U-образный кронштейн, методика расчета

[Pokemon]

при нагреве с 20° до 980° будет более 109 мм.

В самой трубе будет находиться продукт, расчетная температура стенки трубы 580 градусов. Для этой температуры и для материала коэффициент альфа принял 18, поэтому температурное удлинение получилось да, около 100 мм.
Материал будет импортный - аустенитная нержавейка. Если переводить на нашу систему обозначений, то сталь 08Х18Н10Б.

А 980 градусов - это расчетная температура самого кронштейна, а не труб.

[p3452]

"Чем дальше в лес, ..." - с чего, вдруг "кронштейн" имеет температуру, почти вдвое выше, чем труба?
Ну, да ладно - это Ваши "тараканы", сами с ними и разбирайтесь...

При столь скудной информации, возможно, предпочтительно сочетать нижние, скользящие поры с хомутами по вертикали и отказаться от "подвеса".

[Валерий Изранов]

Pokemon,
1 а действительно ли трубы диаметром 160 мм и длиной 9 метров
нужно вешать вертикально? Обычно их кладут горизонтально.
2 какой теплоноситель собираетесь использовать для температуры 580 град
и какое внутри трубы будет давление?

[СВ]

 Думается, при значительных перемещениях эта "гармошка " будет деформироваться не строго в вертикальной плоскости (как нарисовано), а выходить из неё, и тогда начнёт нагружаться только ОДНА сторона/резьба этой подвесной "стремянки". Думается. сначала нужно найти правильную схему компенсации удлинения, т.е. понять куда пойдут части трубы при деформации, от этого определится и подвеска. А показанная подвеска - явно для недеформируемой трубы.
- - -
Как минимум, при использовании именно "стремянок" - в нижней части должен быть изрядный горизонтальный участок (определяемый максимальным перемещением трубы вбок). Либо наоборот: большую жёсткость подвески в боковом направлении - чтобы труба деформировалась строго в вертикальной плоскости. Но скорее (потому что изрядно проще) - делать на одной шпильке, с возможность качания при перемещении трубы.

[Pokemon]

Ваша схема проигрывает, во многом, стандартной схеме: хомуты + регулируемый, по высоте, стержень + шарнирное крепление стержня к хомутам.

Можете уточнить, про какую схемы вы вот здесь говорите? Возможно пример или рекомендуемая литература?

[Pokemon]

с чего, вдруг "кронштейн" имеет температуру, почти вдвое выше, чем труба?

В трубе нагревается "холодный" продукт, который и берет тепло на себя. А кронштейн - просто "железка", которая нагревается.
По нормативу у кронштейнов минимальная расчетная температура 980 градусов. А для трубы уже теплотехники определили расчетную температуру стенки, здесь я пока не уточню.

Какая температура у кастрюли, в которой нагревается вода дома на плите? Она имеет температуру огня? Или всё же ниже, температуру близкую к температуре воды?

[Pokemon]

Как минимум, при использовании именно "стремянок" - в нижней части

В нижней части не опора, а направляющая. Трубе будет куда удлиниться вниз на 101 мм, для этого там закладывается пространство.

[СВ]

Какая температура у кастрюли, в которой нагревается вода дома на плите? Она имеет температуру огня? Или всё же ниже, температуру близкую к температуре воды?

Жаль, нет сейчас паровозников, это именно их работа, с трубами в котле.
- - -

Как минимум, при использовании именно "стремянок" - в нижней части должен быть изрядный горизонтальный участок (определяемый максимальным перемещением трубы вбок).

в нижней части  не трубы, а стремянки, там, где стремянка изогнута на 180°.

[Pokemon]

Кстати, а где «воздушник»? Как будете избавляться от воздушной пробки?

Уточню, что тема про кронштейн, а не про трубопровод.

[Валерий Изранов]

Кстати, а где «воздушник»? Как будете избавляться от воздушной пробки?

Судя по всему, внутри трубы будет циркулировать расплавленное олово.

[YNA]

Наверное Галий. Температура плавления 30 гр. (плавится в руке), температура кипения 2200 гр. Непревзойдённый охладитель с таким невероятным диапазоном жидкого состояния. 

[алексst]

Вы, главное, не расстраивайтесь. Ведь мы даже не знаем, что у Вас спрашивать. Мы совершенно не знаем того, в каких условиях находитесь Вы. Вы отвечаете на наши вопросы и у нас появляются новые.
Например, после того, как «гармошку» нарисовали в ответе, ещё вопросы появились. Дело в том, что трубы при нагреве будут удлиняться не только вниз, но и «вширь». То есть, в месте отводов они тоже будут увеличиваться и расстояние между вертикальными участками труб тоже будет увеличиваться. А подвесы закреплены жёстко. И хорошо, если расстояние между подвесами при нагреве тоже будет увеличиваться на такую же величину. А, если, нет? Тогда в опорах появится боковая сила F1 и кроме растяжения ещё и изгиб.

Поэтому, я бы, среднюю опору закрепил жёстко, а остальные сделал подвижными. Чтобы не морочить голову с излишними расчётами с непредсказуемыми силами. А то ещё трубы как верёвки в жгут свернутся.

[алексst]

Судя по всему, внутри трубы будет циркулировать расплавленное олово.

А, чо, ежели олово, то воздушных пробок не буить?

[алексst]

Уточню, что тема про кронштейн, а не про трубопровод.

Ну, дык, я просто из любопытства. Интересно же как такую "гармошку" в таких жёстких условиях развоздушивать будут. Я с такими сложными задачами никогда не сталкивался. Тут одна петля "вниз концами" (и концы то по три метра) мозги может вынести. У меня, в общем то, собственный интерес. Вдруг, этот метод в моей жизни пригодится.

[Pokemon]

и расстояние между вертикальными участками труб тоже будет увеличиваться.

Длина 9 метров довольно большая. Думаю, что конструкция получится не сильно жесткой, чтобы компенсировать горизонтальное температурное удлинение... т.е. трубы будут уходить от параллельности друг другу и поворачиваться под небольшим углом. Поправьте меня, если ошибаюсь.

Можно попробовать определить силу, которая должна повернуть трубу для компенсации горизонтального температурного расширения.

[Pokemon]

Ну, дык, я просто из любопытства.

Это хорошо. Я же в первом сообщении писал про советы и критику.

[СВ]

Длина 9 метров довольно большая. Думаю, что конструкция получится не сильно жесткой, чтобы компенсировать горизонтальное температурное удлинение... т.е. трубы будут уходить от параллельности друг другу и поворачиваться под небольшим углом. Поправьте меня, если ошибаюсь.

Про  9 метров: это
1 -  от одной заделки трубы до другой
2 - или же длина "развёртки"?
 Полагаю для 1:
А - если нет ограничений в вертикальной плоскости, то труба изогнётся условно дугой неопределённой формы (на виде СВЕРХУ), в средней части параллельность останется.
Б - если это ограничение есть и труба на концах жёстко заделана, то будет как вы говорите.
Если же труба короткая, гофров мало (вар.2), то будет как вы говорите.
- - -
Покажите всё-таки ОБЩУЮ картинку положения трубы в устройстве.

[СВ]

Поэтому, я бы, среднюю опору закрепил жёстко, а остальные сделал подвижными. Чтобы не морочить голову с излишними расчётами с непредсказуемыми силами. А то ещё трубы как верёвки в жгут свернутся.

Если принять, что в вертикальной плоскости труба не перекашивается, а крайние концы довольно короткие (т.е. у них будет малое удлинение), то при нагреве все эти изгибы (центры радиусов) останутся ПОЧТИ на месте (чуть-чуть сдвинутся к центру), будут только изгибаться вертикальные участки, т.к. они все находятся в одинаковых условиях.
Т.е.

трубы будут уходить от параллельности друг другу и поворачиваться под небольшим углом.

Чтобы при нагреве трубы не двигались вверх (и не отрывались от стремянок) , концы труб должны быть наверху, а не посредине. Чем концы труб (крайние горизонтальные участки) короче, тем хуже ситуация при подводе посредине, и тем более не внизу; при длинных концах ещё терпимо, но всё равно в заделке труб будет сильный напряг.

[алексst]

Длина 9 метров довольно большая. Думаю, что конструкция получится не сильно жесткой, чтобы компенсировать горизонтальное температурное удлинение... т.е. трубы будут уходить от параллельности друг другу и поворачиваться под небольшим углом. Поправьте меня, если ошибаюсь.

Можно попробовать определить силу, которая должна повернуть трубу для компенсации горизонтального температурного расширения.

Давайте обратимся к опыту предков. Они старались не сопротивляться температурным расширениям. Они их «пропускали». Сдерживать температурные расширения – совершенно неблагодарная задача. Поломается или «сдерживатель», или то, «что сдерживают». Посмотрите на всё «нагревающееся». Например, теплосеть. Или котёл отопительный или паровой. Если у котла есть три опоры, то только одна из них крепится к фундаменту жёстко, остальные – плавающие. И на этих опорах ещё и линейки стоят для контроля расширения котла.
Давайте посмотрим какие напряжения у Вас возникнут в трубе.
1.    Напряжения от внутреннего давления. Ну, что? Никуда от них не деться. Придётся терпеть.
2.    Напряжения от теплового расширения. При компенсации удлинения труб (опоры то жёсткие). Совершенно ненужные напряжения, от которых можно избавиться, изменив конструкцию опор.

Даже если сумма этих двух напряжений не превысит допустимые, то всё равно зачем нагружать металл трубы «ненужной работой»? Пусть в запас пойдёт. У Вас очень жёсткие условия. И, при этом, не нужно даже пробовать определять силу, возникающую при температурном расширении, которую надо сдерживать.

Можете уточнить, про какую схемы вы вот здесь говорите? Возможно пример или рекомендуемая литература?

Наберите в поисковике «подвесная подвижная опора трубопровода типовая конструкция». Я думаю, это имели в виду.

[СВ]

Совершенно ненужные напряжения, от которых можно избавиться, изменив конструкцию опор.

Напрашивается ввод труб сделать с одной стороны.