Afhængigheden af \u200b\u200bstrømningshastigheden fra trykfaldet med formlen. Rørkapacitet: næsten om kompleks
Virksomheder I. boligbyggeri Forbruge et stort antal af vand. Disse digitale indikatorer bliver ikke kun tegn på en bestemt værdi, der angiver forbrug.
Derudover hjælper de med at bestemme diameteren af \u200b\u200bden rørformede sortering. Mange mener, at beregningen af \u200b\u200bvandstrømmen gennem rørdiameteren og trykket er umuligt, da disse koncepter er helt unødvendige.
Men praksis viste, at det ikke er. Kapaciteten af \u200b\u200bvandforsyningsnetværket er afhængig af mange indikatorer, og diameteren af \u200b\u200bden rørformede sortering og tryk i motorvejen vil være den første i denne liste.
Udfør alle beregninger anbefales på scenen for at designe rørledningskonstruktionen, fordi de opnåede data er bestemt. nøgleparametre Ikke kun hjemme, men også industriel pipeline. Alt dette vil gå videre.
Kalkulator til beregning af vand online
OPMÆRKSOMHED! 1 kg / cm2 \u003d 1 atmosfære; 10 m vandkolonne \u003d 1 kg / cm2 \u003d 1aTM; 5M vandkolonne \u003d 0,5 kgf / cm2 og \u003d 0,5atm osv. Fraktionelle tal introduceres gennem et punkt (for eksempel: 3,5 og ikke 3,5)
Indtast parametrene for beregning:
Hvilke faktorer påvirker væskens patency gennem rørledningen
Kriterier, der påvirker den beskrevne indikator, udgør en stor liste. Her er nogle af dem.
- Indre diameter, som har en rørledning.
- Flowens bevægelseshastighed, som afhænger af trykket i motorvejen.
- Materiale taget til fremstilling af rørformet sortering.
Bestemmelsen af \u200b\u200bvandstrømmen ved stikkontakten af \u200b\u200bmotorvejen udføres på rørets diameter, fordi denne karakteristik deles med andre påvirker systemets båndbredde. Også beregning af mængden af \u200b\u200bforbrugt væske, er det umuligt at diskutere vægtykkelsen, hvis definition udføres på grundlag af det påtænkte indre tryk.
Du kan endda erklære, at kun længden af \u200b\u200bnetværket ikke påvirker definitionen af \u200b\u200b"rørgeometri". Og sektionen, trykket og andre faktorer spiller en meget vigtig rolle.
Derudover er nogle parametre i systemet ikke direkte, men en indirekte virkning. Dette omfatter viskositeten og temperaturen på det pumpbare medium.
Opsummering af et lille resultat kan vi sige, at definitionen båndbredde Giver dig mulighed for nøjagtigt at installere optimal type Materiale til opførelse af systemet og gør valget af teknologi, der anvendes til sin samling. Ellers vil netværket ikke fungere effektivt, og det vil tage hyppige nødreparationer.
Beregning af vandforbrug af diameter runde rørafhænger af hans størrelse. Derfor vil en bevægelse i et større tværsnit blive udført i en vis periode mere væsker. Men udfører beregningen og under hensyntagen til diameteren er det umuligt at diskontere trykket.
Hvis du overvejer denne beregning på specifikt eksempel.Derefter viser det sig, at gennem et meterrørprodukt gennem et hul i 1 cm vil passere mindre Væsker i en bestemt periode end gennem en motorvej, der når et par titus af meter. Det er naturligt, fordi mest højt niveau Vandforbrug på webstedet vil nå maksimale indikatorer højt tryk På netværket og højst høj størrelse dets volumen.
Se videoen
Beregninger af afsnittet om SNIP 2.04.01-85
Først og fremmest er det nødvendigt at forstå, at beregningen af \u200b\u200bvandrørrørets diameter er en kompleks ingeniørproces. Dette vil kræve særlig viden. Men ved at udføre en indenlandsk bygning af vandledningen udføres ofte hydraulisk beregning ved sektion uafhængigt.
Denne form for designberegningen af \u200b\u200bstrømningshastigheden for vandfronten design kan udføres på to måder. FØRSTE - TABEL DATA. Men der henvises til tabellerne, er det nødvendigt at kende ikke kun det nøjagtige antal kraner, men også tanke til et sæt vand (bad, dræn) og andre ting.
Kun i nærværelse af disse oplysninger om det vandtætte system, kan du bruge de tabeller, der snip 2.04.01-85. På dem og bestemme mængden af \u200b\u200bvand til girth pipes. Her er en af \u200b\u200bdisse tabeller:
Eksternt volumen af \u200b\u200bden rørformede sortering (mm)
En omtrentlig mængde vand, der opnås i liter pr. Minut
Omtrentlig mængde vand beregnet i M3 pr. Time
Hvis du kan fokusere på normerne for snip, så kan du se følgende - det daglige vandmængde, der forbruges af en person, ikke overstiger 60 liter. Dette er forudsat at huset ikke er udstyret med en vandforsyning, og i en situation med et velholdte boliger øges dette volumen til 200 liter.
Disse data om volumen, der viser forbruget, er interessante som information, men en rørledningsspecialist vil have brug for en definition af helt andre data - dette er volumenet (i mm) og det interne tryk i motorvejen. I tabellen kan det ikke altid findes. Og mere præcist lære disse oplysninger for at hjælpe formlerne.
Se videoen
Det er allerede klart, at dimensionerne af system tværsnit påvirker den hydrauliske beregning af forbruget. Til hjemmeberegninger anvendes vandstrømmel, hvilket hjælper med at opnå resultatet, idet trykdata og rørdiameter har. Her er denne formel:
Formel til beregning: Q \u003d π × D² / 4 × V
I formlen: q viser vandforbrug. Det beregnes af liter. D er størrelsen af \u200b\u200brør tværsnit, det er vist i centimeter. Og V i formlen er betegnelsen af \u200b\u200bbevægelseshastigheden af \u200b\u200bstrømmen, den er vist i meter pr. Sekund.
Hvis vandforsyningsnettet er drevet af vandtårnUden den yderligere virkning af injektionspumpen er bevægelseshastigheden af \u200b\u200bstrømmen ca. 0,7-1,9 m / s. Hvis en hvilken som helst injektionsanordning er tilsluttet, er der i passet information om trykkoefficienten for trykket og hastigheden af \u200b\u200bat flytte vandstrømmen.
Denne formel er ikke den eneste. Der er også mange andre. Du kan nemt finde dem på internettet.
Ud over den præsenterede formel skal det bemærkes, at stor værdi Systemets funktionalitet er de indre vægge af rørprodukter. For eksempel, plastprodukter Forskellige glat overfladesnarere end stålmodeller.
Af disse grunde er plastresistenskoefficienten signifikant mindre. Plus, disse materialer påvirkes ikke af korrosionsenheder, som også har en positiv indvirkning på vandforsyningsnetværkets kapacitet.
Bestemmelse af trykfald
Beregningen af \u200b\u200bvandets passage fremstilles ikke kun ved diameteren af \u200b\u200brøret, den beregnes ved at falde pres. Beregn tab kan beregnes af særlige formler. Hvilke formler der skal bruges, vil alle løse uafhængigt. For at beregne de nødvendige værdier kan du bruge forskellige muligheder.. Enkelt universal Solution. Der er ingen tvivl.
Men først og fremmest er det nødvendigt at huske, at det indre lumen af \u200b\u200bpassagen af \u200b\u200bplast- og metalplastikdesignet ikke ændres i tyve års service. Og den indre lumen af \u200b\u200bpassagen metal Design. Over tid bliver mindre.
Og dette vil medføre tab af nogle parametre. Følgelig vil vandhastigheden i røret i sådanne strukturer være forskellige, fordi diameteren er et nyt og gammelt netværk i nogle situationer, vil variere betydeligt. Størrelsen af \u200b\u200bmodstanden i motorvejen vil også afvige.
Også inden beregning. nødvendige parametre Fluid passage, det er nødvendigt at bemærke, at tabet af strømningshastigheden af \u200b\u200bvandforsyningsledningen er forbundet med antallet af sving, fittings, volumenovergange, med tilgængelighed lukkeforstærkning og friktionskraft. Desuden skal alt dette ved beregning af strømningshastigheden udføres efter omhyggelig forberedelse. og målinger.
Beregning af vandforbrug enkle metoder Hjælp er ikke let. Men med de mindste vanskeligheder kan du altid søge hjælp fra specialister. Derefter kan du regne med, at det monterede netværk af vandforsyning eller opvarmning vil fungere med maksimal effektivitet.
Se videoen
Indgange.
I tidligere afsnit blev lovene om ligevægt af væsker og gasser overvejet. Overvej nu nogle fænomener forbundet med deres bevægelse.
Fluidbevægelse kaldes flyde, og en kombination af partikler af bevægende væskestrømning. Ved beskrivelsen af \u200b\u200bvæskens bevægelse er de hastigheder, med hvilke partiklerne af væsken passerer gennem dette rumpunkt. Hvis på hvert punkt af rummet fyldt med flytende væske, ændres hastigheden ikke over tid, så kaldes en sådan bevægelse den installerede, eller stationær. Med et stationært kursus passerer enhver partikel af væske gennem dette punktum med samme hastighedsværdi. Vi vil kun overveje den stationære strøm af en ideel inkompressibel væske. Perfekt Opkaldsvæske, hvor der ikke er friktionskræfter.
Som det er kendt, overfører den faste væske i beholderen ifølge Pascals lov det ydre tryk til alle punkter af væsken uændret. Men når væsken strømmer uden friktion på røret af variabelt tværsnit, trykket ind forskellige steder Rør er unenky. Vurder fordelingen af \u200b\u200btryk i røret, ifølge hvilken væsken strømmer, er det muligt ved installationen skematisk vist i figur 1. langs røret, lodrette åbne rør-manometre loddet. Hvis væsken i røret er under tryk, stiger væsken i trykgålerrøret i en vis højde afhængigt af trykket på dette sted af røret. Erfaringen viser, at i smalle pladser af røret er højden af \u200b\u200bvæskekolonnen mindre end i bred. Det betyder, at trykket i disse smalle steder er mindre. Hvad forklares dette?
Antag at inkompressible væske strømmer af vandret trompet. med variabel tværsnit (fig. 1). Vi fremhæver et par sektioner i røret, hvis område er betegnet S. 1 I. S. 2. Med hospitalet nummer gennem nogen tværsnit Rør i lige tidsperioder overføres de samme væskevolumener.
Lad ske υ 1 - Væskehastighed gennem sektionen S. 1 , υ 2 - Væskehastighed gennem sektionen S. 2. Under δ. t. Væskemængderne, der forekommer gennem disse sektioner, vil være ens:
\\ (~ \\ begynder (matrix) \\ DELTA V_1 \u003d L_1S_1 \u003d \\ UPSILON_1 \\ DELTA T_1 \\ CDOT S_1; \\\\ \\ DELTA V_2 \u003d L_2S_2 \u003d \\ UPSILON_2 \\ DELTA T_2 \\ CDOT S_2. \\ END (Matrix) \\)
Da væsken er inkompressibel, så Δ V. 1 \u003d δ. V. 2. Dermed, υ 1 S. 1 = υ 2 S. 2 Or. υs. \u003d const til inkompressibel væske. Dette forhold kaldes ligning af kontinuitet.
Fra denne ligning \\ (\\ \\ frac (\\ upsilon_1) (\\ upsilon_2) \u003d \\ frac (S_2) (S_1) \\), dvs. Væskehastigheder i to eventuelle sektioner er omvendt proportional med tværsnit. Dette betyder, at partiklerne af væsken under overgangen fra en bred del af røret i de smalle accelererede. Følgelig virker væsken, der kommer ind i snævrere del af røret, på siden af \u200b\u200bvæsken, som stadig er i en bred del af røret, en vis kraft. En sådan kraft kan kun forekomme på grund af trykforskellen i forskellige dele. væsker. Da kraften er rettet mod den smalle del af røret, så i en bred sektion af røret skal trykket være større end i det smalle. I betragtning af ligningen af \u200b\u200bkontinuiteten kan vi konkludere: med den stationære strøm af væske er trykket mindre på de steder, hvor der er mere strømningshastighed, og tværtimod mere på de steder, hvor strømningshastigheden er mindre.
For første gang kom D. Bernoulli til denne konklusion, så denne lov hedder bernoulli Law..
Anvendelsen af \u200b\u200bloven om bevarelse af energi til strømmen af \u200b\u200ben bevægende væske gør det muligt at opnå ligningen, der udtrykker Bernoulli Law (LED uden output) \\ [~ p_1 + \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2_1) (2) \u003d p_2 + \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2_2) (2) \\] - bernoulli Ligning for vandret rør.
Her p. 1 I. p. 2 - Statisk pres, ρ - Væsketæthed. Statisk tryk Ligeledes er forholdet mellem trykket af en del af væsken på den anden til kvadratet af kontakt, når hastigheden af \u200b\u200bderes relative bevægelse er nul. Et sådant tryk ville måle trykmåleren, der bevæger sig sammen med strømmen. Et fast monometrisk rør med et hul mod strømmen for at opfylde trykket \\ (~ p \u003d p_1 + \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2_1) (2) \\).
Komponenterne \\ (\\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2_1) (2) \\) og \\ (\\ \\ frac (\\ rho \\ Upsilon ^ 2_2) (2) \\) har på den ene side trykdimensionen, På den anden side - dimensionen af \u200b\u200bden volumetriske densitet af energi, dvs. energien pr. Enhedsvolumen. Faktisk \\ (~ W_K \u003d \\ Frac (M \\ Upsilon ^ 2) (2) \\), masse væske m. = ρv.. Hvis en V. \u003d 1 m 3, derefter \\ (~ w_k \u003d \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2) (2) \\). Derfor, \\ (~ \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2) (2) \\) - kaldet dynamisk tryk . Dette er den kinetiske energi af strømmen i enhedens volumen af \u200b\u200bvæske (bulk energitæthed).
Hvis røret ikke er vandret, skal der tages hensyn til hydrostatisk tryk på væsken. Bernoulli ligning vil se på:
\\ (~ P_1 + \\ rho gh_1 + \\ \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2_1) (2) \u003d p_2 + \\ \\ rho gh_2 + \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2_2) (2), \\)
hvor h. 1 I. h. 2 - Højder, som der er sektioner S. 1 I. S. 2 .
Bernoulli Law er baseret på handlingsprincippet hos mange tekniske enheder og instrumenter: en vandstrålepumpe, en pulverizer, karburatordyser. Bernoulli Law giver dig mulighed for at forklare fremkomsten af \u200b\u200bluftfartøjets løfteevne.
Litteratur
Aksenovich L. A. Fysik i gymnasium: Teori. Opgaver. Test: Undersøgelser. Manual for institutioner, der sikrer produktion af total. Medier, Uddannelse / L. A. Aksenovich, N.N.Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. FARINO. - MN: adukatsya i Vikavanne, 2004. - C. 106-108.
Husk, at dette spørgsmål kort blev nævnt i afsnit 18 "Problemet med den pludselige styrkelse af kølemidlet i den flydende motorvej." For at genopbygge vores viden på dette område vil vi udføre en lille mental oplevelse ved hjælp af kredsløb i fig. 75.1 og 75.2. For at udføre denne oplevelse skal vi bruge en manuel kran på køleventilen af \u200b\u200bkølevæsenet, med åbningen, hvoraf køningen tømmes, og floatventilen understøtter det konstante vandniveau i køletankens tank. Ved udgangen af \u200b\u200bafløbsvejen på punktet i (før kranen) installerer vi en trykmåler, chanting i søjler. Denne trykmåler vil vise os presset på punkt. Vi vil også etablere et glasrør, der vil vise trykket på punktet i måden af \u200b\u200bvandkolonnen (M vand. Art.), Det vil sige højden af \u200b\u200bvandstanden , svarende til trykket på punkt V.
I fig. 75.1 Venstre (Skema 1) Kranen på afløbsvejen er lukket. Vandstanden i røret er placeret i en højde på 5 m, det vil sige trykket på punktet er 5 m vand. Kunst. Trykmåler på punkt i viser størrelsen overtryk.på grund af
den stilling af væske, det vil sige 5 m vand. Kunst. eller 0,5 bar: tryk målt af et manometer, svarende til søjlehøjden.
I fig. 75.1 Højre (kredsløb 2) Kranen på afløbsvejen er åben. Under tyngdekraften, umiddelbart efter åbningen af \u200b\u200bkranen, begynder vand fra tanken at fusionere. Så snart vandet kommer i bevægelse, falder dets niveau i glasrøret til 4,5 m: Følgelig svarer trykfaldet på stedet fra punkt A til punkt B til 5-4,5 \u003d 0,5 m vand. Kunst. Trykmåleren på punktet viser også trykfaldet på størrelsen af \u200b\u200btabene, som er 0,5-0,45 \u003d 0,05 bar (det vil sige 0,5 M vand. Art.). 
Herfra konkluderer vi: Så snart vandet kom i bevægelse, optrådte trykforløb.
Disse tab er forårsaget af viskositeten af \u200b\u200bvand og er i hænge fra dets hastighed. Dybest set bestemmes trykforløb af friktionskraften af \u200b\u200bat flytte vand omkring indvendig overflade Rørledningerne af rørledningen, som har en eller en anden ruhed.
Trykfald vokse:
med stigende rørlængde;
Med efterår indvendig diameter. (tværsnitsareal) rør;
Med væksten af \u200b\u200bvandhastighed (det vil sige strømningshastigheden) i røret.
Trykfald fører til tillægspris Energi. De genererer lyde i rørledninger og en lille opvarmning af vand. Jo større vandhastigheden er, desto større er støj, især hvor strømmen oplever en indsnævring. For eksempel i kraner, ventiler osv. Denne støj kan levere visse ulemper i tilfælde, hvor rørledninger er lagt i boliglokaler eller i nærheden af \u200b\u200bdem.
Derfor skal diametrene af rørledninger vælges på en sådan måde, at væskehastigheden i dem ikke overstiger visse værdier med maksimale krav. For eksempel er der i dag anbefalinger:
For rør med en indre diameter på 15 mm er den maksimale fluidhastighed 0,5 m / s.
For rør med en indre diameter på 80 mm er den maksimale fluidhastighed 1,2 m / s.
Denne forskel i de anbefalede værdier af hastigheder skyldes følgende
I rørene med en diameter på 15 mm, omkredsen af \u200b\u200bfriktionsoverfladen n \u003d 1,5cmx7g "5 cm, området af passageafsnittet S1" 2 cm2 og i rørene med en diameter på 80 mm omkreds af Friktionsfladen n \u003d 8 cm xn til 25 cm med et passageområde S2 * 50
Således, når der skiftes fra et rør med en indre diameter D1 \u003d 15 mm til et rør med en diameter D2 \u003d 80 mm
perimeteren af \u200b\u200bfriktionsoverfladen øges 5 gange, mens området af passageafsnittet øges 25 gange. Som et resultat vil friktionskraften (og følgelig trykfaldet) i røret med en diameter på 15 mm ved en strømningshastighed på 0,5 m / s være omtrent det samme som i røret med en diameter på 80 mm ved a strømningshastighed på 1,2 m / s. Derfor er jo større rørets diameter, desto større strømningshastighed i den under en og samme størrelse tab af friktionstryk.
I eksisterende installationer i dag vælges diametrene af de flydende rørledninger med en sådan beregning, således at strømningshastigheden i dem ved maksimal strømningshastighed vil føre til trykforløb som regel i området fra 10 til 20 mm vand. Kunst. på den raman Meter. Rørledningslængde.
At estimere trykfaldet på grund af lokale modstande (omdrejninger, tees, lukkeventiler Osv.), Det er sædvanligt at bruge begrebet tilsvarende længde. For eksempel kan det antages, at trykfaldet, når strømmen på 90 ° roteres, svarer til tabet af friktionstryk på segmentet af røret af samme diameter med en længde på 0,8 m *.
Prøv nu at estimere rækkefølgen af \u200b\u200bværdien af \u200b\u200btrykfaldet i rørets indre diameter på 65 mm og en total længde på 50 m, som har 6 omdrejninger på 90 ° (se figur 75.4).
Løsning af øvelse 1.
Forudsat at rørets diameter bestemmes korrekt, kan det antages, at tabet af friktionstryk er fra 10 til 20 mm vand. Kunst. På trafikpunktsmåleren af \u200b\u200brørets længde. Når vi udfører vurderingen, antager vi, at friktionstrykketab svarer til gennemsnitsværdien af \u200b\u200bdet specificerede område, det vil sige 15 mm vand. Art. / M. Samtidig er 6 omdrejninger 90 ° ækvivalent med størrelsen af \u200b\u200btrykfaldsområdet af det lige rør af samme diameter på 6 x 0,8 m \u003d 4,8 m lang. Derfor vil den samlede ækvivalente længde af vores rør være 50 m + 4,8 m. 55 m. Således vil fulde trykforløb i dette rør være 55 m x 15 mm vand. st / m \u003d 825 mm vand. Kunst "0,8 m vand. Kunst.
* Denne erklæring er ikke altid retfærdig. I det generelle tilfælde findes længden af \u200b\u200bdet lige rør, der svarer til størrelsen af \u200b\u200btrykfaldet af en lokal resistens, ifølge formlen IEKV \u003d kort / Yaltl t№ D - rørets indre diameter, §M - Koefficienten for lokale tab og YOL - friktionskoefficienten for de indvendige overfladevægge (ca. ed.)
Virkning af niveauforskel på trykfald
Vi vil fortsætte vores mentale eksperimenter. I fig. 75.5 De \u200b\u200bto helt identiske skemaer præsenteres, der kun er kendetegnet ved, at køletankens højde i skema 1 over afløbsventilen er større end tankenes højde i kredsløbet 2.
Længden af \u200b\u200bafløbsrørene i begge skemaer er ens, diameterne af rørene er også de samme. På grund af forskellen vil trykniveauerne på punktet i kredsløbet 1 være højere end trykket på punktet i kredsløbet 2. Derfor, hvis du fuldt ud åbner afløbskranerne i begge kredsløb, vil QVL-forbruget være højere end Flowhastighed QV2. For at sammenligne værdierne for trykfald afhængigt af niveauforskellen er det nødvendigt at dække vandhanen 1 med det formål at udligne omkostningerne, og følgelig fløjsens hastigheder i rørledningerne af ordninger 1 og 2. 
Så snart vi gør dette, vil vi straks se, at med ligestilling af omkostningerne QVL og QV2 tryk tab for begge ordninger vil være nøjagtigt det samme: AHL \u003d AH2.
Konklusion: Tryk tab for friktion og lokale modstande på ingen måde afhænger af forskellen i rørledningsniveauet. De bestemmes kun af væskestrøm, rørledning lang, indre diameter og ruhed af rørvæggene.
Overvej systemet vist i fig. 75.6.
Når vandet bevæger sig langs rørledningen, vises trykfald, som afhænger af rørledningens længde, dets diameter og vandstrømning (det vil sige vandhastigheder i røret).
Installer ved udgangen af \u200b\u200btankfilteret.
Hvordan ændres AHL-trykfaldet?
Hvordan vil udgiften ændre sig?
Hvordan ændres vandhastigheden?
Løsning af øvelse 2.
Filteret installeret på rørledningen (se fig. 75.7 til højre), opfører sig på samme måde som enhver lokal modstand (rotation, ventil osv.): Det er en ekstra hindring for væskestrømmen, det vil sige det skaber yderligere trykforløb, når vand passerer. Disse tab tilføjes til friktionstab. Som følge heraf vil fulde trykforløb på stedet fra punkt C til punkt i, øges (AH2\u003e AH 1).
Overvej nu, hvordan vandstrømningshastigheden i røret vil ændre sig. Ved installation af yderligere modstand, for eksempel filteret, øges trykfaldet på C-in-in segmentforøgelsen (AH2\u003e AH 1). Men denne modstand forhindrer også vandets passage (som det ville gøre manuel Valve.Modstanden, som stiger, når den er lukket): Derfor vil vandforbruget falde.
Siden samtidig i begge tilfælde af rørets indre diameter på plot c-in Forandrer ikke, at forbruget fører til et fald i strømmen af \u200b\u200bvandstrømmen i røret: Velocity V2 vil blive mærkbart under mængden af \u200b\u200bVI.
Med væksten af \u200b\u200btrykforløb i kredsløbet falder fluidstrømning. Da strømningsdråberne falder strømningshastigheden uundgåeligt.
Vær opmærksom på yderligere betingelser: Det skal klart forstås, at strømningshastigheden af \u200b\u200bvand er helt ens på indløbet i filteret og ved udgangen af \u200b\u200bdet. Da rørets indre diameter er den samme langs hele længden, vil hastigheden være nøjagtig den samme i hvert tværsnit af røret.
Flowhastigheden af \u200b\u200bvæsken ved en konstant strømningshastighed er strengt en og den samme i hver sektion af røret af konstant indre diameter.
| 75.3. Øvelse 3. Skift strøm, når du ændrer hastigheden |
På et rør med en længde på 50 m med en indre diameter på 80 mm strømmer vand med en hastighed på 1 m / s. Hvordan tror du, hvad der sker med udgiften, hvis hastigheden fordobles?
Løsning på næste side ...
Løsning af øvelse 3.
Vi overtræder traditionen, der handler i vores manual, fordi vi er tvunget til at bringe enkle formler og udføre meget simple beregninger.. Vær venlig at undskylde for det, men hydraulikspørgsmålene er ret komplekse, og nogle gange kan du have brug for separate grundlæggende begreber for at forstå nogle fænomener, der dog vil forsøge at forklare så enkelt som muligt.
Til at begynde med skal du huske det volumetrisk flow.Som regel måles i M3 / H eller M3 / S (se afsnit 41 "Måling af luftstrøm"). 
Strømningshastigheden og vandforbruget er tæt sammenkoblet:
Qv v x s
(m3 / s) \u003d (m / s) x (m2)
Forbrug \u003d hastighed x område
Beregn området af rør tværsnit med en diameter på 80 mm (se fig. 75.9): Fig. 75,9. S \u003d 3,14 x 0,082 / 4 \u003d 0,005 m2.
Nu kan du finde udgifter:
Qvl \u003d 1 m / s x 0,005 m2 \u003d 0,005 m3 / s \u003d 0,005 x 3600 \u003d 18 m3 / h.
QV2 \u003d 2 m / s x 0,005 m2 \u003d 0,01 m3 / s \u003d 0,01 x 3600 \u003d 36 m3 / h.
For denne rørdiameter er strømningshastigheden således direkte proportional med strømningshastigheden.
Ved fordobling af strømningshastigheden af \u200b\u200bvæske i rørstrømmen fordobles også.
| 75.4. Øvelse 4. Ændring af strømmen, når du ændrer rørdiameteren |
Vi har lige fundet ud af, at ved en strømningshastighed af flydende 1 m / s i et rør med en diameter på 80 mm, er fluidstrømmen 18 m3 / h.
Nu vil du fordoble rørets indre diameter, det vil sige, tag et rør med en indre diameter på 160 mm. Hvad vil være lig med strømmen af \u200b\u200bvæske i dette rør ved samme strømningshastighed
Løsning af øvelse 4.
Med en strømningshastighed på 1 m / s er strømningshastigheden med en indre diameter på 80 mm 18 m3 / h. Hvis rørets indre diameter vil være 160 mm, bliver området af dets passagesektion S \u003d 3,14 x 0,1 B2 / 4 \u003d 0,02 m2. Ved en strømningshastighed på 1 m / s forbrug i dette rør vil være 1 x 0,02 \u003d 0,02 m3 / s eller 0,02 x 3600 \u003d 72 m3 / h i stedet for den foregående 18 m3 / h. Med andre ord vil strømmen vokse 4 gange.
Opmærksomhed! Forveks ikke begrebet "indre diameter" og området for passage sektion: Hvis diameteren fordobles, øges området for passagen 4 gange!
Forbrug af forbrug og tryk
Overvej en floatventil designet til at fodre vandvand til køletankens tank (se fig. 75.11). Antag at helt Åben Valve. Med vandtryk i netværket tilvejebringer 2 barer en strømningshastighed på 10 l / min.
For at fordoble strømmen, det vil sige at sikre forbruget gennem en ventil svarende til 20 l / min. Det er nødvendigt at øge vandvandet i netværket 4 gange.
Husk! Med et svagt vandtryk i vVS-netværk Forbruget vil være lille. For at fordoble strømmen skal trykket på netværket opgraderes med 4 gange.
Selvfølgelig kommer det i praksis ikke at fordoble strømmen. Hvis de faktisk øgede presset på netværket, ville det give anledning til mange problemer: rørledningens diameter skulle gøre meget lille, vandet ville være meget "buzzed" og så videre.
Vi vil udføre en sådan analogi: Hvis motorvejen er lastet, så for at øge dens gennemstrømning, er drivere ikke tvunget til at gå hurtigere, eller enten lave en ny stribe eller bygge en bypass-sti! Det samme er gjort og for at øge strømmen af \u200b\u200bvæske i røret: Forøg området af rør tværsnit.
Ved en given strømningshastighed fører dette til et fald i vandstrømningshastigheden i røret (og derfor støj), og det tryk, der kræves for at sikre, at dette forbrug falder ned
Forholdet mellem forbrug og trykfald
I et rør med en indre diameter på 80 mm antages det at fordoble forbruget. Hvad sker der med trykfaldet? Ved første øjekast kan det virke, at siden strømningshastigheden af \u200b\u200bstrømningsdoublerne skal trykketab også fordoble trykket. Desværre er det ikke sådan.
Ved fordobling af forbruget er tabet ikke fordoblet, men øges fire gange: Hvis strømmen steg 2 gange, vil trykfaldet stige med 4 gange!
I eksemplet i fig. 75,13 ved en strømningshastighed på 1 m / s trykfald, AR \u003d 2 M vand. Kunst., Og med en stigning i hastigheden op til 2 m / s multipliceres trykforløb med 4: Ar \u003d 2 x 4
Tryktab er proportional med strømmen af \u200b\u200bstrømmen.
For at få for mere information Se afsnit 95 "Flere eksempler på beregning af trykforløb".
En del af rørledningen passerer vandet er vist med en hastighed på I m / s. Trykmålere viser tryk på forskellige punkter i denne rørledning. Følgende konklusioner kan trækkes fra vidnesbyrd om trykmålere.
Ved en vandstrømningshastighed på 1 m / s tryk tab af:
- på filter harp \u003d 2 - 1,8 \u003d 0,2 bar;
- På ARV-ventilen \u003d 1,8 - 1,7 \u003d 0,1 bar.
Hvad vil vise trykmålere fra filteret og ved udgangen fra ventilen, hvis strømningshastigheden i røret vil fordoble? Løsningen af \u200b\u200bdenne øvelse er dog angivet nedenfor, inden han kommer til ham, prøv at reflektere dig selv.
Løsning af øvelse 5.
Hastigheden fordoblet, derfor fordoblet strømningshastigheden også. Som et resultat af trykfald på
filteret og ventilen vil vokse 4 gange.
Nu er trykketab på filteret harpe \u003d 0,2 bar x 4 \u003d 0,8 bar, det vil sige udgangstrykmåleren
fra filteret vil vise 2 - 0,8 \u003d 1,2 bar.
Trykfald på ventilen ARV \u003d 0,1 bar x 4 \u003d 0,4 bar, dvs. trykmåleren ved udgangen fra
ventilen vil vise 1,2 - 0,4 \u003d 0,8 bar.
Noter det almindelige tab Tryk på dette websted vil vokse fra 0,3 til 1,2 bar: det vil sige også 4 gange.
Rørledninger til transport af forskellige væsker er en integreret del af de enheder og installationer, hvor arbejdsgange relateret til forskellige applikationer udføres. Når du vælger rør og pipeline konfiguration stor betydning. har omkostningerne ved begge rørene selv og rørfittings.. De endelige omkostninger ved pumpemedium gennem rørledningen bestemmes i vid udstrækning af rørets størrelse (diameter og længde). Beregningen af \u200b\u200bdisse værdier udføres ved hjælp af specielt udviklede formler, der er specifikke for definerede arter. operation.
Røret er en hul cylinder af metal, et træ eller andet materiale, der anvendes til at transportere flydende, gasformige og bulkmedier. Vand kan fungere som et flyttet miljø naturgas, par, petroleumsprodukter mv. Rør anvendes overalt, startende fra forskellige industrier og slutter med husholdningsbrug.
Til fremstilling af rør kan bruges mest forskellige materialer, såsom stål, støbejern, kobber, cement, plast, såsom ABS plast, polyvinylchlorid, chloreret polyvinylchlorid, polybucenen, polyethylen osv.
De vigtigste dimensionelle rørindikatorer er dens diameter (udendørs, intern osv.) Og vægtykkelse, som måles i millimeter eller tommer. Det bruges også som en betinget diameter eller betinget passage - den nominelle værdi af rørets indre diameter, måles også i millimeter (betegnet med DN) eller tommer (betegnet af DN). Værdierne for de betingede diametre er standardiseret og er hovedkriteriet i udvælgelsen af \u200b\u200brør og forbindelsesforstærkning.
Overholdelse af værdierne af den betingede passage i mm og tommer:
Røret med et cirkulært tværsnit foretrækkes til andre geometriske sektioner af en række årsager:
- Cirklen har det minimale perimeterforhold til pladsen, og gælder for røret, det betyder, at med en lige båndbredde, forbruget af materiale rund form Det vil være minimal i sammenligning med rørene af en anden form. Herfra de mindste mulige omkostninger ved isolering og beskyttende dækning;
- Rund tværsnit er mest gavnligt for at flytte væske eller gasmiljø. Fra et hydrodynamisk synspunkt. Også på grund af det mindste mulige indre område af røret pr. Enhed af dets længde opnås minimering af friktion mellem det bevægelige medium og røret.
- Den runde form er mest modstandsdygtig over for virkningerne af internt og eksternt tryk;
- Processen med fremstilling af runde formede rør er ret simpel og let til stede.
Rør kan være meget forskellige i diameter og konfiguration afhængigt af formålet og applikationsområdet. Så de vigtigste rørledninger til flytning af vand eller petroleumsprodukter er i stand til at nå næsten en halv meter i diameter med en ret simpel konfiguration, og varmespoler, repræsenterer også et rør, med en lille diameter har kompliceret form Med flere drejninger.
Det er umuligt at indsende nogen industri uden et netværk af rørledninger. Beregningen af \u200b\u200bethvert sådant netværk omfatter udvælgelsen af \u200b\u200brørmateriale, der udarbejder specifikationen, hvor data om tykkelsen, rørstørrelsen, ruten osv. Er angivet. Råvarer, mellemliggende og / eller klar produkt Produktionsstadier passerer, flytter mellem forskellige enheder og installationer, der er tilsluttet ved hjælp af rørledninger og fittings. Den korrekte beregning, udvælgelsen og installationen af \u200b\u200brørledningssystemet er nødvendige for den pålidelige implementering af hele processen, hvilket sikrer sikker overførsel af medier, såvel som at forsegle systemet og forhindre lækager af det pumpede stof i atmosfæren.
Der er ingen ensartet formel og regler, der kunne bruges til at vælge en rørledning for nogen mulig anvendelse og arbejdsmiljø. I hvert enkelt anvendelsesområde af rørledninger er der en række faktorer, der kræver regnskabsmæssig og i stand til at give en betydelig indvirkning på kravene til rørledningen. For eksempel, når man arbejder med slam, øger den store pipeline ikke kun omkostningerne ved installationen, men også skaber arbejdstagere vanskeligheder.
Normalt vælges rørene efter optimering af omkostningerne ved materiale og driftsomkostninger. Jo større diameteren af \u200b\u200brørledningen, det vil sige ovenstående initialinvestering, desto lavere trykfald og i overensstemmelse hermed mindre driftsomkostninger. Omvendt vil den lille størrelse af rørledningen reducere de primære omkostninger for rørene selv og rørfittings, men stigningen i hastigheden vil medføre en stigning i tabene, hvilket vil medføre behovet for at bruge yderligere energi til at pumpe mediet. Hastighedsværdier fastgjort til forskellige områder Ansøgninger er baseret på optimale beregnede betingelser. Størrelsen af \u200b\u200brørledningerne beregnes ved hjælp af disse normer under hensyntagen til ansøgningerne.
Design pipelines.
Ved udformning af rørledninger tages følgende de vigtigste strukturelle parametre som grundlag:
- påkrævet ydeevne;
- indgangssted og sted for rørledning udgang;
- sammensætningen af \u200b\u200bmediet, herunder viskositet og specifik gravitation.;
- topografiske forhold af rørledningsruten;
- maksimal tilladt. driftstryk;
- hydraulisk beregning;
- rørledningsdiameteren, tykkelsen af \u200b\u200bvæggene, udbyttestyrken af \u200b\u200bvæggene af væggene under spænding;
- antal pumpe stationer, Afstanden mellem dem og strømforbrug.
Pålidelighed af rørledninger.
Pålidelighed i udformningen af \u200b\u200brørledninger sikres ved overholdelse af de korrekte designstandarder. Også træningspersonale er en nøglefaktor for at sikre en lang levetid for rørledningen og dets tæthed og pålidelighed. Permanent eller periodisk kontrol af rørledningen kan udføres af kontrolsystemer, regnskab, ledelse, regulering og automatisering, personlige kontrolenheder, sikkerhedsanordninger.
Yderligere rørledningsbelægning
Den korrosionsbestandige belægning påføres den ydre del af de fleste rør for at forhindre destruktiv korrosionsvirkning fra det ydre miljø. I tilfælde af pumpning af korrosionsmedier kan beskyttende belægning påføres på rørets indre overflade. Før igangsætning, testes alle nye rør, der er beregnet til transport af farlige væsker for mangler og lækager.
Grundlæggende bestemmelser for beregning af strømmen i rørledningen
Arten af \u200b\u200bstrømmen af \u200b\u200bmediet i rørledningen og når strømlining af forhindringer er i stand til at afvige meget fra væske til væsken. En af de vigtige indikatorer er viskositeten af \u200b\u200bmediet, kendetegnet ved en sådan parameter som en viskositetskoefficient. Den irske fysiker ingeniør Osborne Reynolds havde en række eksperimenter i 1880, hvorefter han formåede at fjerne en dimensionsløs værdi, der karakteriserede arten af \u200b\u200bstrømmen af \u200b\u200bviskøs væske, kaldet Reynolds kriterium og betegnet Re.
Re \u003d (v · l · ρ) / μ
hvor:
ρ - flydende tæthed;
V - strømningshastighed
L er den karakteristiske længde af strømningselementet;
μ er en dynamisk viskositetskoefficient.
Det vil sige, at Reynolds kriterium karakteriserer forholdet mellem inerti kræfter til kræfterne af viskøs friktion i væskestrømmen. Ændringen i værdien af \u200b\u200bdette kriterium viser ændringen i forholdet mellem disse typer af kræfter, hvilket igen påvirker væskestrømmen. I den henseende er det sædvanligt at tildele tre strømformer afhængigt af værdien af \u200b\u200bReynolds kriterier. Når 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 2300
| Hastighedsprofil i strømmen | ||
|---|---|---|
| laminarisk tilstand | transient tilstand | turbulent tilstand. |
 |
 |
|
| Arten af \u200b\u200bstrømmen | ||
| laminarisk tilstand | transient tilstand | turbulent tilstand. |
 |
 |
 |
Reynolds kriterium er kriteriet om lighed for strømmen af \u200b\u200bviskøs væske. Det vil sige, at det er muligt at simulere en reel proces i en reduceret størrelse, praktisk til undersøgelse. Dette er yderst vigtigt, fordi det ofte er yderst vanskeligt, og nogle gange er det umuligt at studere karakteren af \u200b\u200bvæskestrømme i rigtige enheder på grund af deres store størrelse.
Beregning af rørledningen. Beregning af pipeline diameteren
Hvis rørledningen ikke er termisk isoleret, så er der en varmeveksling mellem det bevægede og miljøet, karakteren af \u200b\u200bstrømmen i den kan variere selv ved en konstant hastighed (forbrug). Dette er muligt, hvis indgangen er pumpet medium har en tilstrækkelig høj temperatur og strømmer i turbulent tilstand. I rørets længde vil temperaturen på det overførte medium falde på grund af termiske tab i miljøet, hvilket kan føre til en ændring i strømningstilstanden til laminær eller forbigående. Den temperatur, ved hvilken tilstanden ændres, kaldes en kritisk temperatur. Værdien af \u200b\u200bviskositeten af \u200b\u200bvæsken afhænger direkte af temperaturen, således at en sådan parameter for sådanne tilfælde anvendes en sådan parameter som en kritisk viskositet svarende til punktskiftpunktet for strømningstilstanden under den kritiske værdi af Reynolds Criterody:
v k \u003d (v · d) / re kr \u003d (4 · q) / (π · d · re cr)
hvor:
vr CR-kritisk kinematisk viskositet;
Re cr - den kritiske værdi af Reynolds kriterium;
D-rørdiameter;
V - strømningshastighed
Q - Forbrug.
En anden vigtig faktor er friktion, der opstår mellem rørvæggene og den bevægende strøm. På samme tid afhænger friktionskoefficienten stort set af rørvæggenes ruhed. Forholdet mellem friktionskoefficienten er Reynolds-kriteriet og ruheden fastsat af Moody-diagrammet, som giver dig mulighed for at bestemme en af \u200b\u200bparametrene, kende de to andre.
Den colebrud-hvide formel bruges også til at beregne friktionskoefficienten for den turbulente strømning. Baseret på denne formel er det muligt at opbygge grafer, for hvilke friktionskoefficienten er installeret.
(√λ) -1 \u003d -2 · Log (2.51 / (re · √λ) + k / (3.71 · d))
hvor:
K - Koefficienten for rørets tag;
λ - friktionskoefficient.
Der er også andre formler til omtrentlig beregning af friktionstab ved en trykstrøm af væske i rørene. En af de mest anvendte ligninger i dette tilfælde anses for at være Darcy-Weisbach-ligningen. Den er baseret på empiriske data og bruges primært, når modelleringssystemer. Friktionstab er funktionen af \u200b\u200bfluidhastigheden og rørbestandigheden til bevægelsen af \u200b\u200bvæsken udtrykt gennem værdien af \u200b\u200bruheden af \u200b\u200brørledningen.
ΔH \u003d λ · l / d · v² / (2 · g)
hvor:
ΔH - trykfald;
λ er friktionskoefficienten;
L er længden af \u200b\u200brørsektionen;
D-rørdiameter;
V - strømningshastighed
G - Acceleration af frit fald.
Tryktab på grund af friktion for vand beregnes af hazenformel - Williams.
ΔH \u003d 11.23 · l · 1 / s 1,85 · q 1,85 / d 4.87
hvor:
ΔH - trykfald;
L er længden af \u200b\u200brørsektionen;
C - Haysen-Williams-koefficient;
Q - Forbrug;
D - Rørdiameter.
Tryk
Driftstrykket på rørledningen er et fremtrædende overtryk, der tilvejebringer en specificeret rørledningsfunktion. Beslutningen om rørledningens størrelse og antallet af pumpestationer accepteres normalt, baseret på rørets driftstryk, pumpens og omkostningernes ydeevne. Det maksimale og minimale rørledningstryk, såvel som egenskaberne af arbejdsmediet, bestemmer afstanden mellem pumpestationerne og den ønskede effekt.
Det nominelle tryk PN er en nominel værdi svarende til det maksimale tryk på arbejdsmediet ved 20 ° C, hvor langvarig drift af rørledningen med specificerede størrelser er mulig.
Med stigende temperatur reduceres rørets lastkapacitet, såvel som det tilladte overtryk på grund af dette. Værdien af \u200b\u200bPE, Zul viser det maksimale tryk (enten) i rørledningssystemet med en stigning i driftstemperaturen.
Graf af tilladte overskydende tryk:
Beregning af trykfald i rørledningen
Beregningen af \u200b\u200btrykfaldet i rørledningen fremstilles ved formlen:
Δp \u003d λ · l / d · ρ / 2 · v²
hvor:
Δp - trykfald på rørsektionen;
L er længden af \u200b\u200brørsektionen;
λ er friktionskoefficienten;
D-rørdiameter;
ρ er densiteten af \u200b\u200bdet pumpede medium;
V - Flowhastighed.
Transporterede arbejdere.
Ofte bruges rørene til at transportere vand, men de kan også bruges til at flytte slam, suspensioner, damp osv. I olieindustrien tjener rørledninger til at pumpe en bred vifte af carbonhydrider og blandinger, der er meget forskellige i kemiske og fysiske egenskaber. Råolie kan transporteres til mere afstande fra aflejringer på land eller olietårne \u200b\u200bpå hylden til terminaler, mellemliggende punkter og raffinaderier.
På rørledninger transmitterer også:
- olieaffineringsprodukter, såsom benzin, luftfartsbrændstof, petroleum, dieselbrændstof, brændselsolie mv.;
- petrokemiske råvarer: benzen, styren, propylen mv.;
- aromatiske carbonhydrider: xylen, toluen, kumol osv.;
- flydende petroleumbrændstof, såsom flydende naturgas, flydende petroleumgas, propan (gasser med standardtemperatur og tryk, men flydende med tryk på tryk);
- kuldioxid, flydende ammoniak (transporteret som væsker under tryk);
- bitumen og viskøst brændstof er for viskøst til transport gennem rørledninger, derfor anvendes destillatoliefraktioner til at opløse dette råmateriale og opnå en blanding, som kan transporteres af rørledning;
- hydrogen (for korte afstande).
Kvaliteten af \u200b\u200bdet transporterede miljø
Fysiske egenskaber og parametre af transporterede omgivelser bestemmes i vid udstrækning af rørledningens design og driftsparametre. Specifik, kompressibilitet, temperatur, viskositet, hældningspunkt og damptryk er de vigtigste parametre for arbejdsmediet, der skal overvejes.
Andelen af \u200b\u200bvæske er dens vægt pr. Enhedsvolumen. Mange gasser transporteres i højtryksrørledninger, og når et bestemt tryk nås, kan nogle gasser endda flyve. Derfor er graden af \u200b\u200bkompression af mediet en kritisk parameter for udformningen af \u200b\u200brørledninger og for at bestemme gennemløbsydelse.
Temperaturen er indirekte og direkte påvirker rørledningenes ydeevne. Dette udtrykkes i, at væsken øges i volumenet efter en temperaturforøgelse, forudsat at trykket forbliver konstant. Et fald i temperaturen kan også have indflydelse på ydeevnen og på systemets samlede effektivitet. Normalt, når væsketemperaturen falder, ledsages det af en stigning i dens viskositet, hvilket skaber en yderligere friktionsmodstand langs rørets indre væg, hvilket kræver mere energi at pumpe den samme mængde væske. Meget viskøse medier er følsomme for driftstemperaturer. Viskositet er modstanden af \u200b\u200bstrømmen og måles i SST-centistoxer. Viskositeten bestemmer ikke kun udvælgelsen af \u200b\u200bpumpen, men også afstanden mellem pumpestationerne.
Så snart temperaturen på mediet falder under tabet af fluiditet, bliver driften af \u200b\u200brørledningen umulig, og nogle muligheder tages for at genoptage dens funktion:
- opvarmningsmedium eller termisk isolering af rør for at opretholde driftstemperaturen på mediet over dets strømningspunkt;
- ændring i den kemiske sammensætning af mediet, før de kommer ind i rørledningen;
- fortynding af det bevægelige vandmedium.
Typer af hovedrør
Hovedrør er lavet svejset eller sømløse. Sømløse stålrør er lavet uden langsgående svejsninger med stålskæringer med termisk behandling for at opnå den ønskede størrelse og egenskaber. Det svejsede rør fremstilles ved hjælp af flere produktionsprocesser. Disse to typer adskiller sig fra hinanden af \u200b\u200bantallet af langsgående sømme i røret, og typen af \u200b\u200banvendt svejsningsudstyr. Stål svejset rør er den mest almindeligt anvendte type i den petrokemiske applikation.
Hvert rørsegment er forbundet med svejsede sektioner sammen for at danne en pipeline. Også i de vigtigste rørledninger, afhængigt af anvendelsen af \u200b\u200bansøgningen, anvendes rør fremstillet af glasfiber, en række plastik, asfaldcement osv.
For at forbinde direkte sektioner af rør, såvel som til overgangen mellem sektionerne af rørledningen af \u200b\u200bforskellige diametre, anvendes specielt tilsluttede bindemidler (knæ, vandhaner, skodder).
| knæ 90 ° | distribution 90 ° | transient gren | forgrening |
 |
 |
 |
|
| knæ 180 ° | dæk 30 ° | overgangsbeslag | tip |
 |
 |
 |
Til installation af individuelle dele af rørledninger og fittings anvendes specielle forbindelser.
| svejsning | flange | gevindet | kobling |
 |
 |
 |
 |
Temperatur forlængelse af rørledningen
Når rørledningen er under tryk, er hele den indre overflade udsat for en ensartet distribueret belastning, hvorfor den langsgående indenlandske indsats opstår i røret og yderligere belastninger på endestøtter. Temperaturoscillationer påvirker også rørledningen, hvilket forårsager ændringer i rørstørrelser. Bestræbelserne i den faste rørledning med temperaturudsving kan rumme den tilladte værdi og føre til overskydende spænding farlig for styrken af \u200b\u200brørledningen både i rørets materiale og i flangeforbindelser. Fluktuationen af \u200b\u200btemperaturen af \u200b\u200bdet pumpede medium skaber også en temperaturspænding i rørledningen, som kan passere på forstærkning, pumpestation osv. Dette kan medføre nedtrykning af ledningerne af rørledningerne, fejlen i forstærknings- eller DRRRING-elementernes svigt .
Beregning af rørledningens størrelse, når temperaturen ændres
Beregningen af \u200b\u200bændringen i lineære dimensioner af rørledningen med en temperaturændring udføres med formlen:
ΔL \u003d a · l · Δt
a - Temperaturkoefficient for forlængelse, mm / (M ° C) (se tabel nedenfor);
L er længden af \u200b\u200brørledningen (afstanden mellem faste understøtninger), m;
ΔT er forskellen mellem max. og min. Temperaturen af \u200b\u200bdet pumpede medium, ° C.
Bord lineær udvidelse af rør fra forskellige materialer
Disse tal er gennemsnitlige indikatorer for børsnoterede materialer og beregning af rørledningen fra andre materialer, data fra denne tabel bør ikke tages som grundlag. Ved beregning af rørledningen anbefales det at anvende en lineær forlængelseskoefficient angivet af rørproducenten i de ledsagende tekniske specifikationer eller en teknisk support.
Temperaturforlængelsen af \u200b\u200brørledninger elimineres både ved anvendelse af specielle kompensationssektioner af rørledningen og ved anvendelse af kompensatorer, der kan bestå af elastiske eller bevægelige dele.
Kompensationsområder består af elastiske direkte dele af rørledningen, der ligger vinkelret på hinanden og montering ved hjælp af vandhaner. Med en temperaturforlængelse kompenseres en stigning i en del af deformationen af \u200b\u200bbøjningen af \u200b\u200ben anden del på planet eller deformationen af \u200b\u200bbøjning og vridning i rummet. Hvis pipeline selv kompenserer for temperaturudvidelsen, kaldes den selvkompensation.
Kompensation forekommer også på grund af elastiske udledninger. En del af forlængelsen kompenseres af kranens elasticitet, den anden del elimineres på grund af de elastiske egenskaber af materialet i området bag hanen. Kompensatorer er installeret, hvor det ikke er muligt at anvende kompensationsområder, eller når rørfri kompensation er utilstrækkelig.
Ifølge den konstruktive gennemførelse og princippet om drift er kompensatorer fire arter: P-formet, Lenzovy, Wavy, Salon. I praksis anvendes flade kompensatorer med L-, Z eller U-formet form ofte. I tilfælde af rumlige kompensatorer er de normalt 2 flade indbyrdes vinkelrette sektioner og har en fælles skulder. Elastiske kompensatorer producerer fra rør eller elastiske diske eller bælge.
Bestemmelse af den optimale størrelse af diameteren af \u200b\u200brørledninger
Den optimale rørledningsdiameter kan findes på baggrund af tekniske og økonomiske beregninger. Størrelsen af \u200b\u200brørledningen, herunder størrelsen og funktionaliteten af \u200b\u200bde forskellige komponenter, såvel som de betingelser, under hvilke rørledningen skal forekomme, bestemmer systemets transportevne. Større rørrør er egnede til en mere intens massestrøm af mediet, forudsat at de andre komponenter i systemet vælges og er udformet til disse betingelser korrekt. Normalt, jo længere segmentet af trunkrøret mellem pumpestationer tager det et større trykfald i rørledningen. Derudover kan der også være en stor indvirkning på trykket i motorvejen, ændre de fysiske egenskaber ved det pumpede medium (viskositet osv.).
Den optimale størrelse er den mindste af de passende størrelser af røret til en bestemt applikation, omkostningseffektiv i hele systemets levetid.
Formel til beregning af rørydelse:
Q \u003d (π · d²) / 4 · v
Q er strømmen af \u200b\u200bden pumpede væske;
D er diameteren af \u200b\u200brørledningen;
V - Flowhastighed.
I praksis anvendes værdierne af de optimale hastighed af det pumpede medium, der er taget fra referencematerialer, der er sammensat af eksperimentelle data, til beregning af rørledningens optimale diameter, der er taget fra referencematerialer, der består på basis af eksperimentelle data:
| Købt medium | Rækkevidde af optimale hastigheder i rørledningen, m / s | |
|---|---|---|
| Væsker. | Bevægelse selv: | |
| Viskøse væsker | 0,1 - 0,5 | |
| Lavviskositetsvæsker | 0,5 - 1 | |
| Pumping pumpe: | ||
| Sugesiden | 0,8 - 2 | |
| Inspektion side. | 1,5 - 3 | |
| Gaza. | Naturlig traktion | 2 - 4 |
| Lille tryk | 4 - 15 | |
| Stort tryk | 15 - 25 | |
| Par. | Overophedet par. | 30 - 50 |
| Mættet tryktryk: | ||
| Mere end 105 pa | 15 - 25 | |
| (1 - 0,5) · 105 pa | 20 - 40 | |
| (0,5 - 0,2) · 105 pa | 40 - 60 | |
| (0,2 - 0,05) · 105 pa | 60 - 75 | |
Herfra får vi en formel til beregning af den optimale diameter af røret:
d o \u003d √ ((4 · q) / (π · v o))
Q er den angivne strømningshastighed for den pumpede væske;
D er den optimale diameter af rørledningen;
V er den optimale strømningshastighed.
Ved høj strømningshastighed anvendes rørene med mindre diameter normalt, hvilket betyder et fald i omkostningerne ved køb af rørledningen, dets vedligeholdelses- og installationsarbejde (vi betegner K 1). Med en stigning i hastigheden, en stigning i tråden af \u200b\u200btrykket på friktion og i lokale modstande, hvilket fører til en stigning i omkostningerne ved at pumpe væsken (vi betegner k 2).
For rørledninger af store diametre vil omkostningerne K1 være højere, og omkostningerne under driften af \u200b\u200bK2 er lavere. Hvis du folder værdierne på K 1 og K 2, opnår vi den samlede minimumspris K og den optimale diameter af rørledningen. Omkostninger K 1 og K 2 i dette tilfælde er angivet i samme tidsinterval.
Beregning (Formel) af kapitalkostnader for rørledning
K 1 \u003d (m · c m · k m) / n
m - rørets masse, t;
C M - koster 1 t, gnid / t;
K M - koefficient, der øger omkostningerne ved installationsarbejde, for eksempel 1,8;
n - levetid, år.
Disse driftsomkostninger er forbundet med energiforbrug:
K 2 \u003d 24 · n · n dn · c e gnid / år
N - strøm, kW;
n DN - antal arbejdsdage om året;
Med e - omkostningerne ved en kw-h energi, gnid / kw * h.
Formler til bestemmelse af rørledningens størrelse
Et eksempel på generelle formler til bestemmelse af rørstørrelsen uden at tage hensyn til mulige yderligere virkninger, såsom erosion, vægtede faste partikler og så videre:
| Navn | Ligningen | Mulige begrænsninger. |
|---|---|---|
| Væskestrøm og gas under tryk | ||
| Friktion Darcy Weisbach. |
d \u003d 12 · [(0,0311 · f · l · q 2) / (H F)] 0,2 |
Q - volumenforbrug, gal / min; D - rørets indre diameter; HF - et tab af friktionstryk; L er længden af \u200b\u200brørledningen, fødderne; F - friktionskoefficient; V - Flowhastighed. |
| Ligning af den samlede væskestrømning | d \u003d 0,64 · √ (q / v) |
Q - Volumetrisk forbrug, gal / min |
| Størrelsen af \u200b\u200bsugeledningen af \u200b\u200bpumpen for at begrænse trykfaldet for friktion | d \u003d √ (0,0744 · q) |
Q - Volumetrisk forbrug, gal / min |
| Gas generel flow ligning | d \u003d 0,29 · √ ((q · t) / (p · v)) |
Q - Volumetrisk flow, fod3 / min T - temperatur, k P-tryk pund / tommer (abs); V - Hastighed |
| Selvstrømning | ||
| Manding ligning til beregning af rørdiameter for maksimal strøm | d \u003d 0,375. |
Q - Volumenstrøm; n - ruhedskoefficient; S - BIAS. |
| Antallet af Frouda forholdet mellem inertiens kraft og tyngdekraft | Fr \u003d v / √ [(d / 12) · g] |
g - acceleration af frit fald V er strømningshastigheden; L - rørlængde eller diameter. |
| Par og fordampning | ||
| Rørdiameter Diameter Bestemmelsesligning | d \u003d 1,75 · √ [(W · v_g · x) / v] |
W - masseflow; VG - Specifik mængde mættet damp; X - Par kvalitet; V - Hastighed. |
Optimal strømningshastighed for forskellige rørledningssystemer
Den optimale rørstørrelse er valgt fra tilstanden af \u200b\u200bminimumsomkostningerne ved at pumpe mediet gennem rørledningen og omkostningerne ved rør. Det er dog nødvendigt at tage hensyn til hastighedsbegrænsningerne. Nogle gange skal størrelsen af \u200b\u200brørledningen overholde kravene i den teknologiske proces. Størrelsen af \u200b\u200brørledningen er også forbundet med trykfaldet. I foreløbige designberegninger, hvor trykforløb ikke tages i betragtning, bestemmes procesrørledningen af \u200b\u200bprocesrørledningen af \u200b\u200bden tilladte hastighed.
Hvis rørledningen har ændringer i strømningsretningen, fører dette til en signifikant stigning i lokalt tryk på overfladen vinkelret på strømningsretningen. Denne form for stigning er funktionen af \u200b\u200bhastigheden af \u200b\u200bvæske, densitet og starttryk. Da hastigheden er omvendt proportional med diameteren, kræver højhastighedsvæsker særlig opmærksomhed, når du vælger rørledningens størrelse og konfiguration. Rørets optimale størrelse, for eksempel til svovlsyre, begrænser miljøet af mediet til en værdi, ved hvilken erosionen af \u200b\u200bvæggene i rørknæerne ikke er tilladt for at beskadige rørstrukturen.
Fluid Stream Self.
Beregning af rørledningens størrelse i tilfælde af en flow, der flytter tyngdekraften, er ret kompliceret. Bevægelsens art med denne form for strømning i røret kan være enkeltfase (fuld rør) og to-faset (partiel påfyldning). Tofaset strømmen dannes i det tilfælde, hvor væske og gas er til stede i røret på samme tid.
Afhængigt af forholdet mellem væske og gas, såvel som deres hastigheder, kan tofaset flux-tilstand variere fra boble til dispergeret.
| bubble Stream (vandret) | vælg Stream (Horizontal) | waveflow. | dispergeret flow. |
 |
 |
 |
 |
Drivkraften for væske under bevægelsen flyttes af forskellen mellem højderne af de indledende og endepunkter, og forudsætningen er placeringen af \u200b\u200budgangspunktet over det ultimative. Med andre ord bestemmer højdeforskellen forskellen i væskens potentielle energi i disse positioner. Denne parameter tages også i betragtning ved valg af pipeline. Desuden påvirkes værdien af \u200b\u200btryk i indledende og slutpunkt af drivkraftens størrelse. En stigning i trykfaldet medfører en stigning i væskestrømningshastigheden, som igen giver dig mulighed for at vælge en mindre diameterrørledning og omvendt.
Hvis slutpunktet er tilsluttet et tryksystem, f.eks. En destillationskolonne, er det nødvendigt at trække tilsvarende tryk fra den eksisterende forskel i højden for at vurdere det faktisk skabte effektive differenstryk. Hvis pipelinens oprindelige punkt er under vakuum, bør dets indflydelse på det samlede differenstryk også tages i betragtning ved valg af rørledning. Det endelige udvalg af rør udføres ved hjælp af differenstryk, som tager hensyn til alle ovennævnte faktorer, og ikke kun baseret på højden af \u200b\u200bdet oprindelige og slutpunkt.
Stream varm væske
Teknologiske installationer opstår normalt med forskellige problemer, når de arbejder med varme eller kogende medier. Grundene er i grunden at afdampe en del af det varme væskestrøm, det vil sige faseomdannelsen af \u200b\u200bvæsken i damp inde i rørledningen eller udstyret. Et typisk eksempel er fænomenet kavitation af en centrifugalpumpe, ledsaget af punktkogning af væsken efterfulgt af dannelsen af \u200b\u200bdampbobler (dampkavitation) eller separation af opløste gasser i bobler (gas kavitation).
Den større rørledning foretrækkes at reducere strømningshastigheden i sammenligning med den mindre diameterrørledning ved en konstant strømningshastighed, hvilket skyldes opnåelsen af \u200b\u200ben højere NPSH-indikator på pumpens sugeledning. Også årsagen til kavitation i trykfaldet kan være punkterne med en pludselig ændring af strømningsretningen eller skære rørledningen. Den fremvoksende dampede blanding skaber en hindring for strømmen af \u200b\u200bstrømmen og kan forårsage beskadigelse af rørledningen, hvilket gør kavitationsfænomenet ekstremt uønsket under driften af \u200b\u200brørledningen.
Pipeline til udstyr / apparater
Udstyr og enheder, især dem, der kan skabe betydelige trykfald, dvs. varmevekslere, reguleringsventiler mv. Udstyret med bypass-rørledninger (for muligheden for ikke at afbryde processen selv under vedligeholdelse). Sådanne rørledninger har typisk 2 lukkeventiler installeret i installationsledningen, og ventilen, der regulerer strømmen parallelt med denne enhed.
Ved normal drift oplever fluidstrømmen, der passerer gennem enhedens hovedkomponenter, et yderligere trykfald. I overensstemmelse hermed beregnes trykket af udledningen for det, der er skabt af det tilsluttede udstyr, såsom en centrifugalpumpe. Pumpen er valgt baseret på det samlede trykfald i installationen. Under bevægelsen på bypass-rørledningen mangler dette yderligere trykfald, mens arbejdspumpen kastes i strømmen af \u200b\u200bden tidligere kraft, ifølge dens arbejdsegenskaber. For at undgå forskelle i strømningsegenskaberne gennem enheden og vandingsledningen anbefales det at anvende en mindre størrelse af en mindre størrelse med en justeringsventil for at skabe tryk svarende til hovedinstallationen.
Prøveudtagningslinje.
Normalt er en lille mængde væske valgt til analyse for at bestemme dens sammensætning. Udvælgelsen kan fremstilles på et hvilket som helst trin af processen for at bestemme sammensætningen af \u200b\u200bråmaterialerne, mellemproduktet, det færdige produkt eller simpelthen transporteret stof, såsom spildevand, kølemiddel osv. Størrelsen af \u200b\u200brørledningen, hvorpå prøver opstår, afhænger normalt af typen af \u200b\u200bdet analyserede arbejdsmedium og placeringen af \u200b\u200bprøveudtagningspunktet.
For eksempel for gasser under betingelser med forøget tryk, tilstrækkeligt små rørledninger med ventiler til udvælgelse af den ønskede mængde prøver. En stigning i prøveudtagningsgraden vil reducere andelen af \u200b\u200bmediet, der tages for at analysere miljøet, men dette valg bliver vanskeligere at kontrollere. På samme tid er en lille prøveudtagningslinje dårligt egnet til at analysere forskellige suspensioner, hvor faste partikler kan slå strømningsdelen. Således afhænger størrelsen af \u200b\u200bprøveudtagningen til analysen af \u200b\u200bsuspensioner i høj grad af størrelsen af \u200b\u200bde faste partikler og mediumets egenskaber. Lignende konklusioner gælder for viskøse væsker.
Når du vælger rørledningen til prøveudtagning, tager normalt hensyn til:
- karakteristika for en væske beregnet til udvælgelse
- tab af arbejdsmediet under udvælgelsen
- sikkerhedskrav under udvælgelse;
- brugervenlighed;
- valgpunktssted.
Cirkulation af kølemiddel
Høje hastigheder foretrækkes til højhastigheds cirkulerende kølemiddel. Det skyldes hovedsagelig, at kølevæsken i køletårnet udsættes for sollys, hvilket skaber betingelser for dannelsen af \u200b\u200bet alpinstrømmende lag. Nogle af dette algerholdige volumen kommer ind i den cirkulerende kølemiddelvæske. Med lav strømningshastighed begynder algerne at vokse i rørledningen og efter et stykke tid skaber de vanskeligheder for at cirkulere kølevæsken eller dets passage til varmeveksleren. I dette tilfælde anbefales højcirkulationshastigheden for at undgå dannelse af algerbelastning i rørledningen. Typisk findes brugen af \u200b\u200bintensivt cirkulerende kølemiddel i den kemiske industri, hvilket kræver store rørledninger og længde for at tilvejebringe ernæring fra forskellige varmeveksler.
Reservoir Overflow
Reservoirer er udstyret med rør til overløb af følgende årsager:
- undgå væsketab (overskydende væske kommer ind i et andet reservoir, og falder ikke ud over den oprindelige tank);
- forebyggelse af lækager af uønskede væsker uden for tanken;
- opretholdelse af niveauet af væske i tanke.
I alle ovennævnte tilfælde er rørene til overløb designet til den maksimale tilladte væskestrøm, der kommer ind i tanken, uanset strømningsfluidstrømmen. Andre udskrivningsprincipper svarer til udvælgelsen af \u200b\u200brørledninger til selv-E-væsker, det vil sige i overensstemmelse med tilstedeværelsen af \u200b\u200ben tilgængelig lodret højde mellem det oprindelige og slutpunkt af overløbsrørledningen.
Det højeste punkt af hælderøret, som også er udgangspunkt, er på tilslutningsstedet til tanken (tankens overløbsdyse) er normalt næsten helt øverst, og det laveste slutpunkt kan være nær afløbsrøret nær Selve jorden. Imidlertid kan overløbsledningen ende og på et højere mærke. I dette tilfælde vil det tilgængelige differenstryk være lavere.
Flow af slam.
I tilfælde af minedrift industrien er malm normalt mined i vanskelige områder. På sådanne steder er der som regel ingen jernbane- eller vejkommunikation. For sådanne situationer betragtes hydraulisk transport af medier med faste partikler som den mest acceptable, herunder i tilfælde af placeringen af \u200b\u200bminedriftplanterne ved tilstrækkelig fjernelse. Slurry rørledninger anvendes i forskellige industriområder til transport af faste medier i knust form sammen med væske. Sådanne rørledninger har vist sig som de mest økonomisk gavnlige sammenlignet med andre metoder til transport af faste medier i store mængder. Derudover omfatter deres fordele tilstrækkelig sikkerhed på grund af manglen på flere typer transport- og miljøvenlighed.
Suspension og blandinger af suspenderede stoffer i væsker opbevares i en tilstand af periodisk blanding for at opretholde homogenitet. I modsat fald forekommer der en stratifikationsproces, hvori suspenderede partikler, afhængigt af deres fysiske egenskaber, flyder til overfladen af \u200b\u200bvæsken eller sætter sig på bunden. Omrøring sikres af udstyr, såsom en tank med en omrører, mens dette i rørledninger opnås ved at opretholde de turbulente betingelser for mediumets strømning.
Reduktion af strømningshastigheden under transport af partikler vægtet i væske er ikke ønskeligt, da faseseparationsprocessen kan begynde i strømmen. Dette kan føre til lukning af rørledningen og ændre koncentrationen af \u200b\u200bdet transporterede faste stof i strømmen. Intensiv omrøring i volumenet af strømning bidrager til en turbulent strømningstilstand.
På den anden side fører et overdreven fald i rørledningens størrelse ofte ofte til blokering. Derfor er valget af rørledningens størrelse et vigtigt og ansvarligt trin, der kræver foreløbig analyse og beregninger. Hvert tilfælde bør overvejes individuelt, da forskellige slam opfører sig forskelligt ved forskellige væskehastigheder.
Reparation af rørledninger.
Under driften af \u200b\u200brørledningen kan forskellige typer lækage forekomme i det, hvilket kræver øjeblikkelig eliminering for at opretholde frakkeens funktionsevne. Reparation af hovedrørledningen kan udføres på flere måder. Dette kan både udskiftes hele segmentet af røret eller et lille område, hvor lækage og overlejring af patchwork på det eksisterende rør opstod. Men før du vælger nogen reparationsmetode, er det nødvendigt at foretage en grundig undersøgelse af årsagen til lækage. I nogle tilfælde kan det ikke være nødvendigt at reparere, men et skift af rørledningen for at forhindre dets skade.
Den første fase af reparationsarbejdet er at bestemme placeringen af \u200b\u200brørområdet, der kræver intervention. Afhængigt af typen af \u200b\u200brørledning bestemmes listen over det nødvendige udstyr og foranstaltninger, der er nødvendige for at eliminere lækage, og de nødvendige dokumenter og tilladelser indsamles, hvis røret repareres, er placeret på en anden ejers territorium. Da de fleste rør er placeret under jorden, kan det være nødvendigt at udvinde en del af røret. Derefter kontrolleres belægningen af \u200b\u200brørledningen for generel tilstand, hvorefter en del af belægningen vil blive fjernet for at udføre reparationsarbejde direkte med røret. Efter reparation kan der udføres forskellige checks: ultralydest, farvefejldetektering, magnetisk pulver fejl detektion mv.
Selvom nogle reparationer kræver fuld rørledning, kan det ofte kun være tilstrækkelig tidsafbrydelse for at isolere det reparerede sted eller forberedelse af vandvejen. I store tilfælde udføres reparationsarbejde med fuld pipeline invaliderende. Isolering af rørledningsdelen kan udføres ved hjælp af stik eller afbrydeventiler. Derefter skal du installere det nødvendige udstyr og repareres direkte. Reparationsarbejde udføres på et beskadiget område frigivet fra mediet og uden tryk. I slutningen af \u200b\u200breparationen åbner stikkene og genopretter rørledningens integritet.
Rør Tilslutning af forskellige kemiske installationsenheder. Ved hjælp af dem forekommer transmissionen af \u200b\u200bstoffer mellem individuelle indretninger. Som regel skaber flere separate rør ved anvendelse af forbindelser et enkelt pipeline system.
Rørledningen er rørsystemet kombineret sammen ved hjælp af forbindelseselementer, der anvendes til at transportere kemikalier og andre materialer. I kemiske installationer til bevægelige stoffer anvendes lukkede rørledninger. Hvis vi taler om lukkede og isolerede installationsposter, relaterer de også til rørledningssystemet eller netværket.
Det lukkede rørledningssystem kan omfatte:
- Rør.
- Tilslutning af rørelementer.
- Forseglingsforseglinger, der forbinder to aftagelige rør.
Alle ovennævnte elementer fremstilles separat, hvorefter de er forbundet med et enkelt pipeline system. Derudover kan rørledninger udstyres med opvarmning og den nødvendige isolering fremstillet af forskellige materialer.
Valget af rørstørrelse og materialer til fremstilling udføres på grundlag af teknologiske og konstruktive krav, der pålægges i hvert enkelt tilfælde. Men for at standardisere rørets størrelse, blev deres klassificering og forening udført. Hovedkriteriet var det tilladte tryk, hvori røret er muligt.
Betinget Pass DN.
Den betingede PASS DN (nominel diameter) er en parameter, der anvendes i rørledningssystemer som karakteriseret et tegn, der justeres for at passe til rørledningsdelene, såsom rør, fittings, fittings og andre.
Den nominelle diameter er en dimensionsløs værdi, men er numerisk omtrent lig med rørets indre diameter. Et eksempel på en betinget passage: DN 125.
Også den betingede passage betegnes ikke på tegningerne og erstatter ikke de faktiske diametre af rørene. Det svarer stort set til diameteren i lyset i visse dele af rørledningen (fig. 1.1). Hvis vi taler om numeriske værdier af betingede overgange, vælges de på en sådan måde, at rørledningens gennemløbskapacitet stiger i området fra 60 til 100% under overgangen fra en betinget passage til den efterfølgende.
Generelt accepteret nominelle diametre:
3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000.
Dimensionerne af disse betingede passager er indstillet med beregningen for ikke at opstå problemer med sugende dele til hinanden. Definitioner Nominel diameter Baseret på værdien af \u200b\u200bpipelins indre diameter, vælges værdien af \u200b\u200bden betingede passage, som er tættest på rørets diameter i lyset.
Nominelt tryk PN.
Det nominelle tryk PN er den værdi, der svarer til det maksimale tryk af det pumpede medium ved 20 ° C, hvor langvarig drift af rørledningen med de specificerede dimensioner er mulig.
Nominel tryk er en dimensionsløs værdi.
Ligesom den nominelle diameter blev det nominelle tryk graderet på grundlag af praksis med udnyttet erfaring (tabel 1.1).
Det nominelle tryk for en bestemt rørledning er valgt baseret på trykket, der faktisk er oprettet i det ved at vælge nærmeste større værdi. Samtidig skal fittings og fittings i denne rørledning også svare til samme tryk stadium. Tykkelsen af \u200b\u200brørvæggene beregnes ud fra det nominelle tryk og bør sikre rørets ydeevne med en trykværdi svarende til den nominelle (tabel 1.1).
Tilladt overdreven arbejdstryk P E, Zul
Nominel tryk anvendes kun til driftstemperaturen på 20 ° C. Med en stigning i temperaturen reduceres rørets lastkapacitet. Samtidig falder tilladt overflødigt tryk. Værdien af \u200b\u200bP E, Zul viser det maksimale overtryk, som kan være i rørledningssystemet, samtidig med at værdien af \u200b\u200bdriftstemperaturen øges (fig. 1.2).
Materialer til rørledninger.
Når man vælger materialer, der skal anvendes til fremstilling af rørledninger, tages der hensyn til sådanne indikatorer som miljøets egenskaber, som vil blive transporteret gennem rørledningen og arbejdstrykket, der er beregnet i dette system. Det er også nødvendigt at tage højde for muligheden for ætsende effekt på siden af \u200b\u200bdet pumpede medium på rørvæggenes materiale.
Næsten alle pipeline systemer og kemiske installationer er lavet af stål. Til generel anvendelse, i fravær af høje mekaniske belastninger og korrosionshandling til fremstilling af rørledninger anvendes gråstøbt jern eller ulovligt strukturelt stål.
I tilfælde af et højere arbejdstryk og manglen på belastninger med en korrosionsaktiv virkning anvendes en rørledning af forbedret stål eller ved anvendelse af stålstøbning.
Hvis den ætsende virkning af mediet er stor, eller produktets renhed præsenterer høje krav, er rørledningen fremstillet af rustfrit stål.
Hvis rørledningen skal være modstandsdygtig over for havvand, anvendes kobber-nikkellegeringer til fremstilling. Aluminiumlegeringer og sådanne metaller som tantal eller zirconium kan også anvendes.
En stigende fordeling af rørledningsmaterialet opnås ved forskellige typer plast, hvilket skyldes deres høje modstandsdygtighed over for korrosion, lav vægt og nem behandling. Et sådant materiale er egnet til rørledning med spildevand.
Formede dele af rørledningen
Rørledninger fremstillet af plastmaterialer, der er egnede til svejsning, samles på installationsstedet. Sådanne materialer indbefatter stål, aluminium, termoplast, kobber osv. For at forbinde direkte rør, anvendes specielt formede formede elementer, for eksempel knæ, vandhaner, skodder og fald i diametre (figur 1.3). Disse fittings kan være en del af enhver rørledning.
Tilslutninger af rør
Særlige forbindelser bruges til at montere individuelle dele af rørledningen og beslagene. Bruges også til at fastgøre de nødvendige beslag og enheder til rørledningen.
Forbindelserne er valgt (figur 1.4) afhængigt af:
- materialer, der anvendes til fremstilling af rør og formede elementer. Det vigtigste udvælgelseskriterium er muligheden for svejsning.
- arbejdsvilkår: Lav eller højt tryk, såvel som lave eller høje temperaturer.
- produktionskrav, der præsenteres for rørledningssystemet.
- tilstedeværelsen af \u200b\u200baftagelige eller permanente forbindelser i rørledningssystemet.
Lineær rørudvidelse og dets udstyr
Den geometriske form af emnerne kan ændres både ved hjælp af kraft på dem, og når der er en ændring i deres temperatur. Disse fysiske fænomener fører til, at rørledningen, der er monteret i losset tilstand og uden temperatureksponering under drift under tryk eller temperatur, er der nogle lineære forlængelser eller kompression, som negativt påvirker dets driftskvaliteter.
I det tilfælde, hvor det ikke er muligt at kompensere for udvidelsen, deformeres rørledningssystemet. Samtidig kan skader på flangeforseglinger og disse pladserforbindelse mellem sig selv forekomme.
Varme lineær forlængelse.
Vedlægning af rørledninger er det vigtigt at tage hensyn til den mulige ændring i længden som et resultat af en stigning i temperaturen eller såkaldt termisk lineær forlængelse, der betegnes af ΔL. Denne værdi afhænger af rørets længde, som betegnes med L o og temperaturforskellen Δθ \u003d θ2-θ1 (fig. 1.5).
I ovenstående formel A er koefficienten for termisk lineær udvidelse af dette materiale. Denne indikator er lig med størrelsen af \u200b\u200bden lineære udvidelse af røret med en længde på 1 m med en temperaturforøgelse med 1 ° C.
Rørudvidelseskompensationselementer
Lastbiler.
Takket være de særlige diskretioner, der er svejset ind i rørledningen, kan du kompensere for den naturlige lineære udvidelse af rør. Dette bruger kompenserende U-formede, Z-formede og vinkelkraner, såvel som kugle kompensatorer (figur 1.6).
De opfatter den lineære udvidelse af rør på grund af deres egen deformation. Denne metode er dog kun mulig med nogle begrænsninger. I højtryksrørledninger bruges knæ ved forskellige vinkler til at kompensere for ekspansion. På grund af tryk, der virker i sådanne udledninger, er det muligt at styrke korrosionen.
Wavy Pipes kompensatører
Denne enhed består af et tyndvægget metalbølget rør, som kaldes en bælge og strækkes i retning af rørledningen (fig. 1.7).
Disse enheder er installeret i rørledningen. Pre-spænding bruges som en særlig ekspansionskompensator.
Hvis vi snakker om aksiale kompensatorer, er de i stand til kun at kompensere kun de lineære forlængelser, der forekommer langs røraksen. For at undgå lateral forskydning og intern kontaminering anvendes en intern styrring. For at beskytte pipelinen fra ekstern skade anvendes en særlig beklædning. Kompensatorer, der ikke indeholder den indre styrring, absorberer sideskift, såvel som vibrationer, som kan komme fra pumper.
Isolering af rør
I tilfælde af at rørledningen bevæger mediet med en høj temperatur, er dets isolering nødvendig for at undgå varmetab. I tilfælde af at bevæge sig gennem en lavtemperaturmedium rørledning, anvendes isoleringen til at forhindre dets opvarmning ved det eksterne miljø. Isolering i sådanne tilfælde udføres ved anvendelse af specielle isolerende materialer, der placeres omkring rørene.
Som sådanne materialer anvendes som regel:
- Ved lave temperaturer op til 100 ° C anvendes stive skum, for eksempel polystyren eller polyurethan.
- Ved medium temperaturer bruger ca. 600 ° C formede skaller eller mineralfiber, såsom stenuld eller glasfilt.
- Ved høje temperaturer i området 1200 ° C - Keramisk fiber, for eksempel aluminiumoxid.
Rør, hvis betingede passage er lavere end DN 80, og tykkelsen af \u200b\u200bisoleringslaget er mindre end 50 mm, som regel isoleres under anvendelse af isolerende formede elementer. Til dette lægges de to skaller rundt om røret og fastgøres med et metalbånd og lukkes derefter med tinhus (figur 1.8).
Rørledninger, der har en betinget passage mere end DN 80, skal forsynes med termisk isolering med den nedre ramme (fig. 1.9). En sådan ramme består af klemringe, stiver, såvel som metal vendt fremstillet af galvaniseret blødt stål eller rustfrit stål stål. Mellem rørledningen og metalhuset er rummet fyldt med isolerende materiale.
Isoleringstykkelsen beregnes ved at bestemme omkostningerne ved fremstillingen samt tab, der opstår på grund af varmetab og varierer fra 50 til 250 mm.
Varmeisoleringen bør påføres langs hele længden af \u200b\u200brørledningssystemet, herunder zoner af vandhaner og knæ. Det er meget vigtigt at overvåge de ubeskyttede steder, der vil kunne forårsage varmetab. Flangeforbindelser og fittings skal leveres med formede isolerende elementer (figur 1.10). Dette sikrer uhindret adgang til forbindelsesstedet uden at skulle fjerne isoleringsmaterialet fra hele rørledningssystemet, hvis der opstod tætningsafbrydelse.
I tilfælde af at isoleringen af \u200b\u200brørledningssystemet er valgt korrekt, løses mange opgaver, såsom:
- Undgå en stærk temperaturfald i det flydende medium og som følge heraf energibesparelser.
- Forebyggelse af temperaturfaldet i gasledningssystemer under dugpunktet. Det er således muligt at udelukke dannelsen af \u200b\u200bkondensat, hvilket kan føre til betydelig korrosionsdestruktion.
- Undgå adskillelse af kondensat i dampledninger.