Hydraulický výpočet plynovodu: metódy a metódy výpočtu + príklad výpočtu

Kódex postupov pre projektovanie a výstavbu všeobecné ustanovenia pre projektovanie a výstavbu plynových rozvodov z kovových a polyetylénových rúr všeobecné ustanovenia a výstavbu plynových rozvodov z ocele a

VÝPOČET PRIEMERU PLYNOVODU A PRÍPUSTNÁ STRATA TLAKU

3.21 Priepustnosť plynovodov je možné odvodiť z podmienok na vytvorenie pri maximálnej prípustnej tlakovej strate plynu v prevádzke najhospodárnejšieho a najspoľahlivejšieho systému, ktorý zabezpečuje stabilitu prevádzky jednotiek hydraulického štiepenia a riadenia plynu (GRU). , ako aj prevádzka spotrebiteľských horákov v prijateľných rozsahoch tlaku plynu.

3.22 Výpočtové vnútorné priemery plynovodov sa určujú na základe podmienky zabezpečenia nepretržitej dodávky plynu všetkým odberateľom v hodinách maximálneho odberu plynu.

3.23 Výpočet priemeru plynovodu by sa mal vykonávať spravidla na počítači s optimálnym rozložením vypočítanej tlakovej straty medzi úseky siete.

Ak je nemožné alebo nevhodné vykonať výpočet na počítači (chýba vhodný program, oddelené úseky plynovodov a pod.), je dovolené vykonať hydraulický výpočet podľa nižšie uvedených vzorcov alebo podľa nomogramov (príloha B ) zostavené podľa týchto vzorcov.

3.24 Odhadované tlakové straty vo vysokotlakových a stredotlakových plynovodoch sú akceptované v rámci tlakovej kategórie prijatej pre plynovod.

3.25 Predpokladané celkové straty tlaku plynu v nízkotlakových plynovodoch (od zdroja dodávky plynu po najvzdialenejšie zariadenie) nie sú vyššie ako 180 daPa, z toho 120 daPa v distribučných plynovodoch, 60 daPa vo vstupných plynovodoch a vnútorných plynovodov.

3.26 Hodnoty vypočítanej tlakovej straty plynu pri projektovaní plynovodov všetkých tlakov pre priemyselné, poľnohospodárske a domáce podniky a verejné služby sú akceptované v závislosti od tlaku plynu v mieste pripojenia, berúc do úvahy technické charakteristiky plynové zariadenie prijaté na inštaláciu, bezpečnostné automatizačné zariadenia a režim automatizácie riadenia procesov tepelných jednotiek.

3.27 Pokles tlaku v časti plynovej siete možno určiť:

- pre siete stredného a vysokého tlaku podľa vzorca

- pre nízkotlakové siete podľa vzorca

– pre hydraulicky hladkú stenu (platí nerovnosť (6):):

- pri 4000 100 000

3.29 Predpokladaná spotreba plynu v úsekoch vonkajších nízkotlakových distribučných plynovodov s nákladmi na cestu plynu sa určí ako súčet nákladov na tranzit a 0,5 ceny za plyn v tomto úseku.

3.30 Pokles tlaku v miestnych odporoch (kolená, T-kusy, uzatváracie ventily atď.) je možné zohľadniť zvýšením skutočnej dĺžky plynovodu o 5 – 10 %.

3.31 Pre vonkajšie nadzemné a vnútorné plynovody sa odhadovaná dĺžka plynovodov určuje podľa vzorca (12)

3.32 V prípadoch, keď je dodávka plynu LPG dočasná (s následným prechodom na dodávku zemného plynu), sa plynovody navrhujú s možnosťou ich budúceho využitia na zemný plyn.

Množstvo plynu sa v tomto prípade určí ako ekvivalentné (z hľadiska výhrevnosti) odhadovanej spotrebe LPG.

3.33 Pokles tlaku v potrubiach kvapalnej fázy LPG je určený vzorcom (13)

Pri zohľadnení antikavitačnej rezervy sú akceptované priemerné rýchlosti kvapalnej fázy: v sacích potrubiach - nie viac ako 1,2 m / s; v tlakových potrubiach - nie viac ako 3 m / s.

3.34 Výpočet priemeru plynovodu LPG v plynnej fáze sa vykonáva v súlade s pokynmi pre výpočet plynovodov na zemný plyn zodpovedajúceho tlaku.

3.35 Pri výpočte vnútorných nízkotlakových plynovodov pre obytné budovy je dovolené určiť stratu tlaku plynu v dôsledku miestnych odporov vo výške,%:

- na plynovodoch zo vstupov do budovy:

- na vnútrobytových rozvodoch:

3.37 Výpočet kruhových sietí plynovodov by sa mal vykonávať s prepojením tlakov plynu v uzlových bodoch projektových kruhov. Problém straty tlaku v krúžku je povolený až do 10%.

3.38 Pri vykonávaní hydraulického výpočtu nadzemných a vnútorných plynovodov s prihliadnutím na mieru hluku vznikajúceho pohybom plynu je potrebné pri nízkotlakových plynovodoch uvažovať s rýchlosťou pohybu plynu najviac 7 m/s, 15 m/s pre stredotlakové plynovody, 25 m/s pre tlakové vysokotlakové plynovody.

3.39 Pri vykonávaní hydraulického výpočtu plynovodov, vykonávaného podľa vzorcov (5) - (14), ako aj pomocou rôznych metód a programov pre elektronické počítače zostavených na základe týchto vzorcov, odhadovaný vnútorný priemer plynovodu by mala byť predbežne určená vzorcom (15)

Hydraulický výpočet plynovodu: metódy a metódy výpočtu + príklad výpočtu

Pre bezpečnú a bezporuchovú prevádzku dodávky plynu musí byť navrhnutá a vypočítaná

Je dôležité dokonale vybrať potrubia pre potrubia všetkých typov tlaku, čím sa zabezpečí stabilná dodávka plynu do zariadení

Aby bol výber potrubí, armatúr a zariadení čo najpresnejší, vykoná sa hydraulický výpočet potrubia. Ako to urobiť? Priznajte sa, že sa v tejto veci príliš nevyznáte, poďme na to.

Ponúkame Vám zoznámenie sa so starostlivo vybranými a dôkladne spracovanými informáciami o výrobných možnostiach. hydraulický výpočet pre plynovodné systémy. Pomocou nami prezentovaných údajov zabezpečíme dodávku modrého paliva s požadovanými tlakovými parametrami do zariadení. Starostlivo overené údaje vychádzajú z regulácie regulačnej dokumentácie.

Článok podrobne popisuje princípy a schémy výpočtov. Je uvedený príklad vykonania výpočtov. Ako užitočný informačný doplnok slúžia grafické aplikácie a videonávody.

Prečo je potrebné vypočítať plynovod

Výpočty sa vykonávajú vo všetkých úsekoch plynovodu, aby sa identifikovali miesta, kde sa pravdepodobne objavia možné odpory v potrubiach, ktoré menia rýchlosť dodávky paliva.

Ak sú všetky výpočty vykonané správne, potom je možné vybrať najvhodnejšie zariadenie a vytvoriť ekonomický a efektívny návrh celej konštrukcie plynového systému.

To vám ušetrí zbytočné, nadhodnotené ukazovatele počas prevádzky a náklady v stavebníctve, ktoré by mohli byť pri plánovaní a inštalácii systému bez hydraulického výpočtu plynovodu.

Je tu lepšia možnosť výberu požadovaného prierezu a potrubných materiálov pre efektívnejšie, rýchlejšie a stabilnejšie zásobovanie modrým palivom do plánovaných bodov plynovodného systému.

Je zabezpečený optimálny prevádzkový režim celého plynovodu.

Developeri získavajú finančné výhody z úspor na nákupe technického vybavenia a stavebného materiálu.

Vykoná sa správny výpočet plynovodu s prihliadnutím na maximálne úrovne spotreby paliva počas období hromadnej spotreby. Zohľadňujú sa všetky priemyselné, komunálne, individuálne potreby domácností.

Stanovenie počtu kontrolných bodov plynu hydraulického štiepenia

Kontrolné body plynu sú navrhnuté tak, aby znižovali tlak plynu a udržiavali ho na danej úrovni bez ohľadu na prietok.

Pri známej odhadovanej spotrebe plynného paliva určí mestská časť počet hydraulického štiepenia na základe optimálneho výkonu hydraulického štiepenia (V=1500-2000 m3/hod) podľa vzorca:

n = , (27)

kde n je počet hydraulického štiepenia, ks;

V_R — odhadovaná spotreba plynu mestskou časťou, m3/hod.;

V_veľkoobchod — optimálna produktivita hydraulického štiepenia, m3/hod;

n=586,751/1950=3,008 ks.

Po určení počtu staníc hydraulického štiepenia sa ich umiestnenie plánuje na všeobecnom pláne mestskej časti, pričom sa inštaluje v strede splyňovanej oblasti na území štvrtí.

Prehľad programu

Pre pohodlie výpočtov sa používajú amatérske a profesionálne výpočtové programy hydrauliky.

Najpopulárnejší je Excel.

Môžete použiť online výpočet v Excel Online, CombiMix 1.0 alebo online hydraulickú kalkulačku. Stacionárny program sa vyberá s prihliadnutím na požiadavky projektu.

Hlavným problémom pri práci s takýmito programami je neznalosť základov hydrauliky. V niektorých z nich neexistuje dekódovanie vzorcov, nezohľadňujú sa vlastnosti vetvenia potrubí a výpočet odporov v zložitých obvodoch.

• HERZ C.O. 3.5 - vykoná výpočet podľa metódy špecifických lineárnych tlakových strát.
• DanfossCO a OvertopCO dokážu počítať systémy s prirodzenou cirkuláciou.
• "Flow" (Flow) - umožňuje aplikovať metódu výpočtu s premenlivým (posuvným) teplotným rozdielom pozdĺž stúpačiek.

Mali by ste zadať parametre zadávania údajov pre teplotu - Kelvin / Celzia.

Teória hydraulického výpočtu vykurovacieho systému.

Teoreticky je vykurovanie GR založené na nasledujúcej rovnici:

∆P = R·l + z

Táto rovnosť platí pre konkrétnu oblasť. Táto rovnica sa dešifruje takto:

• ΔP - lineárna tlaková strata.
• R je špecifická tlaková strata v potrubí.
• l je dĺžka rúrok.
• z - tlakové straty na výstupoch, uzatváracie ventily.

Zo vzorca je vidieť, že čím väčšia je tlaková strata, tým je dlhšia a tým viac ohybov alebo iných prvkov v nej zmenšuje priechod alebo mení smer prúdenia tekutiny. Dedukujme, čomu sa R ​​a z rovnajú. Na tento účel zvážte ďalšiu rovnicu zobrazujúcu stratu tlaku v dôsledku trenia o steny potrubia:

_trenie

Toto je Darcyho-Weisbachova rovnica. Poďme to dekódovať:

• λ je koeficient závislý od charakteru pohybu potrubia.
• d je vnútorný priemer potrubia.
• v je rýchlosť tekutiny.
• ρ je hustota kvapaliny.

Z tejto rovnice vyplýva dôležitý vzťah - strata tlaku v dôsledku trenia je tým menšia, čím väčší je vnútorný priemer rúr a tým nižšia je rýchlosť tekutiny. Navyše závislosť od rýchlosti je tu kvadratická. Straty v ohyboch, T-kusoch a ventiloch sú určené iným vzorcom:

∆P_armatúry = ξ* (v²ρ/2)

Tu:

• ξ je koeficient lokálneho odporu (ďalej len CMR).
• v je rýchlosť tekutiny.
• ρ je hustota kvapaliny.

Z tejto rovnice je tiež zrejmé, že pokles tlaku sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou tekutiny.Tiež stojí za zmienku, že v prípade použitia chladiacej kvapaliny s nízkou teplotou mrazu bude hrať dôležitú úlohu aj jej hustota - čím je vyššia, tým je ťažšia pre obehové čerpadlo. Preto pri prepnutí na „nemrznúcu zmes“ môže byť potrebné vymeniť obehové čerpadlo.

Z vyššie uvedeného odvodíme nasledujúcu rovnosť:

∆P=∆P_trenie +∆P_armatúry=((λ/d)(v²ρ/2)) + (ξ(v²ρ/2)) = ((λ/α)l(v²ρ/2)) + (ξ*(v²ρ/2)) = R•l +z;

Z toho získame nasledujúce rovnosti pre R a z:

R = (A/a)* (v2ρ/2) Pa/m;

z = ξ*(v2ρ/2) Pa;

Teraz poďme zistiť, ako vypočítať hydraulický odpor pomocou týchto vzorcov.

Stanovenie tlakových strát v potrubiach

Odolnosť voči strate tlaku v okruhu, ktorým chladivo cirkuluje, sa zisťuje ako ich celková hodnota pre všetky jednotlivé komponenty. Medzi posledné patria:

• straty v primárnom okruhu, označované ako ∆Plk;
• miestne náklady na nosič tepla (∆Plm);
• pokles tlaku v špeciálnych zónach, nazývaných „generátory tepla“ pod označením ∆Ptg;
• straty vo vnútri zabudovaného systému výmeny tepla ∆Pto.

Po sčítaní týchto hodnôt sa získa požadovaný ukazovateľ, ktorý charakterizuje celkový hydraulický odpor systému ∆Pco.

Okrem tejto zovšeobecnenej metódy existujú aj iné spôsoby stanovenia tlakovej straty v polypropylénových rúrach. Jeden z nich je založený na porovnaní dvoch ukazovateľov viazaných na začiatok a koniec potrubia. V tomto prípade je možné tlakovú stratu vypočítať jednoduchým odčítaním jej počiatočných a konečných hodnôt, určených dvoma tlakomerom.

Ďalšia možnosť na výpočet požadovaného ukazovateľa je založená na použití zložitejšieho vzorca, ktorý zohľadňuje všetky faktory, ktoré ovplyvňujú charakteristiky tepelného toku.Pomer uvedený nižšie primárne zohľadňuje stratu hlavy kvapaliny v dôsledku dlhej dĺžky potrubia.

• h je strata hlavy kvapaliny meraná v metroch v skúmanom prípade.
• λ je koeficient hydraulického odporu (alebo trenia), určený inými výpočtovými metódami.
• L je celková dĺžka servisovaného potrubia, ktorá sa meria v bežných metroch.
• D je vnútorný rozmer potrubia, ktorý určuje objem prietoku chladiacej kvapaliny.
• V je prietok tekutiny meraný v štandardných jednotkách (meter za sekundu).
• Symbol g je zrýchlenie voľného pádu, ktoré je 9,81 m/s2.

Veľmi zaujímavé sú straty spôsobené vysokým koeficientom hydraulického trenia. Závisí to od drsnosti vnútorných povrchov rúr. Pomery použité v tomto prípade platia len pre rúrkové polotovary štandardného okrúhleho tvaru. Konečný vzorec na ich nájdenie vyzerá takto:

• V - rýchlosť pohybu vodných hmôt meraná v metroch za sekundu.
• D - vnútorný priemer, ktorý určuje voľný priestor pre pohyb chladiacej kvapaliny.
• Koeficient v menovateli udáva kinematickú viskozitu kvapaliny.

Posledný ukazovateľ sa vzťahuje na konštantné hodnoty a nachádza sa podľa špeciálnych tabuliek publikovaných vo veľkých množstvách na internete.

1.4 Rozloženie tlaku v úsekoch potrubného systému

Vypočítajte tlak v uzlovom bode p1 a vytvorte tlakový graf
Poloha zapnutá l1 podľa vzorca (1.1):

 (1.31)

 (1.32)

Predstavte si
výsledná závislosť pl1=f(l) vo forme tabuľky.

Tabuľka
4

l, km	5	10	15	20	25	30	34
p,kPa	4808,3	4714,8	4619,5	4522,1	4422,6	4320,7	4237,5

Vypočítajte tlak v uzlovom bode p6 a vytvorte tlakový graf
na konároch l8 — l9 podľa vzorca (1.13):

 (1.33)

 (1.34)

Predstavte si
výsledná závislosť p(l8-l9)=f(l) vo forme tabuľky.

Tabuľka
5

l, km	87	90,38	93,77	97,15	100,54	104	107,31
p,kPa	2963,2	2929,9	2897,2	2864,1	2830,7	2796,8	2711
l, km	110,69	114,08	117,46	120,85	124,23	127,62	131
p,kPa	2621,2	2528,3	2431,8	2331,4	2226,4	2116,2	2000

Na výpočet nákladov na pobočku l2 —l4 —l6 al3 —l5 —l7, používame vzorce (1.10) a
(1.11):

Kontrolujeme:

Kalkulácia
urobené správne.

Teraz
vypočítajte tlak v uzlových bodoch vetvy l2 —l4
—l6 na
vzorce (1.2), (1.3) a (1.4):

výsledky
výpočet prierezového tlaku l2
uvedené v tabuľke 6:

Tabuľka
6

l, km	34	38,5	43	47,5	52	56,5	61
p,kPa	4240	4123,8	4004,3	3881,1	3753,8	3622,1	3485,4

výsledky
výpočet prierezového tlaku l4
sú uvedené v tabuľke 7:

Tabuľka
7

Možnosť výpočtu PC

Vykonávanie výpočtu pomocou počítača je najmenej prácne - od človeka sa vyžaduje iba vloženie potrebných údajov do príslušných stĺpcov.

Hydraulický výpočet sa preto vykoná za pár minút a táto operácia si nevyžaduje veľkú zásobu vedomostí, ktorá je potrebná pri používaní vzorcov.

Pre jeho správnu implementáciu je potrebné prevziať nasledujúce údaje z technických špecifikácií:

• hustota plynu;
• koeficient kinetickej viskozity;
• teplota plynu vo vašej oblasti.

Potrebné technické podmienky sa získavajú na mestskom plynárenskom odbore sídliska, kde sa bude plynovod stavať. V skutočnosti návrh akéhokoľvek potrubia začína prijatím tohto dokumentu, pretože obsahuje všetky základné požiadavky na jeho dizajn.

Ďalej musí vývojár zistiť spotrebu plynu pre každé zariadenie, ktoré sa plánuje pripojiť k plynovodu. Napríklad, ak sa palivo prepraví do súkromného domu, najčastejšie sa tam používajú kachle na varenie, všetky druhy vykurovacích kotlov a potrebné čísla sú vždy v ich pasoch.

Okrem toho budete musieť poznať počet horákov pre každý sporák, ktorý bude pripojený k potrubiu.

V ďalšej fáze zhromažďovania potrebných údajov sa vyberú informácie o poklese tlaku na miestach inštalácie akéhokoľvek zariadenia - môže to byť merač, uzatvárací ventil, tepelný uzatvárací ventil, filter a ďalšie prvky. .

V tomto prípade je ľahké nájsť potrebné čísla - sú obsiahnuté v špeciálnej tabuľke pripojenej k pasu každého produktu.

Projektant by mal venovať pozornosť skutočnosti, že by mal byť uvedený pokles tlaku pri maximálnej spotrebe plynu.

V ďalšej fáze sa odporúča zistiť, aký bude modrý tlak paliva v bode pripojenia. Takéto informácie môžu obsahovať technické špecifikácie vášho Gorgazu, predtým vypracovanej schémy budúceho plynovodu.

Ak bude sieť pozostávať z niekoľkých úsekov, musia byť očíslované a uviesť skutočnú dĺžku. Okrem toho by pre každý mali byť všetky premenlivé indikátory predpísané samostatne - ide o celkový prietok akéhokoľvek zariadenia, ktoré sa použije, pokles tlaku a ďalšie hodnoty.

Bezpodmienečne sa vyžaduje faktor simultánnosti. Zohľadňuje možnosť spoločnej prevádzky všetkých odberateľov plynu pripojených do siete. Napríklad všetky vykurovacie zariadenia umiestnené v bytovom dome alebo súkromnom dome.

Takéto údaje používa hydraulický výpočtový program na určenie maximálneho zaťaženia v ktoromkoľvek úseku alebo v celom plynovodu.

Pre každý jednotlivý byt alebo dom nie je potrebné počítať špecifikovaný koeficient, pretože jeho hodnoty sú známe a sú uvedené v tabuľke nižšie:

Ak sa v niektorom zariadení plánuje použiť viac ako dva vykurovacie kotly, pece, zásobníkové ohrievače vody, potom bude ukazovateľ simultánnosti vždy 0,85. Ktoré bude potrebné uviesť v príslušnom stĺpci použitom na výpočet programu.

Ďalej by ste mali určiť priemer rúr a tiež budete potrebovať ich koeficienty drsnosti, ktoré sa použijú pri konštrukcii potrubia. Tieto hodnoty sú štandardné a možno ich ľahko nájsť v príručke.

Prehľad programu

Pre pohodlie výpočtov sa používajú amatérske a profesionálne výpočtové programy hydrauliky.

Najpopulárnejší je Excel.

Môžete použiť online výpočet v Excel Online, CombiMix 1.0 alebo online hydraulickú kalkulačku. Stacionárny program sa vyberá s prihliadnutím na požiadavky projektu.

Hlavným problémom pri práci s takýmito programami je neznalosť základov hydrauliky. V niektorých z nich neexistuje dekódovanie vzorcov, nezohľadňujú sa vlastnosti vetvenia potrubí a výpočet odporov v zložitých obvodoch.

Vlastnosti programu:

• HERZ C.O. 3.5 - vykoná výpočet podľa metódy špecifických lineárnych tlakových strát.
• DanfossCO a OvertopCO dokážu počítať systémy s prirodzenou cirkuláciou.
• "Flow" (Flow) - umožňuje aplikovať metódu výpočtu s premenlivým (posuvným) teplotným rozdielom pozdĺž stúpačiek.

Mali by ste zadať parametre zadávania údajov pre teplotu - Kelvin / Celzia.

.1 Stanovenie kapacity zložitého plynovodu

Na výpočet zložitého potrubného systému podľa obrázku 1 a údajov
Tabuľka 1, spôsob výmeny použijeme pre ekvivalentný jednoduchý plynovod. Pre
toto je založené na teoretickej prietokovej rovnici pre ustálený stav
izotermické prúdenie, zostavíme rovnicu pre ekvivalentný plynovod a
napíšeme rovnicu.

stôl 1

Indexové číslo i	Vonkajší priemer Di , mm	hrúbka steny δi , mm	Dĺžka úseku Li , km
1	508	9,52	34
2	377	7	27
3	426	9	17
4	426	9	12
5	377	7	8
6	377	7	9
7	377	7	28
8	630	10	17
9	529	9	27

Obrázok 1 - Schéma potrubia

Pre pozemok l1 zapísať
nákladový vzorec:

 (1.1)

V uzlovom bode p1 tok plynu je rozdelený do dvoch vlákien: l2 —l4 —l6 al3 —l5 —l7 ďalej v bode p6 tieto pobočky
spojiť. Uvažujeme, že v prvej vetve je prietok Q1 a v druhej vetve Q2.

Pre pobočku l2 —l4 —l6:

 (1.2)

 (1.3)

 (1.4)

Poďme si to zhrnúť
po pároch (1.2), (1.3) a (1.4) dostaneme:

 (1.5)

Pre
pobočky l3 —l5 —l7:

 (1.6)

 (1.7)

 (1.8)

Poďme si to zhrnúť
po pároch (1.6), (1.7) a (1.8) dostaneme:

 (1.9)

expresné
z výrazov (1.5) a (1.9) Q1 a Q2, v tomto poradí:

 (1.10)

 (1.11)

Spotreba
pozdĺž rovnobežného rezu sa rovná: Q=Q1+Q2.

 (1.12)

Rozdiel
štvorce tlaku pre rovnobežný úsek sa rovná:

 (1.13)

Pre
pobočky l8-l9 píšeme:

 (1.14)

Zhrnutím (1.1), (1.13) a (1.14) dostaneme:

 (1.15)

Od
Posledný výraz môže určiť priepustnosť systému. Vziať do úvahy
prietokové vzorce pre ekvivalentný plynovod:

 (1.16)

Nájdite vzťah, ktorý umožňuje pre daný LEK alebo DEK nájsť inú geometrickú veľkosť plynovodu

 (1.17)

Aby sme určili dĺžku ekvivalentného plynovodu, konštruujeme
nasadenie systému. Aby sme to dosiahli, zostavíme všetky vlákna zložitého potrubia v jednom
smer pri zachovaní štruktúry systému. Ako ekvivalent dĺžky
plynovodu, zoberieme najdlhší komponent plynovodu od jeho začiatku až po
koniec, ako je znázornené na obrázku 2.

Obrázok 2 - Vývoj potrubného systému

Na základe výsledkov výstavby, ako dĺžka ekvivalentného potrubia
vezmite dĺžku rovnajúcu sa súčtu sekcií l1 —l3 —l5 —l7 —l8 —l9. Potom LEK=131km.

Pre výpočty budeme brať tieto predpoklady: uvažujeme, že plyn prúdi dovnútra
potrubie sa riadi kvadratickým zákonom odporu. Preto
koeficient hydraulického odporu sa vypočíta podľa vzorca:

 , (1.18)

kde k je ekvivalentná drsnosť steny
rúrky, mm;

D-
vnútorný priemer potrubia, mm.

Pre hlavné plynovody bez oporných krúžkov, prídavné
lokálne odpory (tvarovky, prechody) zvyčajne nepresahujú 2-5% strát
na trenie. Preto pre technické výpočty pre návrhový koeficient
berie sa hodnota hydraulického odporu:

 (1.19)

Pre
akceptujeme ďalší výpočet, k=0,5.

Vypočítajte
koeficient hydraulického odporu pre všetky úseky potrubia
siete, výsledky sú uvedené v tabuľke 2.

Tabuľka
2

Indexové číslo i	Vonkajší priemer Di , mm	hrúbka steny δi , mm	koeficient hydraulického odporu, λtr
1	508	9,52	0,019419
2	377	7	0,020611
3	426	9	0,020135
4	426	9	0,020135
5	377	7	0,020611
6	377	7	0,020611
7	377	7	0,020611
8	630	10	0,018578
9	529	9	0,019248

Pri výpočtoch používame priemernú hustotu plynu v potrubnom systéme,
ktorý vypočítame z podmienok stlačiteľnosti plynu pri strednom tlaku.

Priemerný tlak v systéme za daných podmienok je:

 (1.20)

Na určenie koeficientu stlačiteľnosti podľa nomogramu je potrebné
vypočítajte zníženú teplotu a tlak pomocou vzorcov:

 , (1.21)

 , (1.22)

kde T, p — teplota a tlak v prevádzkových podmienkach;

Tkr, rkr sú absolútna kritická teplota a tlak.

Podľa prílohy B: Tkr\u003d 190,9 K, rkr = 4,649 MPa.

Ďalej
podľa nomogramu na výpočet súčiniteľa stlačiteľnosti zemného plynu určíme z =
0,88.

stredná
hustota plynu je určená vzorcom:

 (1.23)

Pre
pri výpočte prietoku plynovodom je potrebné určiť parameter A:

 (1.24)

Poďme nájsť
:

Poďme nájsť
prietok plynu cez systém:

 (1.25)

 (1.26)

Prehľad programu

Pre pohodlie výpočtov sa používajú amatérske a profesionálne výpočtové programy hydrauliky.

Najpopulárnejší je Excel.

Môžete použiť online výpočet v Excel Online, CombiMix 1.0 alebo online hydraulickú kalkulačku. Stacionárny program sa vyberá s prihliadnutím na požiadavky projektu.

Hlavným problémom pri práci s takýmito programami je neznalosť základov hydrauliky. V niektorých z nich neexistuje dekódovanie vzorcov, nezohľadňujú sa vlastnosti vetvenia potrubí a výpočet odporov v zložitých obvodoch.

• HERZ C.O. 3.5 - vykoná výpočet podľa metódy špecifických lineárnych tlakových strát.
• DanfossCO a OvertopCO dokážu počítať systémy s prirodzenou cirkuláciou.
• "Flow" (Flow) - umožňuje aplikovať metódu výpočtu s premenlivým (posuvným) teplotným rozdielom pozdĺž stúpačiek.

Mali by ste zadať parametre zadávania údajov pre teplotu - Kelvin / Celzia.

Stanovenie tlakových strát v potrubiach

Odolnosť voči strate tlaku v okruhu, ktorým chladivo cirkuluje, sa zisťuje ako ich celková hodnota pre všetky jednotlivé komponenty. Medzi posledné patria:

• straty v primárnom okruhu, označované ako ∆Plk;
• miestne náklady na nosič tepla (∆Plm);
• pokles tlaku v špeciálnych zónach, nazývaných „generátory tepla“ pod označením ∆Ptg;
• straty vo vnútri zabudovaného systému výmeny tepla ∆Pto.

Po sčítaní týchto hodnôt sa získa požadovaný ukazovateľ, ktorý charakterizuje celkový hydraulický odpor systému ∆Pco.

Okrem tejto zovšeobecnenej metódy existujú aj iné spôsoby stanovenia tlakovej straty v polypropylénových rúrach. Jeden z nich je založený na porovnaní dvoch ukazovateľov viazaných na začiatok a koniec potrubia. V tomto prípade je možné tlakovú stratu vypočítať jednoduchým odčítaním jej počiatočných a konečných hodnôt, určených dvoma tlakomerom.

Ďalšia možnosť na výpočet požadovaného ukazovateľa je založená na použití zložitejšieho vzorca, ktorý zohľadňuje všetky faktory, ktoré ovplyvňujú charakteristiky tepelného toku. Pomer uvedený nižšie primárne zohľadňuje stratu hlavy kvapaliny v dôsledku dlhej dĺžky potrubia.

• h je strata hlavy kvapaliny meraná v metroch v skúmanom prípade.
• λ je koeficient hydraulického odporu (alebo trenia), určený inými výpočtovými metódami.
• L je celková dĺžka servisovaného potrubia, ktorá sa meria v bežných metroch.
• D je vnútorný rozmer potrubia, ktorý určuje objem prietoku chladiacej kvapaliny.
• V je prietok tekutiny meraný v štandardných jednotkách (meter za sekundu).
• Symbol g je zrýchlenie voľného pádu, ktoré je 9,81 m/s2.

K strate tlaku dochádza v dôsledku trenia kvapaliny na vnútornom povrchu rúr

Veľmi zaujímavé sú straty spôsobené vysokým koeficientom hydraulického trenia. Závisí to od drsnosti vnútorných povrchov rúr. Pomery použité v tomto prípade platia len pre rúrkové polotovary štandardného okrúhleho tvaru. Konečný vzorec na ich nájdenie vyzerá takto:

• V - rýchlosť pohybu vodných hmôt meraná v metroch za sekundu.
• D - vnútorný priemer, ktorý určuje voľný priestor pre pohyb chladiacej kvapaliny.
• Koeficient v menovateli udáva kinematickú viskozitu kvapaliny.

Posledný ukazovateľ sa vzťahuje na konštantné hodnoty a nachádza sa podľa špeciálnych tabuliek publikovaných vo veľkých množstvách na internete.

hydraulické vyváženie

Vyrovnávanie tlakových strát vo vykurovacom systéme sa vykonáva pomocou regulačných a uzatváracích ventilov.

Hydraulické vyváženie systému sa vykonáva na základe:

• návrhové zaťaženie (hmotnostný prietok chladiacej kvapaliny);
• údaje výrobcov rúr o dynamickom odpore;
• počet miestnych odporov v posudzovanej oblasti;
• technické vlastnosti armatúr.

Inštalačné charakteristiky - pokles tlaku, montáž, kapacita - sú nastavené pre každý ventil. Určujú koeficienty prietoku chladiacej kvapaliny do každej stúpačky a potom do každého zariadenia.

Tlaková strata je priamo úmerná druhej mocnine prietoku chladiacej kvapaliny a meria sa v kg/h, kde

S je súčin dynamického špecifického tlaku vyjadreného v Pa / (kg / h) a zníženého koeficientu pre lokálny odpor úseku (ξpr).

Redukovaný koeficient ξpr je súčtom všetkých lokálnych odporov systému.

Výsledky.

Získané hodnoty tlakových strát v potrubí vypočítané dvomi metódami sa v našom príklade líšia o 15…17%! Pri pohľade na iné príklady môžete vidieť, že rozdiel je niekedy až 50%! Zároveň sú hodnoty získané pomocou vzorcov teoretickej hydrauliky vždy nižšie ako výsledky podľa SNiP 2.04.02–84. Prikláňam sa k názoru, že prvý výpočet je presnejší a SNiP 2.04.02–84 je „poistený“. Možno sa mýlim vo svojich záveroch.Je potrebné poznamenať, že hydraulické výpočty potrubí sa ťažko presne modelujú a sú založené hlavne na závislostiach získaných z experimentov.

V každom prípade, ak máte dva výsledky, je jednoduchšie urobiť správne rozhodnutie.

Pri výpočte hydraulických potrubí s výškovým rozdielom medzi vstupom a výstupom nezabudnite k výsledkom pridať (alebo odčítať) statický tlak. Pre vodu - výškový rozdiel 10 metrov ≈ 1 kg / cm2.

ja prosím rešpektujúc dielo autora stiahnuť súbor po predplatnom za oznamy k článku!

Odkaz na stiahnutie súboru: gidravlicheskiy-raschet-truboprovodov (xls 57,5 ​​KB).

Dôležité a myslím, že aj zaujímavé pokračovanie témy, čítajte tu