www.hilti.cz 1

Řešení dilatací potrubí a návrh pevných bodů

Hilti webinář, 27.11.2013

www.hilti.cz 2

Agenda:

Úvodní teorie

Příklady použití softwaru Profis Installation

Ukázka řešení

Diskuse a dotazy

Soutěžní příklad

www.hilti.cz 3

Základní výpočet tepelné roztažnosti potrubí

ΔL = L T

L

ΔL = L T Dilatace

(m)

Původní

Délka

před

Změnou

(m)

Koef.

teplotní

roztažnosti

materiálu

12.10-6

Teplotní rozdíl

(K)

www.hilti.cz 4

Příklady koeficientu teplotní roztažnosti

Pro ocelové potrubí s T = 100 K je dilatace cca 1 mm/m délky trubky

Ocelové potrubí

Plastové potrubí

Měděné potrubí

= 1,1 . 10-5 K-1

= 1,7 . 10-5 K-1

= 1,7 . 10-4 K-1

Pro trasu dlouhou 10m a T = 100 K je dilatace:

L = 10 . 1,1 . 10-5 . 100 = 11 mm

Pro trasu dlouhou 10m a T = 100 K je dilatace:

L = 10 . 1,7 . 10-5 . 100 = 17 mm

Pro trasu dlouhou 10m a T = 10 K je dilatace:

L = 10 . 1,1 . 10-4 . 10 = 17 mm

www.hilti.cz 5

Nekontrolovaná dilatace

Potrubí dilatuje a „plave“ cestou

nejmenšího odporu

Pokud teplotní dilatace potrubí nejsou pod

kontrolou, je zde hrozba destrukce závěsů

a neřízených pohybů potrubí

Ohyb a posun závitových tyčí

Pokles výšky

Dilatace

Půdorys trasy

www.hilti.cz 6

Příklad koncepce řešení

Spolehlivé řešení je takové, kde jsou dilatace v předem

stanovených místech a kde se s tímto efektem počítá

PB PB

www.hilti.cz 7

Pozor na případy, kdy jsou v jedné ose 2 pevné

body bez možnosti kompenzace !

Extrémní síly na pevný bod vlivem rozdílu teplot a

zamezení dilatací způsobí:

• zvlnění potrubí

• destrukci pevných bodů

! !

! !

! !

! !

www.hilti.cz 8

Mezi pevnými body je vždy třeba kompenzační

prvek

Použití pevných bodů bez možnosti

dilatace

U-kompenzátor

Osový kompenzátor

www.hilti.cz 9

Axiální

Cardan

Lateralní

Typy kompenzátorů

Přirozené kompenzátory

U-kompenzátor

Z-kompenzátor

L-kompenzátor

Osové kompenzátory

www.hilti.cz 10

Výpočet síly na pevný bod u přirozeného lomu

FOS

FT

FD

FOS = FD + FT (N),

kde FT je síla do pevného bodu od ostatních podpěr vlivem tření FT = mp . m . g

FD je odpor kompenzátoru vlivem dilatace

FT

www.hilti.cz 11

U osových kompenzátorů je nutné zajistit osové

vedení potrubí před i za kompenzátorem

X X

Dilatace Dilatace

Missing Fixed point coverage from one side cause

always irreversible damage

of the axial expansion joint and related axial guidance's and pipe

supports

Bez osových vedení je velké riziko zvlnění a destrukce kompenzátoru

Proto je třeba zajistit osové vedení před a za kompenzátorem

PB

PB

www.hilti.cz 12

Správné osové vedení v blízkosti osového

kompenzátoru

www.hilti.cz 13

FT

FOS = FD + FT + FP (N),

kde FP je síla od přetlaku v potrubí FP = pmax . A0

FT je síla do pevného bodu od ostatních podpěr vlivem tření FT = mp . m . g

FD je odpor kompenzátoru vlivem dilatace FD = k. L

Výpočet síly na pevný bod s osovým

kompenzátorem

FOS

FT

FD

FP

PB

PB

FOS

FD

www.hilti.cz 14

Příklad realizace řešení dilatací ve stoupačce

U-kompenzátor Osové vedení

www.hilti.cz 15

Již mnohokrát v realizaci nastaly problémy

právě u kompenzátorů

„vyosení“

kompenzátoru

www.hilti.cz 16

Půdorys trasy rozvodu vytápění

75 m

Kotelna

DN100

Příklad návrhu a rozmístění pevných bodů

50 m

30 m

ZADÁNÍ: Ocelové bezešvé potrubí,

Dimenze DN100 (ø108) a DN50 (ø60,3),

Potrubí tepelně izolováno minerální plstí

Teplotní spád 90/70°C

Instalační teplota 10°C

DN100

DN50

www.hilti.cz 17

Půdorys trasy rozvodu vytápění

75 m

Kotelna

DN100

Příklad návrhu a rozmístění pevných bodů

50 m

30 m

ZADÁNÍ: Ocelové bezešvé potrubí,

Dimenze DN100 (ø108) a DN50 (ø60,3) ,

Potrubí tepelně izolováno minerální plstí

Teplotní spád 90/70°C

Instalační teplota 10°C

PB1

DN100

DN50

www.hilti.cz 18

Půdorys trasy rozvodu vytápění

50 m

Kotelna

DN100

Příklad návrhu a rozmístění pevných bodů

PB3

PB2

25 m

50 m

30 m

ZADÁNÍ: Ocelové bezešvé potrubí,

Dimenze DN100 (ø108) a DN50 (ø60,3),

Potrubí tepelně izolováno minerální plstí

Teplotní spád 90/70°C

Instalační teplota 10°C

PB1

DN100

DN50

www.hilti.cz 19

Půdorys trasy rozvodu vytápění

50 m

Kotelna

∆l = 22,2 mm ∆l = 22,2 mm

DN100

Příklad návrhu a rozmístění pevných bodů

PB3

PB2

25 m

50 m

30 m

ZADÁNÍ: Ocelové bezešvé potrubí,

Dimenze DN100 (ø108) a DN50 (ø60,3),

Potrubí tepelně izolováno minerální plstí

Teplotní spád 90/70°C

Instalační teplota 10°C

PB1

2,7kN 2,7kN

2,4

6 m

DN100

DN50

Kluzné uložení MSG 1,75

Pevný bod MFP-1

www.hilti.cz 20

Půdorys trasy rozvodu vytápění

50 m

Kotelna

∆l = 22,2 mm

DN100

Příklad návrhu a rozmístění pevných bodů

PB3

25 m

50 m

30 m

ZADÁNÍ: Ocelové bezešvé potrubí,

Dimenze DN100 (ø108) a DN50 (ø60,3),

Potrubí tepelně izolováno minerální plstí

Teplotní spád 90/70°C

Instalační teplota 10°C

2,4

6 m

∆l = 22,2 mm ∆l = 22,2 mm

PB2 PB1

2,7kN 2,7kN 2,7kN

2,4

6 m

DN100

DN50

Kluzné uložení MSG 1,75

Pevný bod MFP-1

www.hilti.cz 21

Půdorys trasy rozvodu vytápění

50 m

Kotelna ∆l = 22,2 mm

DN100

Příklad návrhu a rozmístění pevných bodů

PB3

25 m

DN100

DN50

50 m

30 m

ZADÁNÍ: Ocelové bezešvé potrubí,

Dimenze DN100 (ø108) a DN50 (ø60,3),

Potrubí tepelně izolováno minerální plstí

Teplotní spád 90/70°C

Instalační teplota 10°C

2,4

6 m

∆l = 22,2 mm ∆l = 22,2 mm

PB2 PB1

2,7kN 2,7kN 2,7kN ∆l = 26,6 mm

∆l = 17,8 mm

2,8

2k

N

2,6

7k

N

2,4

6 m

2,7 m

2,2 m

Kluzné uložení MSG 1,75

Pevný bod MFP-1

www.hilti.cz 22

Pevný bod

ve stoupačce

Příklady technického řešení

Pevný bod

ze stropu

Pevný bod

pro chlazení

Pevný bod

u ocelového

sloupu

www.hilti.cz 23

Výhody řešení pomocí Hilti systému:

● Pevnostní prvky pro zavěšení potrubí

● Garance technických parametrů

jednotlivých prvků

● Široké portfolio pro náročné aplikace

● Jednoduchá a rychlá montáž

● Technické poradenství a návrhy řešení

● Návrhový software Hilti Profis Installation

(zdarma ke stažení) nebo mobilní aplikace

Fix point

Hilti je spolehlivý partner a pomocník při řešení široké škály aplikací