חישוב הידראולי של צינור גז: שיטות ושיטות חישוב + דוגמא חישוב

קוד נוהג לתכנון ובנייה הוראות כלליות לתכנון ובנייה של מערכות חלוקת גז מצינורות מתכת ופוליאתילן מערכת חלוקת גז כללית לאספקה ​​ובנייה מפלדה ו

חישוב קוטר צינור גז ואיבוד לחץ מותר

3.21 ניתן לקחת את כושר התפוקה של צינורות גז מהתנאים ליצירת, בהפסד לחץ הגז המרבי המותר, המערכת החסכונית והאמינה ביותר בפעולה, המבטיחה את יציבות הפעולה של יחידות שבר הידראוליות ובקרת גז (GRU) , כמו גם הפעלת מבערים לצרכנים בטווחי לחץ גז מקובלים.

3.22 הקטרים ​​הפנימיים המחושבים של צינורות הגז נקבעים על בסיס התנאי של הבטחת אספקת גז רציפה לכל הצרכנים בשעות צריכת הגז המרבית.

3.23 חישוב קוטר צינור הגז צריך להתבצע, ככלל, במחשב עם חלוקה מיטבית של אובדן הלחץ המחושב בין חלקי הרשת.

אם אי אפשר או לא מתאים לבצע את החישוב במחשב (חוסר תוכנה מתאימה, מקטעים נפרדים של צינורות גז וכדומה), מותר לבצע חישוב הידראולי לפי הנוסחאות שלהלן או לפי נומוגרמות (נספח ב'). ) הידור לפי נוסחאות אלו.

3.24 אובדן לחץ משוער בצינורות גז בלחץ גבוה ובינוני מקובל בקטגוריית הלחץ שאומצה לצינור הגז.

3.25 ההנחה הכוללת של הפסדי לחץ הגז בצינורות גז בלחץ נמוך (ממקור אספקת הגז למכשיר המרוחק ביותר) היא לא יותר מ-180 daPa, כולל 120 daPa בצינורות גז הפצה, 60 daPa בצינורות גז כניסה ופנימיים. צינורות גז.

3.26 הערכים של אובדן הלחץ המחושב של גז בעת תכנון צינורות גז של כל הלחצים עבור מפעלי תעשייה, חקלאות ומשק בית ושירותים ציבוריים מתקבלים בהתאם ללחץ הגז בנקודת החיבור, תוך התחשבות במאפיינים הטכניים של ציוד הגז המקובל להתקנה, התקני אוטומציה בטיחותיים ואוטומציית בקרת תהליך של יחידות תרמיות.

3.27 ניתן לקבוע את ירידת הלחץ בקטע רשת הגז:

- לרשתות של לחץ בינוני וגבוה לפי הנוסחה

- לרשתות בלחץ נמוך לפי הנוסחה

- עבור קיר חלק הידראולי (אי-שוויון (6) תקף):

– ב-4000 100000

3.29 צריכת גז משוערת בקטעים של צינורות גז חיצוניים להפצה בלחץ נמוך עם עלויות נסיעת גז צריכה להיקבע כסכום עלויות המעבר ו-0.5 הוצאות גז בסעיף זה.

3.30 ניתן לקחת בחשבון את ירידת הלחץ בהתנגדויות המקומיות (מרפקים, טי, שסתומי עצירה וכו') על ידי הגדלת האורך בפועל של צינור הגז ב-5-10%.

3.31 עבור צינורות גז חיצוניים מעל פני הקרקע וצינורות גז פנימיים, האורך המשוער של צינורות הגז נקבע לפי הנוסחה (12)

3.32 במקרים בהם אספקת גז גפ"מ היא זמנית (עם העברה לאחר מכן לאספקת גז טבעי), מתוכננים צינורות גז עם אפשרות לשימוש עתידי בגז טבעי.

במקרה זה, כמות הגז נקבעת כשווה ערך (במונחים של ערך קלורי) לצריכה המשוערת של גפ"מ.

3.33 ירידת הלחץ בצינורות של השלב הנוזלי של גפ"מ נקבעת על ידי הנוסחה (13)

בהתחשב ברזרבה נגד קוויטציה, המהירויות הממוצעות של השלב הנוזלי מקובלות: בצינורות היניקה - לא יותר מ 1.2 מ' לשנייה; בצינורות לחץ - לא יותר מ-3 מ' לשנייה.

3.34 חישוב קוטר צינור גז שלב אדי גפ"מ מתבצע בהתאם להנחיות לחישוב צינורות גז טבעי בלחץ המתאים.

3.35 בחישוב צינורות גז פנימיים בלחץ נמוך למבני מגורים, מותר לקבוע את אובדן לחץ הגז עקב התנגדויות מקומיות בכמות,%:

- על צינורות גז מתשומות לבניין:

- על החיווט בתוך הדירה:

3.37 יש לבצע חישוב של רשתות טבעות של צינורות גז עם הצמדת לחצי גז בנקודות הצמתים של טבעות התכנון. הבעיה של אובדן לחץ בטבעת מותרת עד 10%.

3.38 בעת ביצוע חישוב הידראולי של צינורות גז מעל פני הקרקע וצינורות גז פנימיים, תוך התחשבות במידת הרעש הנוצר מתנועת גז, יש צורך לקחת מהירויות תנועת גז של לא יותר מ-7 מ'/שניה עבור צינורות גז בלחץ נמוך, 15 m/s עבור צינורות גז בלחץ בינוני, 25 m/s עבור לחץ צינורות גז בלחץ גבוה.

3.39 בעת ביצוע חישוב הידראולי של צינורות גז, המתבצע על פי נוסחאות (5) - (14), וכן בשימוש בשיטות ותוכנות שונות למחשבים אלקטרוניים, המורכב על בסיס נוסחאות אלו, הקוטר הפנימי המשוער של צינור הגז. יש לקבוע מראש על ידי נוסחה (15)

חישוב הידראולי של צינור גז: שיטות ושיטות חישוב + דוגמא חישוב

להפעלה בטוחה וללא תקלות של אספקת הגז, יש לתכנן ולחשב אותה

חשוב לבחור בצורה מושלמת צינורות לקווים בכל סוגי הלחץ, כדי להבטיח אספקה ​​יציבה של גז למכשירים

על מנת שבחירת הצינורות, האביזרים והציוד תהיה מדויקת ככל האפשר, מתבצע חישוב הידראולי של הצנרת. איך לעשות את זה? תודו, אתם לא בקיאים יותר מדי בעניין הזה, בואו נבין את זה.

אנו מציעים לכם להכיר מידע שנבחר בקפידה ומעובד ביסודיות על אפשרויות הייצור. חישוב הידראולי עבור מערכות צינורות גז. שימוש בנתונים המוצגים על ידינו יבטיח אספקת דלק כחול עם פרמטרי הלחץ הנדרשים למכשירים. נתונים מאומתים בקפידה מבוססים על הרגולציה של תיעוד רגולטורי.

המאמר מתאר בפירוט את העקרונות ותכניות החישובים. ניתנת דוגמה לביצוע חישובים. יישומים גרפיים והוראות וידאו משמשים כתוספת אינפורמטיבית שימושית.

מדוע יש צורך לחשב את צינור הגז

חישובים מבוצעים בכל חלקי צינור הגז כדי לזהות מקומות שבהם צפויות להופיע התנגדויות אפשריות בצינורות, ולשנות את קצב אספקת הדלק.

אם כל החישובים נעשים נכון, אזי ניתן לבחור את הציוד המתאים ביותר וליצור תכנון חסכוני ויעיל של כל המבנה של מערכת הגז.

זה יחסוך ממך אינדיקטורים מיותרים, מוערכים יתר על המידה במהלך הפעולה ועלויות בבנייה, שיכולים להיות במהלך התכנון וההתקנה של המערכת ללא חישוב הידראולי של צינור הגז.

יש הזדמנות טובה יותר לבחור את גודל החתך ואת חומרי הצינור הנדרשים לאספקה ​​יעילה, מהירה ויציבה יותר של דלק כחול לנקודות המתוכננות של מערכת צינורות הגז.

מובטח מצב ההפעלה האופטימלי של צינור הגז כולו.

מפתחים מקבלים הטבות כספיות מחסכון ברכישת ציוד טכני וחומרי בניין.

החישוב הנכון של צינור הגז נעשה, תוך התחשבות ברמות המקסימליות של צריכת הדלק בתקופות של צריכה המונית. כל צרכי הבית התעשייתיים, העירוניים והפרטיים נלקחים בחשבון.

קביעת מספר נקודות בקרת הגז של שבירה הידראולית

נקודות בקרת גז נועדו להפחית את לחץ הגז ולשמור אותו ברמה נתונה, ללא קשר לקצב הזרימה.

עם אומדן צריכה ידועה של דלק גזי, מחוז העיר קובע את מספר השבר הידראולי, בהתבסס על ביצועי השבר הידראוליים האופטימליים (V=1500-2000 מ"ק/שעה) לפי הנוסחה:

n = , (27)

כאשר n הוא מספר השבר הידראולי, יח';

V_ר - צריכת גז משוערת לפי מחוז העיר, מ"ק לשעה;

V_{בסיטונאות} - פרודוקטיביות אופטימלית של שבירה הידראולית, m3/שעה;

n=586.751/1950=3.008 יח'.

לאחר קביעת מספר תחנות השבר ההידראוליות, מיקומן מתוכנן בתכנית הכללית של מחוז העיר, תוך התקנתן במרכז השטח המגוז בשטח הרבעים.

סקירה כוללת

לנוחות החישובים, נעשה שימוש בתוכניות חובבים ומקצועיות לחישוב הידראוליקה.

הפופולרי ביותר הוא אקסל.

אתה יכול להשתמש בחישוב המקוון ב- Excel Online, CombiMix 1.0, או במחשבון ההידראולי המקוון. התוכנית הנייחת נבחרת תוך התחשבות בדרישות הפרויקט.

הקושי העיקרי בעבודה עם תוכניות כאלה הוא בורות ביסודות ההידראוליקה. בחלק מהם אין פענוח של נוסחאות, תכונות הסתעפות של צינורות וחישוב התנגדויות במעגלים מורכבים אינן נחשבות.

• HERZ C.O. 3.5 - עושה חישוב לפי שיטת הפסדי לחץ ליניאריים ספציפיים.
• DanfossCO ו-OvertopCO יכולים לספור מערכות מחזור טבעיות.
• "זרימה" (זרימה) - מאפשר לך ליישם את שיטת החישוב עם הפרש טמפרטורה משתנה (הזזה) לאורך העליות.

עליך לציין את פרמטרי הזנת הנתונים עבור טמפרטורה - קלווין / צלזיוס.

תורת החישוב הידראולי של מערכת החימום.

תיאורטית, GR החימום מבוסס על המשוואה הבאה:

∆P = R·l + z

שוויון זה תקף לתחום ספציפי. משוואה זו מפוענחת באופן הבא:

• ΔP - אובדן לחץ ליניארי.
• R הוא אובדן הלחץ הספציפי בצינור.
• l הוא אורך הצינורות.
• z - הפסדי לחץ בשקעים, שסתומי סגירה.

ניתן לראות מהנוסחה שככל שאובדן הלחץ גדול יותר, כך הוא ארוך יותר ויותר עיקולים או אלמנטים אחרים בה המפחיתים את המעבר או משנים את כיוון זרימת הנוזל. בואו נסיק למה R ו-z שווים. לשם כך, שקול משוואה נוספת המציגה את אובדן הלחץ כתוצאה מחיכוך כנגד קירות הצינור:

_חיכוך

זוהי משוואת דארסי-וייסבך. בואו נפענח את זה:

• λ הוא מקדם בהתאם לאופי התנועה של הצינור.
• d הוא הקוטר הפנימי של הצינור.
• v היא מהירות הנוזל.
• ρ היא צפיפות הנוזל.

מתוך משוואה זו נוצר קשר חשוב - אובדן הלחץ כתוצאה מחיכוך הוא קטן יותר, ככל שהקוטר הפנימי של הצינורות גדול יותר ומהירות הנוזל נמוכה יותר. יתרה מכך, התלות במהירות היא ריבועית כאן. הפסדים בכיפופים, טי ושסתומים נקבעים על ידי נוסחה שונה:

∆P_אביזרי = ξ*(v²ρ/2)

כאן:

• ξ הוא מקדם ההתנגדות המקומית (להלן CMR).
• v היא מהירות הנוזל.
• ρ היא צפיפות הנוזל.

ניתן לראות גם ממשוואה זו כי ירידת הלחץ עולה עם עליית מהירות הנוזל.כמו כן, כדאי לומר שבמקרה של שימוש בנוזל קירור בעל קפיאה נמוכה, גם הצפיפות שלו תמלא תפקיד חשוב - ככל שהוא גבוה יותר, כך קשה יותר למשאבת הסחרור. לכן, כאשר עוברים ל"אנטי-פרייז", ייתכן שיהיה צורך להחליף את משאבת הסחרור.

מהאמור לעיל, אנו גוזרים את השוויון הבא:

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

מכאן נקבל את השוויון הבא עבור R ו-z:

R = (λ/α)*(v²ρ/2) Pa/m;

z = ξ*(v²ρ/2) Pa;

עכשיו בואו נבין כיצד לחשב את ההתנגדות ההידראולית באמצעות נוסחאות אלה.

קביעת הפסדי לחץ בצינורות

התנגדות אובדן הלחץ במעגל שדרכו מסתובב נוזל הקירור נקבעת כערך הכולל שלהם עבור כל הרכיבים הבודדים. האחרונים כוללים:

• הפסדים במעגל הראשי, מסומנים כ- ∆Plk;
• עלויות נושאי חום מקומיים (∆Plm);
• ירידת לחץ באזורים מיוחדים, הנקראים "מחוללי חום" תחת הכינוי ∆Ptg;
• הפסדים בתוך מערכת חילופי החום המובנית ∆Pto.

לאחר סיכום ערכים אלו, מתקבל המחוון הרצוי, המאפיין את ההתנגדות ההידראולית הכוללת של המערכת ∆Pco.

בנוסף לשיטה המוכללת הזו, ישנן דרכים אחרות לקבוע את אובדן הראש בצינורות פוליפרופילן. אחד מהם מבוסס על השוואה של שני אינדיקטורים הקשורים לתחילת ולסוף הצינור. במקרה זה, ניתן לחשב את אובדן הלחץ על ידי הפחתת ערכיו הראשוניים והסופיים, הנקבעים על ידי שני מדי לחץ.

אפשרות נוספת לחישוב המחוון הרצוי מבוססת על שימוש בנוסחה מורכבת יותר הלוקחת בחשבון את כל הגורמים המשפיעים על המאפיינים של שטף החום.היחס שניתן להלן לוקח בחשבון בעיקר את אובדן ראש הנוזל עקב אורכו הארוך של הצינור.

• h הוא אובדן ראש הנוזל, הנמדד במטרים במקרה הנבדק.
• λ הוא מקדם ההתנגדות הידראולית (או החיכוך), שנקבע על ידי שיטות חישוב אחרות.
• L הוא האורך הכולל של צינור השירות, הנמדד במטרים רצים.
• D הוא הגודל הפנימי של הצינור, שקובע את נפח זרימת נוזל הקירור.
• V הוא קצב זרימת הנוזל, הנמדד ביחידות סטנדרטיות (מטר לשנייה).
• הסמל g הוא תאוצת הנפילה החופשית, שהיא 9.81 מטר לשנייה.

מעניינים מאוד ההפסדים הנגרמים על ידי מקדם החיכוך ההידראולי הגבוה. זה תלוי בחספוס של המשטחים הפנימיים של הצינורות. היחסים המשמשים במקרה זה תקפים רק עבור ריקים צינוריים בעלי צורה עגולה סטנדרטית. הנוסחה הסופית למציאתם נראית כך:

• V - מהירות התנועה של מסות מים, נמדדת במטרים/שנייה.
• D - קוטר פנימי, הקובע את החלל הפנוי לתנועת נוזל הקירור.
• המקדם במכנה מציין את הצמיגות הקינמטית של הנוזל.

המדד האחרון מתייחס לערכים קבועים ונמצא על פי טבלאות מיוחדות שפורסמו בכמויות גדולות באינטרנט.

1.4 חלוקת לחץ בקטעים של מערכת הצנרת

חשב את הלחץ בנקודת הצמתים p1 ולבנות גרף לחץ
מיקום מופעל ל1 לפי נוסחה (1.1):

 (1.31)

 (1.32)

לדמיין
תלות כתוצאה מכך בבקשה1=ו(ל) בצורה של טבלה.

שולחן
4

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

חשב את הלחץ בנקודת הצמתים p6 ולבנות גרף לחץ
על הענפים ל8 — ל9 לפי נוסחה (1.13):

 (1.33)

 (1.34)

לדמיין
תלות כתוצאה מכך ע(ל8-ל9)=ו(ל) בצורה של טבלה.

שולחן
5

l,ק"מ	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,ק"מ	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

לחישוב עלויות לסניף ל2 —ל4 —ל6 ול3 —ל5 —ל7, אנו משתמשים בנוסחאות (1.10) ו
(1.11):

אנחנו בודקים:

תַחשִׁיב
נעשה בצורה נכונה.

עַכשָׁיו
חשב את הלחץ בנקודות הצמתים של הענף ל2 —ל4
—ל6 עַל
נוסחאות (1.2), (1.3) ו-(1.4):

תוצאות
חישוב לחץ מקטע ל2
מוצג בטבלה 6:

שולחן
6

l,ק"מ	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

תוצאות
חישוב לחץ מקטע ל4
מוצגים בטבלה 7:

שולחן
7

אפשרות חישוב PC

ביצוע החשבון באמצעות מחשב הוא הפחות עמל – כל מה שנדרש מאדם הוא להכניס את הנתונים הדרושים לעמודות המתאימות.

לכן, החישוב ההידראולי נעשה תוך דקות ספורות, ופעולה זו אינה מצריכה מלאי גדול של ידע, הכרחי בעת שימוש בנוסחאות.

ליישום הנכון שלו, יש צורך לקחת את הנתונים הבאים מהמפרט הטכני:

• צפיפות גז;
• מקדם צמיגות קינטית;
• טמפרטורת הגז באזור שלך.

את התנאים הטכניים הדרושים מקבלים ממחלקת הגז העירונית של הישוב בו יוקם צינור הגז. למעשה, התכנון של כל צינור מתחיל עם קבלת המסמך הזה, מכיוון שהוא מכיל את כל הדרישות הבסיסיות לתכנון שלו.

לאחר מכן, על היזם לברר את צריכת הגז עבור כל מכשיר שמתוכנן להיות מחובר לצינור הגז. לדוגמה, אם הדלק יועבר לבית פרטי, אז תנורים לבישול, כל מיני דודי חימום משמשים שם לרוב, והמספרים הדרושים נמצאים תמיד בדרכונים שלהם.

בנוסף, תצטרכו לדעת את מספר המבערים לכל תנור שיחובר לצינור.

בשלב הבא של איסוף הנתונים הדרושים, נבחר מידע על ירידת הלחץ באתרי ההתקנה של כל ציוד - זה יכול להיות מד, שסתום ניתוק, שסתום סגירה תרמי, מסנן ואלמנטים אחרים .

במקרה זה, קל למצוא את המספרים הדרושים - הם כלולים בטבלה מיוחדת המצורפת לדרכון של כל מוצר.

על המעצב לשים לב לעובדה שיש לציין את ירידת הלחץ בצריכת הגז המקסימלית.

בשלב הבא מומלץ לברר מה יהיה לחץ הדלק הכחול בנקודת החיבור. מידע כזה עשוי להכיל את המפרט הטכני של ה-Gorgaz שלך, תוכנית שנקבעה בעבר של צינור הגז העתידי.

אם הרשת תהיה מורכבת ממספר חלקים, יש למספר אותם ולציין את האורך בפועל. בנוסף, עבור כל אחד מהם יש לקבוע בנפרד את כל האינדיקטורים המשתנים - זהו קצב הזרימה הכולל של כל מכשיר שישמש, ירידת הלחץ וערכים אחרים.

נדרש מקדם סימולטניות. זה לוקח בחשבון את האפשרות של פעולה משותפת של כל צרכני הגז המחוברים לרשת. לדוגמה, כל ציוד החימום הממוקם בבניין דירות או בבית פרטי.

נתונים כאלה משמשים את תוכנית החישוב ההידראולי כדי לקבוע את העומס המרבי בכל קטע או בכל צינור הגז.

עבור כל דירה או בית בודדים, אין צורך לחשב את המקדם שצוין, שכן ערכיו ידועים ומצוינים בטבלה שלהלן:

אם במתקן כלשהו מתוכנן להשתמש ביותר משני דודי חימום, תנורים, מחממי מים לאחסון, אז מחוון הבו-זמניות יהיה תמיד 0.85. אשר יהיה צורך לציין בעמודה המתאימה המשמשת לחישוב התוכנית.

לאחר מכן, עליך לציין את קוטר הצינורות, ותצטרך גם את מקדמי החספוס שלהם, אשר ישמשו בבניית הצינור. ערכים אלו הם סטנדרטיים וניתן למצוא אותם בקלות בספר החוקים.

סקירה כוללת

לנוחות החישובים, נעשה שימוש בתוכניות חובבים ומקצועיות לחישוב הידראוליקה.

הפופולרי ביותר הוא אקסל.

אתה יכול להשתמש בחישוב המקוון ב- Excel Online, CombiMix 1.0, או במחשבון ההידראולי המקוון. התוכנית הנייחת נבחרת תוך התחשבות בדרישות הפרויקט.

הקושי העיקרי בעבודה עם תוכניות כאלה הוא בורות ביסודות ההידראוליקה. בחלק מהם אין פענוח של נוסחאות, תכונות הסתעפות של צינורות וחישוב התנגדויות במעגלים מורכבים אינן נחשבות.

תכונות התוכנית:

• HERZ C.O. 3.5 - עושה חישוב לפי שיטת הפסדי לחץ ליניאריים ספציפיים.
• DanfossCO ו-OvertopCO יכולים לספור מערכות מחזור טבעיות.
• "זרימה" (זרימה) - מאפשר לך ליישם את שיטת החישוב עם הפרש טמפרטורה משתנה (הזזה) לאורך העליות.

עליך לציין את פרמטרי הזנת הנתונים עבור טמפרטורה - קלווין / צלזיוס.

.1 קביעת הקיבולת של צינור גז מורכב

לחישוב מערכת צנרת מורכבת לפי איור 1 ונתונים
טבלה 1, נשתמש בשיטת ההחלפה עבור צינור גז פשוט שווה ערך. ל
זאת, בהתבסס על משוואת הזרימה התיאורטית למצב יציב
זרימה איזותרמית, אנו מרכיבים משוואה עבור צינור גז שווה ערך ו
בוא נכתוב את המשוואה.

שולחן 1

מספר סידורי אני	קוטר חיצוני די , מ"מ	עובי קיר δi , מ"מ	אורך מקטע לי , ק"מ
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

איור 1 - תרשים של הצינור

בשביל העלילה ל1 לִרְשׁוֹם
נוסחת הוצאות:

 (1.1)

בנקודת הצמתים p1 זרימת הגז מחולקת לשני חוטים: ל2 —ל4 —ל6 ול3 —ל5 —ל7 עוד בנקודה p6 הסניפים הללו
להתאחד. אנו רואים שבענף הראשון קצב הזרימה הוא Q1, ובענף השני Q2.

לסניף ל2 —ל4 —ל6:

 (1.2)

 (1.3)

 (1.4)

בואו נסכם
בזוגיות (1.2), (1.3) ו-(1.4), נקבל:

 (1.5)

ל
ענפים ל3 —ל5 —ל7:

 (1.6)

 (1.7)

 (1.8)

בואו נסכם
בזוגיות (1.6), (1.7) ו-(1.8), נקבל:

 (1.9)

אֶקְסְפּרֶס
מביטויים (1.5) ו-(1.9) Q1 ו-Q2, בהתאמה:

 (1.10)

 (1.11)

צְרִיכָה
לאורך הקטע המקביל שווה ל: Q=Q1+Q2.

 (1.12)

הֶבדֵל
ריבועי לחץ עבור קטע מקביל שווה ל:

 (1.13)

ל
ענפים ל8-ל9 אנחנו כותבים:

 (1.14)

לסיכום (1.1), (1.13) ו-(1.14), אנו מקבלים:

 (1.15)

מ
הביטוי האחרון יכול לקבוע את התפוקה של המערכת. לקחת בחשבון
נוסחאות זרימה עבור צינור גז שווה ערך:

 (1.16)

הבה נמצא יחס המאפשר, עבור LEC או DEC נתון, למצוא גודל גיאומטרי אחר של צינור הגז

 (1.17)

על מנת לקבוע את אורך צינור הגז המקביל, אנו בונים
פריסת מערכת. לשם כך, נבנה את כל החוטים של צינור מורכב באחד
כיוון תוך שמירה על מבנה המערכת. בתור שווה ערך לאורך
צינור, ניקח את הרכיב הארוך ביותר של צינור הגז מתחילתו ועד
סוף כפי שמוצג באיור 2.

איור 2 - פיתוח מערכת הצנרת

לפי תוצאות הבנייה כאורך הצינור המקביל
קח את האורך שווה לסכום הקטעים ל1 —ל3 —ל5 —ל7 —ל8 —ל9. ואז LEK=131 ק"מ.

לחישובים, ניקח את ההנחות הבאות: ניקח בחשבון שהגז זורם פנימה
צינור מציית לחוק הריבועי של התנגדות. בגלל זה
מקדם ההתנגדות ההידראולית מחושב על ידי הנוסחה:

 , (1.18)

איפה ק הוא חספוס הקיר המקביל
צינורות, מ"מ;

ד-
קוטר פנימי של צינור, מ"מ.

לצינורות גז ראשיים ללא טבעות גיבוי, נוסף
התנגדויות מקומיות (אביזרים, מעברים) בדרך כלל אינן עולות על 2-5% מההפסדים
עבור חיכוך. לכן, עבור חישובים טכניים עבור מקדם התכנון
ערך התנגדות הידראולית נלקח:

 (1.19)

ל
חישוב נוסף אנו מקבלים, ק=0,5.

לחשב
מקדם התנגדות הידראולית עבור כל חלקי הצינור
רשתות, התוצאות מוזנות בטבלה 2.

שולחן
2

מספר סידורי אני	קוטר חיצוני די , מ"מ	עובי קיר δi , מ"מ	מקדם התנגדות הידראולית, 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

בחישובים, אנו משתמשים בצפיפות הגז הממוצעת במערכת הצינורות,
אותו אנו מחשבים מתנאי דחיסות הגז בלחץ בינוני.

הלחץ הממוצע במערכת בתנאים נתונים הוא:

 (1.20)

כדי לקבוע את מקדם הדחיסה על פי הנומוגרמה, יש צורך
חשב את הטמפרטורה והלחץ המופחתים באמצעות הנוסחאות:

 , (1.21)

 , (1.22)

איפה ט, ע - טמפרטורה ולחץ בתנאי הפעלה;

תקר, רקר הם הטמפרטורה והלחץ הקריטיים המוחלטים.

לפי נספח ב': Tkr\u003d 190.9 K, rkr =4.649 MPa.

נוסף
על פי הנומוגרמה לחישוב מקדם הדחיסה של גז טבעי, אנו קובעים z =
0,88.

אֶמצַע
צפיפות הגז נקבעת על ידי הנוסחה:

 (1.23)

ל
חישוב הזרימה דרך צינור הגז, יש צורך לקבוע את הפרמטר A:

 (1.24)

בוא נמצא
:

בוא נמצא
זרימת גז דרך המערכת:

 (1.25)

 (1.26)

סקירה כוללת

לנוחות החישובים, נעשה שימוש בתוכניות חובבים ומקצועיות לחישוב הידראוליקה.

הפופולרי ביותר הוא אקסל.

אתה יכול להשתמש בחישוב המקוון ב- Excel Online, CombiMix 1.0, או במחשבון ההידראולי המקוון. התוכנית הנייחת נבחרת תוך התחשבות בדרישות הפרויקט.

הקושי העיקרי בעבודה עם תוכניות כאלה הוא בורות ביסודות ההידראוליקה. בחלק מהם אין פענוח של נוסחאות, תכונות הסתעפות של צינורות וחישוב התנגדויות במעגלים מורכבים אינן נחשבות.

• HERZ C.O. 3.5 - עושה חישוב לפי שיטת הפסדי לחץ ליניאריים ספציפיים.
• DanfossCO ו-OvertopCO יכולים לספור מערכות מחזור טבעיות.
• "זרימה" (זרימה) - מאפשר לך ליישם את שיטת החישוב עם הפרש טמפרטורה משתנה (הזזה) לאורך העליות.

עליך לציין את פרמטרי הזנת הנתונים עבור טמפרטורה - קלווין / צלזיוס.

קביעת הפסדי לחץ בצינורות

התנגדות אובדן הלחץ במעגל שדרכו מסתובב נוזל הקירור נקבעת כערך הכולל שלהם עבור כל הרכיבים הבודדים. האחרונים כוללים:

• הפסדים במעגל הראשי, מסומנים כ- ∆Plk;
• עלויות נושאי חום מקומיים (∆Plm);
• ירידת לחץ באזורים מיוחדים, הנקראים "מחוללי חום" תחת הכינוי ∆Ptg;
• הפסדים בתוך מערכת חילופי החום המובנית ∆Pto.

לאחר סיכום ערכים אלו, מתקבל המחוון הרצוי, המאפיין את ההתנגדות ההידראולית הכוללת של המערכת ∆Pco.

בנוסף לשיטה המוכללת הזו, ישנן דרכים אחרות לקבוע את אובדן הראש בצינורות פוליפרופילן. אחד מהם מבוסס על השוואה של שני אינדיקטורים הקשורים לתחילת ולסוף הצינור. במקרה זה, ניתן לחשב את אובדן הלחץ על ידי הפחתת ערכיו הראשוניים והסופיים, הנקבעים על ידי שני מדי לחץ.

אפשרות נוספת לחישוב המחוון הרצוי מבוססת על שימוש בנוסחה מורכבת יותר הלוקחת בחשבון את כל הגורמים המשפיעים על המאפיינים של שטף החום. היחס שניתן להלן לוקח בחשבון בעיקר את אובדן ראש הנוזל עקב אורכו הארוך של הצינור.

• h הוא אובדן ראש הנוזל, הנמדד במטרים במקרה הנבדק.
• λ הוא מקדם ההתנגדות הידראולית (או החיכוך), שנקבע על ידי שיטות חישוב אחרות.
• L הוא האורך הכולל של צינור השירות, הנמדד במטרים רצים.
• D הוא הגודל הפנימי של הצינור, שקובע את נפח זרימת נוזל הקירור.
• V הוא קצב זרימת הנוזל, הנמדד ביחידות סטנדרטיות (מטר לשנייה).
• הסמל g הוא תאוצת הנפילה החופשית, שהיא 9.81 מטר לשנייה.

אובדן לחץ מתרחש עקב חיכוך נוזלים על פני השטח הפנימיים של הצינורות

מעניינים מאוד ההפסדים הנגרמים על ידי מקדם החיכוך ההידראולי הגבוה. זה תלוי בחספוס של המשטחים הפנימיים של הצינורות. היחסים המשמשים במקרה זה תקפים רק עבור ריקים צינוריים בעלי צורה עגולה סטנדרטית. הנוסחה הסופית למציאתם נראית כך:

• V - מהירות התנועה של מסות מים, נמדדת במטרים/שנייה.
• D - קוטר פנימי, הקובע את החלל הפנוי לתנועת נוזל הקירור.
• המקדם במכנה מציין את הצמיגות הקינמטית של הנוזל.

המדד האחרון מתייחס לערכים קבועים ונמצא על פי טבלאות מיוחדות שפורסמו בכמויות גדולות באינטרנט.

איזון הידראולי

איזון נפילות הלחץ במערכת החימום מתבצע באמצעות שסתומי בקרה וסגירה.

איזון הידראולי של המערכת מתבצע על בסיס:

• עומס עיצובי (קצב זרימת נוזל קירור המוני);
• נתוני יצרני צינורות על התנגדות דינמית;
• מספר ההתנגדויות המקומיות באזור הנבדק;
• מאפיינים טכניים של אביזרי.

מאפייני התקנה - ירידת לחץ, הרכבה, קיבולת - נקבעים עבור כל שסתום. הם קובעים את מקדמי זרימת נוזל הקירור לתוך כל riser, ולאחר מכן לתוך כל מכשיר.

אובדן הלחץ עומד ביחס ישר לריבוע של קצב זרימת נוזל הקירור ונמדד בק"ג/שעה, שם

S הוא המכפלה של הלחץ הספציפי הדינמי, מבוטא ב-Pa / (ק"ג / שעה), והמקדם המופחת להתנגדות המקומית של הקטע (ξpr).

המקדם המופחת ξpr הוא סכום כל ההתנגדויות המקומיות של המערכת.

תוצאות.

הערכים המתקבלים של הפסדי לחץ בצינור, המחושבים בשתי שיטות, נבדלים בדוגמה שלנו ב-15...17%! בהסתכלות על דוגמאות אחרות, אתה יכול לראות שההבדל מגיע לפעמים עד 50%! יחד עם זאת, הערכים שהושגו על ידי הנוסחאות של הידראוליקה תיאורטית תמיד נמוכים מהתוצאות לפי SNiP 2.04.02–84. אני נוטה להאמין שהחישוב הראשון מדויק יותר, ו-SNiP 2.04.02–84 הוא "מבוטח". אולי אני טועה במסקנות שלי.יש לציין שהחישובים ההידראוליים של צינורות קשים למודל מדויק ומתבססים בעיקר על תלות המתקבלת מניסויים.

בכל מקרה, לאחר שתי תוצאות, קל יותר לקבל את ההחלטה הנכונה.

זכור להוסיף (או להחסיר) לחץ סטטי לתוצאות בעת חישוב צינורות הידראוליים עם הפרש גובה בין כניסת ליציאה. למים - הפרש גובה של 10 מטר ≈ 1 ק"ג / סמ"ר.

אני מתחנן מכבד את עבודתו של המחבר הורד קובץ לאחר מנוי להודעות על מאמרים!

קישור להורדת הקובץ: gidravlicheskiy-raschet-truboprovodov (xls 57.5KB).

המשך חשוב ולדעתי מעניין של הנושא, קראו כאן