PLYNOVÉ SIETE

Moderné distribučné systémy na dodávku zemného plynu sú komplexným súborom štruktúr, ktoré pozostávajú z distribučných staníc plynu, plynárenských sietí na rôzne účely, plynové kontrolné body a inštalácie, záložné systémy a zariadenia na spaľovanie plynu. Každý z prvkov systému dodávky plynu má svoje vlastné úlohy a vlastnosti.

3.1. Odhadované náklady na plyn

Na projektovanie systému dodávky plynu lokalite potrebné údaje o ročnej spotrebe zemný plyn. Toto sa určuje podľa noriem, berúc do úvahy vyhliadky na rozvoj spotrebiteľov.

Keďže systém dodávky plynu má vysoká cena a vysokej spotrebe kovu by sa mala venovať vážna pozornosť zdôvodneniu odhadovanej spotreby plynu. Tieto náklady sa používajú na výber priemerov plynovodov.

Plynárenské siete musia byť navrhnuté na maximálne hodinové náklady. Odhadovaná hodinová spotreba plynu Q r.h, m 3 / h pre potreby domácnosti sa určí ako podiel z ročnej spotreby podľa vzorca:

kde K tah - hodinový maximálny faktor (prechod z Q rok do maximálnej hodinovej spotreby plynu).

Odhadovaná hodinová spotreba plynu pre technologické potreby priemyselných a poľnohospodárskych podnikov by sa mala určiť podľa údajov o spotrebe palív týchto podnikov (s prihliadnutím na zmenu účinnosti pri prechode na plynové palivo). Koeficient K max, je prevrátený počet hodín za rok využívania minima (Kt ax= 1/m). Hodnota Kt ax pre priemyselné podniky závisí od typu výroby technologický postup a počet zmien za deň.

Pre jednotlivca obytné budovy a verejné budovy Q r.h určený súčtom nominálnych prietokov plynu plynové spotrebiče s prihliadnutím na koeficient simultánnosti ich pôsobenia.

(3.2)

kde K 0 - faktor simultánnosti; q nom - menovitá spotreba plynu zariadením, m 3 / h; P- počet podobných zariadení; X - počet typov nástrojov.

3.2. Výpočet priemeru potrubia a prípustných tlakových strát

Priepustnosť plynovodov je možné odvodiť z podmienok vytvorenia, pri maximálnej prípustnej tlakovej strate plynu, najúspornejšieho a najspoľahlivejšieho prevádzkového systému, ktorý zabezpečuje stabilitu hydraulického štiepenia a plynové riadiace jednotky(GRU), ako aj prevádzka horákov spotrebiteľov v prípustných rozsahoch tlaku plynu.

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

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 (nedostatok vhodného programu, oddelené sekcie plynovodov a pod.) hydraulický výpočet je možné vykonať podľa nižšie uvedených vzorcov alebo podľa nomogramov (SP-42-101-2003) zostavených podľa týchto vzorcov.

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

Odhadované celkové straty tlaku plynu v plynovodoch nízky tlak(od zdroja dodávky plynu po najvzdialenejšie zariadenie) nie je akceptovaných viac ako 180 MPa, vrátane v distribučných plynovodoch 120 MPa, v plynovodoch-vstupoch a vnútorných plynovodoch - 60 MPa.

Hodnoty odhadovanej straty tlaku plynu pri navrhovaní plynovodov všetkých tlakov pre priemyselné, poľnohospodárske a domáce podniky a verejné služby sa akceptujú v závislosti od tlaku plynu v mieste pripojenia, berúc do úvahy technické vlastnosti plynového zariadenia. prijaté na inštaláciu, bezpečnostné automaty a automatické riadenie technologického režimu tepelných jednotiek.

Pokles tlaku v časti plynovej siete možno určiť:

pre siete stredného a vysokého tlaku podľa vzorca

(3.3)

kde PH - absolútny tlak na začiatku plynovodu, MPa; R K- absolútny tlak na konci plynovodu, MPa; P0 = 0,101325 MPa; λ - koeficient hydraulického trenia; l- predpokladaná dĺžka plynovodu konštantného priemeru, m; d- vnútorný priemer plynovodu, cm; ρ 0 - hustota plynu za normálnych podmienok, kg/m 3 ; Q0- spotreba plynu, m 3 / h, at normálnych podmienkach;

pre nízkotlakové siete podľa vzorca

(3.4)

kde PH- tlak na začiatku plynovodu, Pa; R K - tlak na konci potrubia, λ, l, d, p°, Qo- označenia sú rovnaké ako v predchádzajúcom vzorci.

Koeficient hydraulického trenia λ sa určuje v závislosti od spôsobu pohybu plynu cez plynovod, charakterizovaného Reynoldsovým číslom,

(3.5)

kde ν - koeficient kinematickej viskozity plynu, m 2 /s, za normálnych podmienok; Q0, d- zápis je rovnaký ako v predchádzajúcom vzorci a hydraulická hladkosť vnútorná stena plynovod, určený stavom

kde Re je Reynoldsovo číslo; P- ekvivalentná absolútna drsnosť vnútorný povrch steny rúrok, ktoré sa rovnajú pre novú oceľ - 0,01 cm, pre použitú oceľ - 0,1 cm, pre polyetylén, bez ohľadu na čas prevádzky - 0,0007 cm; d- zápis je rovnaký ako v predchádzajúcom vzorci.

V závislosti od hodnoty Re, koeficientu hydraulického trenia λ definované:

pre laminárne prúdenie plynu Re< 2000

pre kritický spôsob pohybu plynu Re = 2000-4000

(3.8)

· pre Re > 4000 - v závislosti od splnenia podmienky (3.6);

pre hydraulicky hladkú stenu (platí nerovnosť (3.6):

na 4000< Rе < 100000 по формуле

pri Re > 100 000

(3.10)

pre hrubé steny (nerovnosť (6) je nespravodlivá) pri Re > 4000

(3.11)

kde P - zápis je rovnaký ako vo vzorci (3.6); d- označenie je rovnaké ako vo vzorci (3.4).

Predpokladaná spotreba plynu v úsekoch distribučných externých nízkotlakových plynovodov s nákladmi na cestu plynu by mala byť stanovená ako súčet nákladov na tranzit a 0,5 cestovného plynu v tomto úseku.

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

Pre vonkajšie nadzemné a vnútorné plynovody je odhadovaná dĺžka plynovodov určená vzorcom

(3.12)

kde l- skutočná dĺžka plynovodu, m; - súčet miestnych koeficientov odporu časti plynovodu; d- označenie je rovnaké ako vo vzorci (3.4); λ - koeficient hydraulického trenia, stanovený v závislosti od režimu prúdenia a hydraulickej hladkosti stien plynovodu podľa vzorcov (3.7) - (3.11).

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

Pri vykonávaní hydraulického výpočtu nadzemných a vnútorných plynovodov s prihliadnutím na mieru hluku vznikajúceho pohybom plynu je potrebné u nízkotlakových plynovodov brať rýchlosť pohybu plynu maximálne 7 m/s, 15 m/s pre stredotlakové plynovody, 25 m/s pre plynovody vysoký tlak.

Pri vykonávaní hydraulického výpočtu plynovodov, vykonávaného podľa vzorcov (3.5) - (3.12), ako aj pomocou rôznych metód a programov pre elektronické počítače zostavených na základe týchto vzorcov, by mal odhadovaný vnútorný priemer plynovodu sa predbežne určí vzorcom

(3.13)

kde d- odhadovaný priemer, cm; A, B, t, t 1 - koeficienty určené v tabuľkách 3.1 a 3.2 v závislosti od kategórie siete (podľa tlaku) a materiálu plynovodu; Q0 - odhadovaný prietok plyn, m 3 / h, at

normálne podmienky; ΔР UD- špecifické tlakové straty (Pa / m - pre nízkotlakové siete, MPa / m - pre strednotlakové a vysokotlakové siete), určené vzorcom

Prípustné tlakové straty (Pa - pre nízkotlakové siete, MPa / m - pre strednotlakové a vysokotlakové siete); L- vzdialenosť k najvzdialenejšiemu bodu, m.

Tabuľka 3.1

Tabuľka 3.2

Vnútorný priemer plynovodu sa odoberá z štandardný rozsah vnútorné priemery potrubí: najbližší väčší je pre oceľové plynovody a najbližší menší je pre polyetylén.

3.3. Výpočet plynárenských sietí vysokého a stredného tlaku.

3.3.1. Výpočet rozvetvených distribučných plynovodov vysokého a stredného tlaku

Hydraulické režimy prevádzky plynovodov by sa mali prevziať z podmienok na vytvorenie systému, ktorý zabezpečuje stabilitu prevádzky všetkých distribučných staníc plynu, hydraulického štiepenia, horákov v rámci prípustných limitov tlaku plynu.

Výpočet plynovodov sa redukuje na určenie požadovaných priemerov a kontrolu daných tlakových spádov.

Postup výpočtu môže byť nasledovný.

jeden . Počiatočný tlak je určený prevádzkovým režimom distribučnej stanice plynu alebo hydraulického štiepenia a konečný tlak je určený pasovými charakteristikami spotrebiteľských plynových spotrebičov.

2. Vyberte najvzdialenejšie body rozvetvených plynovodov a určte Celková dĺžka l 1 na vybranom

hlavné smery. Každý smer sa počíta samostatne.

3. Určite odhadované prietoky plynu pre každú časť plynovodu Q p .

4. Podľa hodnôt Qp výpočtom alebo podľa nomogramov SP 42-101-2003 vopred vyberte priemery sekcií a zaokrúhlite ich nahor.

5. Pre vybrané štandardné priemery nájdite skutočné hodnoty pokles tlaku a potom spresniť P K.

6. Určte tlak, začínajúc od začiatku plynovodu, pretože počiatočný tlak GDS alebo hydraulického štiepenia je známy. Ak tlak R K skutočná hodnota je oveľa väčšia ako špecifikovaná (viac ako 10%), potom sa priemery koncových častí hlavného smeru zmenšia.

7. Po určení tlakov v tomto hlavnom smere vykonajte hydraulický výpočet plynovody-vetvy podľa rovnakej metódy, počnúc druhým bodom. V tomto prípade sa za počiatočný tlak berie tlak v mieste odberu.

3.3.2. Výpočet kruhových plynových sietí vysokého a stredného tlaku

Všetky mestské siete sa spoliehajú na daný diferenčný tlak. Návrhový rozdiel pre sieť s vysokým (stredným) tlakom je určený z nasledujúcich úvah. Počiatočný tlak (R n) vezmite maximum podľa SNiP a konečný tlak (R až) také, že kedy maximálne zaťaženie sieť bola poskytnutá s minimom prípustný tlak plynu pred regulátormi pri hydraulickom štiepení. Hodnota tohto tlaku je súčtom maximálneho tlaku plynu pred horákmi, poklesu tlaku v účastníckej vetve pri maximálnom zaťažení a poklesu hydraulického štiepenia. Vo väčšine prípadov stačí mať pred regulátormi tlaku pretlak 0,15÷0,20 MPa.

Pri výpočte kruhových sietí je potrebné ponechať tlakovú rezervu na zvýšenie šírku pásma systémy v núdzových hydraulických podmienkach. 100% zabezpečenie odberateľov plynom v prípade výpadku prvkov systému je spojené s dodatočnými kapitálovými investíciami.

Maximálny účinok možno dosiahnuť pri nasledovnej formulácii problému. Vzhľadom na krátke trvanie núdzových situácií by malo byť povolené zníženie kvality systému v prípade zlyhania jeho prvkov. Pokles kvality sa odhaduje podľa bezpečnostného faktora K asi,čo závisí od kategórie spotrebiteľov. Z pomeru sa určí objemový prietok plynu dodávaného spotrebiteľovi v núdzovom režime

kde . - predpokladaná spotreba plynu odberateľa, m 3 / h.

Bezpečnostný faktor pre domácich spotrebiteľov možno brať ako 0,80 ÷ 0,85, pre vykurovacie kotly 0,70 ÷ 0,75. Po doložení K asi pre všetkých spotrebiteľov je určená potrebná rezerva šírky pásma siete.

Vysokotlakové (strednotlakové) siete zvyčajne pozostávajú z jedného kruhu a niekoľkých výstupov do regulačných bodov plynu. Výpočet sa vykonáva v troch režimoch: normálny a dva núdzové, keď sú hlavové časti vypnuté na oboch stranách napájacieho bodu a plyn sa pohybuje jedným smerom pri zníženom zaťažení. Priemery siete sa berú ako maximálne z dvoch núdzových režimov.

Postup výpočtu siete s jedným kruhom je nasledujúci.

1. Predbežný výpočet priemeru krúžku sa vykoná podľa vzorcov v časti 3.2.

2. Vykonávajú sa dva varianty hydraulického výpočtu havarijných režimov. Priemery sekcií sú upravené tak, aby tlak plynu u posledného spotrebiteľa neklesol pod minimálnu prípustnú hodnotu. Pre všetky vetvy sa počítajú priemery plynovodov pre plné využitie diferenčný tlak s prívodom plynu.

3. Vypočítajte rozdelenie prietokov pri normálny režim a určiť tlak vo všetkých uzlových bodoch.

4. Priemery vetiev k sústredeným spotrebičom sa kontrolujú v núdzovom hydraulickom režime. Ak sú priemery nedostatočné, zväčšite ich na požadovanú veľkosť.

3.4. Výpočet nízkotlakových plynovodných sietí

3.4.1. Výpočet rozvetvených distribučných plynovodov nízkeho tlaku

Spotrebitelia sú spravidla napojení priamo na mestské nízkotlakové siete. Kolísanie tlaku plynu u spotrebiteľov závisí od veľkosti vypočítanej tlakovej straty (∆) a miery jeho využitia na dráhe pohybu plynu od odberného miesta k plynovému spotrebiču. V závislosti od akceptovaných tlakov plynu pred domácimi plynovými spotrebičmi sa stanovujú maximálne tlaky plynu v distribučných plynovodoch po hydraulickom štiepení: 0,003 MPa pri menovitom tlaku (∆) zariadení 0,002 MPa a 0,002 MPa pri menovitom tlaku 0,0013 MPa pre zariadenia.

Pri výpočte plynovodov je vhodné použiť nomogramy postavené podľa kalkulačné vzorce(pozri prílohu B SP 42-101-2003).

Typický postup výpočtu plynárenskej siete.

1. Počiatočný a konečný tlak sa odoberá podľa prevádzkového režimu hydraulického štiepenia a podľa vlastností plynových spotrebičov.

2. Pokles tlaku v nízkotlakových plynovodoch by sa mal určiť v závislosti od Re.

3. Určte odhadované prietoky plynu pre úseky Qp.,i,.

4. Vyberte najvzdialenejšie body systému a vypočítajte pre každý smer.

5. Vykonáva sa hydraulický výpočet plynovodov s určením priemeru a tlakovej straty podľa vzorcov v bode 3.1.2.

Ak vezmeme do úvahy stupeň hluku generovaného pohybom plynu v nízkotlakových plynovodoch, rýchlosť pohybu plynu by nemala byť väčšia ako 7 m / s.

kde je skutočná dĺžka plynovodu, m; MS - odhadovaná dĺžka úseku lokálnych odporov; - súčet koeficientov miestnych odporov úseku plynovodu s dĺžkou l, m.

7. Podľa nomogramov prílohy B k SP 42-101-2003 sú určené skutočné hodnoty tlakových spádov pre každý úsek.

8. Určite celkovú tlakovú stratu v celom smere

a porovnať ich s danými.

Pri odchýlke od akceptovanej hodnoty viac ako 10% sa mení priemer plynovodov, počnúc koncovými úsekmi hlavných smerov.

3.4.2. Výpočet nízkotlakových kruhových plynových sietí

Postup pri vykonávaní sieťových výpočtov.

1. Zvoľte hlavné smery prúdenia plynu, určte najvzdialenejšie koncové body.

2. Určte koncentrované a špecifické cestovné náklady na plyn pre všetky obrysy plynárenskej siete.

3. Určite cestovné, tranzitné a odhadované náklady na plyn pre úseky.

4. Na základe daného poklesu tlaku v sieti pre hlavné smery sa odhadnú hodnoty ∆P

Pri návrhu potrubia sa výber veľkostí potrubia vykonáva na základe hydraulický výpočet, ktorý určuje vnútorný priemer rúr, ktoré majú prejsť správne množstvo plynu pri prípustných tlakových stratách alebo naopak tlakových stratách pri preprave potrebného množstva plynu cez zrub vopred určeného priemeru. Odpor, ktorý sa javí pohybu plynu v potrubí, sa sčítava z miestnych odporov a lineárnych trecích odporov: trecie odpory zohrávajú svoju úlohu po celej dĺžke potrubia a miestne odpory sa vytvárajú iba v bode zmeny smeru a rýchlosť pohybu plynu (odpaliská, rohy atď.). Podrobný hydraulický výpočet plynovodov sa vykonáva podľa vzorcov uvedených v SP 42-101-2003, zohľadňuje aj režim pohybu plynu a koeficienty hydraulického odporu plynovodu.
***
Využiť môžete aj Online výpočty, výpočet priemeru plynovodu a jeho rozmerov. Tu je skrátená verzia.
***

Na výpočet vnútorného priemeru plynovodu môžete použiť vzorec:

DP = (626AQ0/ρ0 APsp)1/m1

DP je konštrukčný priemer. Q0 je vypočítaný prietok plynu (m3/h). ΔPr - merná tlaková strata (PA/m)

Vnútorný priemer plynovodu je prevzatý zo štandardných vnútorných priemerov potrubí: najbližší menší je pre polyetylénové plynovody a ďalší väčší je pre oceľové.

V nízkotlakových plynovodoch sa vypočítané celkové tlakové straty plynu berú ako maximálne 1,80 * 10 (v treťom stupni) PA, vo vnútorných plynovodoch a vstupných plynovodoch - 0,60 * 10 (v treťom stupni) PA. .

Na výpočet poklesu tlaku je potrebné určiť taký parameter, ako je Reynoldsovo číslo, ktoré závisí od charakteru pohybu plynu. Je tiež potrebné určiť "λ" - koeficient hydraulického trenia. Reynoldsovo číslo je bezrozmerný pomer, ktorý odráža režim, v ktorom sa plyn alebo kvapalina pohybuje: turbulentný a laminárny.

Existuje takzvané kritické Reynoldsovo číslo, ktoré sa rovná 2320. Ak je Reynoldsovo číslo menšie ako kritická hodnota, potom je režim laminárny, ak viac, potom turbulentný.

Reynoldsovo číslo ako kritérium pre prechod z laminárneho na turbulentné a naopak je relevantné pre tlakové toky. Ak vezmeme do úvahy prechod do voľného toku, potom sa tu prechodová zóna medzi turbulentným a laminárnym režimom zvyšuje, preto nie je zvlášť potrebné používať Reynoldsovo číslo ako kritérium.

Súvisiace novinky:

Stretch stropy sa ľahko kombinujú s rôznymi farbami a textúrami, okrem toho sú veľmi ľahké. Hlavná prednosť strečový strop je možnosť jeho inštalácie v rôznych sklonoch a uhloch v rôznych rovinách. Strop je vybavený bakteriálnym filmom, ktorý bude slúžiť ako dobrá ochrana pred hmyzom a umožní vám namontovať strop v lekárskych a detských zariadeniach. Ako každý materiál má okrem nedostatkov aj drobné nedostatky, najmä preto, že tento materiál patrí do luxusného segmentu. Takže nevýhody: Nemožnosť demontáže stropu a jeho opätovná inštalácia v tej istej miestnosti, od r fyzikálne vlastnosti materiály neumožňujú takýto proces uskutočniť. Ako som však povedal, inštalácia v inej miestnosti je možná, ale v menšej veľkosti. Posledné...

Samotné krby už vo svojom dizajne počítajú s typom paliva, ktoré sa používa na spaľovanie. To môže byť kvapalné palivo, plyn resp tuhé palivo. Ale vo väčšine prípadov sú v domoch inštalované krby na tuhé palivá (drevo, uhlie, rašelinové brikety, antracit). Pevné dreviny (breza, dub, lieska, hloh, tis, hrab, jaseň) dlho horia, vyžarujú veľa tepelnej energie, dávajú rovnomerný dlhý plameň, ale je ťažké ich nasekať. Topoľ a všetky ihličnany patria k mäkkým plemenám: dokonale sa štiepia, horia oveľa rýchlejšie. Ale je lepšie ich nepoužívať, pretože obsahujú decht a táto živica pri horení iskrí a uvoľňuje škodlivé výpary. Väčšina vhodná možnosť bude palivové drevo z dubu, brezy, osiky či jelše. Brezové polená dávajú viac...

Umelecké kovanie je jednou z metód povrchovej úpravy kovový typ, čo umožňuje vytvárať jedinečné produkty, ktoré sa dnes používajú takmer vo všetkých oblastiach. Vo všeobecnosti môžeme povedať, že umelecký typ kovania je považovaný za pomerne populárny vďaka svojej neutralite, pretože môže vyzerať vhodne v úplne rôznych oblastiach. Jednou z hlavných oblastí, kde sa aktívne používa umelecké kovanie, je dizajn interiérov a pozemkov pre domácnosť, kde by bolo pekné nainštalovať kovaný plot. Taký dosť široký plán využitia kovania umelecký typ zabezpečený tým, že vďaka svojej všestrannosti sa môže stať skutočne nepostrádateľným prvkom. Teraz môže byť akýkoľvek typ položky...

Voľba jedálenský stôl- úloha nie je jednoduchá a veľmi zodpovedná, pretože jedáleň je miestom, kde sa stretáva celá rodina. Táto miestnosť je stelesnením srdca domu. Je potrebné vybrať interiérový prvok s prihliadnutím na rozmery miestnosti, aby sa nezdal objemný, a nemali by ste kupovať príliš malý predmet. Pozornosť by sa mala venovať šírke, aby sa stôl neukázal ako príliš úzky, čo neumožní úhľadne a pohodlne podávať pokrmy, ani by nemal byť príliš široký, čo narúša komunikáciu. Pri umiestnení stola treba počítať s tým, že na vysunutie stoličky je potrebný určitý priestor, na ktorý by mal byť z každej strany vyhradený aspoň meter. Miestnosti by mala zodpovedať nielen veľkosť stola, ale aj počet členov rodiny. ...

Je mimoriadne dôležité, aby ste sa v kúpeľni cítili čo najpohodlnejšie a najpohodlnejšie. Aby ste to dosiahli, musíte si vybrať správne inštalatérske vybavenie, vyzdobiť kúpeľňu podľa vášho vkusu. Dnes vám prezradíme, ako si vybrať ten správny. dôležitý prvok sanitárny priestor, ako je sprchovací kút. Najprv musíte určiť miesto - kde bude umiestnená sprchová kabína, zmerajte vzdialenosť, uistite sa, že nič nebráni otváraniu dverí, vstup bude pohodlný a voľný. Zmerajte úroveň budovy rovnosť podlahy a stien, aby kabína nestála krivo. Podľa materiálu sa odporúča vyberať akrylátové sprchové kúty. Akryl podporuje rýchlejšie zahrievanie a dlhšie udržiavanie tepla. Z bezpečnostných dôvodov by sa paleta mala zakúpiť s vlnitým povrchom, ...

Táto vlastnosť závisí od viacerých faktorov. V prvom rade ide o priemer potrubia, ako aj typ kvapaliny a ďalšie ukazovatele.

Na hydraulický výpočet potrubia môžete použiť kalkulačku hydraulického výpočtu potrubia.

Pri výpočte akýchkoľvek systémov založených na cirkulácii tekutiny potrubím je potrebné presná definícia kapacita potrubia. Ide o metrickú hodnotu, ktorá charakterizuje množstvo tekutiny pretekajúcej potrubím za určité časové obdobie. Tento indikátor priamo súvisí s materiálom, z ktorého sú rúry vyrobené.

Ak vezmeme napríklad plastové rúry, potom sa počas celej doby prevádzky líšia takmer rovnakou priepustnosťou. Plast, na rozdiel od kovu, nie je náchylný na koróziu, takže v ňom nie je pozorovaný postupný nárast usadenín.

Pokiaľ ide o kovové rúry, ich priepustnosť klesá rok za rokom. V dôsledku vzhľadu hrdze dochádza vo vnútri rúrok k oddeleniu materiálu. To vedie k drsnosti povrchu a tvorbe ešte väčšieho množstva usadenín. Tento proces prebieha obzvlášť rýchlo v potrubiach s horúcou vodou.

Nasleduje tabuľka približných hodnôt, ktorá bola vytvorená na uľahčenie stanovenia priepustnosti potrubí pre vnútrobytové rozvody. Táto tabuľka nezohľadňuje zníženie výkonu v dôsledku objavenia sa nahromadenia sedimentov vo vnútri potrubia.

Tabuľka kapacity potrubia pre kvapaliny, plyn, paru.

Kvapalný typ	Rýchlosť (m/s)
Mestský vodovod
Vodovodné potrubie
Vodný systém ústredné kúrenie
Tlakový systém vody v potrubí
hydraulická kvapalina	až 12 m/s
Ropovodné vedenie
Olej v tlakový systém potrubné vedenia
Para vo vykurovacom systéme
Centrálny potrubný systém pary
Para vo vykurovacom systéme s vysoká teplota
Vzduch a plyn dovnútra centrálny systém potrubia

Najčastejšie sa používa ako chladivo obyčajná voda. Miera poklesu priepustnosti v potrubiach závisí od jeho kvality. Čím je chladiaca kvapalina kvalitnejšia, tým dlhšie vydrží potrubie vyrobené z akéhokoľvek materiálu (oceľ, liatina, meď alebo plast).

Výpočet priepustnosti potrubia.

Pre presné a profesionálne výpočty musíte použiť nasledujúce ukazovatele:

• Materiál, z ktorého sú vyrobené rúry a iné prvky systému;
• Dĺžka potrubia
• Počet miest spotreby vody (pre vodovodný systém)

Najpopulárnejšie metódy výpočtu:

1. Vzorec. Pomerne komplikovaný vzorec, ktorý je pochopiteľný iba pre profesionálov, zohľadňuje niekoľko hodnôt naraz. Hlavné parametre, ktoré sa berú do úvahy, sú materiál rúr (drsnosť povrchu) a ich sklon.

2. Tabuľka. Toto je jednoduchší spôsob, ktorým môže každý určiť priepustnosť potrubia. Príkladom je inžinierska tabuľka F. Sheveleva, pomocou ktorej môžete zistiť priepustnosť na základe materiálu potrubia.

3. počítačový program. Jeden z týchto programov možno ľahko nájsť a stiahnuť na internete. Je navrhnutý špeciálne na určenie priepustnosti pre potrubia akéhokoľvek okruhu. Pre zistenie hodnoty je potrebné zadať do programu počiatočné údaje ako materiál, dĺžka potrubia, kvalita chladiacej kvapaliny a pod.

Treba povedať, že posledný spôsob, hoci je najpresnejší, nie je vhodný na jednoduché výpočty domáce systémy. Je to pomerne zložité a vyžaduje znalosť hodnôt rôznych ukazovateľov. Na výpočet jednoduchého systému v súkromnom dome je lepšie použiť tabuľky.

Príklad výpočtu priepustnosti potrubia.

Dĺžka potrubia - dôležitým ukazovateľom pri výpočte priepustnosti Dĺžka chrbtovej siete má významný vplyv na výkon priepustnosti. Ako väčšia vzdialenosť voda prechádza, tým menší tlak vytvára v potrubí, čo znamená, že prietok klesá.

Tu je niekoľko príkladov. Na základe tabuliek vyvinutých inžiniermi na tieto účely.

Kapacita potrubia:

• 0,182 t/h pri priemere 15 mm
• 0,65 t/h pri priemere potrubia 25 mm
• 4 t/h pri priemere 50 mm

Ako je možné vidieť z vyššie uvedených príkladov, väčší priemer zvyšuje prietok. Ak sa priemer zväčší 2-krát, zvýši sa aj priepustnosť. Táto závislosť sa musí brať do úvahy pri inštalácii akéhokoľvek kvapalinový systémči už ide o vodovod, kanalizáciu alebo dodávku tepla. Najmä sa to týka vykurovacie systémy, pretože vo väčšine prípadov sú uzavreté a dodávka tepla v budove závisí od rovnomernej cirkulácie kvapaliny.

B.K. Kovalev, zástupca riaditeľa pre výskum a vývoj

AT nedávne časyČoraz častejšie sa stretávame s príkladmi pri zadávaní objednávok pre priemysel plynové zariadenie vedené manažérmi, ktorí nemajú dostatočné skúsenosti a technické znalosti o predmete obstarávania. Niekedy je výsledkom nie úplne správna aplikácia alebo zásadne nesprávny výber objednaného zariadenia. Jednou z najčastejších chýb je výber menovitých úsekov vstupných a výstupných potrubí rozvodnej stanice plynu, orientovaných iba na menovité hodnoty tlaku plynu v potrubí bez zohľadnenia prietoku plynu. Účelom tohto článku je vydať odporúčania na určenie priepustnosti plynovodov GDS, ktoré umožňujú pri výbere štandardnej veľkosti distribučnej stanice plynu vykonať predbežné posúdenie jej výkonu pre konkrétne hodnoty prevádzkových tlakov a menovitých hodnôt. priemery vstupných a výstupných potrubí.

Pri výbere požadovaných štandardných veľkostí zariadení GDS je jedným z hlavných kritérií výkon, ktorý do značnej miery závisí od kapacity vstupného a výstupného potrubia.

Kapacita potrubí distribučnej stanice plynu sa vypočíta s prihliadnutím na požiadavky normatívne dokumenty obmedzenie maximálneho povoleného prietoku plynu v potrubí na 25 m/s. Prietok plynu zase závisí hlavne od tlaku plynu a plochy prierezu potrubia, ako aj od stlačiteľnosti plynu a jeho teploty.

Kapacitu potrubia je možné vypočítať z klasického vzorca pre rýchlosť plynu v plynovode (Design Guide hlavné plynovody upravil A.K. Dertsakyan, 1977):

kde W- rýchlosť pohybu plynu v plynovode, m/s;
Q- prietok plynu cez daný úsek (pri 20 ° C a 760 mm Hg), m 3 / h;
z- faktor stlačiteľnosti (napr ideálny plyn z = 1);
T = (273 + t °C)- teplota plynu, °K;
D- vnútorný priemer potrubia, cm;
p\u003d (Prab + 1,033) - absolútny tlak plynu, kgf / cm 2 (atm);
V systéme SI (1 kgf / cm 2 \u003d 0,098 MPa; 1 mm \u003d 0,1 cm) bude mať tento vzorec nasledujúcu formu:

kde D je vnútorný priemer potrubia, mm;
p = (Pwork + 0,1012) - absolútny tlak plynu, MPa.
Z toho vyplýva, že kapacita potrubia Qmax, zodpovedajúca maximálnemu prietoku plynu w = 25 m/s, je určená vzorcom:

Pre predbežné výpočty môžeme vziať z = 1; T \u003d 20? C \u003d 293? K as dostatočným stupňom spoľahlivosti vykonajte výpočty pomocou zjednodušeného vzorca:

Hodnoty priepustnosti potrubí s najbežnejšími podmienenými priemermi v GDS pri rôznych hodnotách tlaku plynu sú uvedené v tabuľke 1.

Pracovný (MPa)	Kapacita potrubia (m?/h), pri wgas = 25 m/s; z = 1; T \u003d 20? C \u003d 293? K
	DN 50	DN 80	DN 100	DN 150	DN 200	DN 300	DN 400	DN 500

Poznámka: Na predbežné posúdenie priepustnosti potrubí sa vnútorné priemery potrubí berú ako ich konvenčné hodnoty (DN 50; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500).

Príklady použitia tabuľky:

1. Určite kapacitu GDS s DNin=100mm, DNout=150mm, s PNin=2,5 - 5,5 MPa a PNout=1,2 MPa.

Z tabuľky 1 zistíme, že kapacita výstupného potrubia DN=150mm pri PN=1,2 MPa bude 19595 m 3 / h, súčasne vstupné potrubie DN=100mm pri PN=5,5 MPa bude môcť prejsť 37520 m 3 /h a pri PN=2,5 MPa - len 17420 m 3 /h. Tento GDS s PNin=2,5 - 5,5 MPa a PNout=1,2 MPa teda bude schopný maximálne prejsť od 17420 do 19595 m 3 /h. Poznámka: Presnejšie hodnoty Qmax možno získať zo vzorca (3).

2. Určte priemer výstupného potrubia GDS s kapacitou 5000 m 3 / h pri Pin=3,5 MPa pre výstupné tlaky Pout1=1,2 MPa a Pout2=0,3 MPa.

Z tabuľky 1 zistíme, že priepustnosť 5000 m 3 /hod pri Pout=1,2 MPa zabezpečí potrubie DN=80mm a pri Pout=0,3 MPa len DN=150mm. Zároveň stačí mať na vstupe GDS potrubie DN=50mm.

31130 0 22

Kapacita potrubia: jednoduché o komplexe

Ako sa mení priepustnosť potrubia s priemerom? Aké faktory okrem prierezu ovplyvňujú tento parameter? Nakoniec, ako vypočítať, hoci približne, priepustnosť vodovodného systému so známym priemerom? V článku sa pokúsim poskytnúť najjednoduchšie a najdostupnejšie odpovede na tieto otázky.

Našou úlohou je naučiť sa vypočítať optimálny prierez vodovodného potrubia.

Prečo je to potrebné

Hydraulický výpočet vám umožňuje získať optimálne minimálne priemer potrubia.

Na jednej strane peniaze pri výstavbe a opravách vždy veľmi chýbajú a cena bežný meter potrubia rastú nelineárne so zväčšujúcim sa priemerom. Na druhej strane podhodnotený úsek prívodu vody povedie v dôsledku hydraulického odporu k nadmernému poklesu tlaku na koncových zariadeniach.

Pri prietoku na medzizariadení povedie pokles tlaku na koncovom zariadení k tomu, že teplota vody pri otvorených kohútikoch studenej vody a teplej vody sa dramaticky zmení. V dôsledku toho budete buď poliatí ľadová voda alebo obarený vriacou vodou.

Obmedzenia

Zámerne obmedzím rozsah uvažovaných úloh na inštalatérske práce malého súkromného domu. Existujú dva dôvody:

1. Plyny a kvapaliny rôznych viskozít sa pri preprave potrubím správajú úplne inak. Zohľadnenie správania prirodzených a skvapalnený plyn, ropa a iné médiá by objem tohto materiálu niekoľkonásobne zväčšili a odviedli by nás ďaleko od mojej špecializácie – inštalatérstva;
2. V prípade veľkej budovy s mnohými vodovodnými armatúrami bude pre hydraulický výpočet zásobovania vodou potrebné vypočítať pravdepodobnosť použitia niekoľkých miest odberu vody súčasne. AT malý dom výpočet sa vykonáva pre špičkovú spotrebu všetkými dostupnými zariadeniami, čo značne zjednodušuje úlohu.

Faktory

Hydraulický výpočet vodovodného systému je hľadanie jednej z dvoch veličín:

• Výpočet priepustnosti potrubia so známym prierezom;
• Kalkulácia optimálny priemer pri známych plánovaných nákladoch.

AT reálnych podmienkach(pri projektovaní vodovodného systému) oveľa častejšie musíte vykonávať druhú úlohu.

Domáca logika to naznačuje maximálny prietok prietok vody potrubím je určený jeho priemerom a vstupným tlakom. Žiaľ, realita je oveľa komplikovanejšia. Faktom je, že potrubie má hydraulický odpor: Jednoducho povedané, prúdenie sa spomaľuje v dôsledku trenia o steny. Okrem toho materiál a stav stien predvídateľne ovplyvňujú stupeň brzdenia.

Tu úplný zoznam faktory ovplyvňujúce výkon vodovodného potrubia:

• Tlak na začiatku prívodu vody (čítaj - tlak v trase);
• zaujatosť potrubia (zmena jeho výšky nad podmienenou úrovňou terénu na začiatku a na konci);

• Materiál steny. Polypropylén a polyetylén majú oveľa menšiu drsnosť ako oceľ a liatina;
• Vek potrubia. Oceľ časom zhrdzavie a vápenné usadeniny, ktoré nielen zvyšujú drsnosť, ale tiež znižujú vnútornú vôľu potrubia;

To neplatí pre sklo, plast, meď, pozink a kov-polymérové ​​rúry. Aj po 50 rokoch prevádzky sú v stave ako nové. Výnimkou je zanesenie prívodu vody pri vo veľkom počte nerozpustených látok a absencia vstupných filtrov.

• Množstvo a uhol otočí;
• Zmeny priemeru Inštalatérstvo;
• Prítomnosť alebo neprítomnosť zvary, spájkovacie guľôčky a spojovacie armatúry;

• Uzatváracie ventily. Dokonca aj plný vývrt Guľové ventily poskytujú určitý odpor toku.

Akýkoľvek výpočet kapacity potrubia bude veľmi približný. Chtiac nechtiac budeme musieť použiť priemerné koeficienty, ktoré sú typické pre podmienky blízke našim.

Torricelliho zákon

Evangelista Torricelli, ktorý žil na začiatku 17. storočia, je známy ako študent Galileo Galilei a autorom konceptu atmosferický tlak. Vlastní aj vzorec popisujúci rýchlosť prúdenia vody vytekajúcej z nádoby cez otvor známych rozmerov.

Aby vzorec Torricelli fungoval, je potrebné:

1. Aby sme poznali tlak vody (výška vodného stĺpca nad otvorom);

Jedna atmosféra pod zemskou gravitáciou je schopná zdvihnúť stĺpec vody o 10 metrov. Preto sa tlak v atmosfére prepočítava na hlavu jednoduché násobenie dňa 10.

1. Aby bola diera podstatne menší ako priemer nádoby, čím sa eliminuje strata tlaku v dôsledku trenia o steny.

V praxi vám Torricelliho vzorec umožňuje vypočítať prietok vody potrubím s vnútorným prierezom známych rozmerov pri známej okamžitej výške počas prietoku. Jednoducho povedané: na použitie vzorca je potrebné nainštalovať tlakomer pred kohútik alebo vypočítať pokles tlaku na prívode vody pri známom tlaku v potrubí.

Samotný vzorec vyzerá takto: v^2=2gh. v ňom:

• v je rýchlosť prúdenia na výstupe z otvoru v metroch za sekundu;
• g je zrýchlenie pádu (pre našu planétu sa rovná 9,78 m/s^2);
• h - hlava (výška vodného stĺpca nad otvorom).

Ako nám to pomôže v našej úlohe? A skutočnosť, že prietok tekutiny cez otvor(rovnaká priepustnosť) sa rovná S*v, kde S je plocha prierezu otvoru a v je rýchlosť prúdenia z vyššie uvedeného vzorca.

Captain Evidence naznačuje: so znalosťou plochy prierezu je ľahké určiť vnútorný polomer potrubia. Ako viete, plocha kruhu sa vypočíta ako π*r^2, kde π je zaokrúhlené na 3,14159265.

V tomto prípade bude Torricelliho vzorec vyzerať v^2=2*9,78*20=391,2. Odmocnina z 391,2 je zaokrúhlené na 20. To znamená, že voda sa bude vylievať z otvoru rýchlosťou 20 m/s.

Vypočítame priemer otvoru, cez ktorý prúd preteká. Prevedením priemeru na jednotky SI (metre) dostaneme 3,14159265*0,01^2=0,0003141593. A teraz vypočítame prietok vody: 20 * 0,0003141593 \u003d 0,006283186 alebo 6,2 litra za sekundu.

Späť do reality

Vážený čitateľ, dovolil by som si navrhnúť, aby ste pred mixérom nemali nainštalovaný tlakomer. Je zrejmé, že pre presnejší hydraulický výpočet sú potrebné niektoré ďalšie údaje.

Zvyčajne sa problém výpočtu rieši opačne: so známym prietokom vody cez vodovodné armatúry, dĺžkou vodovodného potrubia a jeho materiálom sa zvolí priemer, ktorý zaisťuje pokles tlaku na prijateľné hodnoty. Limitujúcim faktorom je prietok.

Referenčné údaje

Prietok pre vnútorné vodovodné potrubia sa považuje za 0,7 - 1,5 m / s. Prekročenie poslednej hodnoty vedie k vzniku hydraulického hluku (predovšetkým v ohyboch a armatúrach).

Miery spotreby vody pre vodovodné armatúry sa dajú ľahko nájsť normatívnu dokumentáciu. Predovšetkým sú uvedené v prílohe k SNiP 2.04.01-85. Aby som čitateľa ušetril zdĺhavého hľadania, dám sem túto tabuľku.

V tabuľke sú uvedené údaje pre mixéry s prevzdušňovačmi. Ich absencia vyrovnáva prietok cez umývadlové, umývadlové a sprchové batérie s prietokom cez batériu pri kúpaní.

Dovoľte mi pripomenúť, že ak chcete vypočítať zásobovanie vodou súkromného domu vlastnými rukami, zhrňte spotrebu vody pre všetky inštalované spotrebiče. Ak tento pokyn nedodržíte, čakajú vás prekvapenia, ako napríklad prudký pokles teploty v sprche pri otvorení kohútika. horúca voda na .

Ak je v objekte požiarny vodovod, k plánovanému prietoku sa pripočítava 2,5 l/s na každý hydrant. Pre prívod požiarnej vody je rýchlosť prúdenia obmedzená na 3 m/s: v prípade požiaru je hydraulický hluk to posledné, čo obyvateľov znervózňuje.

Pri výpočte tlaku sa zvyčajne predpokladá, že na extrémnom zariadení od vstupu musí byť najmenej 5 metrov, čo zodpovedá tlaku 0,5 kgf / cm2. Súčasťou vodovodných armatúr (prietokové ohrievače vody, plniace ventily pre automat práčky atď.) jednoducho nefungujú, ak je tlak v prívode vody nižší ako 0,3 atmosféry. Okrem toho je potrebné vziať do úvahy hydraulické straty na samotnom zariadení.

Na obrázku - prietokový ohrievač vody Atmor Basic. Zahŕňa ohrev iba pri tlaku 0,3 kgf/cm2 a viac.

Prietok, priemer, rýchlosť

Dovoľte mi pripomenúť, že sú navzájom prepojené dvoma vzorcami:

1. Q=SV. Prietok vody v metroch kubických za sekundu sa rovná ploche prierezu v metrov štvorcových vynásobený rýchlosťou prúdenia v metroch za sekundu;
2. S = r^2. Plocha prierezu sa vypočíta ako súčin čísla "pi" a druhej mocniny polomeru.

Kde môžem získať hodnoty pre polomer vnútornej časti?

• o oceľové rúry rovná sa, s minimálnou chybou, polovica kontroly(podmienený prechod, ktorý je označený ako valcovanie rúr);
• Pre polymér, kov-polymér atď. vnútorný priemer sa rovná rozdielu medzi vonkajším, ktorým sú rúry označené, a dvojnásobkom hrúbky steny (zvyčajne sa vyskytuje aj v označení). Polomer je polovica vnútorného priemeru.

1. Vnútorný priemer je 50-3 * 2 = 44 mm alebo 0,044 metra;
2. Polomer bude 0,044/2=0,022 metra;
3. Plocha vnútornej časti sa bude rovnať 3,1415 * 0,022 ^ 2 \u003d 0,001520486 m2;
4. Pri prietoku 1,5 metra za sekundu bude prietok 1,5 * 0,001520486 = 0,002280729 m3/s alebo 2,3 litra za sekundu.

strata hlavy

Ako vypočítať, koľko tlaku sa stratí na vodovodnom systéme so známymi parametrami?

Najjednoduchší vzorec na výpočet poklesu tlaku je H = iL(1+K). Čo znamenajú premenné v ňom?

• H je vážený pokles tlaku v metroch;
• ja - hydraulický sklon vodomeru;
• L je dĺžka prívodu vody v metroch;
• K- koeficient, čo umožňuje zjednodušiť výpočet poklesu tlaku na uzatváracie ventily a . Je viazaná na účel vodovodnej siete.

Kde môžem získať hodnoty týchto premenných? No až na dĺžku fajky - ruletu ešte nikto nezrušil.

Koeficient K sa rovná:

Pri hydraulickom sklone je obraz oveľa komplikovanejší. Odpor, ktorý potrubie poskytuje, závisí od:

• Vnútorná časť;
• Drsnosť steny;
• Prietoky.

Zoznam hodnôt 1000i (hydraulický sklon na 1000 metrov zásobovania vodou) nájdete v Shevelevových tabuľkách, ktoré v skutočnosti slúžia na hydraulický výpočet. Tabuľky sú pre výrobok príliš veľké, pretože poskytujú hodnoty 1000i pre všetky možné priemery, prietoky a materiály s upravenou životnosťou.

Tu je malý fragment tabuľky Shevelev pre plastové potrubie veľkosť 25 mm.

Autor tabuliek uvádza hodnoty poklesu tlaku nie pre vnútornú časť, ale pre štandardné veľkosti, ktorým sú označené rúry, upravené na hrúbku steny. Tabuľky však boli uverejnené v roku 1973, keď sa príslušný segment trhu ešte nevytvoril.
Pri výpočte majte na pamäti, že pre kov-plast je lepšie vziať hodnoty zodpovedajúce rúre s menším krokom.

Použime túto tabuľku na výpočet poklesu tlaku naprieč polypropylénové potrubie s priemerom 25 mm a dĺžkou 45 metrov. Dohodnime sa, že navrhujeme vodovod pre potreby domácnosti.

1. Pri rýchlosti prúdenia čo najbližšie k 1,5 m/s (1,38 m/s) bude hodnota 1000i rovná 142,8 metra;
2. Hydraulický sklon jedného metra potrubia sa bude rovnať 142,8 / 1000 \u003d 0,1428 metra;
3. Korekčný faktor pre domáce vodovodné potrubia je 0,3;
4. Vzorec ako celok bude mať tvar H=0,1428*45(1+0,3)=8,3538 metra. To znamená, že na konci prívodu vody pri prietoku vody 0,45 l / s (hodnota z ľavého stĺpca tabuľky) klesne tlak o 0,84 kgf / cm2 a pri 3 atmosférách na vstupe bude byť celkom prijateľné 2,16 kgf / cm2.

Túto hodnotu možno použiť na určenie spotreba podľa Torricelliho vzorca. Metóda výpočtu s príkladom je uvedená v príslušnej časti článku.

Okrem toho na výpočet maximálneho prietoku cez prívod vody s známe vlastnosti, môžete si vybrať v stĺpci "prietok" kompletnej tabuľky Shevelev takú hodnotu, pri ktorej tlak na konci potrubia neklesne pod 0,5 atmosféry.

Záver

Vážený čitateľ, ak sa vám vyššie uvedený návod napriek extrémnemu zjednodušeniu stále zdal únavný, stačí použiť jeden z mnohých online kalkulačky. Ako vždy, Ďalšie informácie nájdete vo videu v tomto článku. Budem vďačný za vaše doplnenia, opravy a pripomienky. Veľa šťastia, súdruhovia!

31. júla 2016

Ak chcete vyjadriť vďaku, pridať vysvetlenie alebo námietku, opýtať sa autora na niečo - pridajte komentár alebo poďakujte!