Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 1167

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
834.72 Кб
Скачать

Таблица. 3.13

Данные для гидравлического расчета металлополимерных труб «Метапол»

G,

d=16 мм

d=20 мм

d=26 мм

d=32 мм

d=40 мм

d=50мм

л/с

V,

Re,

V,

Re,

V,

Re,

V,

Re,

V,

Re,

V,

Re,

 

м/с

Па/м

м/с

Па/м

м/с

Па/м

м/с

Па/м

м/с

Па/м

м/с

Па/м

0,02

0,194

68,4

0,11

19,2

0,064

4,9

0,038

1,5

0,024

0,5

0,016

0,2

0,04

0,389

229,7

0,228

63,6

0,128

16,0

0,076

4,7

0,048

1,6

0,032

0,6

0,06

0,589

472,7

0,342

129,7

0,192

32,3

0,114

9,4

0,073

3,2

0,048

1,2

0,08

0,777

792,8

0,456

216,3

0,256

53,6

0,153

15,4

0,097

5,2

0,064

1,9

0,1

0,972

1187,5

0,57

322,6

0,320

79,6

0,191

22,8

0,121

7,7

0,080

2,9

0,14

1,360

2193,2

0,798

592,1

0,448

145,1

0,267

41,4

0,169

13,8

0,112

5,1

0,18

1,749

3479,3

1,026

935,2

0,576

228,0

0,343

64,7

0,218

21,6

0,144

7,9

0,3

2,915

8958

1,71

2387

0,96

576,5

0,57

162,3

0,36

53,7

0,23

19,6

0,5

 

 

2,850

6155,6

1,600

1473,5

0,953

411,4

0,605

135,1

0,399

49,0

0,7

 

 

3,990

11546,7

2,240

2748,6

1,334

763,6

0,847

249,6

0,559

90,2

0,9

 

 

 

 

2,881

4390,0

1,716

1215,2

1,089

396,0

0,718

142,7

1,2

 

 

 

 

3,841

7522,6

2,228

2073,9

1,452

673,4

0,958

241,9

1,5

 

 

 

 

 

 

2,860

3145,4

1,815

1018,6

1,197

365,0

1,8

 

 

 

 

 

 

3,431

4425,7

2,178

1430,1

1,437

511,4

2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

2,661

2080,1

1,756

742,3

2,6

 

 

 

 

 

 

 

 

3,145

2844,3

2,075

1013,2

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,395

1323,5

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,794

1766,2

3.4.2. Трубы «Henco» (Бельгия)

Компания «Henco Industries» специализируется на производстве металлопластиковых труб и фитингов к ним с 1992 года.

Металлопластиковые трубы «Henco» предназначены для создания систем горячего водоснабжения, центрального и индивидуального отопления и водоснабжения в жилых, общественных, административных и промышленных зданиях. Благодаря исключительной пластичности и техническим параметрам они незаменимы при проведении ремонта и реконструкции. Они просты при монтаже (при этом используется один тип фитингов), легко гнутся и сохраняют изогнутую форму. Эти трубы применяют в системах, как горячего, так и холодного водоснабжения. Они дают возможность обходиться без ремонта систем не менее 50 лет.

Эти трубы:

абсолютно не подвержены коррозии;

-не подвержены химическим и электрохимическим воздействиям;

-не засоряются;

-не образуют отравляющих воду оксидов, как в медных трубах, или ржавая грязь, как в стальных;

41

-их гидравлическое сопротивление значительно ниже, чем у труб иных видов из-за низкой шероховатости;

-электробезопасны;

-не издают и не проводят шум;

-для их прокладки не нужно сварочных аппаратов, трубогибы, сгоны, муфты, уголки и т.д.;

-их не нужно красить;

-безупречны с точки зрения гигиены вне зависимости от срока службы. Металлопластиковая труба представляет собой пятислойную конструк-

цию из трех основных и двух связывающих слоев (рис. 3.5). Внутренний слой трубы произведен из сшитого полиэтилена (РЕ-Хс) методом экструзии гранулированного полиэтилена высокой прочности (1). Максимальная рабочая температура для данного материала 95 °С, кратковременная – до 110°С.

На поверхность наносится слой специального клея (2), соединяющий полиэтилен с алюминием.

Алюминиевый слой (3) выполнен из специальной фольги толщиной 0,4 мм со стыковым сварным швом по всей длине. На поверхность алюминия наносится еще один слой специального клея (4), связывающий алюминий с внешним слоем пластика РЕ-Хс (5). Вся труба сшита посредством бомбардировки электронами как внутреннего, так и внешнего слоев. Коэффициент сшивания составляет 60 – 65 %.

Отличие от других материалов

Металлопластиковые трубы соединяют в себе лучшие качества металлических и пластиковых труб. Ниже перечислены характерные отличия металлопластиковых труб от труб, произведенных традиционными способами:

-высокая прочность делает возможным выполнение из металлопластиковых труб трубопроводов водоснабжения и отопления с высоким внутренним давлением;

-термостойкость позволяет применять трубы для монтажа систем горячего водоснабжения и отопления, в том числе в котельных;

-устойчивость к многократным, резким перепадам давления и температур;

-абсолютная неподверженность коррозии, высокая стойкость к хи-

мическим воздействиям дают возможность применять их для перекачки агрессивных жидкостей. Эти трубы не засоряются, на их внутренней поверхности не откладываются ни накипь, ни продукты коррозии, принесенные теплоносителем от других элементов системы. Вследствие этого гидравлические характеристики труб не меняются на протяжении всего срока службы;

-низкая шероховатость внутренней поверхности - в 10 раз ниже, чем

умедных (латунных) трубопроводов, и более чем в 20 раз ниже, чем у стальных. Это свойство позволяет использовать трубы меньших диаметров, что

42

делает системы компактными и неинертными, применять насосы меньшей мощности и полностью отказаться от правила задавать в проекте сечение трубопровода в три раза больше необходимого, чтобы через 10 лет, вследствие закоксовывания труб проходное сечение стало номинальным. А ведь это вызывает увеличение нагрузки на насосное оборудование, высокие эксплуатационные затраты, высокую емкость системы;

-исключительная пластичность позволяет многократно уменьшить число соединений, соответственно, уменьшить гидравлическое сопротивление, повысить надежность систем и ускорить монтаж, снизить стоимость материала и всей системы. Податливость металлопластиковой трубы позволяет изготовлять колена с очень маленьким радиусом изгиба, при этом сечение в месте изгиба остается постоянным;

-стойкое сохранение формы при изгибе;

-отсутствие внутренних напряжений и, как следствие, увеличенный срок службы;

-низкий коэффициент линейного расширения (как у меди) позволя-

ет обходиться без дополнительных компенсаторов;

-стопроцентная кислородо- и водонепроницаемость. Алюминиевый слой трубы не пропускает кислород и таким образом предупреждает возникновениекоррозиивэлементахсистемотепления(котлы, радиаторы, бойлерыит.д.);

-электробезопасность. Специальная конструкция фитингов позволяет прервать электрический контакт и предотвратить преждевременное разрушение системы из-за воздействия электрических полей;

-непроводимость шума и вибраций − свойство, особенно важное для жилых помещений. Наружный и внутренний полиэтиленовые слои трубы снижают уровень шумов, которые, как правило, очень хорошо передаются и усиливаются металлическими трубами;

-компактность упаковки и легкость упрощают транспортировку ме-

таллопластиковых труб и снижают транспортные и складские расходы до минимума. Бухта трубы диаметром 16 мм длиной 200 м весит всего 25 кг (200 м медной трубы весят 80 кг);

-срок службы при соблюдении указанных условий эксплуатации со-

ставляет не менее 50 лет;

-абсолютно экологически чистый материал. Металлопластиковые трубы «HENCO» не имеют противопоказаний для применения в установках любых типов: от трубопроводов для питьевой воды до трубопроводов подачи топлива;

-благодаря тому, что наружный слой трубы является сшитым полиэтиленом, нет необходимости защищать трубу снаружи от коррозии, а также окрашивать ее.

На базе металлопластиковых труб можно реализовывать любые схемы разводок: распределительную; однотрубную; отопления полом; плинтусную разводку; традиционные разводки трубопроводов (аналогично стальным кон-

43

струкциям). Труба предназначена для организации скрытых и открытых разводок. Возможна укладка труб в стеновых каналах, шахтах, полу, бетонирование "труба в трубе", а также непосредственное бетонирование. Но главное свойство металлопластиковых труб в том, что это идеальный материал для создания систем отопления полом - самого перспективного вида отопления. В этой связи важно отметить, что трубы поставляются в бухтах по 200 м, что позволяет укладывать их в полу без единого стыка.

Технические характеристики

Химические свойства

Трубы устойчивы к воздействию различных химических растворов. Если есть необходимость использовать трубы для транспортировки других жидкостей помимо питьевой воды, то необходимо получить предварительную консультацию у специалистов фирмы «HENCO».

Сохранение формы

После изгибания труба сохраняет нужную форму, что облегчает и ускоряет сборку фитингов и дальнейшую работу с трубой.

Устойчивость к износу

Внутренний слой трубы выполнен из высокопрочного сшитого полиэтилена. Это обеспечивает практически полное отсутствие износа даже при высокой скорости потока.

Коэффициент расширения

Благодаря алюминиевому слою коэффициент линейного расширения составляет 0,025 мм/(м) и, таким образом, сравним с коэффициентом линейного расширения меди, а также почти в восемь раз меньше, чем у пластиковых труб.

Срок эксплуатации

При рабочем давлении 10 бар (1 бар=0,1 МПа) и рабочей температуре до 95°С срок службы составляет не менее 50 лет.

Токсичность и гигиеничность

Труба HENKO соответствует самым строгим нормам токсичности и гигиеничности и на 100 % подходит для транспортировки питьевой воды.

Класс пожаробезопасности

Многослойная труба «HENCO», состоящая из двух слоев сшитого полиэтилена и алюминиевого слоя со стыковым сварным швом, согласно DIN 4102, часть 1, относится к классу В2 (обычно воспламеняемые строительные конструкции).

Электробезопасность

Труба не проводит электричество.

Кислородонепроницаемость

100-процентная кислородонепроницаемость благодаря наличию слоя алюминия.

44

Технические характеристики этих труб приведены в табл. 3.14

Таблица 3.14

Техническая характеристика труб «Henco»

Диаметр, мм

14х2

16х2

20х2

26х3

32х3

40х3,5

50х3,5

Внутренний диаметр, мм

10

12

16

20

26

33

43

Толщина алюминиевого

0,4

0,4

0,4

0,5

0,5

0,6

0,6

слоя, мм

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

теплопроводности,

0,43

0,43

0,43

0,43

0,43

0,43

0,43

W/mk

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент линейного

0,025

0,025

0,025

0,025

0,025

0,025

0,025

расширения, мм/мК

 

 

 

 

 

 

 

Макс. рабочая

95

95

95

95

95

95

95

температура, °С

 

 

 

 

 

 

 

Кратковременная

110

110

110

110

110

110

110

нагрузка, °С

 

 

 

 

 

 

 

Макс. рабочее давление,

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

МПа

 

 

 

 

 

 

 

Степень сшивки, %

60

60

60

60

60

60

60

Кислородная диффузия,

0

0

0

0

0

0

0

мг/л

 

 

 

 

 

 

 

Шероховатость

 

 

 

 

 

 

 

поверхности

7

7

7

7

7

7

7

внутреннего слоя, m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидравлический расчет трубопроводов производится на основание табл. 3.15.

45

 

 

Потери давления в трубах

Таблица 3.15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Массовый

Типоразмер трубы, dнхS

 

 

 

 

расход

 

 

 

 

 

 

 

14х2

16х2

20х2

26х3

32х3

 

кг/ч

Re, Па/м

 

 

 

 

 

25

16

8

-

-

-

 

50

69

29

-

-

-

 

75

138

58

-

-

-

 

100

228

96

24

9

-

 

125

337

114

36

13

-

 

150

465

194

49

17

-

 

175

610

254

64

22

-

 

200

774

321

81

28

8

 

225

955

396

100

34

10

 

250

1154

477

120

41

12

 

275

1369

566

142

49

14

 

300

1602

661

165

57

16

 

325

1851

763

190

65

19

 

350

2117

871

217

74

21

 

375

2400

986

245

84

24

 

400

2699

1108

275

94

27

 

425

3014

1236

307

105

30

 

450

3346

1371

339

116

33

 

475

3694

1512

374

128

36

 

500

4059

1659

410

140

40

 

525

4439

1813

447

152

43

 

550

4836

1973

486

167

47

 

575

5249

2140

527

179

51

 

600

-

2313

568

193

55

 

625

-

2492

612

208

59

 

650

-

2677

657

223

63

 

675

-

2869

703

238

68

 

700

-

3067

751

255

72

 

725

-

3271

800

271

77

 

750

-

3482

850

288

81

 

775

-

3699

903

305

86

 

 

 

46

 

 

 

 

Окончание табл. 3.15

Массовый

 

Типоразмер трубы, dнхS

 

 

расход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14х2

16х2

20х2

 

26х3

32х3

кг/ч

 

 

Re, Па/м

 

 

 

800

-

3991

956

 

323

91

825

-

4151

1011

 

342

96

850

-

-

1067

 

361

102

875

-

-

1125

 

380

107

900

-

-

1148

 

400

113

925

-

-

1245

 

420

118

950

-

-

1307

 

441

124

975

-

-

1370

 

462

130

1000

-

-

1435

 

483

136

1250

-

-

2161

 

724

203

1500

-

-

3025

 

1010

281

1750

-

-

-

 

1339

372

2000

-

-

-

 

1712

474

3.4.3. Трубопроводы «Сomap Multiskin» (Франция)

Французская компания «Comap S.A.» является крупнейшим производителем труб для систем горячего водоснабжения и отопления.

Основные преимущества:

-тепловое расширение в 10 раз меньше, чем PEX;

-полное отсутствие коррозии;

-отсутствие накипи;

-100 % непроницаема для кислорода;

-не передает шум;

-не чувствительна к ультрафиолету;

-в 3 раза легче меди;

-гибче, чем другие виды труб;

-сохраняет свою форму;

-применяется при низких температурах;

-возможность бетонирования;

-возможность обнаружения с помощью металлоискателя. Технические характеристики труб приведены в табл. 3.16.

47

Таблица 3.16

Трубы «Comap multiskin»

Технические

Ед.

 

 

 

Труба, мм

 

 

из-

 

 

 

 

 

40х3,

 

63х4,

характеристики

16х2

20х2

26х3

 

32х3

50х4

мер.

 

5

5

Наружный диаметр

мм

16

20

26

 

32

40

50

63

Внутренний

мм

12

16

20

 

26

33

42

54

диаметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Толщина стенки

мм

2

2

3

 

3

3,5

4

4,5

Максимальное

МПа

1,6

1,6

1,6

 

1,6

1,6

1,6

1,6

давление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алюминиевый слой

мм

0,4

0,5

0,6

 

0,8

1,0

1,3

1,8

Толщина стенки РЕХс

мм

1,0

1,0

1,5

 

1,5

1,6

1,8

1,8

Толщина стенки РЕХв

мм

0,45

0,45

0,5

 

0,7

0,7

0,7

0,7

Толщина клея

мм

0,15

0,15

0,2

 

0,2

0,2

0,2

0,2

Вес погонного

г/м

125

165

285

 

393

605

870

1315

метра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная темпе-

°С

95

95

95

 

95

95

95

95

ратура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальное

МПа

1,0

1,0

1,0

 

1,0

1,0

1,0

1,0

давление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

Вт/м°

0,43

0,43

0,43

 

0,43

0,43

0,43

0,43

теплопроводности

К

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

мм/м°

0,02

0,024

0,024

 

0,024

0,024

0,024

0,024

линейного расширния

К

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Шероховатость

мм

0,00

0,001

0,001

 

0,001

0,001

0,001

0,001

 

 

15

5

5

 

5

5

5

5

Диффузия

 

0

0

0

 

0

0

0

0

кислорода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4.4. Трубы «PEX-AL-PEX» (Германия)

Металлополимерные трубы типа «PEX-AL-PEX» производятся заводом «Hewing Pro AQUA» (Германия) на современном оборудование с полным контролем качества. Металлополимерные трубы белого цвета поставляются диаметром от 16 до 40 мм в бухтах.

Трубы состоят из пяти слоев. Производство этих труб включает в себя процесс электронного облучения полиэтилена, в результате которого происходят поперечные «сшивания» молекулярных цепочек полиэтилена друг с другом.

Основные физико-механические характеристики металла полимерных труб представлены в табл. 3.17

48

Таблица 3.17

Основные технические характеристики металлополимерных труб

Наименование

16х2,0

20х2,0

26х3,0

32х3,0

40х3,5

Внешний диаметр, мм

16

20

26

32

40

Внутренний диаметр, мм

12

16

20

26

33

Толщина стенки, мм

2,0

2,0

3,0

3,0

3,5

Толщина наружного слоя

0,45

0,45

0,45

0,45

0,7

РЕХ, мм

 

 

 

 

 

Толщина внутреннего слоя

1,00

1,30

1,65

1,50

1,80

РЕХ, мм

 

 

 

 

 

Толщина алюминиевого слоя,

0,4

0,6

0,8

0,8

1,0

мм

 

 

 

 

 

Вес пог./м трубы, г/м

125

155

285

393

605

Коэффициент

0,45

0,45

0,45

0,45

0,45

теплопроводности, Вт/мК

 

 

 

 

 

Коэффициент

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

шероховатости, мм

 

 

 

 

 

Максимальная рабочая

95

95

95

95

95

температура, °С

 

 

 

 

 

Макс. кратковременная

110

110

110

110

110

температура, °С

 

 

 

 

 

Макс. рабочее давление (при

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

95°С), МПа

 

 

 

 

 

Макс. кратковременное

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

давление (при 95°С), МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4.5. Трубы «Valpex» и «Valtec Super» (Италия)

Сшитый полиэтилен труб «Valpex» и термостойкий полиэтилен «PERT» труб «Valtec Super» имеют достаточно высокую химическую стойкость к различным веществам.

РЕХ хорошо противостоит воздействию обычных растворителей, таких как углеводороды: ароматических (толуол), хлорированных (трихлорэтилен), алифатических (бензин). Инертен он и к любым моющим средствам и антифризам. Диапазон использования «PERТ» несколько ниже. Он нестоек к толуолу и к силену.

Контакт с труднолетучими органическими соединениями (воск, жиры, масла, олифы) приводит к незначительному набуханию «РЕХ» и «PERT». К сильным окислителям (азотная кислота, галогены) материал труб нестоек и разрушается при контакте с ними.

Коррозии, то есть окислению, полиэтилен абсолютно не подвержен. Необходимо отметить, что стойкость к тому или иному химическому

веществу для полиэтилена нельзя рассматривать в отрыве от рабочей темпе-

49

ратуры и давления, при которых происходит воздействие.

Нельзя не отметить замечательную стойкость труб «Valpex» и «Valtec Super» к солевым отложениям и биологическому обрастанию.

Основными ионами, которые могут приводить к отложениям минеральных солей на стенках металлической трубы являются анионы НСО3-; СОз2- ; S042- ; SiОз2- и катионы Са2+, Mg2+. Из-за наличия электрического потенциала между стенками металлической трубы и ионами происходит осаждение минеральных солей на стенках трубопроводов. С повышением температуры транспортируемой жидкости растворимость солей уменьшается (при 100 °С она равна 0), и увеличивается образование накипи.

Полиэтилен электрически нейтрален к диссоциированным веществам потока, поэтому осаждение солей на стенках труб «Valpex» и «Valtec Super» не происходит, независимо от повышения температуры. Это не значит, что минеральные соли прекращают выпадать. Они также выпадают в виде хлопьевидного осадка. Но на стенках полиэтиленовой трубы они не задерживаются и вымываются потоком.

Биологическое обрастание в стальных трубах в основном вызывается деятельностью железобактерий, которые превращают двухвалентное железо из гидроокиси (ржавчины) в трехвалентное, которое в виде студенистого, илистого вещества осаждается на стенках. В металлопластиковые трубы железобактерии могут попасть из металлических трубопроводов, с которыми они соединены. Однако в пластике отсутствует «пища» для этого вида бактерий, а гладкие стенки металлопластиковых труб не дают возможности колониям укрепиться на выбранном «плацдарме». Если же из водоразборного крана на металлопластиковом трубопроводе все-таки идет «ржавая» вода, то причину надо искать не в металлопластике, а «выше по течению».

Слой алюминия в металлопластиковой трубе препятствует проникновению в поток не только кислорода, но и фотонов света, что наблюдается в обычных пластиковых трубах. Свет, попавший в поток, активизирует жизне-

50