Compensatoarele de dilatatie sunt elementele de conducta care, datorita constructiei lor, pot prelua deformatii mari ale sistemului, fara a crea in peretii conductei tensiuni periculoase, si pot asigura totodata rezistenta si etanseitatea conductei.
Dupa principiul de functionare a lor se deosebesc:
– compensatoare bazate pe elasticitatea materialului: din tevi indoite, lenticulare, in forma de burduf etc;
– compensatoare cu elemente rigide: cu presetupa.
Compensatoarele din tevi indoite sunt foarte raspandite in constructia conductelor, datorita:
– unei capacitati relativ mari de compensare (pana la 400 mm);
– solicitarii mici care incarca reazemele;
– usurintei de executie a lor;
– robustetei si simplitatii lor in exploatare.
Dezavantajele lor constau in:
– gabaritul lor mare, care complica rezemarea lor, necesitand spatii mari de amplasare;
– rezistente hidraulice mari l acurgerea fluidului;
– aparitia fenomenului de oboseala in materialul compensatorului.
Asemenea compensatoare se executa din tevi de otel, cupru, alama, aluminiu sau PCV. Dupa formarea indoiturilor compensatoarele pot fi: netede, cu cute sau ondulate.
Compensatoarele netede se executa din tevi cu diametrul pana la 250 mm, pentru diametre mai mari procesul de indoire devenind foarte dificil.
Compensatoarele cu cute sunt rationale numai la tevi de otel cu diametre peste 100 mm, deoarece flexibilitatea lor intrece pe a celor netede, iar executia este mai simpla si mai ieftina, evitand subtierea peretelui tevii. Rezistenta lor hidraulica depaseste cu circa 50% pe a celor netede.
Compensatoarele ondulate au o capacitate si mai mare decat a celor cu cute si o rezistenta hidraulica la curgerea fluidului de circa 2.5 ori mai mare decat a celor netede; executia lor este greoaie si scumpa.
Dupa forma axei de simetrie, se deosebesc compensatoare in forma de lira si in forma de U.
Compensatoarele in forma de lira se folosesc la conductele metalice si la cele de PCV, avand diametrul exterior sub 60 mm.
Compensatoarele in forma de U prezinta unele avantaje fata de cele in forma de lira, prin aceea ca:
– indoirea lor este mai usoara si mai ieftina;
– flexibilitatea este mai buna.
Compensatoarele lenticulare isi bazeaza functionarea pe elasticitatea la incovoiere a placilor circulare; sunt mai des folosite la conductele care lucreaza cu vacuum sau la presiuni pana la 6 kgf/cm2 si diametre de conducte care depasesc 150 mm. Ele pot fi confectionate din otel, cupru sau aluminiu; avantajul compensatoarelor de acest tip consta in compactitatea constructiei lor si in deservirea lor simpla, din care cauza sunt folosite indeosebi acolo unde spatiul de montare nu permite folosirea altor tipuri.
Dezavantajele lor constau in:
– capacitatea relativ mica de compensare a unei unde; cresterea capacitatii, prin montarea in serie a mai multor unde, este limitata de aparitia flexibilitatii axiale a conductei si de deformatia neuniforma a undelor (cele extreme fiind mai solicitate);
– presiunile reduse la care sunt folosite; presiuni mai mari impun grosimi mari ai peretilor lentilei, care scad simtitor capacitatea de compensare;
– posibilitatea acumularii condensatului in cutele compensatorului, de unde trebuie evacuat, pentru a se evita socurile hidraulice si inghetul;
– aparitia fenomenului de oboseala in material;
– rezistenta hidraulica mare pe care o opune la curgerea fluidului, din cauza formarii turbioanelor;
– executia lor relativ complicata.
Compensatoarele cu presetupa nu isi bazeaza preluarea dilatarilor pe deformatiile elastice ale elementelor sale. Functionarea lor este asemanatoare cu a unei imbinari cu presetupa.
Folosirea acestor compensatoare, executate din otel turnat sau prin sudura, se face pana la presiunea de 16 kgf/cm2. De obicei, insa ele sunt folosite pe conductele din materiale putin elastice: ca fonta, fonta silicioasa, sticla, ceramica, faolitul etc., si care nu prezinta pericol de gripare din cauza ruginirii.
Dupa modul de constructie al acestora, ele pot prelua dilatari numai dintr-o parte sau din ambele parti. Corpul lor se fixeaza, de obicei, pe un reazem fix, iar la constructia lor trebuie luate masuri pentru limitarea deplasarilor tubului, pentru ca, in cazuri accidentale, acesta sa fie impiedicat sa iasa din corp.
Avantajul principal al acestor compensatoare il constituie capacitatea lor mare de compensare (300 mm si uneori mai mult), precum si gabaritul lor redus.
Dezavantajele lor sunt aeclea ale imbinarii cu presetupa, expuse in categoria a patra, la care se mai adauga:
– eforturil emari axiale transmise reazemelor;
– funcitonarea nesigura, din cauza posibilitatii intepenirii elementelor mobile (cauzele acestei intepeniri pot fi: montarea necoxiala a corpului si tubului cu restul conductei, tasarea unuia din reazeme in cursul exploatarii, aparitia unor eforturi sulpimentare neaxiale sau depunerile de piatra sau rugina pe elementele sale).