Какие используют трубы для отопления: 11 советов, какие трубы для отопления лучше выбрать: материал, диаметр

Какие бывают Трубопроводы систем отопления?

Многие владельцы загородных домов задаются вопросом: Какой тип труб подойдет для системы отопления моего дома, и какие трубы более надежны и долговечны?

Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, выделим основные типы труб представленные на российском рынке:

• Стальные трубы
• Трубы из полипропилена
• Трубы из металлопластика
• Медные трубы
• Нержавеющие трубы

Стальные трубы для систем отопления

Применение стальных труб для разводки системы отопления загородных домов уходит в прошлое. Помимо того, что они обладают очень хорошей теплопроводностью, что обуславливает огромные потери тепла через поверхность труб, стальные трубы крайне неудобны в эксплуатации. На внутренней поверхности стальных труб в процессе эксплуатации возникает коррозия, которая в частности приводит к уменьшению внутреннего диаметра трубы, что в свою очередь неблагоприятно сказывается на скорости движения теплоносителя по системе отопления. Есть 2 основных способа монтажа стальных трубопроводов — сварка и скрутка с нарезкой резьбы. В современных системах отопления стальные трубы используются как правило при обвязке котельных.

 

Трубы из полипропилена (полипропиленовая система отопления)

На смену стальным трубам все чаще приходят трубы из пластика, в частности трубы из полипропилена. Трубы из полипропилена просты и удобны в монтаже, долговечны, не подвержены коррозии, способны работать в широком диапазоне температур и устойчивы к воздействиям агрессивных сред. Монтаж отопления из полипропилена происходит в результате процесса их сварки, что обеспечивает дополнительную защиту от протечек в местах соединений. Чаще всего трубы из полипропилена, применяют при разводке системы отопления загородных домов, реже в котельных (в случае автоматических котлов, когда нет возможности перегрева теплоносителя). Мы для отопления используем полипропиленовые трубы армированные стекловолокном, выдерживающие давление 25 атм.

Трубы из металлопластика (металлопластиковые трубы)

Металлопластиковые трубы уже достаточно давно известны российскому потребителю. У кого-то от их эксплуатации остались только положительные впечатления, кто-то же наоборот считает их совершенно не приемлимыми для применения в системах отопления загородных домов. Действительно, если разобраться в физике металлопластиковых труб, то можно просмотреть несколько нестыковок. 

В структуре металлопластиковой трубы на первый взгляд, можно увидеть три слоя: пластик-металл-пластик. Из законов физики мы знаем, что коэффициент температурного расширения у металла и пластика различный. В процессе постоянной экплуатации эта разница приводит к расслоению металлопластиковой трубы в местах соединений. Что в свою очередь является следствием образования «течи». На самом деле, это лишь следствие неправильного подбора фитингов. Ведь по рекомендации производителей металлопластиковых труб, в местах их соединения, необходимо использовать пресс-фитинги, а резьбозажимныетолько при подключении к коллекторам. Но некоторые горе-монтажники к сожалению этого не знают.

Вот и получается, что некоторым владельцам загородных домов при правильно смонтированной системе отопления, трубопроводы с использованием металлопластиковых труб доставляют только хлопоты. Мы в своей практике используем металлопластиковые трубы для монтажа теплых полов. Сейчас на рынке появилась разновидность металлопластиковых труб с полипропиленовым покрытием, т. е. эти трубы можно спаивать паяльником, и подходят фитинги для полипропилена.

Медные трубы
Медный трубопровод является лидером среди элитных трубопроводов.
Медные трубы обладают антибактериальными свойствами, выдерживает высокие давления и температуру. Медные трубы не боятся ультрафиолета (как полипропилен), имеет низкий коэффициент теплового расширения. Медный трубопровод на паяных твёрдым припоем выдерживает нагрузки до 40 атмосфер и температуру от -150 до + 400° С, его можно замоноличивать в пол и стены.

 
Медные трубы не подвержены коррозии и имеют низкое гидравлическое сопротивление. Медь универсальна: медные трубы и фитинги одного стандарта применяются для всех видов инженерных коммуникаций-для снабжения водой, газообразным и жидким газом, топливом в холодильных системах, системах отопления, кондиционирования.

Про надёжность применения медных труб говорит тот, факт, что их используют в теплообменнике газовых водонагревателей, тормозных системах автомобилей, гидравлике самолётов. Медь отличается необычайно долгим сроком службы: она не стареет, не портится, — она сохраняет свою первоначальную прочность. Медные трубы и фитинги служат столько, сколько существует само здание. Медные трубы монтируются при помощи пайки или пресс фитингов. Интересно применение медных труб, как элемент дизайна, совместно с медными батареями или Рэтро. Недостатком, является высокая стоимость медной системы разводки. Хотя многие наши клиенты, желающие получить высокую надёжность и долговечность выбирают медные системы отопления.

Нержавеющие трубы

В последнее время появились гофрированные нержавеющие трубы и фитинги (используются в Ю.Корее и Японии более 15 лет).Выдерживают давление до 50 атм., температуру от -40 до +150, противостоит агрессивным средам и не подвержена коррозии. Сочетает в себе пластичность и жёсткость, по отношению к внешним механичеким воздействиям, не боится гидроударов и разморозки. 

Легко и быстро монтируется. Можно прятать в пол или стены. Высокая теплоотдача. Соединяется с помощью специальных фитингов. Используется для систем тёплого пола и стен, обвязки: калориферов, теплообменников, кондиционеров, котельных, систем пожаротушения, разводки системы отопления. Из неё даже делают отопительные приборы, в виде змеевиков и полотенцесушителей. У одного нашего клиента большая часть отопительных приборов сделана из гофрированной нержавейки. Плюс недорогая система. Минус все соединения с помощью фитингов не должны быть спрятаны в пол или стены. Мы используем её в обвязках оборудования и при лучевой разводке системы отопления.

Правильно подобрать материалы и оборудование, рассчитать систему отопления, скомплектовать по оптовым ценам и произвести монтаж, могут специалисты нашей компании.
ЗВОНИТЕ: +7 (391) 288 02 48

Поделиться в соц. сети:

Полипропиленовые трубы для отопления частного дома

Монтаж отопления из полипропиленовых труб в частном доме

Монтаж отопительной системы с помощью полипропиленовых труб – это процесс не сложный, однако, требующий специальных знаний и умений. Полипропилен (трубы) монтируется с минимальным количеством изгибов, также специалисты стараются использовать как можно меньше деталей.
Стоит сказать, что монтирование полипропиленовых труб отопления в домах частного сектора выполняется по-разному. Сегодня специалисты различают два разноплановых метода монтажа трубопровода:

• скрытый метод;
• открытый метод.

Что касается скрытого метода, то такой желательно доверить профессиональным монтажникам – это сложный процесс. Открытое монтирование также может быть различным:

• коллекторная конструкция;
• последовательная конструкция;
• конструкция с проходными розетками.

Удобство монтажа достигается так же за счет универсальности. Можно обустроить систему так, как вам угодно. Речь идет о присоединении к радиаторам – подключение может быть:

• нижним;
• боковым;
• однотрубным или двухтрубным.

Все это обуславливается еще на стадии проектирования – рисуется схема, на которой указывается все, вплоть до установки самых мельчайших деталей – муфт, уголков, креплений.

Еще одним аспектом, который можно назвать комфортным в процессе монтажа, является специальная сварка. Нет, не нужно думать, что это какая-то огнеопасная работа – все гораздо проще! Используется специальный паяльник, который, нагреваясь до 250°C, спаивает элементы между собой.

Не нужно думать об отделке помещений, не нужно подстраиваться к строительным работам в помещении – монтаж PPR-труб абсолютно прост.

Сначала нарезаются элементы труб с помощью специальных ножниц. Далее эти отрезки зачищаются тщательным образом и подвергаются пайке. Сам процесс пайки не сложный — элементы совмещаются с помощью небольшого усилия под действием паяльника. Далее их нужно оставить на некоторое время для остывания, по истечении которого получается абсолютно цельная конструкция. Разъединить ее практически невозможно.

Вариантов монтажа много!

Самый распространенный вариант монтажа системы отопления – это монтаж трубопровода в стенах. Трубопровод монтируется после установки котла и инсталляции всех радиаторов. После выполнения несложной разметки детали соединяются и крепятся к стенам. Еще одним из самых популярных методов прокладки труб является монтирование трубопровода в стяжке. Зачастую, такой вид прокладки используется при обустройстве системы «теплого пола».

Много скептиков говорят о нецелесообразности данного использования, ссылаясь на проблематику демонтажа такой системы на момент поломки. Однако, большинство специалистов утверждают, что установка такой системы намного выгоднее по экономии и по долговечности, ведь при небольшой температуре система будет работать очень долго.

Использование полипропиленовых труб и фитингов в системе отопления (горячего водоснабжения) частного дома

Использование полипропиленовых труб при монтаже водяной системы отопления частного дома наиболее типичный случай рассказать, на что надо обратить внимание при проведении этой работы.

Что такое система отопления в индивидуальном доме? Это совокупность котлов, радиаторов, расширительного бака, приборов визуального контроля и вспомогательных устройств (элементов), соединенных между собой трубопроводами и фитингами.

Первое в обустройстве системы отопления – это проект 

Проект системы отопления индивидуального дома разрабатывается на основе общего проекта здания (предполагается, что он разработан специализированной организацией) и является необходимым приложением к нему. При этом необходимо систему отопления «увязывать» с системами водоснабжения и внутренней канализации.

Прежде чем приступить к проектированию системы отопления необходимо учесть следующее:

• тип водоснабжения частного дома (скважина, централизованное водоснабжение, другое), характеристики поступающей воды (жесткость, наличие нерастворимых примесей и др).

• возможность подключения дома к централизованной системе отопления.

• общую площадь здания и отапливаемую площадь, этажность здания.

• возможность выделения в здании отдельного помещения (котельной), в котором будут размещены котел отопления и циркуляционный насос.

• тип системы отопления: однотрубная или двухтрубная, самотечная или с принудительной циркуляцией теплоносителя.

• тип котла отопления (газовый, на жидком топливе, на твердом топливе, электрический).

• материал труб и фитингов, из которых будет сооружаться система отопления.

Все эти показатели существенно повлияют на будущий проект.

Проект системы отопления включает следующие основные разделы: 

• теплотехнический расчет, включающий расчеты по рабочей и максимальной температуре и давлению;

• подбор оборудования и материалов для системы;

• подбор радиаторов отопления по теплотехническому расчету;

• схема разводки радиаторного отопления по этажам;

• аксонометрическая схема;

• спецификация необходимого оборудования и материалов;

• последовательность выполнения работ, особенности монтажа отдельных участков системы отопления (горячего водоснабжения). Применяемые инструменты и специальное оборудование (выполнение правил СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»).

• требования к квалификации специалистов, которые будут осуществлять монтаж системы отопления/горячего водоснабжения.

Поскольку назначением настоящей статья является использование полипропиленовых труб и фитингов в отопительной системе, в дальнейшем рассматриваем только эти материалы.

Требования при выборе труб и фитингов для системы отопления (горячего водоснабжения).

Современный ассортимент труб и фитингов для отопления достаточно разнообразен – базовый материал, диаметры и толщина стенок труб, отсутствие или наличие армирования, физические и эксплуатационные характеристики (гибкость, линейное расширение, удобство в работе, срок службы), цена и даже цвет. Все это учитывается при составлении спецификации к проекту системы отопления.

Если вы принимаете решение использовать пластиковые трубы для системы отопления (горячего водоснабжения) своего дома, то необходимо знать следующее:

1. Рабочая температура жидкости для пластиковых труб должна быть в диапазоне 70 – 80 ^оC с возможностью кратковременного повышения до температуры 90 ^оC. Даже при максимальном нагреве труба не должна деформироваться и ухудшать свои технические характеристики.

2. В отопительной системе пластиковые трубы должны выдерживать давление до 25 Бар (25.6 кг/см²) и иметь толщину стенок не менее 3 мм. В системах горячего водоснабжения достаточно выдерживать давление до 20 Бар (20,4 кг/см²) и меть толщину стенок от 2.5 мм.

3. Коэффициент линейного термического расширения пластиковых труб должен обеспечить минимальное изменение их размеров в пределах всего диапазона рабочей температуры. Использование армированных пластиковых труб, например стекловолокном, позволит снизить коэффициент линейного расширения примерно на 75% в сравнении с неармированными трубами из пластика.

4. Внутренняя поверхность пластиковых труб должна быть максимально гладкой с целью минимизации отложения солей или накипи.

5. Материал труб и фитингов должен быть инертен к воде и к рабочей жидкости (теплоносителю) в системе отопления даже при максимальной температуре в системе.

6. Срок службы пластиковых труб для горячего водоснабжения/отопления должен быть не менее 25 – 30 лет и не ниже, чем у основных элементов системы.

7. Стоимость пластиковых труб и фитингов должна быть достаточно оптимальной и не занимать максимальную долю в общей стоимости системы отопления в целом.

 

Еще один существенный момент при подборе труб и фитингов для отопительной системы – это их закупка от одного производителя (понимается проверенный изготовитель с современным оборудованием и качественной продукцией). Во-первых, это облегчит претензионную работу в случае выявления дефектов. Во-вторых, пластиковые трубы и фитинги от разных производителей могут иметь несколько отличные допуски в размерах. При стыковке элементов от различных производителей существует вероятность некачественного стыка, которая в последствии может привести к неисправности.

 

На современном рынке для отопительных систем жилых и административных зданий массово представлены пластиковые трубы и фитинги на основе полиэтилена и полипропилена различных исполнения и ценовых категорий.

Наиболее оптимальны по сумме экономических и технических характеристик трубы и фитинги из статического полипропилена третьего типа изготовленные по ГОСТ Р 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия» и имеющие величину номинального рабочего давления от PN20 до PN25.

Недорогие трубы из полиэтилена недостаточно стабильны в условиях высоких температур и их применение в отоплении чаще всего ограничивается системами теплого пола. В системах отопления успешно используются металлопластиковые трубы на основе полиэтилена, но их стоимость выше аналогичных по характеристикам труб из полипропилена.

 

Основные свойства полипропиленовых труб используемых для систем отопления:

• незначительная масса полипропиленовых изделий значительно упрощает их перевозку к объекту и доставку к месту проведения работ.

• высокая термопластичность полипропилена обеспечивает его легкую, быструю и надежную сварку.

• полипропилен инертен ко всем теплоносителям, применяемых в отопительных системах, он не изменяет их свойств и обеспечивает нормативный срок использования. Он достаточно хорошо гасит шумы, возникающие при прохождении теплоносителя по трубам.

• введение в состав полипропиленовых труб стабилизаторов позволяет им быть стойкими к резкому изменению температуры и давления (естественно в пределах нормативных значений). Высокая эластичность полиэтиленовых труб обеспечивает их сохранность даже при замерзании находящейся в них воды.

• невысокая цена пластиковых труд и фитингов в сочетании с широким ассортиментом этих изделий и массовым предложением от различных производителей.

• низкая теплопроводность полипропиленовых труб обеспечивает минимальное снижение температуры теплоносителя при его прохождении к радиаторам отопления (в сравнении с металлическим трубами потери тепла меньше на 10 – 20%).

• низкая стойкость «чистого» полипропилена к проникновению через стенки трубы кислорода воздуха.

 

Это свойство полипропилена нельзя считать критичным при выборе пластиковых труб для системы отопления. Да, отдельные теплоносители, чаще всего дешевые, весьма восприимчивы к кислороду воздуха и при контакте с ним ухудшаются их свойства. Но, эта проблема решается и достаточно успешно. Во-первых, большинство производителей полипропиленовых труб за счет добавок и армирования (стекловолокном или алюминием) существенно снижают проницаемость кислородом воздуха своей продукции. Во-вторых, над этой проблемой успешно работают и производители теплоносителей путем введения в состав своей продукции соответствующих стабилизаторов.

Правильный выбор пластиковых труб их качественный монтаж обеспечит комфортное использование системы отопления на долгие годы.

Высокотемпературная труба | Натриевая тепловая трубка

Высокотемпературные тепловые трубки обычно определяются как тепловые трубки, которые работают при температуре от 400 до 1100 ° C. Однако свойства жидкости слишком сильно различаются в этом широком диапазоне температур для любой отдельной жидкости. Для покрытия этого диапазона обычно используются три жидкости; Цезий, калий и натрий. Рабочий диапазон для каждой жидкости показан ниже:

• Цезий от 300 до 600 ° C (от 572 до 1112 ° F)
• Калий от 400 до 1000 ° C (от 752 до 1832 ° F)
• Натрий от 500 до 1100 ° C (от 932 до 2012 ° F)

Материалы и применение для высокотемпературных тепловых труб

Конструкционные материалы для высокотемпературных труб обычно представляют собой сплав 600 для цезия, калия и натрия.ACT также производит тепловые трубки Haynes 230 / Sodium для продолжительной работы при температуре около 1100 ° C из-за значительно более высокого сопротивления ползучести. Аустенитные нержавеющие стали могут использоваться для применений, которые находятся в нижнем диапазоне температур.

Передняя кромка крыла

Типичные области применения высокотемпературных тепловых труб:

• Ресиверы для тепловых двигателей (Steam, Stirling, Brayton, Rankine)
• Гелиотермический
• Теплообменники
• Гиперзвуковые передние кромки крыла
• Рекуперация отходящего тепла
• Атомная энергетика
• Термоэлектрические генераторы
• Элементы изотермической печи

Как используются высокотемпературные тепловые трубки?

Высокотемпературные тепловые трубки можно использовать для создания нестандартных устройств теплопередачи, обеспечивающих как высокую пропускную способность, так и точную однородность температуры.Типичная мощность составляет от 1 до 100 кВт. Печи для прецизионной термообработки и обработки материалов обладают исключительно точными заданными значениями температуры и изотермичностью. Точность, стабильность и изотермичность уставки ± 0,1 ° C обычны для одной зоны нагрева с использованием стандартного регулятора температуры.

Благодаря присущей высокотемпературным тепловым трубам однородности температуры и стабильности, они являются неотъемлемым компонентом почти всех наиболее точных приборов для калибровки температуры в первичных калибровочных лабораториях по всему миру (см. Продукты ACT для калибровки и контроля температуры).Эта технология также может применяться в исследовательских, коммерческих и промышленных целях для таких процессов, как отжиг, спекание, выращивание кристаллов, пайка и контролируемая диффузия.

ACT может удовлетворить ваши требования к высокотемпературным тепловым трубам

ACT разрабатывает и производит тепловые трубы из цезия, калия и натрия для широкого спектра высокотемпературных применений. Мы являемся ведущим поставщиком решений для управления температурным режимом с 2003 года, имея прочную основу, основанную на исследованиях и разработках.Вы можете рассчитывать на то, что мы предоставим индивидуальные изделия для высокотемпературных тепловых трубок, отвечающие уникальным требованиям вашей компании. Мы также являемся производителем, сертифицированным по стандарту AS9100: 2009, поэтому вы можете быть уверены, что ваша высокотемпературная система с тепловыми трубками будет соответствовать самым высоким стандартам качества в нашей отрасли.

ACT с гордостью обслуживает потребности в тепловых трубках для высоких температур на следующих рынках:

• Обработка материалов
• Солнечная
• Калибровка и контроль температуры

Изотермическая футеровка печи

Панель утилизации отходящего тепла

Диск обработки материала

ACT может выполнить все этапы вашего проекта тепловых труб для высоких температур, от концепции и проектирования до производства полностью интегрированной системы управления температурным режимом.Мы можем предложить экономичное решение, подходящее именно для вашей компании. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших высокотемпературных трубах и сопутствующих услугах.

Тепловые трубки средней температуры (250-400 C)

Диапазон промежуточных температур составляет от 450 до 750 К (от 175 до 475 ° C). Щелочные металлы, такие как цезий, калий и натрий, являются подходящими рабочими жидкостями при температурах выше этого диапазона. В промежуточном температурном диапазоне плотность пара щелочного металла настолько мала, что скорость звука пара ограничивает теплопередачу, и паровое пространство тепловой трубы становится слишком большим, чтобы быть практичным для щелочных металлов.

Вода обычно используется при температуре примерно до 425 К. Водяные тепловые трубки с более высокой температурой можно использовать с оболочкой из титана или монеля при температурах до 500 К. Их эффективность начинает падать после 500К из-за уменьшения поверхностного натяжения воды.

В ходе недавних разработок ACT определила ряд потенциальных рабочих жидкостей со средней температурой, включая Dowtherm, смеси серы / йода, йод, нафталин, фенол, толуол, ртуть и несколько галогенидов.

Сера имеет свойство полимеризации в зависимости от температуры при 475 К, что увеличивает вязкость ее жидкости примерно на три порядка величины выше максимального уровня для эффективной работы тепловых трубок. Добавление 3-10% йода снижает вязкость серы до уровня, достаточного для эффективной работы тепловых трубок. Недостатком йода является его низкая теплопроводность жидкости.

Другой набор потенциальных рабочих жидкостей — это галогенидные соли титана, алюминия, бора, фосфора и кремния.Российские разработчики тепловых трубок сообщили о хороших успехах с тетрахлоридом титана (TiCl ₄ ), но тщательное изучение родственных соединений, по-видимому, никогда не проводилось. ACT считает, что родственные соли, такие как TiCl ₂ F ₂ , могут иметь лучшие рабочие свойства. Эти рабочие жидкости более полярны, что увеличивает скрытую теплоту и коэффициент переноса жидкости.

Рисунок 1 Давление паров потенциальных рабочих жидкостей со средней температурой (щелкните график, чтобы увеличить)

Рисунок 2 Давление паров галогенидных рабочих жидкостей (щелкните график, чтобы увеличить)

«Давление пара» и «Достоинства» — это два параметра, которые используются для проверки потенциальных рабочих жидкостей.Давление пара для некоторых потенциальных рабочих жидкостей с промежуточной температурой показано на рисунках 1 и 2. Обратите внимание, что давление пара для воды слишком высокое, а давление пара для цезия слишком низкое в этом диапазоне температур, поэтому давление пара между двумя крайности желательны. Можно видеть, что большинство жидкостей, рассмотренных выше, имеют подходящее давление пара.

Показатель качества (коэффициент переноса жидкости) является средством ранжирования жидкостей для тепловых трубок, с более высоким числом более желательным:

где: M = показатель качества, Вт / м2, ρL = плотность жидкости, кг / м3, σ = поверхностное натяжение, н / м, λ = скрытая теплота, Дж / кг, мкл = вязкость жидкости, Па

Рисунок 3 Число достоинств потенциальных рабочих жидкостей со средней температурой (щелкните график, чтобы увеличить)

Рисунок 4 Достоинства различных жидкостей с промежуточной температурой (щелкните график, чтобы увеличить)

Рисунок 5 Теоретическая мощность тепловой трубки для различных жидкостей (щелкните график, чтобы увеличить)

На рисунках 3 и 4 показаны показатели качества в зависимости от температуры для ряда жидкостей.Хотя вода и цезий имеют хорошие показатели качества, давление пара исключает их из рассмотрения.

На рис. 5 сравнивается теоретическая способность теплопередачи (мощность) тепловых трубок с пятью рабочими жидкостями: водой, йодом, BiCl ₃ , SbBr ₃ и цезием. Вода — лучшая жидкость в низкотемпературном диапазоне, а цезий — в верхнем. Йод и SbBr ₃ предлагают хорошие показатели в середине. Однако у йода есть две потенциальные проблемы: низкая теплопроводность жидкости и высокая коррозионная активность.

Приведенное выше обсуждение показывает, что существует множество жидкостей-кандидатов в промежуточном температурном диапазоне. Хотя некоторые из жидкостей имеют достаточно данных о физических свойствах, чтобы их можно было использовать, ни одна из жидкостей не имеет адекватных данных испытаний на долговечность в соответствующих условиях. Данные предыдущих ресурсных испытаний жидкостей в этом температурном диапазоне очень скудны. Любая потенциальная рабочая жидкость потребует дополнительных испытаний на долговечность, прежде чем ее можно будет использовать в качестве рабочей жидкости тепловой трубы или петли.

петель тепловых трубок | Двухфазное управление температурой

Петля с тепловыми трубками (HPL) — это полностью пассивное устройство теплопередачи, которое имеет особенности, присущие как тепловым трубам, так и петлевым тепловым трубкам.Эта технология была изобретена ACT.

Рисунок 1 Схема контура тепловых трубок (щелкните, чтобы увеличить)

Принципы работы петли с тепловыми трубками

Рисунок 1 (справа) представляет собой схематическую диаграмму, иллюстрирующую принципы работы одной из версий конструкции петли с тепловыми трубками. Испаритель похож на испаритель с тепловой трубкой, с фитилем на внутренней стенке. Жидкость испаряется с поверхности фитиля под действием тепла. Пар течет по линии транспортировки пара к конденсатору.В конденсаторе пар конденсируется, и конденсированная жидкость перед выходом из конденсатора слегка переохлаждена. Переохлажденная жидкость течет по линии транспортировки жидкости к резервуару (или аккумулятору), примыкающему к испарителю. Требование переохлаждения жидкости аналогично работе с контуром тепловой трубы в том, что утечка тепла из испарителя в резервуар должна компенсироваться переохлажденной жидкостью, поступающей в резервуар, для поддержания работы в установившемся режиме. Фитиль испарителя всасывает жидкость из резервуара для завершения циркуляции жидкости внутри контура тепловой трубы.

Рисунок 2 Прототип петли с тепловыми трубками

Подобно петлевой тепловой трубке, петля тепловой трубки выполнена самовсасывающей за счет тщательного контроля объемов резервуара, конденсатора, а также трубопроводов пара и жидкости, чтобы жидкость всегда была доступна для фитиля испарителя. Объем резервуара и заправка жидкости устанавливаются таким образом, чтобы в резервуаре всегда была жидкость, даже если конденсатор и трубопроводы пара и жидкости полностью заполнены.

Чем петли с тепловыми трубками (LHP) отличаются от петель с тепловыми трубками (HPL)?

По сравнению с петлевыми тепловыми трубками, конструкция испарителя, подобная тепловой трубке, позволяет ему быть по своей сути недорогим в производстве и способным обрабатывать большой подводимый тепловой поток.По сравнению с тепловыми трубками, петля тепловых трубок может переносить гораздо больше тепла на большие расстояния, возможно, по гибким транспортным линиям. Это особенно полезно для систем охлаждения коммерческой и военной электроники, где источник тепла (электронные устройства) и радиатор (обычно расположенный на краю печатной платы или шасси) часто расположены отдельно.

На рис. 2 представлена ​​фотография прототипа петли с тепловыми трубками, которая была сделана из медных трубок и использовала воду в качестве рабочей жидкости. Линии транспортировки жидкости и пара выполнены в виде змеевиков, чтобы имитировать большие расстояния между испарителем и конденсатором.Этот контур с тепловыми трубками был разработан для работы в диапазоне температур от 40 до 150 ° C и передачи более 250 Вт тепла от испарителя к конденсатору.

Рисунок 3 Результаты испытаний контура прототипа тепловой трубы

Рисунок 4 Прототип петлевого испарителя с тепловыми трубками
Температурное сопротивление (щелкните, чтобы увеличить)

Рисунок 5 Характеристики контура прототипа тепловой трубы в условиях вибрации и ударов

На рис. 3 показана одна последовательность испытаний, в которой прототип петли с тепловыми трубками подвергался постепенному увеличению подводимого тепла к испарителю.Температура радиатора конденсатора поддерживалась в пределах от 45 до 47 ° C во время последовательности испытаний. Как видно, контур тепловой трубки достиг установившегося состояния (без каких-либо признаков высыхания) при каждой настройке подводимого тепла.

На рис. 4 показано измеренное тепловое сопротивление испарителя во время последовательности испытаний. Тепловое сопротивление, основанное на тепловом потоке, было почти постоянным и составляло около 0,25 ° C-см2 / Вт для всех настроек подводимого тепла. Это очень похоже на тепловое сопротивление испарителя типичной медно-водяной тепловой трубы.Следует отметить, что петля с тепловой трубкой была испытана в различных положениях, чтобы продемонстрировать ее нечувствительность к силе тяжести.

Рисунок 6. Полномасштабные петлевые системы с тепловыми трубками для охлаждения силовой электроники

Этот прототип HPL также был испытан в различных условиях вибрации и ударов во время работы. Как видно на рисунке 5, состояние вибрации привело к снижению теплового сопротивления испарителя. Улучшенная теплопередача испарителя может быть связана с более эффективной теплопередачей кипения и испарения на поверхности фитиля при наличии вибрации.Ударное воздействие оказало минимальное влияние на теплоотдачу испарителя. Таким образом, конструкция прототипа HPL была способна противостоять вибрации и ударам в соответствии с военными требованиями без какого-либо снижения производительности или повреждения конструкции.

Петля с тепловыми трубками также может иметь более одного испарителя. Компания ACT построила и протестировала контур тепловых трубок, состоящий из двух параллельно соединенных испарителей. HPL с двумя испарителями мог работать успешно и пассивно (без какого-либо контроля) в различных переходных, установившихся и пусковых условиях, включая неравномерное поступление тепла в два испарителя.

Компания

ACT построила полномасштабный силовой электронный шкаф, состоящий из двенадцати контуров тепловых трубок для охлаждения шести печатных плат. Этот шкаф прошел строгий набор термических, механических, вибрационных и ударных испытаний как в ACT, так и в независимом испытательном центре, прежде чем был доставлен заказчику в октябре 2009 года. На рисунке 6 показана фотография полномасштабной системы HPL.

Вернуться к Различные типы тепловых трубок…

На что следует обратить внимание при проектировании с использованием тепловых трубок

Тепловые трубки часто используются в приложениях, где обычные методы охлаждения не подходят.Когда возникает необходимость в тепловой трубе, необходимо выбрать наиболее подходящую тепловую трубу. Часто это непростая задача.

Хотя тепловые трубки являются эффективными проводниками тепла, которые можно использовать в различных тепловых ситуациях, не каждая тепловая трубка подходит для всех приложений. По этим причинам мы рекомендуем учитывать следующее при проектировании с использованием тепловых труб:

1. Тепловая нагрузка или передаваемое тепло
2. Рабочая температура
3. Материал трубы
4. Рабочая жидкость
5. Фитиль
6. Длина и диаметр тепловая трубка
7. Длина контакта в зоне испарения
8. Длина контакта в зоне компенсации
9. Ориентация
10. Эффекты изгиба и сплющивания тепловой трубы

Определенная рабочая жидкость может работать только в определенных диапазонах температур.Кроме того, для конкретной рабочей жидкости требуется совместимый материал емкости для предотвращения коррозии или химической реакции между жидкостью и емкостью, поскольку коррозия повредит емкость, а химическая реакция может привести к образованию неконденсируемого газа.

Таблица 1 иллюстрирует типичные рабочие характеристики тепловых трубок по результатам прошлых исследований, экспериментов и промышленного производства. Например, тепловая трубка с жидким аммиаком имеет диапазон температур от -70 до + 60 ° C и совместима с алюминием, никелем и нержавеющей сталью.

Тепловая трубка с жидким аммиаком широко используется в космосе, и из-за ее меньшего веса используются только алюминиевые сосуды. Водяные тепловые трубы с диапазоном температур от 5 до 230 ° C наиболее эффективны для электронного охлаждения, а медные сосуды совместимы с водой.

Тепловые трубы не работают, если температура трубы ниже точки замерзания рабочей жидкости. Замораживание и оттаивание — это проблема конструкции, которая может разрушить герметичное соединение тепловой трубы при вертикальном размещении.Правильное проектирование и дизайн могут преодолеть это ограничение.

• Groove Wick
  • Имеет самый низкий предел капиллярности из четырех, но лучше всего работает в условиях гравитации, когда конденсатор расположен над испарителем.
• Фитиль из проволочной сетки
  • Имеет наиболее однородный фитиль, работает против гравитации, когда испаритель расположен над конденсатором.
• Фитиль из спеченного порошкового металла
  • Лучше всего работает в условиях противодействия гравитации.Поскольку фитиль из спеченного порошкового металла металлически прикреплен к стенке трубы, его теплопроводность от стенки трубы к фитилю или наоборот является лучшей среди четырех распространенных фитилей
• Волоконный фитиль
  • Лучше всего подходит для изгибов с малым радиусом

На рис. 1 показана работа четырех фитилей. Видно, что тепловая трубка с канавкой имеет самый низкий предел капиллярности из четырех, но лучше всего работает в условиях силы тяжести.

Разница в давлении пара между конденсатором и испарителем определяет скорость, с которой пар перемещается между ними.Кроме того, диаметр и длина тепловой трубы влияют на скорость распространения пара и должны учитываться при проектировании тепловых трубок.

Большие площади поперечного сечения тепловой трубы (т. Е. Больший диаметр тепловой трубы) позволяют транспортировать больший объем пара от испарителя к конденсатору. Площадь поперечного сечения тепловой трубы является прямой функцией как звукового предела, так и предела уноса тепловой трубы. Однако рабочая температура тепловой трубки также влияет на звуковой предел тепловой трубки.

На Рисунке 2 сравнивается перенос тепла для тепловых труб разного диаметра. Видно, что тепловые трубки отводят больше тепла при более высоких рабочих температурах.

Скорость, с которой рабочая жидкость возвращается из конденсатора в испаритель, определяется капиллярным пределом и является обратной функцией длины тепловых трубок. Более длинная тепловая трубка передает меньше тепла, чем более короткие тепловые трубки.

На рис. 3 показано количество тепла, которое тепловая трубка с фитилем из медного водно-спеченного порошка диаметром 6 мм будет переносить при различной длине и ориентации.

Фитильная структура с более высоким пределом капиллярности может транспортировать больше рабочей жидкости из конденсатора в испаритель против силы тяжести. Но, как упоминалось ранее, фитильная тепловая трубка из спеченного порошкового металла с самым высоким пределом капиллярности лучше всего работает в условиях силы тяжести, когда испаритель расположен над конденсатором. На рис. 3 показано влияние силы тяжести на фитиль тепловых трубок из спеченного порошкового металла.

Если тепловая труба изгибается, звуковой предел и предел уноса могут быть уменьшены в зависимости от радиуса изгиба и угла каждого изгиба.Если радиус изгиба слишком мал, фитиль может треснуть (металлокерамический порошковый металл) или сморщиться и отломиться (проволочная сетка). Следовательно, резкие изгибы тепловой трубы могут уменьшить количество тепла, которое может быть передано.

На рис. 4 показаны результаты экспериментов по разнице температур между испарителем и конденсатором тепловой трубы диаметром 6 мм и длиной 300 мм, изогнутой от прямого до 180 ° U-образного изгиба с интервалом изгиба 30 °. Радиус изгиба — это рекомендованный Enertron минимальный радиус изгиба, который в 3 раза больше диаметра трубы, или 18 мм.Результаты эксперимента доказывают, что если радиус изгиба равен или больше 3Х, изгиб не должен влиять на производительность.

Средняя рабочая температура тепловой трубы влияет на ее характеристики. Чем выше средняя температура, тем лучше производительность. Это связано с тем, что вязкость рабочей жидкости ниже при более высокой температуре, что позволяет большему количеству рабочей жидкости проходить через фитиль от конденсатора к испарителю. Рабочее тело также можно более летучим образом превратить в газовую фазу при более высокой температуре.На рис. 6 показан экспериментальный результат испытания тепловой трубы с фитилем из медного водно-спеченного порошка диаметром 6 мм и длиной 250 мм. В испаритель подавалось 30 Вт тепла путем изменения температуры охлаждающей жидкости в конденсаторе и изменения ориентации от -90 градусов (против силы тяжести) до +90 градусов (с помощью силы тяжести), температуры испарителя и конденсатора регистрировались и Затем была рассчитана эквивалентная теплопроводность для конкретной ориентации и температуры охлаждающей жидкости.

У тепловых трубок нет движущихся частей, и вы рассчитываете, что наработка на отказ составляет более 20 лет. Однако при проектировании и производстве тепловых трубок необходимо соблюдать осторожность. Два производственных фактора, которые могут снизить надежность тепловой трубы: герметичность трубы и чистота межтрубной камеры. Любая утечка в тепловой трубке в конечном итоге приведет к ее выходу из строя. Если внутренняя камера не полностью очищена, когда тепловая труба подвергается нагреву, остаток будет генерировать неконденсируемый газ и ухудшить характеристики трубы.Неправильный изгиб и сплющивание трубы также может вызвать утечку через уплотнение трубы. Существуют некоторые внешние факторы, которые также могут сократить срок службы тепловой трубки, такие как удары, вибрация, силовое воздействие, термический удар и коррозионная среда.

Исходя из всех критериев проектирования и ограничений тепловых труб, проектирование с использованием тепловых труб может оказаться непростой задачей. Вы можете проконсультироваться с инженером Enertron за помощью, если вам потребуется разъяснение каких-либо конструктивных дилемм или любых других вопросов, касающихся тепловых труб, которые могут у вас возникнуть.

3 вида сантехники, которые можно найти в старых домах

Старые дома в Алисе, штат Техас, очаровательны, но у них есть уникальный набор проблем, которых нет у новых построек. Одна из таких проблем — сантехника. В старых домах часто используются определенные типы сантехники, изготовленные из таких металлов, как оцинкованная сталь, которые мы больше не используем при установке водопроводной системы.

Оцинкованная сталь

Между 1930-ми и 1980-ми годами большинство подрядчиков и сантехников строили дома из оцинкованных стальных труб.Позже профессионалы обнаружили, что оцинкованная сталь сравнительно легко ржавеет и корродирует. Эта коррозия довольно легко приводила к засорению. Они также выделяют свинец в воду, что приводит к обесцвечиванию воды и потенциальному заболеванию. В старых домах обычно остается хотя бы несколько оцинкованных стальных труб, потому что замена всей трубопроводной системы стоит дорого.

Медь

Если ваш дом построен в 1960-х годах, есть вероятность, что у вас есть медные трубы. Медные трубы — один из лучших видов труб, который у вас есть.Единственная проблема с существующей медью — это возможность свинца в старых трубах. Установка медных труб стоит довольно дорого, поэтому многие домовладельцы при замене труб используют другой материал, например ПВХ.

ПВХ

ПВХ можно найти в старых домах, в которых была заменена сантехника. Многие люди предпочитают заменять оцинкованные стальные или чугунные трубы на ПВХ, потому что они относительно недороги и просты в установке. ПВХ не ржавеет и не подвержен коррозии, как большинство металлических труб, и очень хорошо переносит воду под высоким давлением.Однако нельзя пропускать горячую воду по трубам из ПВХ, иначе они могут покоробиться. Для линий горячего водоснабжения понадобится медь или ХПВХ.

Один только возраст вашего дома не всегда является ключом к разгадке возможных проблем с водопроводом. Здесь, в Bodine-Scott, мы знаем все тонкости сантехнических систем. Позвоните нам по телефону 888-481-8511, чтобы мы могли оценить вашу систему и дать надежные рекомендации. Даже если сейчас все выглядит отлично, мы можем дать вам список вещей, на которые следует обратить внимание, и выполнить методы обслуживания, которые продлят срок службы вашей системы.

Изображение предоставлено Shutterstock

Консультации — Инженер по подбору | Определение материалов труб и трубопроводов

Автор: Мэтт Долан, PE, LEED AP BD + C, JBA Consulting Engineers, Лас-Вегас 1 февраля 2013 г.

Цели обучения

1. Понимание проблем, связанных с системами мало- и высотных трубопроводов.

2. Узнайте о трех типах систем трубопроводов: HVAC (гидравлические трубопроводы), водопроводах (бытовая вода, канализационные и вентиляционные трубопроводы) и специальных трубопроводах для химикатов и жидкостей (системы соленой воды и опасные химикаты).

---

Трубы и трубопроводные системы используются во многих элементах зданий. Многие люди видели P-сифон под раковиной или трубопроводы хладагента, ведущие к их жилой сплит-системе и из нее. Мало кто видел прокладку основных инженерных трубопроводов от центрального завода или систем химической обработки в помещении с оборудованием бассейна. Для каждого из этих приложений требуется определенный тип трубы, отвечающий требованиям норм, физическим ограничениям, спецификациям и лучшим методам проектирования.

Не существует простого решения для трубопроводов, подходящего для всех областей применения. При соблюдении определенных критериев проектирования и задании правильных вопросов владельцу и эксплуатационному персоналу эти системы могут соответствовать всем физическим требованиям и нормам. Кроме того, они могут поддерживать надлежащую стоимость и сроки выполнения для создания успешно реализованной системы здания.

Трубопровод ОВКВ

Трубопровод

HVAC охватывает множество различных жидкостей, давлений и температур.Этот трубопровод может располагаться над или под землей и проходить через внутреннюю или внешнюю часть здания. Эти факторы необходимо учитывать при выборе трубопроводов HVAC в рамках проекта. Термин «гидронный» относится к использованию воды в качестве теплоносителя для охлаждения и нагрева. В каждом случае вода подается с заданным расходом и температурой. Обычно теплопередача в помещении осуществляется с помощью змеевика воздух-вода, предназначенного для возврата воды определенной температуры. Это приводит к тому, что определенное количество тепла передается или удаляется из помещения.Охлажденная и нагревающая вода с использованием водяного охлаждения являются доминирующими системами, используемыми для кондиционирования крупных коммерческих объектов.

Для большинства малоэтажных зданий ожидаемое рабочее давление в системе обычно составляет менее 150 фунтов на квадратный дюйм манометра (psig). Гидравлические системы (как охлажденная, так и отопительная вода) представляют собой системы с замкнутым контуром. Это означает, что общий динамический напор насосов учитывает потери на трение в системе трубопроводов, связанных змеевиков, клапанов и вспомогательного оборудования. Статическая высота системы не влияет на производительность насоса, но влияет на необходимое рабочее давление в системе.Номинальное рабочее давление 150 фунтов на квадратный дюйм для чиллеров, котлов, насосов, трубопроводов и принадлежностей является обычным для производителей оборудования и компонентов. Это номинальное давление должно поддерживаться в рамках конструкции системы, когда это возможно. Многие здания, которые считаются мало- или среднеэтажными, подпадают под категорию рабочего давления 150 фунтов на квадратный дюйм.

Поддержание системы трубопроводов и оборудования ниже стандартного давления 150 фунтов на квадратный дюйм становится более трудным при проектировании высотных зданий. Статическая высота трубопровода выше примерно 350 футов (без добавления давления насоса в систему) будет превышать стандартное номинальное рабочее давление для этих систем (1 фунт / кв.дюйм изб. = 2.31 фут головы). В этой системе, скорее всего, будет использоваться разрыв давления (в виде теплообменников), чтобы изолировать более высокие требования к давлению в градирне от остальной части подключенных трубопроводов и оборудования. Такая конструкция системы позволит проектировать и устанавливать стандартные чиллеры под давлением, указывая при этом трубопроводы и аксессуары более высокого давления в составе градирни.

При указании трубопроводов для большого проекта кампуса проектировщики / инженеры должны действовать сознательно при редактировании соответствующих разделов спецификаций (разделы ARCOM MasterSpec 23 21 13.23 и 23 21 13.13, соответственно, для трубопроводов над уровнем моря и ниже уровня жидкости), чтобы убедиться, что трубопроводы, указанные для градирни и подиума, соответствуют их индивидуальным требованиям (или коллективным требованиям, если теплообменники не используются для изоляции давления зоны).

Еще одним компонентом замкнутых систем является очистка воды и очистка воды от кислорода. Большинство гидравлических систем оснащены системами очистки воды, состоящими из различных химикатов и ингибиторов для поддержания оптимального pH воды, протекающей по трубам (приблизительно 9.0) и микробиологические уровни, чтобы противостоять образованию биопленки и коррозии внутри труб. Стабилизация воды в системе и удаление воздуха помогает обеспечить полный ожидаемый срок службы трубопроводов, связанных с ними насосов, змеевиков и клапанов. Любой воздух, оставшийся в трубопроводе, может вызвать кавитацию в насосах охлажденной и отопительной воды и снизить теплопередачу в охладителях, котлах или водяных змеевиках.

Гидравлические системы могут использовать следующие типы трубопроводов:

Медь: Трубка, подвергнутая термообработке, соответствующая ASTM B88 и B88M с типами L, B, K, M или C, с ASME B16.22 арматуры и соединения из кованой меди, соединенные бессвинцовым припоем или пайкой для подземных применений.

Трубка, подвергнутая термообработке, соответствующая ASTM B88 и B88M с типами L, B, K (обычно используется только ниже класса) или A, с фитингами и соединениями из кованой меди ASME B16.22, соединенными бессвинцовым припоем или пайкой. для надземных применений. Допускается использование герметичных фитингов.

Медь

типа K изготавливается с трубками максимальной толщины и допускает рабочее давление от 1534 фунтов на кв. Дюйм при 100 F для ½ дюйма.до 635 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов. Рабочее давление типов L и M меньше K, но все же более чем подходит для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (диапазон давления от 1242 фунтов на квадратный дюйм для 100F для ½ дюйма и 435 фунтов на квадратный дюйм для 12- дюймов для типа L и 850 фунтов на квадратный дюйм и 395 фунтов на квадратный дюйм для типа M, соответственно. Эти значения взяты из таблиц 3a, 3b и 3c «Справочника по медным трубам», опубликованного Copper Development Assn.

Эти значения рабочего давления взяты для прямых участков трубопровода, которые обычно не являются областями ограничения давления в системе.Фитинги и соединения, в которых соединяются два отрезка трубы, с большей вероятностью могут вызвать утечки или выйти из строя под рабочим давлением некоторых систем. Типичными типами соединения медных трубопроводов являются пайка, пайка или уплотнения под давлением. Эти типы соединений должны быть выполнены из бессвинцовых материалов и рассчитаны на ожидаемое давление в системе.

Каждый тип соединения способен поддерживать герметичную систему, когда соединение герметично закрыто должным образом, но эти системы по-разному реагируют, когда соединение не полностью герметично или обжато.Паяные и паяные соединения с большей вероятностью выйдут из строя и протечут, когда система будет впервые заполнена и испытана, а здание еще не занято. В этом сценарии подрядчик и инспектор могут быстро определить, где стык не был запломбирован, и устранить эту проблему до того, как система станет полностью работоспособной и будут повреждены люди и предметы внутренней отделки. Соединения с герметичным уплотнением также могут воспроизводить этот сценарий при условии, что они имеют кольцо или узел для обнаружения утечек. Это позволяет воде вытекать из фитинга, если на него не полностью нажимать, чтобы выявить проблемные участки так же, как при пайке или пайке.Если фитинги с герметичным уплотнением не указаны в этом элементе, они могут иногда удерживать давление во время строительных испытаний и могут выйти из строя только после периода эксплуатации, тем самым нанося значительно больший ущерб занимаемому пространству и потенциально нанося вред жителям, особенно если по этому трубопроводу идет горячая вода для отопления.

Рекомендации по выбору размеров медных трубопроводов определяются на основе требований норм, рекомендаций производителя и передового опыта. Для систем с охлажденной водой (где температура подаваемой воды обычно составляет от 42 до 45 F) рекомендуемые ограничения скорости медных трубопроводных систем составляют 8 футов в секунду для поддержания низкого уровня шума системы и снижения вероятности эрозии / коррозии.Для систем водяного отопления (где температура подаваемой воды обычно составляет от 140 до 180 F для систем отопления помещений и до 205 F при использовании для производства горячей воды в гибридной системе) рекомендуемые ограничения скорости для медных труб намного меньше. «Справочник по медным трубам» перечисляет эти скорости от 2 до 3 футов в секунду, когда температура подаваемой воды выше 140 F.

Медные трубопроводы обычно доступны в определенных размерах, максимальный из которых составляет 12 дюймов. Это ограничивает использование меди в системах магистральных инженерных коммуникаций, поскольку для таких строительных конструкций обычно требуются трубы с размерами, превышающими 12 дюймов.маршрутизация от центральной установки до связанных теплообменных устройств. Медные трубопроводы чаще встречаются в гидравлических системах для размеров 3 дюйма и меньше. Для размеров более 3 дюймов чаще используются стальные трубы с канавками. Это связано с разницей в стоимости стали и меди, различиями в трудозатратах на трубы с пазами по сравнению с трубами, припаянными или паяными (где фитинги высокого давления не разрешены или не рекомендуются владельцем или инженером), а также с рекомендуемыми скоростями и температурами воды. внутри каждого из этих материалов трубопроводов.

Сталь: Трубы из черной или оцинкованной стали, соответствующие стандарту ASTM A 53 / A 53M, с фитингами из ковкого чугуна (ASME B16.3) или из кованой стали (ASTM A 234 / A 234M) и ковкого чугуна (ASME). B16.39) профсоюзы. Фланцы, фитинги и соединения классов 150 и 300 могут использоваться с резьбовыми или фланцевыми фитингами. Этот трубопровод можно соединять сваркой со сварочными присадочными материалами, соответствующими AWS D10.12 / D10.12M.

Рифленые фитинги и муфты с механическим соединением, соответствующие ASTM A 536 для ковкого чугуна 65-45-12, ASTM A 47 / A 47M для ковкого чугуна марки 32510 и ASTM A 53 / A 53M для типов F, E, или S, сварная сталь сорта B; или ASTM A106, стальные фитинги класса B с канавками или выступами, предназначенные для соединения с муфтами с канавками на концах.

Стальные трубопроводы чаще используются для трубопроводов больших размеров в гидравлических системах, как указано выше. Этот тип системы учитывает различные требования к давлению, температуре и размерам для удовлетворения требований систем охлаждения и нагрева воды. Обозначение класса, указанное для фланцев, фитингов и соединений, относится к рабочему давлению насыщенного пара в фунтах на квадратный дюйм для соответствующего элемента. Фитинг класса 150 предназначен для работы при рабочем давлении 150 фунтов на квадратный дюйм при 366 F, в то время как фитинг класса 300 будет обеспечивать рабочее давление 300 фунтов на квадратный дюйм при 550 F.Фитинг класса 150 обеспечит рабочее давление воды от 300 фунтов на квадратный дюйм до 150 F, в то время как фитинг класса 300 обеспечит рабочее давление воды до 2000 фунтов на квадратный дюйм при 150 F. Дополнительные классы фитингов доступны для определенных типов трубопроводов. Класс 125 или 250 доступен для чугунных трубных фланцев и фланцевых фитингов в соответствии, например, со стандартом ASME 16.1.

В системах труб и муфт с пазами используются пазы или профилированные пазы, расположенные на концах трубопроводов, фитингов, клапанов и т. Д., Которые крепятся с помощью гибкой или жесткой соединительной системы между каждой длиной трубы или фитинга.Эти муфты содержат две или более детали, скрепленные вместе болтами и имеющие прокладку в водном пути муфты. Эти системы работают с типами фланцев классов 150 и 300 и с прокладочными материалами из этиленпропилендиенмономера (EPDM) и способны работать при температурах жидкости от 230 до 250 F (в зависимости от размера трубопровода). Информация о трубах с канавками взята из справочника Victaulic и литературы.

Стальные трубы

Schedule 40 и 80 приемлемы для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Спецификация трубопровода относится к толщине стенки трубы, которая увеличивается с увеличением номера спецификации. С увеличением толщины стенки трубопровода также увеличивается допустимое рабочее давление для прямой трубы. Трубопроводы Schedule 40 допускают рабочее давление от 1694 psig для ½ дюйма. трубопровод до 696 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов (оба от -20 до 650 F). Трубопровод Schedule 80 допускает рабочее давление от 3036 фунтов на квадратный дюйм для ½ дюйма и 1305 фунтов на квадратный дюйм для 12 дюймов, соответственно (оба от -20 до 650 F). Эти значения взяты из раздела технических данных Watson McDaniel.

Пластмасса: Пластиковые трубы из ХПВХ, соответствующие стандарту ASTM F 441 / F 441M как для класса 40, так и для класса 80, с фитингами с муфтами (ASTM F 438 для класса 40 и ASTM F 439 для класса 80) и цементов на основе растворителей (ASTM F493).

Пластиковые трубы из ПВХ, соответствующие стандарту ASTM D 1785 для сорта 40 и класса 80 с фитингами раструбного типа (ASM D 2466 для класса 40 и ASTM D 2467 для класса 80) и цементов на основе растворителей (ASTM D 2564). Включите грунтовку в соответствии с ASTM F 656.

Трубопроводы из ХПВХ и ПВХ предназначены для применения в жидкостях ниже класса, хотя даже в этих условиях следует проявлять осторожность при установке этого трубопровода в рамках проекта. Пластиковые трубы широко используются в системах сточных и вентиляционных трубопроводов, особенно для подземных применений, когда неизолированная труба находится в прямом контакте с окружающей почвой. В этом случае коррозионная стойкость трубопроводов из ХПВХ и ПВХ является преимуществом из-за коррозионной природы некоторых загрязнений.Гидравлические трубопроводы обычно изолированы и покрыты защитной оболочкой из ПВХ, которая обеспечивает буфер между металлическими трубопроводами и окружающей почвой. Пластиковые трубопроводы могут использоваться в небольших системах с охлажденной водой, где ожидается более низкое давление. Максимальное рабочее давление для труб из ПВХ составляет более 150 фунтов на квадратный дюйм для труб всех размеров до 8 дюймов, но это только для температур 73 F или ниже. Любая температура выше 73F приведет к снижению рабочего давления в системе трубопроводов до максимального значения 140 F.При этой температуре коэффициент снижения номинальных характеристик составляет 0,22, где он составляет 1,0 при 73 F. Максимальная рабочая температура 140 F применима как к трубопроводам из ПВХ по классу 40, так и по классу 80. Трубопроводы из ХПВХ способны выдерживать более широкий диапазон рабочих температур, что позволяет им выдерживать температуру до 200 F (с коэффициентом снижения 0,2), но его номинальное давление идентично ПВХ, что делает его приемлемым для подземных систем охлажденной воды со стандартным давлением. до 8 дюймов. Для систем отопления, поддерживающих воду с более высокой температурой до 180 или 205 F, не рекомендуется использовать трубопроводы из ПВХ или ХПВХ.Все данные взяты из технических условий на трубы из ПВХ Harvel и из спецификаций на трубы из ХПВХ.

Водопроводные трубы

Водопроводный трубопровод связан с потоком множества различных жидкостей, твердых тел и газов. Внутри этих систем текут как питьевые, так и непитьевые жидкости. Из-за большого разнообразия жидкостей, переносимых в водопроводных системах, соответствующий трубопровод классифицируется как трубопровод для бытовой воды или дренажный и вентиляционный трубопровод.

Бытовая вода: Мягкие медные трубки, соответствующие требованиям ASTM B88 для типов K и L и ASTM B88M для типов A и B с арматурными фитингами из кованой меди с пайкой под давлением (ASME B16.22).

Твердые медные трубки, соответствующие требованиям ASTM B88 для типов L и M и ASTM B88M для типов B и C, с литыми медными фитингами под пайку (ASME B16.18), фитингами под пайку из кованой меди (ASME B16.22), бронзовые фланцы (ASME B16.24) и медные штуцеры (MSS SP-123). Для этой трубки также допускаются герметичные фитинги.

Типы медных трубопроводов и соответствующие стандарты взяты из MasterSpec, раздел 22 11 16. Конструкция медных трубопроводов для бытового водоснабжения ограничена требованиями норм для максимальной скорости потока.Они указаны в сантехнических кодах следующим образом:

2012 Раздел 610.12.1 Единых правил водоснабжения гласит: Максимальные скорости в трубах и фитингах из меди и медных сплавов не должны превышать 8 футов в секунду в холодной воде и 5 футов в секунду в горячей воде. Эти значения также повторяются в «Справочнике по медным трубам», который использует эти значения в качестве рекомендуемых максимальных скоростей для этих типов систем.

Трубопровод из нержавеющей стали, соответствующий стандарту ASTM A403 для типа 316 с аналогичными фитингами с использованием сварных или рифленых муфт, используется как для более крупных бытовых водопроводов, так и для прямой замены медных трубопроводов.По мере роста цен на медь трубы из нержавеющей стали стали более распространенными в системах водопровода для бытовых нужд. Типы трубопроводов и соответствующие стандарты были взяты из MasterSpec раздела 22 11 00 Управления ветеранов (VA).

Новая разработка, которая будет введена в действие и будет соответствовать требованиям в 2014 году, — это Федеральный закон о сокращении содержания свинца в питьевой воде. Это федеральное осуществление действующих законов Калифорнии и Вермонта в отношении содержания свинца в водном пути любых трубопроводов, клапанов или принадлежностей, используемых в системе водоснабжения дома.Закон гласит, что все смачиваемые поверхности труб, фитингов и приспособлений должны быть «бессвинцовыми», что означает максимальное содержание свинца «не более чем средневзвешенное значение 0,25% (свинец)». Это требует, чтобы производители производили литые изделия, не содержащие свинца, в соответствии с новой буквой закона. UL излагает подробности в «Обзоре нормативов по уровням свинца в компонентах системы питьевой воды».

Дренаж и вентиляция: Труба и фитинги из чугунного чугуна для грунта, соответствующие стандарту ASTM A 888 или Институту чугунных грунтовых труб (CISPI) 301.Стыковые фитинги Sovent, соответствующие требованиям ASME B16.45 или ASSE 1043, могут использоваться с безглушенной системой.

Чугунные грунтовые трубы и фитинги с втулкой и втулкой должны соответствовать стандарту ASTM A 74, с резиновыми прокладками (ASTM C 564), а также материалами для набухания из чистого свинца и дубового или конопляного волокна (ASTM B29).

Оба этих типа конструкции трубопроводов приемлемы для использования в зданиях, но трубопроводы и фитинги без рукавов чаще всего используются в коммерческих зданиях выше уровня земли. Трубопровод из чугуна с бесшумными муфтами по стандарту CISPI обеспечивает постоянную установку, которую можно перенастроить или получить доступ, разобрав ленточные зажимы, но при этом сохраняется масса металлической трубы для снижения шума отрыва от потока отходов через трубу.Недостатком литейных труб является их износ из-за кислотных отходов, которые встречаются в типичных установках, обслуживающих ванные комнаты.

Трубопроводы и фитинги из нержавеющей стали с раструбом и гладким концом, соответствующие стандарту ASME A112.3.1, используются в надземных дренажных системах вместо чугунных трубопроводов. Трубопровод из нержавеющей стали также используется в первых сегментах трубопровода, соединяющегося с напольными раковинами, куда сливаются газированные продукты, чтобы уменьшить повреждения из-за коррозии.

Трубопроводы из ПВХ со сплошными стенками, соответствующие стандарту ASTM D 2665 (слив, отвод и вентиляция), и трубопроводы из ПВХ с ячеистой сердцевиной, соответствующие стандарту ASTM F 891 (список 40), фитинги с раструбом (ASTM D 2665, соответствующие ASTM D 3311, дренажные, сливные и вентиляционные схемы и для трубы сортамента 40), адгезивной грунтовки (ASTM F 656) и цементного раствора (ASTM D 2564).Трубопроводы из ПВХ можно найти выше и ниже уровня земли в коммерческих зданиях, хотя чаще они указываются ниже уровня земли из-за шума отрыва трубопровода и специальных требований норм.

В пределах юрисдикции строительства зданий Южной Невады поправка к Международному строительному кодексу (IBC) 2009 года гласит:

603.1.2.1 Аппаратные. Горючие трубы разрешается устанавливать в помещении с оборудованием, которое ограждено 2-часовой конструкцией с номинальной огнестойкостью и полностью защищено автоматическими спринклерами.Горючий трубопровод разрешается протягивать из помещения с оборудованием в другие помещения при условии, что трубопровод заключен в утвержденный специальный 2-часовой узел с номинальной огнестойкостью. Если такой горючий трубопровод проникает через стену и / или пол / потолок с классом огнестойкости, проход должен быть защищен противопожарной системой сквозного проникновения, которая указана для конкретного материала труб и имеет рейтинги F и T не ниже требуемый рейтинг огнестойкости проникающей сборки.Горючие трубы не должны проходить более чем через один этаж.

Это требует, чтобы все горючие трубопроводы (пластиковые или другие) были заключены в 2-часовую конструкцию, если они присутствуют в здании типа 1A, как определено IBC. Использование труб из ПВХ в дренажной системе дает некоторые преимущества. ПВХ более устойчив к коррозии и окислению, вызываемым отходами и почвами из ванных комнат, чем чугунные трубы. Трубопроводы из ПВХ также устойчивы к коррозии из-за окружающих грунтов при установке под землей (как указано в разделе, посвященном трубопроводам ОВК).Трубопроводы из ПВХ, используемые в дренажных системах, имеют те же ограничения, что и в гидравлических системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с максимальной рабочей температурой 140 F. Эта температура дополнительно закрепляется в Единых сантехнических правилах и требованиях Международного сантехнического кодекса, которые гласят, что любой сброс в приемник отходов должно быть ниже 140 F.

2012 Раздел 810.1 единого сантехнического кодекса гласит: Ни одна паровая труба не должна напрямую подключаться к водопроводной или дренажной системе, а вода, имеющая температуру выше 140 F (60 C), не должна сбрасываться под давлением непосредственно в дренажную систему.

Раздел 803.1 Международного кодекса по водопроводу

2012 года гласит: Паровые трубы не должны подключаться к какой-либо части дренажной системы или водопроводной системы, а вода с температурой выше 140 F (60 C) не должна сбрасываться в какую-либо часть дренажной системы.

Специальные трубопроводы

Специальные трубопроводные системы предназначены для транспортировки нетипичных жидкостей. Эти жидкости могут варьироваться от трубопроводов для аквариумов с соленой водой до трубопроводов для подачи химикатов для систем бассейнового оборудования. Системы трубопроводов для аквариумов обычно не встречаются в коммерческих зданиях, но они устанавливаются в некоторых гостиницах, при этом удаленные системы трубопроводов направляются из центрального бювета в различные места.Нержавеющая сталь может быть подходящим типом труб для систем с соленой водой из-за ее способности препятствовать коррозии с другими системами водоснабжения, но на самом деле соленая вода образует ямы и портит трубы из нержавеющей стали. Для этого типа применения трубопроводы из пластика ХПВХ или медно-никелевого сплава морского назначения соответствуют требованиям к коррозии; при прокладке трубопровода в пределах крупного коммерческого объекта необходимо учитывать горючесть трубы. Как указано выше, в Южной Неваде использование горючих трубопроводов требует запроса на альтернативные средства, чтобы продемонстрировать соответствие целям кодекса для связанных типов зданий.

Трубопровод бассейна, по которому очищенная вода для погружения человека содержит разбавленные количества химикатов (можно использовать как отбеливатель из гипохлорита натрия, так и соляную кислоту с концентрацией 12,5%) для поддержания определенного уровня pH и химического баланса в соответствии с требованиями департамента здравоохранения. В дополнение к трубопроводу с разбавленным химическим веществом, хлорсодержащий отбеливатель и другие химические вещества в полной концентрации должны транспортироваться из мест складирования и специальных помещений с оборудованием. Трубопроводы из ХПВХ обладают химической стойкостью при транспортировке хлорсодержащих отбеливателей, но трубопроводы из высококремнистого железа могут быть заменены химическими трубопроводами при прокладке через негорючие типы зданий (пример: Тип 1A).Он прочен, но более хрупок, чем стандартные чугунные трубы, и весит больше, чем трубы аналогичного типа.

В этой статье рассматриваются лишь некоторые из множества возможностей проектирования трубопроводных систем. Они представляют собой большинство типов установленных систем для больших коммерческих зданий, но всегда будут исключения из правил. Общие основные спецификации являются бесценным ресурсом при определении типов трубопроводов для данной системы и соответствующих стандартов, по которым оценивается каждый продукт.Стандартные спецификации будут соответствовать требованиям многих проектов, но когда речь идет о высотных башнях, высоких температурах, опасных химикатах или изменениях в законодательстве или юрисдикции, проектировщики и инженеры должны их рассмотреть. дополнительная информация о рекомендациях и ограничениях по трубопроводам для принятия обоснованных решений о продуктах, устанавливаемых в их проектах. Наши клиенты доверяют нам, как профессионалам в области проектирования, предоставить им подходящие по размеру, правильно сбалансированные и недорогие конструкции для их зданий, в которых трубопроводные системы достигают ожидаемого срока службы и никогда не возникают катастрофические поломки.

---

Мэтт Долан — инженер проекта в JBA Consulting Engineers. Его опыт заключается в проектировании сложных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и водопроводных систем для различных типов зданий, таких как коммерческие офисы, медицинские учреждения и гостиничные комплексы, включая высотные башни с номерами и многочисленные рестораны.

Знаете ли вы, какие водопроводные трубы используются в вашем доме?

Когда домовладелец пытается решить проблему с водопроводом своими руками, это может сбить с толку.Подобно тому, как водопроводная система в доме представляет собой сложную и сложную систему, существуют различные типы водопроводных труб, которые предназначены для выполнения разных функций.

Они разработаны для определенной области вашего дома или для использования с определенным прибором. Вот почему важно понимать разницу между этими разными видами сантехники. Доступны несколько видов сантехнических труб. Они похожи и могут легко смешиваться друг с другом, поэтому вы не можете понять, какой из них выбрать.

По словам сантехников в Форт-Уэрте, штат Техас, водопроводные трубы, используемые в коммерческих и жилых зданиях, отличаются. Наиболее распространены водопроводные трубы из ПВХ, меди и PEX. Кроме того, есть некоторые другие водопроводные трубы, которые в основном используются в коммерческих установках, включая латунные, черные и оцинкованные трубы.

Чтобы помочь вам в дальнейшем, позвольте нам взглянуть на различные типы водопроводных труб.

Трубы из нержавеющей стали

Это одна из самых красивых трубок, но они также очень дороги.По словам сантехников в Форт-Уэрте, штат Техас , эти трубы обычно используются в районах, подверженных коррозии или расположенных вблизи прибрежных районов. Труба бывает двух видов: гибкая и жесткая. Им нужны особые муфты для крепления к разным типам труб.

По словам сантехников в Форт-Уэрте, штат Техас, , домовладельцы обычно путают оцинкованные трубы с трубами из нержавеющей стали. Трубы из нержавеющей стали доступны разной длины и размеров и могут использоваться как в коммерческих, так и в жилых помещениях.

Трубопровод PEX

Сантехническая труба представляет собой гибкий трубопровод. Трубопроводы из PEX наиболее рекомендуются для использования в жилых домах и некоторых других малых предприятиях. Несмотря на то, что трубопроводы из PEX немного дороги, их стоимость легко возместить в долгосрочной перспективе.

По словам сантехников в Форт-Уэрте, штат Техас, , этот тип водопроводных труб требует минимального обслуживания в долгосрочной перспективе. У нее более быстрый процесс установки, что делает ее одной из лучших труб для распределения воды в здании.Трубопровод из PEX обеспечивает герметичность и предпочтительнее медных трубопроводов. Однако единственная проблема трубопроводов PEX заключается в том, что их нельзя использовать на открытом воздухе. При наружном применении УФ-лучи значительно повреждают наружный пластиковый слой.

Медные трубы

Как утверждают сантехники в Форт-Уэрте, штат Техас, , медные трубы являются наиболее распространенными водопроводными трубами. Он наиболее известен своей надежностью и длительным сроком службы. Они обладают превосходной устойчивостью к коррозии и лучше всего подходят для холодной или горячей воды.Когда дело доходит до крупномасштабного применения, с трубами легко справиться.

Однако наиболее распространенным фактором, который сантехников в Форт-Уэрте, штат Техас, учитывают перед применением медных трубопроводов, является то, что они должны быть спаяны вместе. Это также может потребовать дополнительных приспособлений. Так как не каждый другой сантехник может профессионально паять водопроводные трубы, вам всегда нужно прибегать к помощи известных сантехников в Форт-Уэрте, штат Техас, , чтобы выполнить эту работу.

Трубопровод ПВХ

Трубы из ПВХ

в основном используются для канализации или для горячей и холодной питьевой воды.ПВХ-трубы различаются по своей конфигурации и толщине в зависимости от области применения и места использования. Например, напорные водопроводные трубы отличаются от канализационных. Точно так же их нельзя использовать в ливневой канализации.

Когда мы говорим о пластиковых водопроводных трубах, таких как трубы из ПВХ, они специально подготовлены для использования с питьевой водой и имеют маркировку NSF-61 и NSF-PW. Это означает, что продукт соответствует всем требованиям стандарта 6 ANSI / NSF по воздействию на здоровье.

Трубы оцинкованные

Оцинкованные трубы используются давно. Когда-то они использовались в качестве одной из стандартных сантехнических труб в жилых проектах. Однако сейчас эти трубы используются нечасто, так как они обладают плохой коррозионной стойкостью. Ржавчина легко образуется, особенно на трубах малого диаметра. Если у вас дома была старая оцинкованная труба, значит, вы наверняка видели, как по ней течет вода со следами ржавчины. Это происходит, когда накипь внутри трубы лопается.Лучшее применение оцинкованных труб в настоящее время — это транспортировка непортативной воды или сточных вод.

Трубы чугунные

Согласно заявлению сантехников в Форт-Уэрте, штат Техас, , они, как правило, выполнены в виде раструба и патрубка. Также встречается в резьбовых соединениях. Однако по стоимости они дороже колоколо-крановых. Эти трубы намного тяжелее любых других водопроводных труб. Обычно они используются в водопроводных, канализационных или дренажных системах или магистральных трубопроводах в подземных установках.

Наименьший размер этой водопроводной трубы — почти 4 дюйма. Но когда дело касается жилых помещений, они производятся в больших размерах. Чугунные трубы довольно тяжелые, и их необходимо поддерживать, собирая соединение. Вот почему рекомендуется доверить работу профессионалам и всегда пользоваться помощью сантехников в Форт-Уэрте, штат Техас.

Трубы АБС

Трубы из АБС-пластика напоминают трубы из ПВХ, но имеют черный цвет. По словам сантехников в Форт-Уэрте, штат Техас , трубы из АБС-пластика в основном представляют собой более старую версию труб из ПВХ и больше не рекомендуются сантехническими правилами.Как и трубы из ПВХ, трубы из АБС также используются для вентиляционных и дренажных труб. Если в вашем доме все еще установлены трубы из АБС-пластика, лучший совет — заменить их трубами из ПВХ.

В нижней строке , на рынке есть много типов сантехнических труб. Когда вы заменяете водопроводную трубу в своем доме, лучше всего обратиться за помощью к профессионалу.