen können Wärmeverluste und unnötige Energiekosten vermieden werden. Diese Berechnung erfolgt anhand spezieller Formeln.
Hydraulische Berechnung
- Bei der hydraulischen Berechnung von Polypropylenrohren werden Druckverluste ermittelt, um den im Rohrinneren auftretenden hydraulischen Widerstand zu unterdrücken.
- Zusätzlich zum Rohr kann hydraulischer Widerstand auch an Stellen auftreten, an denen sich das Polypropylenrohr recht stark dreht und sich sein Durchmesser vergrößert oder im Gegenteil verengt.
- Um eine hydraulische Berechnung eines Polypropylenrohrs durchzuführen, müssen spezielle Nanogramme verwendet werden.
- Definieren hydraulische Verluste Der Druck in verschiedenen Anschlussteilen ist der dargestellten Tabelle zu entnehmen.
Innendurchmesser des Polypropylenrohrs
Der Innendurchmesser des Rohrs bestimmt die Wassermenge, die es in einer bestimmten Zeit durch sich selbst leiten kann. In den allermeisten Fällen wird vor der Installation einer Rohrleitung der Innendurchmesser und nicht der Außendurchmesser von Polypropylenrohren berechnet. Wenn Sie die Durchlässigkeit und den Durchmesser von Polypropylenrohren nicht berechnen, leben im schlimmsten Fall regelmäßig Menschen in den oberen Stockwerken mehrstöckige Gebäude, bleibt ohne Wasser.
Formel zur Berechnung des Innendurchmessers von Rohren
Die Durchlässigkeit eines Polypropylenrohrs kann mit der in der Abbildung gezeigten Formel berechnet werden, in der:
- Qtotal bedeutet den gesamten Spitzenwasserdurchfluss;
- Pi entspricht dem Wert 3,14;
unter V Damit ist die Geschwindigkeit gemeint, mit der Wasser durch Polypropylenrohre fließt. Die Geschwindigkeit des Wasserflusses in dicken Rohren beträgt 1,5 bis 2 Meter pro Sekunde, in dünnen Rohren 0,7 bis 1,2 Meter pro Sekunde.
Rohrdurchmesser für ein Privathaus
Es empfiehlt sich, den Innendurchmesser von Polypropylenrohren zu berechnen, wenn das Wasserversorgungssystem auf einem großen Gebiet gebaut wird Mehrfamilienhaus. IN kleine Wohnung oder ein Privathaus können Sie auf solche Berechnungen problemlos verzichten. In diesem Fall reichen Polypropylenrohre mit einem Durchmesser von 20 Millimetern aus.
Hydraulische Berechnung einer herkömmlichen Haushaltsleitung durchgeführt mit der Bernoulli-Gleichung:
(z 1 + p 1 /ρg + α 1 u 2 1 /2g) – (z 2 + p 2 /ρg + α 2 u 2 2 /2g) = h 1-2 –.
Für die Berechnung hydraulischer Rohrleitungen können Sie den Rechner zur Berechnung hydraulischer Rohrleitungen verwenden.
In dieser Gleichung ist h 1-2 der Druckverlust (Energie) zur Überwindung aller Arten von hydraulischem Widerstand, der pro Gewichtseinheit der bewegten Flüssigkeit abnimmt.
h 1-2 = h t + Σh m.
- h t - Reibungsdruckverlust entlang der Strömungslänge.
- Σh m – Gesamtdruckverlust bei lokalem Widerstand.
Den Reibungsdruckverlust entlang der Strömungslänge können Sie mit der Darcy-Weisbach-Formel berechnen
h t = λ(L/d)(v 2 /2g).
- Wo L- Länge der Pipeline.
- d ist der Durchmesser des Rohrleitungsabschnitts.
- v ist die durchschnittliche Geschwindigkeit der Flüssigkeitsbewegung.
- λ ist der hydraulische Widerstandskoeffizient, der im Allgemeinen von der Reynolds-Zahl (Re=v*d/ν) und der relativen äquivalenten Rauheit der Rohre (Δ/d) abhängt.
Äquivalente Rauheitswerte Δ innere Oberfläche Rohre verschiedene Typen und Typen sind in Tabelle 2 aufgeführt. Und die Abhängigkeiten des hydraulischen Widerstandskoeffizienten λ von der Re-Zahl und der relativen Rauheit Δ/d sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Bei laminarer Bewegungsart gilt dies für Rohre mit nicht kreisförmigem Querschnitt hydraulischer Widerstandskoeffizientλ wird für jeden individuell bestimmt Einzelfall Formeln (Tabelle 4).
Wenn die turbulente Strömung entwickelt ist und mit ausreichender Genauigkeit funktioniert, können Sie bei der Bestimmung von λ Formeln für verwenden rundes Rohr wobei der Durchmesser d durch 4 hydraulische Strömungsradien ersetzt wird R g (d=4R g)
R g = w/z.
- wobei w die Fläche des „lebenden“ Strömungsquerschnitts ist.
- c- sein „benetzter“ Umfang (der Umfang des „lebenden“ Abschnitts entlang des Flüssigkeits-Festkontakts)
Druckverlust in lokaler Widerstand kann anhand der Formen bestimmt werden. Weisbach
h m = ζ v 2 /2g.
- wobei ζ der lokale Widerstandskoeffizient ist, der von der Konfiguration des lokalen Widerstands und der Reynolds-Zahl abhängt.
In einem entwickelten turbulenten Regime ist ζ = const, was es uns ermöglicht, das Konzept der äquivalenten Länge des lokalen Widerstands in Berechnungen einzuführen L Gl. diese. eine solche Länge einer geraden Rohrleitung, für die h t = h m gilt. In diesem Fall werden Druckverluste in lokalen Widerständen berücksichtigt, indem die Summe ihrer äquivalenten Längen zur tatsächlichen Länge der Rohrleitung addiert wird
L pr =L + L eq.
- wobei L pr die reduzierte Länge der Rohrleitung ist.
Die Abhängigkeit des Druckverlustes h 1-2 vom Durchfluss wird genannt Pipeline-Eigenschaften.
In Fällen, in denen die Bewegung von Flüssigkeit in der Rohrleitung gewährleistet ist Kreiselpumpe, dann wird zur Bestimmung der Durchflussmenge im Pumpen-Rohrleitungssystem eine Rohrleitungskennlinie erstellt h =h(Q) unter Berücksichtigung der Höhenunterschiede ∆z (h 1-2 + ∆z bei z 1< z 2 и h 1-2 - ∆z при z 1 >z 2) der Druckkennlinie der Pumpe überlagert H=H(Q), die in den Passdaten der Pumpe angegeben ist (siehe Abbildung). Der Schnittpunkt solcher Kurven gibt die maximal mögliche Durchflussrate im System an.
Rohrsortiment.
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Außendurchmesser dn, mm |
Innendurchmesser d in, mm |
Wandstärke d. mm |
Außendurchmesser dn, mm |
Innendurchmesser d int, mm |
Wandstärke d, mm |
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1. Nahtlose Stahlrohre allgemeiner Zweck |
3. Schlauchleitungen |
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A. Glatt |
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2. Öl- und Gasleitungen |
B. Rohre mit gestauchten Enden |
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Werte der äquivalenten Rauheitskoeffizienten ∆ für Rohre aus verschiedenen Materialien.
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Gruppe |
Materialien, Art und Zustand des Rohres |
∆*10 -2 . mm |
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1. Gepresste oder gezogene Rohre |
Gepresste oder gezogene Rohre (Glas, Blei, Messing, Kupfer, Zink, Zinn, Aluminium, vernickelt usw.) |
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2. Stahlrohre |
Nahtlos Stahlrohre Top-Qualität Herstellung |
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Neue und saubere Stahlrohre |
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Korrosionsbeständige Stahlrohre |
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Stahlrohre unterliegen Korrosion |
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Stahlrohre sind stark verrostet |
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Gereinigte Stahlrohre |
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3. Gusseisenrohre |
Neues Schwarz Gusseisenrohre |
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Gewöhnliche Wasserrohre aus Gusseisen, gebraucht |
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Alte rostige Gusseisenrohre |
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Sehr alt, rau. Rostige Gussrohre mit Ablagerungen |
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4. Beton-, Stein- und Asbestzementrohre |
Neue Asbestzementrohre |
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Sehr sorgfältig gefertigte Pfeifen aus reinem Zement |
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Gewöhnliche saubere Betonrohre |
Abhängigkeit des hydraulischen Widerstandskoeffizienten von der Reynolds-Zahl und der äquivalenten Rohrrauheit.
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Modus (Zone) |
Hydraulischer Widerstandskoeffizient l |
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Laminar |
Recr(Re cr »2320) |
64/Re (Stokes-Form) |
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Turbulent: |
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Übergangsbereich von turbulenter zu laminarer Bewegung |
2,7/Re 0,53 (Frenkel-Form) |
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Hydraulisch zonieren glatte Rohre |
Recr< Re<10 d/D |
0,3164/Re 0,25 (Blasius-Form) 1/(1,8 log Re - 1,5) 2 (Konakov-Formel bei Re<3*10 6) |
|
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Mischreibungszone oder hydraulisch raue Rohre |
0,11 (68/Re + D/d) 0,25 (Altschulform) |
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Zone quadratischen Widerstands (völlig grobe Reibung) |
1/(1,14 + 2lg(d/D)) 2 (Nikuradze-Form) 0,11(D/d) 0,25 (Shifrinson-Form) |
||
- ∆ ist die absolute Rauheit des Rohres.
- D. r - Durchmesser. Rohrradius. jeweils.
- ∆/d ist die relative Rauheit des Rohres.
Grundformeln für laminare Strömung in Rohren.
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Querschnittsform |
Hydraulischer Radius. Rg |
Reynolds-Zahl Re |
Hydraulischer Widerstandskoeffizient |
Kopfverlust. H |
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128νQL/πgD 4 . |
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64/Re*(1 - d/D)2/(1 + (d/D)2 + (1 - (d/D)2)/ln(d/D)) |
128νQL/πg(D 4 - d 4 + (D 2 - d 2) 2 /ln(d/D)). |
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320νQL/ga 4 √3 |
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4vab/((a + b)ν) |
64/Re*8(a/b)/((1 + a/b) 2 K) |
4νQL/a 2 b 2 gK. |
Koeffizienten einiger lokaler Widerstände z.
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Art des lokalen Widerstands |
Schema |
Lokaler Widerstandskoeffizient z |
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Plötzliche Expansion |
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(1 - S 1 /S 2) 2, S 1 = πd 2 /4, S 2 = πD 2 /4. |
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Verlassen Sie das Rohr in einen großen Tank |
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Allmähliche Expansion (Diffusor) |
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0,15 - 0,2 ((1 - (S 1 /S 2) 2)
sin α (1 - S 1 /S 2) 2
(1 - S 1 /S 2) 2 |
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Rohreingang: |
Mit scharfen Kanten
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Mit abgerundeten Kanten |
Wärmedehnung
Bei der Planung und Durchführung von Installationsarbeiten muss die thermische Ausdehnung von Rohrleitungen berücksichtigt werden. Unverstärkte Polypropylenrohre weisen eine erhebliche Wärmeausdehnung auf. Mit Aluminium oder Glasfaser verstärkte Polypropylenrohre haben einen fünfmal geringeren Längenausdehnungskoeffizienten als unverstärkte Rohre. Dies sollten Sie immer im Hinterkopf behalten, wenn Sie mit der Installation eines bestimmten Systems beginnen.
Vergleichstabelle der Längenausdehnung von Rohren aus verschiedenen Materialien
| Rohrmaterial | Linearer Ausdehnungskoeffizient, mm/m °С |
| Gusseisen | 0 ,0104 |
| Edelstahl | 0 ,011 |
| Stahl schwarz und verzinkt | 0 ,0115 |
| Kupfer | 0 ,017 |
| Messing | 0,017 |
| Aluminium | 0 ,023 |
| Metall-Kunststoff | 0 ,026 |
| Polyvinylchlorid ( PVC) | 0 ,08 |
| Polybutylen (PB) | 0,13 |
| Polypropylen (PP - R 80 PN 10 und PN 20) | 0 ,15 |
| Polypropylen (PP - R 80 PN 25 Aluminium) | 0 ,03 |
| Polypropylen (PP - R 80 PN 20 Glasfaser) | 0 ,035 |
| Vernetztes Polyethylen(PEX) | 0,024 |
Das Problem der Wärmeausdehnung wird weitgehend durch den richtigen Einsatz von Stützen und die Wahl der Rohrleitungskonfiguration gelöst. Eine der allgemeinen Installationsregeln ist der Wunsch, ein möglichst flexibles elastisches System mit einem Minimum an starren kurzen Knoten zu schaffen, die sich kaum verformen können. Das Nichtbeachten von Anweisungen zum Ausgleich linearer Rohrleitungsdehnungen führt zu hohen Längsspannungen in den Rohrwänden und reduziert dadurch die Lebensdauer der Anlage erheblich. Auch falsch gewählte Abstände zwischen Rohrleitungsbefestigungen wirken sich negativ auf die Lebensdauer aus. Eine willkürliche Vergrößerung des Abstands zwischen den Stützen kann zu einer größeren Durchbiegung des Rohrs und einem Einklemmen an den Stützen führen, wodurch die Geradlinigkeit und die Möglichkeit einer freien Verlängerung oder Verkürzung der Rohrleitung im Betrieb ausgeschlossen werden und außerdem zusätzliche Kräfte entstehen die Struktur der Stützen.
Thermische Verlängerung/Verkürzung der RohrleitungΔl, mm, unabhängig von seinem Durchmesser, wird durch die Formel bestimmt
Δ l = α/Δ t ,
wobei α der lineare Dehnungskoeffizient ist,
Δt ist die Differenz zwischen den Temperaturen während des Betriebs und während der Installation.
Wenn die Temperatur der Rohrleitung während des Betriebs höher ist als die Installationstemperatur, erhöht sich die Länge der Rohrleitung und umgekehrt.
Um Rechenfehler auszuschließen, empfiehlt es sich, die Verlängerung mit einem Pluszeichen (+Δl) und die Verkürzung mit einem Minuszeichen (-Δl) anzugeben.
Die in einem starr befestigten Abschnitt der Rohrleitung auftretende Längskraft hängt nicht von seiner Länge ab, daher muss der Einfluss thermischer Spannungen in jedem festen Abschnitt der Rohrleitung berücksichtigt werden.
Die Rohrleitung muss frei verlängert oder verkürzt werden können, ohne das Material der Rohre, Verbindungsteile, Rohrleitungsnähte sowie bewegliche (gleitende) und feste (tote) Stützen zu überbeanspruchen. Dies wird durch die Kompensationsfähigkeit der Rohrleitungselemente (Selbstkompensation) und Kompensatoren sowie durch die richtige Platzierung der beweglichen und festen Stützen gewährleistet.
Feste Lagerungen müssen die lineare Wärmeausdehnung der Rohrleitung auf die Ausgleichselemente lenken. Die Abstände zwischen den Stützen werden auf der Grundlage von Regulierungsdokumenten (SP 40-101-96, SP 40-102-2001 und dem technischen Katalog der Firma Egoplast „Rohrleitungssystem für Wasserversorgung und Heizung“, Teil 1) je nach berechnet Material, Außendurchmesser, Rohrwandstärke, Temperatur und Masse der transportierten Stoffe. Dabei ist darauf zu achten, dass die Geradlinigkeit der Rohrleitung über die gesamte Auslegungsbetriebsdauer erhalten bleibt. Wenn die Berechnung falsch oder gar nicht durchgeführt wurde, lässt ein negatives Ergebnis nicht lange auf sich warten.
Rauheit und Durchmesser
Bei der Auslegung von Druckleitungssystemen sind deren hydraulische Berechnungen von entscheidender Bedeutung. Sie dienen als Grundlage für die Berechnung des Rohrdurchmessers und die Auswahl der Pumpausrüstung, die die erforderliche Betriebsweise dieser Anlagen über ihre gesamte Lebensdauer gewährleistet. Die Qualität der durchgeführten hydraulischen Berechnungen bestimmt die Effizienz sowohl der Rohrleitung selbst als auch des gesamten damit verbundenen Bauwerkskomplexes. Polymerrohre haben eine sehr glatte Innenoberfläche und geringe hydraulische Verluste, was die Verwendung von Rohren mit kleinerem Durchmesser als Stahlrohre ermöglicht. Die Installation wird kompakter und wirtschaftlicher. Aus der folgenden Tabelle ist ersichtlich, dass der äquivalente Rauheitskoeffizient eines Polypropylenrohrs im Vergleich zu einem Stahlrohr um zwei Größenordnungen niedriger ist. Wenn der Kunde also die Frage hat: „Warum wurde beim Austausch eines Stahlrohrs durch ein Polypropylenrohr ein kleinerer Durchmesser gewählt?“, können Sie diese Tabelle bereitstellen, auch wenn Sie keine hydraulische Berechnung des Systems zur Hand haben.
Äquivalenter Rauheitskoeffizient der Rohrleitung abhängig vom Rohrmaterial
| Pipelines | Äquivalenter Rauheitskoeffizient K, mm |
| Neue Stahlrohre | |
| Kupferrohre | 0,0015 |
| Polypropylenrohre | 0,003-005 |
Isolierung
Um das Auftreten übermäßiger Spannungen und Schäden an Polypropylenrohren an Gebäudestrukturen zu verhindern, müssen diese mit einer Isolierung abgedichtet werden. Um die Bildung von Kondenswasser an Rohren in Kaltwasserversorgungssystemen zu vermeiden, muss die Installation von Rohrleitungen ebenfalls in Isolierung erfolgen. Durch die Isolierung der Rohrleitungen des Warmwasserversorgungssystems werden Wärmeverluste an die Umgebung verringert.
Schweißen und Befestigen
Bei Rohrleitungen aus Polypropylen beeinträchtigt eine Schweißverbindung die Zuverlässigkeit des Systems praktisch nicht; die Anzahl der Verbindungs- und Installationselemente spielt bei Einhaltung aller Schweißregeln keine Rolle. Beim Schweißen von Rohren und Formstücken aus Polypropylen müssen die Empfehlungen und Anforderungen der „Installationsanleitung für Polypropylen-Druckrohrsysteme“ eingehalten werden.
Die Widerstandskoeffizienten von Polypropylen-Fittings sind niedriger als die von Gusseisen. Die Absperrventile sind äußerst zuverlässig; das Anziehen der Gewinde erfordert keinen Kraftaufwand. Beim Anbringen von Rohren an Wänden und Decken wird die Verwendung fester Halterungen nicht empfohlen. Feste Stützen dienen in der Regel der Befestigung schwerer Rohrbaugruppen oder schwerer Rohrleitungselemente, die über keine eigene Befestigung verfügen (z. B. Filter oder Hähne).
Bei Installationsarbeiten ist es nicht gestattet, kombinierte Polypropylen-Armaturen mit einem Rohrschlüssel (Gasschlüssel) festzuziehen. Die Verwendung dieses Schraubenschlüssels führt zur Zerstörung der Beschläge. Die Einhaltung aller dieser behördlichen Vorschriften gewährleistet einen zuverlässigen und störungsfreien Betrieb des Rohrleitungssystems während der gesamten Planungsphase seines Betriebs.
Eine Analyse der Produktionstechnologien sowie eine Analyse der aktuellen Marktlage und -prognose finden Sie im Marktforschungsbericht der Akademie für industrielle Marktbedingungen: „Markt für Polypropylenrohre in Russland.“
Yu. D. Oleynikov, Ph.D., Firma Egoplast, Leiter der Heizungsabteilung
Berechnung von Wasserdruckverlusten in einer Rohrleitung Die Durchführung ist sehr einfach, dann betrachten wir die Berechnungsmöglichkeiten im Detail.
Für die Berechnung hydraulischer Rohrleitungen können Sie den Rechner zur Berechnung hydraulischer Rohrleitungen verwenden.
Haben Sie das Glück, direkt neben Ihrem Haus einen Brunnen gebohrt zu haben? Toll! Jetzt können Sie sich und Ihr Haus oder Ferienhaus mit sauberem Wasser versorgen, ohne auf die zentrale Wasserversorgung angewiesen zu sein. Und das bedeutet, dass es keine saisonalen Wasserausfälle und kein Herumlaufen mit Eimern und Becken gibt. Sie müssen nur noch die Pumpe installieren und fertig! In diesem Artikel helfen wir Ihnen Berechnen Sie den Wasserdruckverlust in der Rohrleitung, und mit diesen Daten können Sie bedenkenlos eine Pumpe kaufen und endlich Ihr Brunnenwasser genießen.
Aus dem Physikunterricht in der Schule geht hervor, dass Wasser, das durch Rohre fließt, in jedem Fall einen Widerstand erfährt. Die Größe dieses Widerstands hängt von der Strömungsgeschwindigkeit, dem Durchmesser des Rohrs und der Glätte seiner Innenoberfläche ab. Je geringer die Strömungsgeschwindigkeit und je größer der Durchmesser und die Glätte des Rohres, desto geringer ist der Widerstand. Rohrglätte hängt vom Material ab, aus dem es besteht. Rohre aus Polymeren sind glatter als Stahlrohre, rosten auch nicht und sind vor allem günstiger als andere Materialien, ohne dass die Qualität darunter leidet. Selbst durch ein völlig horizontales Rohr erfährt Wasser einen Widerstand, wenn es sich bewegt. Je länger jedoch das Rohr selbst ist, desto geringer ist der Druckverlust. Nun, fangen wir mit der Berechnung an.
Druckverlust an geraden Rohrabschnitten.
Um Wasserdruckverluste auf geraden Rohrabschnitten zu berechnen, verwenden Sie die unten aufgeführte vorgefertigte Tabelle. Die Werte in dieser Tabelle gelten für Rohre aus Polypropylen, Polyethylen und anderen Wörtern, die mit „Poly“ (Polymere) beginnen. Wenn Sie Stahlrohre verlegen möchten, müssen Sie die in der Tabelle angegebenen Werte mit dem Faktor 1,5 multiplizieren.
Die Angaben beziehen sich auf 100 Meter Rohrleitung, die Verluste werden in Metern Wassersäule angegeben.
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Verbrauch |
Rohrinnendurchmesser, mm |
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So verwenden Sie die Tabelle: Beispielsweise betragen bei einer horizontalen Wasserversorgung mit einem Rohrdurchmesser von 50 mm und einer Durchflussrate von 7 m 3 / h die Verluste 2,1 Meter Wassersäule für ein Polymerrohr und 3,15 (2,1 * 1,5) für ein Stahlrohr Rohr. Wie Sie sehen, ist alles ganz einfach und klar.
Druckverluste durch lokale Widerstände.
Leider sind Rohre nur im Märchen absolut gerade. Im wirklichen Leben gibt es immer verschiedene Bögen, Dämpfer und Ventile, die bei der Berechnung von Wasserdruckverlusten in einer Rohrleitung nicht außer Acht gelassen werden dürfen. Die Tabelle zeigt die Druckverlustwerte bei den häufigsten lokalen Widerständen: einem 90-Grad-Bogen, einem abgerundeten Bogen und einem Ventil.
Die Verluste werden in Zentimetern Wassersäule pro lokaler Widerstandseinheit angegeben.
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Strömungsgeschwindigkeit, m/s |
90-Grad-Ellenbogen |
Abgerundetes Knie
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Ventil
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Um v zu bestimmen - Durchflussmenge Es ist notwendig, Q – Wasserdurchfluss (in m 3 / s) durch S – Querschnittsfläche (in m 2) zu teilen.
Diese. mit einem Rohrdurchmesser von 50 mm (π * R 2 = 3,14 * (50/2) 2 = 1962,5 mm 2 ; S = 1962,5/1.000.000 = 0,0019625 m 2) und einem Wasserdurchfluss von 7 m 3 /h (Q=7 /3600=0,00194 m 3 /s) Durchflussrate
v=Q/S=0,00194/0,0019625=0,989 m/s
Wie aus den obigen Daten ersichtlich ist, Druckverlust bei lokalen Widerständen ziemlich unbedeutend. Die größten Verluste treten immer noch in horizontalen Rohrabschnitten auf. Um diese zu reduzieren, sollten Sie die Wahl des Rohrmaterials und des Rohrdurchmessers sorgfältig abwägen. Wir möchten Sie daran erinnern, dass Sie zur Minimierung von Verlusten Rohre aus Polymeren mit maximalem Durchmesser und Glätte der Rohrinnenfläche selbst wählen sollten.
