Сантехнические работы. Трубы. Инструменты и их рукоятки... ("Сделай сам" №3-4∙2007)

У ветрянок (B₁ или В₂) оборотов:

nВ₁ = n∙Б2∙ш/ш₄ = 212∙510/190 = 569

окружная скорость:

VВ₁ = π∙ДВ₁∙nВ₂ = 3,14∙0,475∙569 = 848 м/мин;

VB₂ = VB₁ = 848 м/мин.

У машины длина без козырька — 4100 мм, ширина — 2100 мм, высотой она 2000 мм.

Машину «Рвач» на фабриках часто использовали для разрыва верблюжьих и других свалков.

В отечественных трепальных агрегатах применяются также барабаны одинакового диаметра (рис. 86).

Рис. 86. Продольный разрез трепальной машины завода им. Первого августа:

_{А — решетка; В, B1, — питательные валики; a, a1 — колки; С — барабан; D — решетки; Н — ящик для мусора; Е — второй барабан; К — козырек}

Эта конструкция предназначена для тонкорунной, полутонкорунной шерсти, богатой жиропотом, но малопыльной. На современных фабриках работают трепальные машины тоже с двумя барабанами. Ручную подачу сырья на них давно заменили автопитателями (рис. 87).

Рис. 87. Автопитатель AG-34:

_{1 — бункер; 2 — горизонтальный транспортер; 3 — колковый транспортер; 4 — разравнивающий гребень; 5 — сбивающий барабан}

Одна из действующих ныне марок машин 2БТ-150-Ш, которая шире предшественниц и производительнее (рис. 88). Кроме того, здесь технологически улучшен процесс трепания.

Рис. 88. Двухбарабанная трепальная машина 1БЕ-150-Ш

Равномерный слой шерсти настилается на питательную решетку 1, движущуюся со скоростью 0,067-0,133 м/с. Питающие валики 2 (верхний рифленый, нижний гладкий) захватывают шерсть и подают ее в камеру трепания. Зажим в питающей паре создается двумя пружинами 3 и достигает 1,75 кН. Верхний валик вращается быстрее нижнего, благодаря чему обеспечивается распрямление и сдвиг клочков шерсти.

Первый барабан 4 с восемью колковыми планками вращается со скоростью 12,5 м/с, второй барабан 8 — со скоростью 14,3 м/с. Первый ударяет по клочкам шерсти, зажатым в питающих валиках, разрыхляет их на мелкие части и сбрасывает на колосниковую решетку 12, которая находится под ним, и протаскивает по колосниковой решетке. Таким образом, шерсть еще раз встряхивается и разрыхляется, некоторые примеси отделяются и через отверстия колосниковой решетки выпадают в бункер 13, откуда транспортером сор отводится из-под машин.

Потом шерсть колками первого барабана подается к колкам второго, этот барабан подхватывает ее, ударяет о призму 14 и опять проносит по колосниковой решетке к выходу 11. Разрыхленная и отчасти очищенная масса центробежной силой выбрасывается на отводящий транспортер. Козырек 10 гасит скорость сырья и изменяет траекторию его полета.

При передаче с первого барабана на второй отдельные жгуты шерсти могут задерживаться неподвижными колками 7, которые сообща с колками второго барабана разрыхляют волокна дополнительно.

Над барабанами установлена перфорированная перегородка 5, а сверху машина покрыта кожухом 9. Через два патрубка 6 в нем отсасывается пыльный воздух. Для остановки машины после выключения электродвигателя используется колодочный тормоз (рис. 89).

Рис. 89. Колодочный тормоз барабана

Внутри шкива 8, посаженного на вал первого барабана, стоят две алюминиевые колодки 9 с наклепанными на них тормозными накладками. При включении электродвигателя между накладками и шкивом 8 сохраняется зазор. С выключением электродвигателя в обмотку электромагнита 5 поступает ток, сердечник 6 втягивается и связанная с ним тяга 7 поворачивает рычаг 4 вокруг оси 3 против часовой стрелки. На этой же оси жестко закреплен кулачок 2, при повороте рычага он раздвигает колодки и прижимает их к шкиву, почему машина останавливает движение. Через 10–15 с реле отключает электромагнит, под давлением пружин 1 и 10 колодки возвращаются к первоначальному положению, поворачиваясь вокруг своей оси 11.

Окончание следует

СТРОИТЕЛЯМИ НЕ РОЖДАЮТСЯ

Сантехнические работы. Трубы

А.А. Савельев

Вместо предисловия

Государственный комитет Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу письмо от 19 июля 2000 г. № СК-3103/12

О преимущественном применении труб из полимерных материалов для трубопроводных систем различного назначения

Многолетний опыт эксплуатации трубопроводных систем различного назначения с использованием металлических труб выявил существенные недостатки их функционирования, главные из которых — коррозионные разрушения стенок труб и зарастание их внутренней поверхности.

Высокая аварийность трубопроводных систем жизнеобеспечения приводит к потерям до 40 % воды, 15–18 % тепла, 10–12 % нефтепродуктов и огромным ежегодным материальным затратам, связанным с ликвидацией аварии и необходимостью замены изношенных сетей. Долговечность большинства стальных трубопроводов не превышает 10 лет. Сегодня состояние трубопроводов — самое слабое звено в решении задач энергоресурсосбережения.

Надежность и долговечность трубопроводных систем может быть достигнута при использовании в напорных системах (свыше 1.5–2 МПа) металлических труб с защитными покрытиями, а в низконапорных и безнапорных системах — только неметаллических труб, особенно — труб из полимерных материалов.

В большинстве стран мира удельный вес трубопроводов из металла во внутренних инженерных системах не превышает 20–30 %. Остальной объем занимают трубы из полимерных материалов, отвечающие основным требованиям к трубопроводам: надежность, долговечность, экологическая безопасность, исключение потерь в системах, минимальные эксплуатационные затраты.

На заседании научно-технических советов в феврале 1997 г., марте 1998 г. и коллегии Госстроя России была одобрена деятельность ЗАО «Гекнта», НПО «Стройполимер», «Центросс», ТОО «Металлополимер», ЗАО «Газтурбпласт», ЦНИИСМ по внедрению на российском рынке труб из полимерных материалов отечественного производства, отвечающих техническим характеристикам лучших зарубежных аналогов. Трубы из этих материалов являются наиболее прогрессивными для монтажа систем горячего и холодного водоснабжения и систем отопления (включая напольное отопление).

В связи с вышеизложенным, в целях повышения надежности трубопроводов, применяемых во внутренних инженерных системах горячего и холодного водоснабжения и отопления, их долговечности и экологической безопасности, а также для комплексного решения задач энергоресурсосбережения Госстрой России рекомендует органам архитектуры и градостроительства, проектным организациям республик, краев и областей в составе Российской Федерации приоритетное применение полимерных, а также металлополимерных труб при проектировании и монтаже систем инженерного обеспечения зданий и трубопроводных систем различного назначения.

Трубы

Мы в общих чертах знаем, что трубы бывают водопроводные, отопительные, канализационные. В жилых домах в основном применяются стальные, медные или пластиковые трубы. Монополия стальных труб, незыблемая до середины XX века, в наше время нарушена. Сегодня с ними чаще всего конкурируют полимерные и реже, в связи со своей дороговизной, медные трубы.

В России для внутренних трубопроводных систем холодного и горячего водоснабжения и отопления до последнего времени в основном применялись стальные трубы и только для гибких подводок к приборам использовались полиэтилен и сплавы меди. Еще несколько лет назад в нашем сознании сидело крепкое убеждение в том, что труба может быть только железной. Но многолетний опыт эксплуатации показал, что стальные трубы подвержены коррозии, срок их эксплуатации невелик. Коррозия ухудшает качество воды и засоряет внутреннюю полость труб, уменьшая их пропускную способность и ухудшая работу различных сантехнических устройств.

Быстрое проникновение современных строительных технологий на рынок не могло не коснуться инженерного оборудования зданий. Сегодня уже не нужно убеждать кого-либо в преимуществах применения современных полимерных трубопроводов. В последний десяток лет ситуация изменилась кардинально. На рынке появилось множество трубопроводов, различающихся не только материалом, но и способом соединения элементов системы друг с другом. На сегодняшнем строительном рынке представлен практически весь ассортимент существующих в мире трубопроводов.

Однако многообразие материалов и технологий часто вводит в растерянность не только неопытных застройщиков, но и специалистов-сантехников. Сориентироваться в этом изобилии весьма сложно, так как применение какой-то технологии требует определенных затрат, а неудачный выбор может привести к потере времени и вложенных средств.

Наибольшее распространение на российском рынке пластмассовых труб получили трубы из полипропилена и металлополимерные трубы. У каждого из этих видов труб существуют свои достоинства и недостатки. Основное преимущество полипропиленовых труб перед металлополимерными — в их более низкой стоимости. Несмотря на конструктивные различия оба вида труб выполняют в основном одинаковые задачи и предназначены для холодной, горячей воды и отопления. Правда, для систем центрального отопления по своим свойствам полипропиленовые трубы применяться не могут — чтобы прослужить десятки лет, температура воды в них не должна превышать 75 °C. Поэтому область их применения пока ограничена трубопроводами холодного и горячего водоснабжения.

Металлополимерные трубы представляют собой сложную конструкцию, состоящую из пяти слоев: из «сшитого» (модифицированного) полиэтилена, клеевой прослойки, слоя алюминиевой фольги, клеевой прослойки и защитной оболочки из полиэтилена. Алюминиевая фольга практически не влияет на эксплуатационные параметры труб — рабочее давление и температуру. Жидкость внутри трубы перемещается не по алюминиевой, а по пластмассовой трубе, и поэтому именно свойства сшитого полиэтилена определяют эксплуатационные параметры трубы. Главная задача алюминиевой прослойки — создание диффузионного барьера, препятствующего проникновению кислорода из атмосферы внутрь трубы. Другое назначение алюминиевой прослойки — частичная компенсация теплового расширения полимерной трубы. Так как коэффициент линейного теплового расширения у полимеров в 10–12 раз выше, чем у стали, то при эксплуатации в системах горячего водоснабжения и отопления в металлополимерных трубах возникает внутреннее напряжение, которое должна уравновесить клеевая прослойка. В процессе эксплуатации различные слои трубы расширяются по-разному. В результате происходит расслоение труб в процессе эксплуатации. Еще более уязвимы позиции металлополимерных труб к замораживанию. При расширении воды внутри трубы вследствие замерзания происходит деформация алюминиевой фольги и опасность разрыва сварного шва во внутренней полипропиленовой трубе.

Однако при выборе материала трубопровода простота эксплуатации и монтажа пластмассовых труб оказывает решающее значение над всеми другими видами труб. Проблема линейного расширения пластмассовых труб в стояках легко решается с помощью специальных компенсаторов. Функции компенсации линейного удлинения, выполняемые алюминиевой фольгой, имеют смысл лишь при открытой прокладке труб в системах отопления, где протяженность трубопроводов достаточно большая. В системах холодного водоснабжения и в теплых полах (там трубы замоноличивают в бетон) компенсация и вовсе не нужна.

Зарубежный опыт строительства полностью исключает открытую прокладку внутренних санитарных систем. Трубопроводы прокладывают в специальных коробах и каналах, что обеспечивает удобный доступ к ним, а также скрывает от глаз «изгиб» труб вследствие теплового расширения, который никак не сказывается на их эксплуатационных характеристиках, но кажется неэстетичным при прокладке труб на открытой поверхности стены.

Интересно сделать анализ существующих на строительном рынке пластмассовых труб (табл. 1). Анализ показывает, что в последние годы предлагается полная номенклатура пластмассовых труб. Во внутренних санитарно-технических системах зданий используют трубы из полиэтилена и сшитого полиэтилена, полипропилена, полибутилена, поливинилхлорида, хлорированного поливинилхлорида, а также композиты на основе полиэтилена, полипропилена и полибутилена. Все группы полимерных материалов характеризуются примерно одинаковой стойкостью к давлению и температуре. Так, например, все трубопроводы для горячего водоснабжения рассчитаны на максимальную рабочую температуру до 75 °C, а для отопления — 90 °C при давлении до 0,6 МПа с учетом 25-летней эксплуатации. Но способы соединений и физические свойства труб, выполненных из этих материалов, резко различаются.

Самым распространенным материалом для систем холодного водоснабжения является полиэтилен (ПЭ). При высоких температурах прочность полиэтилена падает, и он переходит в пластично-вязкое состояние. Полиэтилен быстро стареет под действием прямых солнечных лучей. Поэтому при использовании полиэтиленовых труб в наружных открытых сетях их стабилизируют, наполняя полимер сажей. Полиэтиленовые трубы эластичные и при малом диаметре поставляются в бухтах.

Одним из наиболее распространенных материалов является сшитый полиэтилен (ПЭС, РЕХ). Сшивание полиэтилена производят физическим и химическим способами, что позволяет получать материалы с разными физическими свойствами. Они могут эксплуатироваться при температуре до 95 °C и при рабочем давлении до 2 МПа (20 атмосфер). При таких параметрах трубы РЕХ можно рекомендовать как для систем водоснабжения (холодного и горячего), так и для отопления в многоэтажных домах. Из всех пластмассовых труб именно трубы из сшитого полиэтилена наиболее широко используют в системах напольного отопления. Монтаж систем из труб РЕХ осуществляют в разъемных и неразъемных вариантах. Разъемные соединения выполняют с помощью латунных фитингов (муфт, угольников, ниппелей, тройников) с уплотняющими устройствами в виде накидных гаек, цанговых устройств и т. п. Неразъемные соединения делают с помощью фитингов и обжимаемых муфт. Соединение герметизируют с помощью легких ручных обжимных прессов. Следует учитывать, что надежное и долговечное соединение можно обеспечить, используя только фитинги, специально рекомендуемые производителем труб.

Трубы из линейного полиэтилена низкой плотности PELLD (PEL) более дешевые и более гибкие по сравнению с трубами из сшитого полиэтилена и пригодны к использованию в системах холодного водоснабжения.

Полипропиленовые (ПП) трубы более жесткие, системы из них собирают при помощи фитингов: уголков, тройников и т. п. Системы из ПП-труб неразъемные. Они монтируются методом диффузионной сварки. Для устройства тонких ответвлений от магистрали с большим диаметром имеются специальные фитинги. Для сочленения ПП-труб с металлическими деталями (кранами, смесителями) изготовляют специальные фитинги с запрессованными в них латунными элементами. Полипропиленовые трубы с успехом можно использовать для внутренних систем подачи холодной и горячей воды и для отопительных систем в индивидуальном коттеджном строительстве. В таких случаях долговечность систем достигает 50 лет. Для внутренних систем холодного и горячего водоснабжения используют наиболее теплостойкую разновидность полипропилена — рандом сополимер (тип 3).

Трубы делятся на три категории:

PN10 — тонкостенный вариант, предназначенный только для холодной воды, номинальное давление 1 МПа;

PN20 — универсальная труба, применяется как для холодного, так и для горячего водоснабжения;

PN25 — трубы, армированные алюминиевой фольгой; предназначение — для низкотемпературных систем отопления (до 75 °C).

Полибутилен (ПБ) — хорошо зарекомендовавший себя материал для труб отопления и горячего водоснабжения. Основными преимуществами этих труб являются: возможность их сваривания при стыковании труб и фитингов и более чем 50-летний срок эксплуатации при температуре 70 °C.

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ, ПВХХ). могут эксплуатироваться при температуре до 60 °C, а из хлорированного поливинилхлорида — до 95 °C. Эти трубы негорючие и обладают более низким коэффициентом линейного термического расширения по сравнению с трубами перечисленных выше материалов. Поливинилхлорид более жесткий, более химически- и светостойкий полимер, чем полиэтилен. Оптимальная область применения труб из полиэтилена и поливинилхлорида — в системах водоснабжения и локальных канализационных сетях, работающих без давления. Главнейшие преимущества полимерных труб — малый вес, гладкость стенок, коррозионная стойкость, простота монтажа. Такие трубы можно резать простой ножовкой: сети из них легко собирают вручную с помощью раструбов, муфт и фитингов, имеющих резиновые уплотняющие кольца. Сети из поливинилхлоридных труб можно собирать также с помощью клеев и сварки. Фирмы выпускают богатый ассортимент фитингов: уголков, тройников, переходников и т. п. Еще одна рациональная область применения поливинилхлоридных труб — водоотводящие системы с крыш.

Композитные (металлопластик) трубы появились на строительном рынке в начале 80-х годов. Основное преимущество многослойных композитных труб в системах водоснабжения и отопления — снижение до нормы кислородопроницаемости. Материал имеет хорошую прочность на разрыв в сочетании с гибкостью и коррозийной стойкостью. Композитные трубы используют как для систем водоснабжения, так и отопления. Режим эксплуатации: давление до 1,0 МПа, температура до 90 °C. Большинство композитных трубных систем представляет собой комбинацию сшитый полиэтилен — алюминий. Но на рынке уже имеются композитные трубы полипропилен — алюминий с наружными диаметрами 16, 20, 25, 32 и 40 мм. Существуют два вида металлополимерных труб. В одном случае алюминиевая труба находится в середине сечения трубы из РЕХ и все слои соединены клеевыми прослойками. В другом случае алюминиевая оболочка находится близко к наружной поверхности и сверху ее защищает лишь тонкий слой полимера. Металлополимерные трубы имеют в пять раз более низкий коэффициент линейного расширения. Из таких труб хорошо монтируются сложные по конфигурации системы, всевозможные подводки, например к тепловым приборам. Металлополимерные трубы эффективны в открытой проводке, в особенности для подключения различных приборов (радиаторов, водонагревателей и т. п.).

Достоинства и недостатки полимерных трубопроводов

Достоинства:

— полное отсутствие коррозии и накипи в процессе эксплуатации трубопровода;

— не требуется окраска;

— меньший (по сравнению с металлическими трубами) уровень шума потока жидкости;

— полная герметичность соединений;

— не проводят блуждающие токи;

— вес полимерного трубопровода в несколько раз меньше веса аналогичного трубопровода, смонтированного из металлических конструкций;

— в полимерных трубах, вследствие физических свойств материала, обеспечиваются лучшие, чем в металлических трубах, условия для протекания жидкости. Кроме того, проходное сечение грубы не сужается в течение всего срока эксплуатации;

— высокая химическая устойчивость трубопроводов;

— допустимое рабочее давление до 25 атм.;

— максимально допустимая температура протекающей жидкости — до 95 С (кратковременно — до 115 °C);

— система не разрушается при замерзании жидкости в трубах;

— срок службы трубопровода — свыше 50 лет;

— в процессе монтажа трубопроводов применяется уникальная техника соединения: сварка материала в единое целое (в сварном соединении отсутствуют сварные швы), что обеспечивает полную герметичность конструкций;

— процесс сварки занимает малый промежуток времени. Например, время сварки труб диаметром 20 мм составляет 9 секунд. При этом соединение можно вводить в эксглуатацию сразу же после сварки;

— в процессе монтажа металлопластиковых трубопроводов используются уникальные обжимные фитинги, позволяющие собрать трубопровод даже необученному человеку;

— компоненты трубопровода изготавливают из полимера — материала, не наносящего вред окружающей среде. Ни при его обработке, ни при утилизации отходов не образуются экологически вредные вещества;

— наличие диффузионного барьера в металлополимерных трубах в виде слоя алюминиевой фольги, является отличным техническим решением, позволяющим надежно защитить дорогостоящие и ответственные элементы систем отопления (котлы, теплообменники, насосы, радиаторы) от агрессивного воздействия кислорода.

Недостатки:

— в основной своей массе полимерные трубопроводы изготавливают из горючих материалов. Поэтому СНиП рекомендует устанавливать трубопровод в закрытой нише стены или пола;

— у всех полимерных трубопроводов большой коэффициент теплового линейного расширения, на трубопроводах значительной протяженности нужно устраивать тепловые компенсаторы.