Milyenek lesznek a csövek 4 év múlva. Vízfogyasztási képlet - példa a háztartási vízfogyasztás kiszámítására

Vízáramlási paraméterek:

1. A csőátmérő értéke, amely a további áteresztőképességet is meghatározza.
2. A csőfalak mérete, amely meghatározza a rendszer belső nyomását.

Az egyetlen dolog, ami nem befolyásolja a fogyasztást, az a kommunikáció hossza.

Ha az átmérő ismert, a számítás a következő adatok alapján végezhető el:

1. Szerkezeti anyag csőépítéshez.
2. A csővezeték összeszerelési folyamatát befolyásoló technológia.

A jellemzők befolyásolják a vízellátó rendszerben lévő nyomást és meghatározzák a víz áramlását.

Ha választ keres arra a kérdésre, hogyan kell meghatározni a víz áramlását, akkor meg kell tanulnia két számítási képletet, amelyek meghatározzák a használati paramétereket.

1. A napi számítás képlete Q=ΣQ×N/100. Ahol ΣQ az 1 lakosra jutó éves napi vízfelhasználás, N pedig az épületben élők száma.
2. Az óránkénti számítás képlete q=Q×K/24. Ahol Q a napi számítás, K pedig az SNiP szerinti arány, egyenetlen fogyasztás (1,1-1,3).

Ezek az egyszerű számítások segíthetnek meghatározni a költségeket, amelyek megmutatják ennek a háznak az igényeit és követelményeit. Vannak táblázatok, amelyek a folyadék kiszámításához használhatók.

Referencia adatok a víz számításánál

A táblázatok használatakor ki kell számítani a házban található összes csapot, fürdőkádat és vízmelegítőt. SNiP 2.04.02-84 táblázat.

Normál fogyasztási arányok:

• 60 liter - 1 fő.
• 160 liter - 1 főre, ha a ház jobb vízvezetékkel rendelkezik.
• 230 liter - 1 főre, olyan házban, ahol minőségi vízvezeték és fürdőszoba van beépítve.
• 350 literes - 1 fő részére folyóvízzel, beépített gépekkel, fürdőszobával, wc-vel.

Miért kell a vizet az SNiP szerint kiszámítani?

Az egyes napok vízáramlásának meghatározása nem a legkeresettebb információ a ház hétköznapi lakói körében, de a csőszerelőknek még kevésbé van szükségük erre az információra. És többnyire tudniuk kell, hogy mekkora a csatlakozás átmérője, és milyen nyomást tart fenn a rendszerben.

De ezeknek a mutatóknak a meghatározásához tudnia kell, hogy mennyi vízre van szükség a csővezetékben.

A képlet, amely segít meghatározni a csőátmérőt és a folyadék áramlási sebességét:

A szabványos folyadéksebesség fej nélküli rendszerben 0,7 m/s és 1,9 m/s. A külső forrásból, például kazánból származó sebességet pedig a forrásútlevél határozza meg. Ha az átmérő ismert, a kommunikációban az áramlási sebességet határozzák meg.

Vízfej veszteség számítás

A vízáramlás veszteségét a nyomásesés figyelembevételével számítják ki egy képlet segítségével:

A képletben L - a kapcsolat hosszát jelöli, λ - súrlódási veszteség, ρ - alakíthatóság.

A súrlódási index a következő értékektől eltér:

• a bevonat érdességi szintje;
• akadály a berendezésben a zárási pontokon;
• folyadék áramlási sebessége;
• csővezeték hossza.

Könnyű számítás

Ismerve a nyomásveszteséget, a folyadék sebességét a csövekben és a szükséges vízmennyiséget, sokkal világosabbá válik a vízáramlás és a csővezeték méretének meghatározása. De annak érdekében, hogy megszabaduljon a hosszú számításoktól, használhat egy speciális táblázatot.

Ahol D a cső átmérője, q a vízfogyasztás, V pedig a víz sebessége, i a folyás. Az értékek meghatározásához azokat a táblázatban kell megtalálni, és egyenes vonalban össze kell kötni. Határozza meg az áramlási sebességet és az átmérőt is, figyelembe véve a lejtőt és a sebességet. Ezért a számítás legegyszerűbb módja a táblázatok és grafikonok használata.

A vízellátó szerkezet megfelelő felszereléséhez, a rendszer fejlesztésének és tervezésének megkezdéséhez ki kell számítani a víz áramlását a csövön keresztül.

Az otthoni vezeték fő paraméterei a kapott adatoktól függenek.

Ebben a cikkben az olvasók megismerkedhetnek az alapvető technikákkal, amelyek segítenek nekik önállóan kiszámítani a vízvezeték-rendszert.

A csővezeték átmérőjének áramlással történő számításának célja: A csővezeték átmérőjének és keresztmetszetének meghatározása az áramlási sebességre és a víz hosszirányú mozgásának sebességére vonatkozó adatok alapján.

Meglehetősen nehéz elvégezni egy ilyen számítást. A műszaki és gazdasági adatokkal kapcsolatos sok árnyalatot figyelembe kell venni. Ezek a paraméterek összefüggenek egymással. A csővezeték átmérője attól függ, hogy milyen folyadékot kell átszivattyúzni rajta.

Ha növeli az áramlási sebességet, csökkentheti a cső átmérőjét. Az anyagfelhasználás automatikusan csökken. Sokkal könnyebb lesz egy ilyen rendszert felszerelni, a munka költsége csökken.

Az áramlási mozgás növekedése azonban nyomásveszteséget okoz, ami további energiát igényel a szivattyúzáshoz. Ha túlságosan csökkenti, nemkívánatos következmények léphetnek fel.

A csővezeték tervezésekor a legtöbb esetben azonnal beállítják a vízhozam mennyiségét. Két mennyiség továbbra is ismeretlen:

• Cső átmérője;
• Áramlási sebesség.

Nagyon nehéz teljes műszaki és gazdasági számítást végezni. Ehhez megfelelő mérnöki tudásra és sok időre van szükség. Ennek megkönnyítésére a kívánt csőátmérő kiszámításakor referenciaanyagokat használnak. Az empirikusan kapott legjobb áramlási sebesség értékeit adják meg.

Az optimális csővezeték-átmérő végső számítási képlete a következő:

d = √(4Q/Πw)
Q a szivattyúzott folyadék áramlási sebessége, m3/s
d – csővezeték átmérő, m
w az áramlási sebesség, m/s

Megfelelő folyadéksebesség, a csővezeték típusától függően

Mindenekelőtt a minimális költségeket veszik figyelembe, amelyek nélkül lehetetlen folyadékot szivattyúzni. Ezenkívül figyelembe kell venni a csővezeték költségét.

Számításkor mindig emlékezni kell a mozgó közeg sebességhatáraira. Bizonyos esetekben a fővezeték méretének meg kell felelnie a technológiai folyamatban meghatározott követelményeknek.

A csővezeték méreteit az esetleges nyomáslökések is befolyásolják.

Az előzetes számítások elvégzésekor a nyomásváltozást nem veszik figyelembe. A technológiai csővezeték tervezésénél a megengedett sebességet veszik alapul.

Ha a tervezett csővezetékben a mozgás iránya megváltozik, a cső felülete nagy nyomást kezd érezni, amely merőleges az áramlási mozgásra.

Ez a növekedés több mutatónak köszönhető:

• Folyadék sebessége;
• Sűrűség;
• Kezdeti nyomás (nyomás).

Ráadásul a sebesség mindig fordított arányban áll a cső átmérőjével. Éppen ezért a nagy sebességű folyadékok megkövetelik a konfiguráció megfelelő megválasztását, a csővezeték méretek hozzáértő megválasztását.

Például ha kénsavat szivattyúznak, a sebesség értékét olyan értékre korlátozzák, amely nem okoz eróziót a csőívek falán. Ennek eredményeként a cső szerkezete soha nem fog eltörni.

A víz sebessége a csővezeték képletében

A V térfogatáramot (60 m³/h vagy 60/3600 m³/sec) a w áramlási sebesség és az S cső keresztmetszete szorzataként számítjuk ki (a keresztmetszet pedig S=3,14 d²/4) : V = 3,14 w d²/4. Innen azt kapjuk, hogy w = 4V/(3,14 d²). Ne felejtse el átváltani az átmérőt milliméterről méterre, azaz az átmérő 0,159 m lesz.

Vízfogyasztási képlet

Általánosságban elmondható, hogy a folyókban és csővezetékekben a vízhozam mérésének módszertana a folytonossági egyenlet egyszerűsített formáján alapul, összenyomhatatlan folyadékokra:

Vízáramlás a csőasztalon keresztül

Áramlás vs nyomás

A folyadékáramlásnak nincs ilyen függése a nyomástól, de van - a nyomáseséstől. A képlet egyszerű. Létezik egy általánosan elfogadott egyenlet a nyomásesésre a folyadék csőben történő áramlása során Δp = (λL/d) ρw²/2, λ a súrlódási tényező (ezt a cső sebességétől és átmérőjétől függően keresik a grafikonokat vagy a megfelelő képleteket), L a cső hossza, d az átmérője, ρ - folyadéksűrűség, w - sebesség. Másrészt létezik egy definíció a G = ρwπd²/4 áramlásra. Ebből a képletből fejezzük ki a sebességet, behelyettesítjük az első egyenletbe, és megtaláljuk az áramlási sebesség G = π SQRT(Δp d^5/λ/L)/4 függését, SQRT a négyzetgyök.

A súrlódási együtthatót szelekcióval keressük. Először is be kell állítani a folyadék sebességének valamilyen értékét a zseblámpából, és meghatározni a Reynolds-számot Re=ρwd/μ, ahol μ a folyadék dinamikus viszkozitása (ne keverje össze a kinematikai viszkozitással, ezek különböző dolgok). Reynolds szerint a súrlódási együtthatót λ = 64 / Re lamináris módhoz, és λ = 1 / (1,82 lgRe - 1,64)² turbulenshez (itt lg a decimális logaritmus). És vedd a magasabb értéket. Miután megtalálta az áramlási sebességet és sebességet, meg kell ismételnie a teljes számítást egy új súrlódási együtthatóval. És addig ismételje ezt az újraszámítást, amíg a súrlódási tényező meghatározásához megadott sebességérték valamilyen hibával egybe nem esik a számításból kapott értékkel.

Néha nagyon fontos a csövön áthaladó víz mennyiségének pontos kiszámítása. Például amikor új fűtési rendszert kell tervezni. Ezért felmerül a kérdés: hogyan kell kiszámítani a cső térfogatát? Ez a mutató segít a megfelelő felszerelés kiválasztásában, például a tágulási tartály méretében. Ezenkívül ez a mutató nagyon fontos fagyálló használatakor. Általában többféle formában értékesítik:

• Hígított;
• Hígítatlan.

Az első típus ellenáll a hőmérsékletnek - 65 fok. A második már -30 fokban megfagy. A megfelelő mennyiségű fagyálló megvásárlásához ismernie kell a hűtőfolyadék mennyiségét. Vagyis ha a folyadék térfogata 70 liter, akkor 35 liter hígítatlan folyadék vásárolható. Elég, ha hígítja őket, figyelve az 50-50 arányt, és ugyanazt a 70 litert kapja.

A pontos adatok megszerzéséhez elő kell készítenie:

• Számológép;
• Körző;
• Vonalzó.

Először az R betűvel jelölt sugarat mérjük meg. Ez lehet:

• belső;
• szabadtéri.

A külső sugár szükséges ahhoz, hogy meghatározzuk az elfoglalt hely méretét.

A számításhoz ismernie kell a csőátmérő adatait. D betűvel jelöljük, és az R x 2 képlettel számítjuk ki. A kerületet is meghatározzuk. L betűvel jelölve.

Egy cső köbméterben (m3) mért térfogatának kiszámításához először ki kell számítania a területét.

A pontos érték eléréséhez először ki kell számítani a keresztmetszeti területet.
Ehhez alkalmazza a következő képletet:

• S = R x Pi.
• A szükséges terület S;
• Csősugár - R;
• A Pi értéke 3,14159265.

A kapott értéket meg kell szorozni a csővezeték hosszával.

Hogyan találjuk meg a cső térfogatát a képlet segítségével? Csak 2 értéket kell tudnia. Maga a számítási képlet a következő formájú:

• V = S x L
• Csőtérfogat - V;
• Metszetterület - S;
• Hossz - L

Például van egy 0,5 méter átmérőjű és két méter hosszú fémcső. A számítás elvégzéséhez a rozsdamentes fém külső kereszttartójának méretét be kell illeszteni a kör területének kiszámítására szolgáló képletbe. A cső területe egyenlő lesz;

S \u003d (D / 2) = 3,14 x (0,5 / 2) = 0,0625 négyzetméter. méter.

A végső számítási képlet a következő formában lesz:

V \u003d HS \u003d 2 x 0,0625 \u003d 0,125 cu. méter.

E képlet szerint minden cső térfogatát kiszámítják. És nem mindegy, hogy milyen anyagból készült. Ha a csővezetéknek sok alkatrésze van, ezzel a képlettel külön-külön kiszámíthatja az egyes szakaszok térfogatát.

Számításkor nagyon fontos, hogy a méretek azonos mértékegységben legyenek kifejezve. A legegyszerűbb kiszámítani, ha az összes értéket négyzetcentiméterre konvertáljuk.

Ha különböző mértékegységeket használ, nagyon megkérdőjelezhető eredményeket kaphat. Nagyon messze lesznek a valódi értékektől. Az állandó napi számítások végzésekor a számológép memóriáját használhatja állandó érték beállításával. Például a Pi szám szorozva kettővel. Ez segít a különböző átmérőjű csövek térfogatának sokkal gyorsabb kiszámításában.

Ma a számításhoz olyan kész számítógépes programokat használhat, amelyekben a szabványos paraméterek előre meg vannak határozva. A számítás elvégzéséhez csak további változóértékek megadására lesz szükség.

Töltse le a programot https://yadi.sk/d/_1ZA9Mmf3AJKXy

A keresztmetszeti terület kiszámítása

Ha a cső kerek, akkor a keresztmetszeti területet a kör területének képletével kell kiszámítani: S \u003d π * R2. Ahol R a sugár (belső), π értéke 3,14. Összességében négyzetre kell emelnie a sugarat, és meg kell szoroznia 3,14-gyel.
Például egy 90 mm átmérőjű cső keresztmetszete. Megtaláljuk a sugarat - 90 mm / 2 = 45 mm. Centiméterben ez 4,5 cm. Négyzetre emeljük: 4,5 * 4,5 \u003d 2,025 cm2, behelyettesítjük az S \u003d 2 * 20,25 cm2 \u003d 40,5 cm2 képletbe.

A profilozott termék keresztmetszeti területét a téglalap területére vonatkozó képlet segítségével számítják ki: S = a * b, ahol a és b a téglalap oldalainak hossza. Ha figyelembe vesszük a profil 40 x 50 mm-es metszetét, akkor S \u003d 40 mm * 50 mm \u003d 2000 mm2 vagy 20 cm2 vagy 0,002 m2.

A teljes rendszerben jelenlévő víz mennyiségének kiszámítása

Egy ilyen paraméter meghatározásához be kell cserélni a képletbe a belső sugár értékét. A probléma azonban azonnal megjelenik. És hogyan kell kiszámítani a teljes vízmennyiséget a teljes fűtési rendszer csövében, amely magában foglalja:

• Radiátorok;
• tágulási tartály;
• Fűtési kazán.

Először is ki kell számítani a radiátor térfogatát. Ehhez megnyílik a műszaki útlevele, és kiírják egy szakasz térfogatának értékeit. Ezt a paramétert megszorozzuk az adott akkumulátor szakaszainak számával. Például az egyik egyenlő 1,5 literrel.

Ha bimetál radiátort szerelnek fel, ez az érték sokkal kisebb. A kazánban lévő víz mennyisége a készülék útlevelében található.

A tágulási tartály térfogatának meghatározásához előre kimért folyadékkal kell feltölteni.

Nagyon könnyű meghatározni a csövek térfogatát. Az egy méterre, egy bizonyos átmérőre rendelkezésre álló adatokat egyszerűen meg kell szorozni a teljes csővezeték hosszával.

Vegye figyelembe, hogy a globális hálózatban és a referencia irodalomban speciális táblázatokat láthat. Indikatív termékadatokat mutatnak. A megadott adatok hibája meglehetősen kicsi, így a táblázatban megadott értékek biztonságosan felhasználhatók a víz térfogatának kiszámításához.

Azt kell mondanom, hogy az értékek kiszámításakor figyelembe kell venni néhány jellemző különbséget. A nagy átmérőjű fémcsövek sokkal kevesebb vizet engednek át, mint az azonos polipropilén csövek.

Az ok a csövek felületének simaságában rejlik. Acéltermékekben nagy érdességgel készül. A PPR csövek belső falai nem érdesek. Ugyanakkor az acéltermékek nagyobb vízmennyiséggel rendelkeznek, mint az azonos szakasz más csöveiben. Ezért annak érdekében, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a csövekben lévő víz térfogatának kiszámítása helyes-e, többször is ellenőriznie kell az összes adatot, és az eredményről biztonsági másolatot kell készítenie egy online számológéppel.

Egy cső folyóméterének belső térfogata literben - táblázat

A táblázat egy lineáris mérőcső belső térfogatát mutatja literben. Vagyis mennyi víz, fagyálló vagy egyéb folyadék (hűtőfolyadék) szükséges a csővezeték feltöltéséhez. A csövek belső átmérője 4 és 1000 mm között van.

Ha konkrét kialakítással vagy csővel rendelkezik, akkor a fenti képlet megmutatja, hogyan kell kiszámítani a pontos adatokat a víz vagy más hűtőfolyadék megfelelő áramlásához.

Online számítás

http://mozgan.ru/Geometry/VolumeCylinder

Következtetés

Ahhoz, hogy megtalálja a rendszer hűtőfolyadék-fogyasztásának pontos értékét, egy kicsit ülnie kell. Keressen az interneten, vagy használja az általunk ajánlott számológépet. Talán időt takaríthat meg.

Ha víz típusú rendszere van, akkor ne zavarja magát, és végezzen pontos hangerő-választást. Elég hozzávetőlegesen becsülni. Pontos számításra van szükség annak érdekében, hogy ne vásároljon túl sokat, és minimalizálja a költségeket. Mivel sokan megállnak a drága hűtőfolyadék kiválasztásánál.

A különféle folyadékok szállítására szolgáló csővezetékek szerves részét képezik azoknak az egységeknek és berendezéseknek, amelyekben a különböző alkalmazási területekhez kapcsolódó munkafolyamatok zajlanak. A csövek és a csövek konfigurációjának kiválasztásakor mind a csövek, mind a csőszerelvények költsége nagy jelentőséggel bír. A közeg csővezetéken keresztüli szivattyúzásának végső költségét nagymértékben meghatározza a csövek mérete (átmérője és hossza). Ezeknek az értékeknek a kiszámítása speciálisan kifejlesztett, bizonyos művelettípusokra jellemző képletekkel történik.

A cső fémből, fából vagy más anyagból készült üreges henger, amelyet folyékony, gáznemű és szemcsés közeg szállítására használnak. A szállított közeg lehet víz, földgáz, gőz, olajtermékek stb. A csöveket mindenhol használják, a különféle iparágaktól a háztartási alkalmazásokig.

Csövek készítéséhez sokféle anyag használható, például acél, öntöttvas, réz, cement, műanyagok, például ABS, PVC, klórozott PVC, polibutén, polietilén stb.

A cső fő méretmutatói az átmérője (külső, belső stb.) és a falvastagság, amelyeket milliméterben vagy hüvelykben mérnek. Használnak olyan értéket is, mint a névleges átmérő vagy névleges furat - a cső belső átmérőjének névleges értéke, milliméterben (Du jelzéssel) vagy hüvelykben (DN jelzéssel) mérve. A névleges átmérők szabványosak, és a csövek és szerelvények kiválasztásának fő kritériumai.

A névleges furatértékek megfelelése mm-ben és hüvelykben:

A kör keresztmetszetű csövet több okból is előnyben részesítik más geometriai metszetekkel szemben:

• A körnek minimális a kerülete a területhez viszonyítva, és csőre alkalmazva ez azt jelenti, hogy egyenlő áteresztőképesség mellett a körcsövek anyagfelhasználása minimális lesz a más alakú csövekhez képest. Ez magában foglalja a szigetelés és a védőbevonat lehetséges minimális költségeit is;
• Folyékony vagy gáznemű közeg mozgatásához hidrodinamikai szempontból a kör keresztmetszet a legelőnyösebb. Ezenkívül a cső hosszegységenkénti lehetséges minimális belső területe miatt a szállított közeg és a cső közötti súrlódás minimálisra csökken.
• A kerek forma a legellenállóbb a belső és külső nyomásoknak;
• A kerek csövek gyártásának folyamata meglehetősen egyszerű és könnyen megvalósítható.

A csövek átmérője és konfigurációja a céltól és az alkalmazástól függően nagyon eltérő lehet. Így a víz vagy olajtermékek mozgatására szolgáló fővezetékek meglehetősen egyszerű konfigurációval elérhetik a fél méter átmérőt, a fűtőtekercsek, amelyek egyben csövek is, összetett formájúak, sok kis átmérőjű menettel.

Lehetetlen elképzelni egyetlen iparágat sem csővezeték-hálózat nélkül. Minden ilyen hálózat számítása magában foglalja a csőanyag kiválasztását, a specifikáció elkészítését, amely felsorolja a vastagságra, csőméretre, nyomvonalra stb. vonatkozó adatokat. A nyersanyagok, köztes termékek és/vagy késztermékek áthaladnak a gyártási szakaszokon, különböző berendezések és berendezések között mozogva, amelyeket csővezetékek és szerelvények kötnek össze. A csőrendszer megfelelő számítása, kiválasztása és felszerelése szükséges a teljes folyamat megbízható végrehajtásához, a közegek biztonságos átvitelének biztosításához, valamint a rendszer tömítéséhez és a szivattyúzott anyag légkörbe való szivárgásának megakadályozásához.

Nincs egyetlen képlet és szabály, amellyel minden lehetséges alkalmazáshoz és munkakörnyezethez ki lehetne választani a folyamatot. A csővezetékek minden egyes alkalmazási területén számos tényezőt kell figyelembe venni, amelyek jelentős hatással lehetnek a csővezetékre vonatkozó követelményekre. Így például az iszap kezelésekor egy nagy csővezeték nemcsak a telepítés költségeit növeli, hanem működési nehézségeket is okoz.

A csöveket általában az anyag- és üzemeltetési költségek optimalizálása után választják ki. Minél nagyobb a csővezeték átmérője, azaz minél nagyobb a kezdeti beruházás, annál kisebb lesz a nyomásesés, és ennek megfelelően az üzemeltetési költségek is alacsonyabbak lesznek. Ezzel szemben a csővezeték kis mérete csökkenti maguknak a csöveknek és a csőszerelvényeknek az elsődleges költségeit, de a sebesség növekedése a veszteségek növekedését vonja maga után, ami ahhoz vezet, hogy további energiát kell fordítani a közeg szivattyúzására. A különböző alkalmazásokhoz rögzített sebességkorlátozások az optimális tervezési feltételeken alapulnak. A csővezetékek méretét ezen szabványok alapján számítják ki, figyelembe véve az alkalmazási területeket.

Csővezeték tervezés

A csővezetékek tervezésekor a következő fő tervezési paramétereket veszik alapul:

• szükséges teljesítmény;
• a csővezeték belépési és kilépési pontja;
• közepes összetétel, beleértve a viszkozitást és a fajsúlyt;
• a csővezeték nyomvonalának domborzati viszonyai;
• maximális megengedett üzemi nyomás;
• hidraulikus számítás;
• csővezeték átmérője, falvastagsága, a fal anyagának szakítószilárdsága;
• a szivattyúállomások száma, a köztük lévő távolság és az energiafogyasztás.

A csővezeték megbízhatósága

A csővezeték-tervezés megbízhatóságát a megfelelő tervezési szabványok betartása biztosítja. Ezenkívül a személyzet képzése kulcsfontosságú tényező a csővezeték hosszú élettartamának, valamint tömítettségének és megbízhatóságának biztosításában. A csővezeték működésének folyamatos vagy időszakos ellenőrzése felügyeleti, könyvelési, vezérlő-, szabályozási és automatizálási rendszerekkel, gyártásban lévő személyi vezérlőberendezésekkel, biztonsági berendezésekkel valósítható meg.

További csővezeték bevonat

A legtöbb cső külsejét korrózióálló bevonattal látják el, hogy megakadályozzák a külső környezetből származó korrózió káros hatásait. Korrozív közegek szivattyúzása esetén a csövek belső felületére védőbevonatot is fel lehet vinni. Üzembe helyezés előtt minden új, veszélyes folyadékok szállítására szolgáló csövet meghibásodás és szivárgás szempontjából megvizsgálnak.

Alapvető rendelkezések a csővezeték áramlásának kiszámításához

A közeg áramlásának jellege a csővezetékben és az akadályok körüli áramlása folyadékonként nagyon eltérő lehet. Az egyik fontos mutató a közeg viszkozitása, amelyet egy olyan paraméter jellemez, mint a viszkozitási együttható. Osborne Reynolds ír mérnök-fizikus 1880-ban kísérletsorozatot végzett, melynek eredményei alapján sikerült levezetnie a viszkózus folyadék áramlásának jellegét jellemző dimenzió nélküli mennyiséget, amelyet Reynolds-kritériumnak neveznek és Re-vel jelölünk.

Re = (v L ρ)/μ

ahol:
ρ a folyadék sűrűsége;
v az áramlási sebesség;
L az áramlási elem jellemző hossza;
μ - dinamikus viszkozitási együttható.

Vagyis a Reynolds-kritérium a tehetetlenségi erők és a viszkózus súrlódási erők arányát jellemzi a folyadékáramlásban. E kritérium értékének változása az ilyen típusú erők arányának változását tükrözi, ami viszont befolyásolja a folyadékáramlás természetét. Ebben a tekintetben a Reynolds-kritérium értékétől függően három áramlási módot szokás megkülönböztetni. Re<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000, stabil rezsim figyelhető meg, amelyet az áramlás sebességének és irányának véletlenszerű változása jellemez minden egyes pontban, ami összességében az áramlási sebességek kiegyenlítését adja a teljes térfogatban. Az ilyen rezsimet turbulensnek nevezik. A Reynolds-szám függ a szivattyú által szállított magasságtól, a közeg viszkozitásától üzemi hőmérsékleten, valamint a cső méretétől és alakjától, amelyen az áramlás áthalad.

Sebességprofil a folyamban
lamináris áramlás	átmeneti rezsim	viharos rezsim
Az áramlás természete
lamináris áramlás	átmeneti rezsim	viharos rezsim

A Reynolds-kritérium egy viszkózus folyadék áramlásának hasonlósági kritériuma. Vagyis segítségével egy valós folyamatot szimulálhatunk csökkentett méretben, kényelmesen a tanuláshoz. Ez rendkívül fontos, hiszen sokszor rendkívül nehéz, sőt néha lehetetlen a valós készülékekben a folyadékáramlás természetét nagy méretük miatt tanulmányozni.

Csővezeték számítás. A csővezeték átmérőjének kiszámítása

Ha a csővezeték nem hőszigetelt, azaz hőcsere lehetséges a szállított és a környezet között, akkor a benne lévő áramlás jellege akár állandó sebesség (áramlási sebesség) mellett is változhat. Ez akkor lehetséges, ha a szivattyúzott közeg hőmérséklete kellően magas a bemenetnél, és turbulens üzemmódban folyik. A cső hosszában a szállított közeg hőmérséklete a környezet hőveszteségei miatt csökken, ami az áramlási rendszer laminárisra vagy átmenetire változhat. Azt a hőmérsékletet, amelyen az üzemmódváltás megtörténik, kritikus hőmérsékletnek nevezzük. A folyadék viszkozitásának értéke közvetlenül függ a hőmérséklettől, ezért ilyen esetekben olyan paramétert használnak, mint a kritikus viszkozitás, amely megfelel az áramlási rendszer változási pontjának a Reynolds-kritérium kritikus értékénél:

v cr = (v D)/Re cr = (4 Q)/(π D Re cr)

ahol:
ν kr - kritikus kinematikai viszkozitás;
Re cr - a Reynolds-kritérium kritikus értéke;
D - cső átmérője;
v az áramlási sebesség;
Q - költség.

Egy másik fontos tényező a csőfalak és a mozgó áram között fellépő súrlódás. Ebben az esetben a súrlódási tényező nagymértékben függ a csőfalak érdességétől. A súrlódási együttható, a Reynolds-kritérium és az érdesség közötti kapcsolatot a Moody-diagram állapítja meg, amely lehetővé teszi az egyik paraméter meghatározását a másik kettő ismeretében.

A Colebrook-White képletet a turbulens áramlás súrlódási együtthatójának kiszámításához is használják. E képlet alapján lehetséges olyan grafikonokat ábrázolni, amelyekkel a súrlódási együtthatót megállapítjuk.

(√λ ) -1 = -2 log(2,51/(Re √λ ) + k/(3,71 d))

ahol:
k - cső érdességi együtthatója;
λ a súrlódási együttható.

Vannak más képletek is a súrlódási veszteségek hozzávetőleges kiszámítására a folyadék nyomására a csövekben. Az egyik leggyakrabban használt egyenlet ebben az esetben a Darcy-Weisbach egyenlet. Empirikus adatokon alapul, és főként rendszermodellezésben használják. A súrlódási veszteség a folyadék sebességének és a cső folyadék mozgással szembeni ellenállásának függvénye, a csőfal érdesség értékében kifejezve.

∆H = λ L/d v²/(2 g)

ahol:
ΔH - fejvesztés;
λ - súrlódási együttható;
L a csőszakasz hossza;
d - cső átmérője;
v az áramlási sebesség;
g a szabadesés gyorsulása.

A víz súrlódásából adódó nyomásveszteséget a Hazen-Williams képlet segítségével számítjuk ki.

∆H = 11,23 L 1/C 1,85 Q 1,85 /D 4,87

ahol:
ΔH - fejvesztés;
L a csőszakasz hossza;
C a Haizen-Williams érdességi együttható;
Q - fogyasztás;
D - csőátmérő.

Nyomás

A csővezeték üzemi nyomása a legmagasabb túlnyomás, amely biztosítja a csővezeték meghatározott működési módját. A csővezeték méretéről és a szivattyútelepek számáról általában a csövek üzemi nyomása, a szivattyúteljesítmény és a költségek alapján döntenek. A csővezeték maximális és minimális nyomása, valamint a munkaközeg tulajdonságai határozzák meg a szivattyúállomások közötti távolságot és a szükséges teljesítményt.

PN névleges nyomás - névleges érték, amely megfelel a munkaközeg maximális nyomásának 20 ° C-on, amelynél a csővezeték adott méretekkel történő folyamatos működése lehetséges.

A hőmérséklet emelkedésével csökken a cső terhelhetősége, és ennek következtében a megengedett túlnyomás is. A pe,zul érték a maximális nyomást (g) jelzi a csőrendszerben az üzemi hőmérséklet emelkedésével.

Megengedett túlnyomás ütemezése:

A nyomásesés kiszámítása a csővezetékben

A csővezeték nyomásesésének kiszámítása a következő képlet szerint történik:

∆p = λ L/d ρ/2 v²

ahol:
Δp - nyomásesés a csőszakaszban;
L a csőszakasz hossza;
λ - súrlódási együttható;
d - cső átmérője;
ρ a szivattyúzott közeg sűrűsége;
v az áramlási sebesség.

Hordozható adathordozó

Leggyakrabban a csöveket vízszállításra használják, de használható iszap, iszap, gőz stb. mozgatására is. Az olajiparban a csővezetékeket a szénhidrogének és keverékeik széles körének szivattyúzására használják, amelyek kémiai és fizikai tulajdonságaiban nagyon eltérőek. A kőolaj nagyobb távolságokra szállítható szárazföldi mezőkről vagy tengeri olajfúró fúrótornyokról a terminálokhoz, útpontokhoz és finomítókhoz.

A csővezetékek a következőket is továbbítják:

• finomított kőolajtermékek, például benzin, repülőgép-üzemanyag, kerozin, gázolaj, fűtőolaj stb.;
• petrolkémiai nyersanyagok: benzol, sztirol, propilén stb.;
• aromás szénhidrogének: xilol, toluol, kumol stb.;
• cseppfolyósított kőolaj-üzemanyagok, például cseppfolyósított földgáz, cseppfolyósított kőolajgáz, propán (normál hőmérsékletű és nyomású, de nyomással cseppfolyósított gázok);
• szén-dioxid, folyékony ammónia (nyomás alatt folyadékként szállítják);
• a bitumen és a viszkózus tüzelőanyagok túl viszkózusak a csővezetékeken történő szállításhoz, ezért az olaj desztillált frakcióit használják fel ezen nyersanyagok hígításához, és olyan keveréket eredményeznek, amely csővezetéken keresztül szállítható;
• hidrogén (rövid távolságokra).

A szállított közeg minősége

A szállított közeg fizikai tulajdonságai és paraméterei nagymértékben meghatározzák a csővezeték tervezési és működési paramétereit. A fajsúly, az összenyomhatóság, a hőmérséklet, a viszkozitás, a dermedéspont és a gőznyomás a legfontosabb közegparaméterek, amelyeket figyelembe kell venni.

A folyadék fajsúlya az egységnyi térfogatú tömege. Sok gázt megnövelt nyomás alatt szállítanak csővezetékeken, és bizonyos nyomás elérésekor egyes gázok cseppfolyósításon is áteshetnek. Ezért a közeg tömörítési foka kritikus paraméter a csővezetékek tervezésénél és az áteresztőképesség meghatározásánál.

A hőmérséklet közvetett és közvetlen hatással van a csővezeték teljesítményére. Ez abban fejeződik ki, hogy a folyadék térfogata a hőmérséklet emelkedése után nő, feltéve, hogy a nyomás állandó marad. A hőmérséklet csökkentése a teljesítményre és a rendszer általános hatékonyságára is hatással lehet. Általában, amikor egy folyadék hőmérsékletét csökkentik, az a viszkozitás növekedésével jár együtt, ami további súrlódási ellenállást hoz létre a cső belső fala mentén, ami több energiát igényel azonos mennyiségű folyadék szivattyúzásához. A nagyon viszkózus közegek érzékenyek a hőmérséklet-ingadozásokra. A viszkozitás a közeg áramlással szembeni ellenállása, és centistokes cSt-ben mérik. A viszkozitás nemcsak a szivattyú kiválasztását határozza meg, hanem a szivattyúállomások közötti távolságot is.

Amint a közeg hőmérséklete a dermedéspont alá süllyed, a csővezeték működése lehetetlenné válik, és több lehetőség is felmerül a működés visszaállítására:

• a közeg vagy a szigetelő csövek melegítése, hogy a közeg működési hőmérséklete a dermedéspontja felett maradjon;
• a közeg kémiai összetételének változása a csővezetékbe való belépés előtt;
• a szállított közeg vízzel való hígítása.

A főcsövek típusai

A főcsövek hegesztettek vagy varratmentesek. A varrat nélküli acélcsövek hosszhegesztés nélkül készülnek acélszelvényekkel, hőkezeléssel a kívánt méret és tulajdonságok elérése érdekében. A hegesztett csövet többféle gyártási eljárással gyártják. Ez a két típus különbözik egymástól a cső hosszanti varratainak számában és a használt hegesztőberendezés típusában. A hegesztett acélcső a petrolkémiai alkalmazásokban leggyakrabban használt típus.

Minden csőszakasz össze van hegesztve, így csővezetéket alkotnak. Szintén a fővezetékekben az alkalmazástól függően üvegszálas, különféle műanyagok, azbesztcement stb.

Az egyenes csőszakaszok összekapcsolásához, valamint a különböző átmérőjű csőszakaszok közötti átmenethez speciálisan készített összekötő elemeket (könyökök, ívek, kapuk) használnak.

könyök 90°	könyök 90°	átmeneti ág	elágazó
könyök 180°	könyök 30°	adapter	tipp

A csővezetékek és szerelvények egyes részeinek felszereléséhez speciális csatlakozásokat használnak.

hegesztett	karimás	csavarmenetes	csatolás

A csővezeték hőtágítása

Amikor a csővezeték nyomás alatt van, annak teljes belső felülete egyenletesen megoszló terhelésnek van kitéve, ami a csőben hosszanti belső erőket és a végtámasztékokon további terheléseket okoz. A hőmérséklet-ingadozások a csővezetékre is hatással vannak, ami változást okoz a csövek méretében. A rögzített csővezetékben a hőmérséklet-ingadozások során fellépő erők meghaladhatják a megengedett értéket és túlzott igénybevételhez vezethetnek, ami veszélyes a csővezeték szilárdságára, mind a csőanyagban, mind a karimás csatlakozásokban. A szivattyúzott közeg hőmérsékletének ingadozása a csővezetékben hőmérsékleti feszültséget is létrehoz, amely átvihető szelepekre, szivattyútelepekre stb. Ez a csővezeték csatlakozásainak nyomáscsökkenéséhez, a szelepek vagy más elemek meghibásodásához vezethet.

Csővezeték méretek számítása hőmérsékletváltozással

A csővezeték lineáris méreteinek változását a hőmérséklet változásával a következő képlet szerint kell kiszámítani:

∆L = a L ∆t

a - termikus nyúlási együttható, mm/(m°C) (lásd az alábbi táblázatot);
L - csővezeték hossza (rögzített tartók közötti távolság), m;
Δt - különbség max. és min. a szivattyúzott közeg hőmérséklete, °С.

Különböző anyagokból készült csövek lineáris tágulási táblázata

A megadott számok átlagértékek a felsorolt ​​anyagokra és más anyagokból készült csővezetékek számításánál, a táblázat adatai nem vehetők alapul. A csővezeték számításánál a cső gyártója által a mellékelt műszaki leírásban vagy adatlapon feltüntetett lineáris nyúlási együtthatót javasolt használni.

A csővezetékek termikus megnyúlását mind a csővezeték speciális kiegyenlítő szakaszainak, mind pedig olyan kompenzátorok használatával küszöböljük ki, amelyek rugalmas vagy mozgó alkatrészekből állhatnak.

A kompenzációs szakaszok a csővezeték rugalmas egyenes részeiből állnak, amelyek egymásra merőlegesek és ívekkel vannak rögzítve. A termikus nyúlásnál az egyik rész növekedését kompenzálja a másik rész síkbeli hajlításának deformációja vagy a hajlítás és csavarodás térbeli deformációja. Ha a csővezeték maga kompenzálja a hőtágulást, akkor ezt önkompenzációnak nevezzük.

A kompenzáció a rugalmas hajlítások miatt is előfordul. A nyúlás egy részét a hajlítások rugalmassága kompenzálja, másik része a hajlat mögötti szakasz anyagának rugalmas tulajdonságai miatt megszűnik. A kompenzátorokat ott helyezik el, ahol nem lehet kiegyenlítő szakaszokat használni, vagy ha a csővezeték önkompenzációja nem elegendő.

A kialakítás és a működési elv szerint a kompenzátorok négy típusból állnak: U-alakú, lencsés, hullámos, tömszelence. A gyakorlatban gyakran alkalmaznak L-, Z- vagy U-alakú lapos dilatációs hézagokat. A térkompenzátorok általában 2 lapos, egymásra merőleges szakaszból állnak, és egy közös vállúak. Az elasztikus tágulási hézagok csövekből vagy rugalmas tárcsákból vagy csőrugóból készülnek.

A csővezeték átmérőjének optimális méretének meghatározása

A csővezeték optimális átmérője műszaki-gazdasági számítások alapján határozható meg. A csővezeték méretei, beleértve a különböző alkatrészek méreteit és funkcionalitását, valamint a csővezeték működési feltételeit, meghatározzák a rendszer szállítási kapacitását. A nagyobb csövek alkalmasak nagyobb tömegáramra, feltéve, hogy a rendszer többi alkatrésze megfelelően van kiválasztva és méretezve ezeknek a feltételeknek. Általában minél hosszabb a főcső a szivattyúállomások között, annál nagyobb nyomásesésre van szükség a csővezetékben. Emellett a szivattyúzott közeg fizikai jellemzőinek (viszkozitás, stb.) változása is nagyban befolyásolhatja a vezeték nyomását.

Optimális méret – Egy adott alkalmazáshoz a legkisebb megfelelő csőméret, amely a rendszer élettartama alatt költséghatékony.

Képlet a cső teljesítményének kiszámításához:

Q = (π d²)/4 v

Q a szivattyúzott folyadék áramlási sebessége;
d - csővezeték átmérője;
v az áramlási sebesség.

A gyakorlatban a csővezeték optimális átmérőjének kiszámításához a szivattyúzott közeg optimális sebességének értékeit használják, amelyeket kísérleti adatok alapján összeállított referenciaanyagokból vettek:

Innen kapjuk a képletet az optimális csőátmérő kiszámításához:

d o = √((4 Q) / (π v o ))

Q - a szivattyúzott folyadék adott áramlási sebessége;
d - a csővezeték optimális átmérője;
v az optimális áramlási sebesség.

Nagy áramlási sebességeknél általában kisebb átmérőjű csöveket használnak, ami alacsonyabb költségeket jelent a csővezeték beszerzéséhez, karbantartásához és szerelési munkáihoz (K 1 jelölve). A sebesség növekedésével a súrlódás és a helyi ellenállások miatti nyomásveszteség növekszik, ami a folyadék szivattyúzási költségének növekedéséhez vezet (K 2-t jelölünk).

A nagy átmérőjű csővezetékeknél a K 1 költségek magasabbak, és a K 2 üzemeltetési költségek alacsonyabbak. Ha összeadjuk a K 1 és K 2 értékeket, megkapjuk a teljes minimális költséget K és a csővezeték optimális átmérőjét. A K 1 és K 2 költségek ebben az esetben ugyanabban az időintervallumban vannak megadva.

A csővezeték tőkeköltségének számítása (képlete).

K 1 = (m C M K M)/n

m a csővezeték tömege, t;
C M - 1 tonna költség, dörzsölje / t;
K M - együttható, amely növeli a szerelési munkák költségeit, például 1,8;
n - élettartam, év.

A feltüntetett energiafogyasztással kapcsolatos üzemeltetési költségek:

K 2 \u003d 24 N n nap C E dörzsölje / év

N - teljesítmény, kW;
n DN - évi munkanapok száma;
C E - költség kWh energiára, dörzsölje/kW*h.

Képletek a csővezeték méretének meghatározásához

Példa általános képletekre a csövek méretének meghatározására anélkül, hogy figyelembe vennék az olyan lehetséges további tényezőket, mint az erózió, lebegő szilárd anyagok stb.:

Optimális áramlási sebesség különféle csőrendszerekhez

Az optimális csőméretet a közeg csővezetéken keresztüli szivattyúzásának minimális költségei és a csövek költsége alapján választják ki. Figyelembe kell azonban venni a sebességkorlátozásokat is. Néha a csővezeték méretének meg kell felelnie a folyamat követelményeinek. Ugyanilyen gyakran a csővezeték mérete összefügg a nyomáseséssel. Az előzetes tervezési számításoknál, ahol a nyomásveszteségeket nem veszik figyelembe, a technológiai csővezeték méretét a megengedett sebesség határozza meg.

Ha a csővezetékben az áramlás iránya megváltozik, akkor ez az áramlási irányra merőleges felületen a helyi nyomások jelentős növekedéséhez vezet. Ez a fajta növekedés a folyadék sebességének, sűrűségének és kezdeti nyomásának függvénye. Mivel a sebesség fordítottan arányos az átmérővel, a nagy sebességű folyadékok különös figyelmet igényelnek a csővezetékek méretezésekor és konfigurálásakor. Az optimális csőméret, például a kénsav esetében, olyan értékre korlátozza a közeg sebességét, amely megakadályozza a faleróziót a csőhajlatokban, így megakadályozza a csőszerkezet károsodását.

Folyadékáramlás a gravitáció által

A csővezeték méretének kiszámítása gravitációs erő hatására mozgó áramlás esetén meglehetősen bonyolult. A mozgás ilyen áramlási formával a csőben lehet egyfázisú (teljes cső) és kétfázisú (részleges töltés). Kétfázisú áramlás jön létre, ha folyadék és gáz egyaránt jelen van a csőben.

A folyadék és gáz arányától, valamint sebességüktől függően a kétfázisú áramlás a buborékostól a diszpergáltig változhat.

buborék áramlás (vízszintes)	lövedékáramlás (vízszintes)	hullámáramlás	szórt áramlás

A gravitációs mozgás során a folyadék hajtóerejét a kezdő- és végpont magasságkülönbsége adja, ennek előfeltétele a kezdőpontnak a végpont feletti elhelyezkedése. Más szóval, a magasságkülönbség határozza meg a folyadék potenciális energiájának különbségét ezekben a helyzetekben. Ezt a paramétert a csővezeték kiválasztásakor is figyelembe veszik. Ezenkívül a hajtóerő nagyságát befolyásolják a nyomások a kezdeti és végpontokban. A nyomásesés növekedése a folyadék áramlási sebességének növekedésével jár, ami viszont lehetővé teszi egy kisebb átmérőjű csővezeték kiválasztását, és fordítva.

Abban az esetben, ha a végpont nyomás alatti rendszerhez, például desztillálóoszlophoz csatlakozik, az egyenértékű nyomást le kell vonni a jelenlévő magasságkülönbségből, hogy megbecsülhessük a ténylegesen létrehozott effektív nyomáskülönbséget. Továbbá, ha a csővezeték kezdőpontja vákuum alatt lesz, akkor annak a teljes nyomáskülönbségre gyakorolt ​​hatását is figyelembe kell venni a csővezeték kiválasztásakor. A végső csőválasztás a nyomáskülönbség alapján történik, amely figyelembe veszi az összes fenti tényezőt, és nem kizárólag a kezdő- és végpontok magasságkülönbségén alapul.

forró folyadék áramlása

A feldolgozó üzemekben általában különféle problémák merülnek fel forró vagy forrásban lévő közeggel végzett munka során. Ennek fő oka a forró folyadékáram egy részének elpárologtatása, vagyis a folyadék gőzzé történő fázisalakulása a csővezetékben vagy a berendezésben. Tipikus példa a centrifugálszivattyú kavitációs jelensége, amelyet a folyadék pontszerű felforralása kísér, majd gőzbuborékok képződése (gőzkavitáció) vagy az oldott gázok buborékokká történő felszabadulása (gázkavitáció).

A nagyobb csővezetékek előnyösebbek a kisebb áramlási sebesség miatt, mint a kisebb átmérőjű csövek állandó áramlás mellett, ami magasabb NPSH-t eredményez a szivattyú szívóvezetékén. Az áramlási irány hirtelen megváltozása vagy a csővezeték méretének csökkenése a nyomásveszteség miatti kavitációt is okozhatja. A keletkező gáz-gőz keverék akadályt képez az áramlás áthaladása előtt, és károsodást okozhat a csővezetékben, ami rendkívül nem kívánatossá teszi a kavitáció jelenségét a csővezeték működése során.

Megkerülő csővezeték berendezések/műszerek számára

A berendezéseket, berendezéseket, különösen azokat, amelyek jelentős nyomásesést okozhatnak, azaz hőcserélőket, szabályozószelepeket stb., bypass csővezetékekkel látják el (hogy a folyamat a karbantartási munkák során se szakadjon meg). Az ilyen csővezetékek általában 2 elzárószeleppel rendelkeznek a telepítéssel párhuzamosan, és egy áramlásszabályozó szeleppel párhuzamosan ezzel a telepítéssel.

Normál működés közben a berendezés fő alkatrészein áthaladó folyadékáramlás további nyomásesést tapasztal. Ennek megfelelően kiszámításra kerül a csatlakoztatott berendezés, például egy centrifugálszivattyú által létrehozott nyomónyomás. A szivattyú kiválasztása a berendezés teljes nyomásesése alapján történik. A bypass csővezetéken történő mozgás során ez a többletnyomásesés hiányzik, miközben a működő szivattyú működési jellemzőinek megfelelően azonos erővel szivattyúzza az áramlást. A berendezés és a bypass vezeték közötti áramlási jellemzők közötti különbségek elkerülése érdekében javasolt egy kisebb bypass vezetéket használni vezérlőszeleppel, hogy a fő berendezéssel egyenértékű nyomást hozzon létre.

Mintavételi vonal

Általában kis mennyiségű folyadékot vesznek mintát elemzés céljából, hogy meghatározzák az összetételét. A mintavétel a folyamat bármely szakaszában elvégezhető egy nyersanyag, egy köztes termék, egy késztermék, vagy egyszerűen egy szállított anyag, például szennyvíz, hőhordozó folyadék stb. összetételének meghatározására. A csővezeték azon szakaszának mérete, amelyen a mintavétel történik, általában a vizsgált folyadék típusától és a mintavételi pont helyétől függ.

Például a megemelt nyomású gázok esetében a kisméretű szelepes csővezetékek elegendőek a szükséges számú minta vételéhez. A mintavevő vezeték átmérőjének növelése csökkenti az elemzéshez mintavételezett közeg arányát, de az ilyen mintavételt nehezebb ellenőrizni. Ugyanakkor egy kis mintavételi vezeték nem alkalmas különféle szuszpenziók elemzésére, amelyekben a szilárd részecskék eltömíthetik az áramlási utat. Így a szuszpenziók elemzésére szolgáló mintavételi vonal mérete nagymértékben függ a szilárd részecskék méretétől és a táptalaj jellemzőitől. Hasonló következtetések vonatkoznak a viszkózus folyadékokra is.

A mintavételi vonal méretezése általában a következőket veszi figyelembe:

• a kiválasztásra szánt folyadék jellemzői;
• a munkakörnyezet elvesztése a kiválasztás során;
• biztonsági követelmények a kiválasztás során;
• könnyű kezelhetőség;
• kiválasztási pont helye.

hűtőfolyadék keringtetés

Keringető hűtőfolyadékkal rendelkező csővezetékek esetén a nagy sebesség előnyös. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy a hűtőtoronyban lévő hűtőfolyadékot napfény éri, ami megteremti a feltételeket az algatartalmú réteg kialakulásához. Ennek az algatartalmú térfogatnak egy része a keringő hűtőfolyadékba kerül. Alacsony áramlási sebességnél az algák növekedni kezdenek a csővezetékben, és egy idő után megnehezítik a hűtőfolyadék keringését vagy a hőcserélőhöz való eljutását. Ebben az esetben nagy keringési sebesség javasolt, hogy elkerüljük az algás eltömődések kialakulását a csővezetékben. A nagy keringésű hűtőfolyadékot jellemzően a vegyiparban használják, ahol nagy csővezetékekre és hosszúságra van szükség a különféle hőcserélők áramellátásához.

Tartály túlcsordulás

A tartályok túlfolyócsövekkel vannak felszerelve a következő okok miatt:

• a folyadékveszteség elkerülése (a felesleges folyadék egy másik tartályba kerül, nem pedig az eredeti tartályból);
• a nem kívánt folyadékok tartályon kívüli szivárgásának megakadályozása;
• a folyadékszint fenntartása a tartályokban.

A túlfolyócsövek minden fenti esetben a tartályba belépő folyadék maximális megengedett áramlására vannak kialakítva, függetlenül a távozó folyadék áramlási sebességétől. Más csővezeték-elvek hasonlóak a gravitációs csővezetékekhez, azaz a túlfolyó csővezeték kezdő- és végpontja közötti rendelkezésre álló függőleges magasság szerint.

A túlfolyócső legmagasabb pontja, amely egyben a kiindulási pontja is, a tartályhoz való csatlakozásnál (tartály túlfolyócső) általában a legtetején található, a legalacsonyabb végpontja pedig a talaj közelében lévő lefolyócső közelében lehet. A túlfolyó vezeték azonban magasabban is végződhet. Ebben az esetben a rendelkezésre álló differenciálfej alacsonyabb lesz.

Iszapáramlás

Bányászat esetén az ércet általában nehezen hozzáférhető területeken bányászják. Az ilyen helyeken általában nincs vasúti vagy közúti kapcsolat. Ilyen helyzetekben a szilárd részecskéket tartalmazó közeg hidraulikus szállítása a legelfogadhatóbb, beleértve a bányászati ​​üzemek megfelelő távolságra történő elhelyezését is. A hígtrágya csővezetékeket különféle ipari területeken használják zúzott szilárd anyagok és folyadékok szállítására. Az ilyen csővezetékek bizonyultak a legköltséghatékonyabbnak a nagy mennyiségű szilárd közeg szállításának más módszereihez képest. Előnyeik emellett a kellő biztonság, a többféle szállítási mód hiánya és a környezetbarátság miatt.

A folyadékokban lévő szuszpenziókat és lebegő szilárd anyagok keverékeit az egyenletesség megőrzése érdekében időszakos keverés közben tárolják. Ellenkező esetben szétválási folyamat megy végbe, amelyben a lebegő részecskék fizikai tulajdonságaiktól függően a folyadék felszínére úsznak, vagy leülepednek a folyadék aljára. A keverést olyan berendezések biztosítják, mint például a keverőtartály, míg a csővezetékekben ezt a turbulens áramlási feltételek fenntartásával érik el.

A folyadékban szuszpendált részecskék szállítása során az áramlási sebesség csökkentése nem kívánatos, mivel az áramlásban megindulhat a fázisszétválás. Ez a csővezeték eltömődéséhez és a szállított szilárd anyagok koncentrációjának megváltozásához vezethet a patakban. Az áramlási térfogat intenzív keveredését a turbulens áramlási rendszer segíti elő.

Másrészt a csővezeték méretének túlzott csökkentése is gyakran duguláshoz vezet. Ezért a csővezeték méretének megválasztása fontos és felelősségteljes lépés, amely előzetes elemzést és számításokat igényel. Minden esetet egyedileg kell megvizsgálni, mivel a különböző iszapok eltérően viselkednek különböző folyadéksebességek mellett.

Csővezeték javítás

A csővezeték üzemeltetése során különféle szivárgások léphetnek fel benne, melyek azonnali megszüntetését igénylik a rendszer teljesítményének megőrzése érdekében. A fővezeték javítása többféleképpen is elvégezhető. Ez annyi lehet, mint egy teljes csőszakasz vagy egy kis szivárgásos szakasz cseréje, vagy egy meglévő cső befoltozása. Mielőtt azonban bármilyen javítási módszert választana, alaposan meg kell vizsgálnia a szivárgás okát. Egyes esetekben nemcsak javításra, hanem a cső nyomvonalának megváltoztatására is szükség lehet az újbóli károsodás megelőzése érdekében.

A javítási munkák első szakasza a beavatkozást igénylő csőszakasz helyének meghatározása. Továbbá a csővezeték típusától függően meghatározzák a szivárgás megszüntetéséhez szükséges felszerelések és intézkedések listáját, valamint összegyűjtik a szükséges dokumentumokat és engedélyeket, ha a javítandó csőszakasz más tulajdonos területén található. Mivel a legtöbb cső a föld alatt található, szükség lehet a cső egy részének kihúzására. Ezután ellenőrizni kell a csővezeték bevonatának általános állapotát, majd a bevonat egy részét eltávolítják a javítási munkákhoz közvetlenül a csővel. Javítás után különféle hitelesítési tevékenységek végezhetők: ultrahangos vizsgálat, színhiba-észlelés, mágneses részecskehiba-detektálás stb.

Míg egyes javítások megkövetelik a csővezeték teljes leállítását, gyakran csak egy ideiglenes leállítás elegendő a javított terület elkülönítéséhez vagy egy elkerülő út előkészítéséhez. A legtöbb esetben azonban a javítási munkákat a csővezeték teljes leállításával végzik. A csővezeték egy részének leválasztása dugókkal vagy elzárószelepekkel végezhető el. Ezután telepítse a szükséges berendezéseket, és végezzen közvetlen javításokat. A javítási munkákat a sérült területen közegtől mentesen és nyomás nélkül végezzük. A javítás végén a dugókat kinyitják és a csővezeték épségét helyreállítják.