De afhankelijkheid van het debiet van de drukdaling van de formule. Pijpcapaciteit: gewoon over complex

Ondernemingen I. residentiële gebouwen Consumeren een groot aantal van water. Deze digitale indicatoren worden niet alleen bewijs van een specifieke waarde die het verbruik aangeeft.

Bovendien helpen ze om de diameter van de buisvormige sortering te bepalen. Velen geloven dat de berekening van de waterstroom door de pijpdiameter en druk onmogelijk is, omdat deze concepten volledig onnodig zijn.

Maar de praktijk toonde aan dat het dat niet is. De capaciteit van het watervoorzieningsnetwerk is afhankelijk van veel indicatoren en de diameter van de buisvormige sortering en druk in de snelweg is de eerste in deze lijst.

Voer alle berekeningen uit die worden aanbevolen in het fase van het ontwerpen van de pijplijnconstructie, omdat de verkregen gegevens worden bepaald. sleutelparameters Niet alleen thuis, maar ook industriële pijplijn. Dit alles gaat verder.

Rekenmachine om water online te berekenen

AANDACHT! 1kgs / cm2 \u003d 1 atmosfeer; 10 m waterkolom \u003d 1kgs / cm2 \u003d 1ATM; 5 m waterkolom \u003d 0,5 kgf / cm2 en \u003d 0,5 attm, etc. Fractionele nummers worden door een punt geïntroduceerd (bijvoorbeeld: 3.5 en niet 3.5)

Voer de parameters in voor het berekenen:

Interne diameter van dy pijp, mm

Lengte van pijplijn l, m

Watertemperatuur T, Degrees

Druk (druk) n, kgf / cm2 bij de uitvoer

Type waterpijp

Pijpmateriaal en zijn toestand

1. Buitenlandse 2. Voorspelproductie 3. Productie. of brandweerlieden. 4. Te koop of boerderijen. drinken

01. EXTRAAL Soleed 02.deld las 03. Extrane gegalvaniseerd 04.Chigneous asfalt 05. -Chong uncoated 06.asbo cement 07.textiel 08.Tubs vrachtwagens van lood, messing, koper 09. Bettonal en versterkte beton 10.Lesstmas., Polyethyleen. , Viniplast 11.ceramic

Welke factoren zijn van invloed op de patentie van fluïdum door de pijplijn

Criteria die van invloed zijn op de beschreven indicator vormen een grote lijst. Hier is een deel van hen.

1. Binnendiameter, die een pijplijn heeft.
2. De bewegingssnelheid van de stroom, die afhankelijk is van de druk in de snelweg.
3. Materiaal genomen voor de productie van buisvormige sortering.

De bepaling van de waterstroom bij de uitlaat van de snelweg wordt uitgevoerd op de diameter van de pijp, omdat deze kenmerkende gedeeld met anderen de bandbreedte van het systeem beïnvloedt. Ook het berekenen van de hoeveelheid geconsumeerde fluïdum, is het onmogelijk om de wanddikte te korting, waarvan de definitie wordt uitgevoerd op basis van de beoogde interne druk.

U kunt zelfs verklaren dat alleen de lengte van het netwerk geen invloed heeft op de definitie van "buisgeometrie". En de sectie, druk en andere factoren spelen een zeer belangrijke rol.

Bovendien zijn sommige parameters van het systeem niet direct, maar een indirect effect. Dit omvat de viscositeit en temperatuur van het verpompbare medium.

Samenvattend een klein resultaat, kunnen we die definitie zeggen bandbreedte Hiermee kunt u nauwkeurig installeren optimaal type Materiaal voor de constructie van het systeem en de keuze van de technologie die voor zijn montage wordt gebruikt. Anders zal het netwerk niet effectief functioneren en zal het frequente noodreparaties nemen.

Berekening van het waterverbruik door diameter ronde pijphangt af van de zijne grootte. Bijgevolg zal in een grotere dwarsdoorsnede een beweging gedurende een bepaalde periode worden uitgevoerd meer vloeistoffen. Maar het uitvoeren van de berekening en rekening houdend met de diameter, is het onmogelijk om de druk te korting.

Als u deze berekening overweegt specifiek voorbeeldDan blijkt dat door een met een meterpijpproduct door een gat in 1 cm zal minder passeren Vloeistoffen voor een bepaalde periode dan door een snelweg die een paar tientallen meters bereikt. Het is natuurlijk, omdat het meest hoog niveau Waterconsumptie op de site zal maximale indicatoren bereiken hoge druk Op het netwerk en het meest hooggroot het volume ervan.

Bekijk de video

Berekeningen van het gedeelte op Snip 2.04.01-85

Allereerst is het noodzakelijk om te begrijpen dat de berekening van de diameter van de waterpijpbuis een complexe engineeringproces is. Dit vereist speciale kennis. Maar door een binnenlandse bouw van de waterleiding uit te voeren, wordt vaak hydraulische berekening per sectie onafhankelijk uitgevoerd.

Deze vorm van de ontwerpberekening van de stroomsnelheid voor het ontwerp van het Waterfront kan op twee manieren worden uitgevoerd. Eerste - tabel-gegevens. Maar verwijzend naar de tabellen, is het noodzakelijk om niet alleen het exacte aantal kranen te kennen, maar ook tanks voor een set water (baden, putten) en andere dingen.

Alleen in de aanwezigheid van deze informatie over het waterdichte systeem, kunt u de tabellen gebruiken die 2.04.01-85 snappen. Op hen en bepaal het volume water naar singelpijpen. Hier is een van deze tabellen:

Extern volume van de buisvormige sortering (mm)

Een geschatte hoeveelheid water die wordt verkregen in liter per minuut

Geschatte hoeveelheid water berekend in M3 per uur

Als u zich kunt concentreren op de normen van SNIP, dan kunt u het volgende zien - het dagelijkse volume water dat door één persoon wordt geconsumeerd, is niet groter dan 60 liter. Dit is op voorwaarde dat het huis niet is uitgerust met een watervoorziening, en in een situatie met een goed onderhouden behuizing, neemt dit volume toe tot 200 liter.

Absoluut, deze gegevens over het volume met consumptie zijn interessant als informatie, maar een pijpleidingspecialist heeft een definitie van volledig andere gegevens nodig - dit is het volume (in mm) en de interne druk in de snelweg. In de tabel kan het niet altijd worden gevonden. En leer meer nauwkeurig deze informatie om formules te helpen.

Bekijk de video

Het is al duidelijk dat de afmetingen van de doorsnede van het systeem de hydraulische berekening van het verbruik beïnvloeden. Voor thuisberekeningen wordt waterstroomformule gebruikt, wat helpt bij het verkrijgen van het resultaat, met drukgegevens en buisdiameter. Hier is deze formule:

Formule voor berekening: q \u003d π × D² / 4 × v

In de formule: q toont het waterverbruik. Het wordt berekend door liter. D is de grootte van de pijpdoorsnede, het wordt weergegeven in centimeters. En V in de formule is de aanwijzing van de bewegingssnelheid van de stroom, het wordt in meters per seconde getoond.

Als het watertoevoernetwerk wordt aangedreven door watertoren, zonder het extra effect van de injectiepomp, is de bewegingssnelheid van de stroom ongeveer 0,7 - 1,9 m / s. Als een injectieapparaat is aangesloten, dan is er in het paspoort informatie over de coëfficiënt van de druk van de druk en de snelheid van het verplaatsen van de stroom van water.

Deze formule is niet de enige. Er zijn ook vele anderen. Je kunt ze gemakkelijk vinden op internet.

In aanvulling op de gepresenteerde formule, moet worden opgemerkt dat grote waarde De functionaliteit van het systeem is de binnenwanden van pijpproducten. Bijvoorbeeld, plastic producten Verschillend glad oppervlakin plaats van stalen tegenhangers.

Om deze redenen is de plastic weerstandscoëfficiënt aanzienlijk minder. Bovendien worden deze materialen niet beïnvloed door corrosie-entiteiten, die ook een positieve impact hebben op de capaciteit van het watervoorzieningsnetwerk.

Bepaling van drukverlies

De berekening van de doorgang van water wordt niet alleen geproduceerd door de diameter van de pijp, het wordt berekend door dalend druk. Bereken verliezen kunnen worden berekend door speciale formules. Welke formules te gebruiken, iedereen zal onafhankelijk oplossen. Om de benodigde waarden te berekenen, kunt u gebruiken verschillende opties. Single universele oplossing Er is geen vraag.

Maar allereerst is het noodzakelijk om te onthouden dat het innerlijke lumen van de passage van het kunststof en metaal-plastic ontwerp niet in twintig jaar van dienst zal veranderen. En het innerlijke lumen van de passage metaalontwerp In de loop van de tijd zal minder worden.

En dit zal het verlies van sommige parameters met zich meebrengen. Dienovereenkomstig zal de watersnelheid in de pijp in dergelijke structuren verschillend zijn, omdat de diameter een nieuw en oud netwerk in sommige situaties aanzienlijk zal verschillen. De omvang van het weerstand in de snelweg zal ook verschillen.

Ook alvorens te berekenen noodzakelijke parameters Vloeistofdoorgang, het is noodzakelijk om op te merken dat het verlies van de stroomsnelheid van de watertoevoerlijn geassocieerd is met het aantal beurten, fittingen, volumenovergangen, met beschikbaarheid wapening afsluiten en wrijvingskracht. Bovendien moet dit allemaal bij het berekenen van de stroomsnelheid worden uitgevoerd na zorgvuldige voorbereiding en metingen.

Berekening van het waterverbruik eenvoudige methoden Help is niet eenvoudig. Maar met de geringste moeilijkheden kunt u altijd hulp bij specialisten zoeken. Dan kunt u rekenen op het feit dat het gemonteerde netwerk van watervoorziening of verwarming zal werken met maximale efficiëntie.

Bekijk de video
Inzendingen

In eerdere paragrafen werden de wetten van het evenwicht van vloeistoffen en gassen overwogen. Overweeg nu enkele fenomenen die aan hun beweging zijn geassocieerd.

Vloeistofbeweging wordt genoemd stromen, en een combinatie van deeltjes van bewegende vloeistofstroom. Bij het beschrijven van de beweging van het fluïdum, worden de snelheden waarmee de deeltjes van de vloeistof passeren dit punt van de ruimte bepaald. Als op elk punt van de ruimte gevuld is met bewegende vloeistof, verandert de snelheid niet in de loop van de tijd, dan wordt een dergelijke beweging de geïnstalleerde of stationair. Met een stationaire cursus passeert elk deeltje van vloeistof dit punt van ruimte met dezelfde snelheidswaarde. We zullen alleen de stationaire stroom van een ideaal, onvolgelijk fluïdum beschouwen. Perfect Bel vloeistof waarin er geen wrijvingskrachten zijn.

Zoals bekend is, draagt \u200b\u200bhet vaste fluïdum in het vat, volgens de wet van Pascal de externe druk over naar alle punten van de vloeistof ongewijzigd. Maar wanneer de vloeistof zonder wrijving op de buis van de variabele dwarsdoorsnede stroomt, de druk in verschillende plaatsen Pijpen zijn niet -enachtig. Beoordeel de verdeling van drukken in de buis, volgens welke de vloeistofstromen is, het is mogelijk door de installatie, schematisch getoond in figuur 1. langs de pijp, verticale open buizen-manometers worden gesoldeerd. Als het fluïdum in de buis onder druk staat, dan in de drukmeterbuis, stijgt de vloeistof tot op enige hoogte, afhankelijk van de druk in deze plaats van de pijp. Ervaring laat zien dat in smalle plaatsen van de pijp de hoogte van de vloeibare kolom minder is dan in wijd. Dit betekent dat op deze smalle plaatsen de druk minder is. Wat is dit uitgelegd?

Stel dat onvoldoende vloeistofstromen voorbij horizontale trompet met variabele dwarsdoorsnede (Fig. 1). We markeren een paar secties in de buis waarvan het gebied wordt aangeduid S. 1 I. S. 2. Met het ziekenhuisnummer door een dwarsdoorsnede Leidingen in gelijke tijdsperioden worden dezelfde fluïdumvolumes overgedragen.

Laten zijn υ 1 - Vloeistofsnelheid door het gedeelte S. 1 , υ 2 - Vloeistofsnelheid door de sectie S. 2. Tijdens δ. t. De volumes van vloeistoffen die zich voordoen via deze secties zijn gelijk:

\\ (~ \\ BEGIN (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. \\ EINDE (MATRIX) \\)

Omdat de vloeistof zich niet compronderlaagt, dan δ V. 1 \u003d Δ. V. 2. Vandaar, υ 1 S. 1 = υ 2 S. 2 of υ's. \u003d const voor niet-ingrijpbaar fluïdum. Deze verhouding wordt de vergelijking van continuïteit genoemd.

Van deze vergelijking \\ (\\ frac (\\ upsilon_1) (\\ upsilon_2) \u003d \\ frac (S_2) (S_1) \\), d.w.z. Vloeistofsnelheden in twee secties zijn omgekeerd evenredig met doorsneden. Dit betekent dat de deeltjes van de vloeistof tijdens de overgang van een breed deel van de buis in de smal worden versneld. Dientengevolge handelt de vloeistof die het smallere deel van de pijp ingaat aan de zijkant van de vloeistof, die nog in een breed deel van de pijp is, enige kracht. Dergelijke kracht kan alleen voorkomen vanwege het drukverschil in verschillende delen vloeistoffen. Aangezien de kracht is gericht op het smalle deel van de buis, dan in een breed gedeelte van de pijp, moet de druk groter zijn dan in smal. Gezien de vergelijking van continuïteit, kunnen we concluderen: met de stationaire stroom van vloeistof, is de druk minder op die plaatsen waar er meer stroomsnelheid is, en integendeel, meer op die plaatsen waar de stroomsnelheid minder is.

Voor de eerste keer kwam D. Bernoulli tot deze conclusie, dus deze wet wordt genoemd bernoulli Law.

De toepassing van de wet van behoud van energie aan de stroom van een bewegende fluïdum maakt het mogelijk om de vergelijking te verkrijgen die de wet van Bernoulli uitdrukken (LED zonder uitgang) \\ [~ P_1 + \\ FRAC (\\ RHO \\ UPSILON ^ 2_1) (2) \u003d P_2 + \\ FRAC (\\ RHO \\ UPSILON ^ 2_2) (2) \\] - bernoulli-vergelijking voor horizontale buis.

Hier p. 1 I. p. 2 - statische druk, ρ - Vloeistofdichtheid. Statische druk Evenzo is de verhouding van de druk van het ene deel van het fluïdum aan de andere kant van contactpersoon, wanneer de snelheid van hun relatieve beweging nul is. Een dergelijke druk zou de manometer met de beweeg met de stroom meten. Een vaste monometrische buis met een gat met uitzicht op de stroom om de druk te ontmoeten \\ (~ p \u003d p_1 + \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2_1) (2) \\).

De componenten \\ (\\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2_1) (2) \\) en \\ (~ \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2_2) (2) \\) hebben aan de ene kant de drukafmeting, Aan de andere kant - de dimensie van de volumetrische dichtheid van energie, d.w.z. de energie per volume. Inderdaad, \\ (~ w_k \u003d \\ frac (m \\ upsilon ^ 2) (2) \\), massale vloeistof m. = ρv.. Als een V. \u003d 1 m 3, dan \\ (~ w_k \u003d \\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2) (2) \\). Daarom, \\ (\\ frac (\\ rho \\ upsilon ^ 2) (2) \\) - genoemd dynamische druk . Dit is de kinetische energie van de stroom in het volume volume van vloeistof (bulk energiedichtheid).

Als de buis niet horizontaal is, moet rekening worden gehouden met de hydrostatische druk van de vloeistof. Bernoulli-vergelijking zal kijken naar:

\\ (~ P_1 + \\ RHO GH_1 + \\ FRAC (\\ RHO \\ UPSILON ^ 2_1) (2) \u003d P_2 + \\ \\ RHO GH_2 + \\ FRAC (\\ RHO \\ UPSILON ^ 2_2) (2), \\)

waar h. 1 I. h. 2 - Hoogten waarop er secties zijn S. 1 I. S. 2 .

Bernoulli-wet is gebaseerd op het beginsel van actie van velen technische apparaten en instrumenten: een waterstraalpomp, een pulverizer, carburateursproeiers. Met Bernoulli Law kunt u de opkomst van de hefkracht van de vliegtuigvleugel uitleggen.

Literatuur

Aksenovich L. A. Physics in middelbare school: Theorie. Taken. Tests: studies. Handleiding voor instellingen die de productie van totaal garanderen. Media, Onderwijs / L. A. Aksenovich, N.N.Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. FARINO. - Mn: Adukatsya I Vikavanne, 2004. - C. 106-108.

Herinner eraan dat deze vraag kort werd vermeld in sectie 18 "het probleem van de plotselinge stimulatie van het koelmiddel in de vloeibare snelweg." Om onze kennis in dit gebied aan te vullen, zullen we een kleine mentale ervaring uitvoeren met behulp van circuits in FIG. 75.1 en 75.2. Om deze ervaring uit te voeren, hebben we een handmatige kraan nodig op de afvoerhighway van de koeling, waarbij de opening wordt geleegd, en de vlotterventiel ondersteunt het constante waterniveau in de tank van de koeltank. Bij de uitgang van de afvoersnelweg op het punt in (vóór de kraan), installeren we een manometer, chanten in bars. Deze manometer toont ons de druk op het punt. We zullen ook een glazen buis vaststellen die de druk op het punt in de meters van de waterkolom (M Water. Art.), De hoogte van het waterniveau zal tonen.), , equivalent aan de druk op Point V.

In FIG. 75.1 Links (Schema 1) De kraan op de afvoersnelweg is gesloten. Het waterniveau in de buis bevindt zich op een hoogte van 5 m, dat wil zeggen, de druk op het punt is 5 m water. Kunst. Manometer op punt in toont de omvang overdrukvanwege
die post van vloeistof, dat wil zeggen 5 m water. Kunst. of 0,5 bar: druk gemeten door een manometer, gelijk aan de hoogte van de pijler.
In FIG. 75.1 Rechts (schakeling 2) De kraan op de afvoersnelweg is open. Onder de werking van de zwaartekracht, onmiddellijk na de opening van de kraan, begint het water uit de tank samen te voegen. Zodra het water in beweging komt, daalt het niveau in de glazen buis tot 4,5 m: bijgevolg is het drukverlies op de plaats van punt A tot het punt B gelijk aan 5-4,5 \u003d 0,5 m water. Kunst. De manometer op het punt toont ook de drukval op de grootte van de verliezen, die 0,5 - 0,45 \u003d 0,05 bar (dat wil zeggen, 0,5 m water. Art.).

Vanaf hier concluderen we: zodra het water in beweging kwam, verschenen drukverliezen.
Deze verliezen worden veroorzaakt door de viscositeit van water en zijn in-hang van zijn snelheid. Kortom, drukverliezen worden bepaald door de kracht van wrijving van bewegend water over binnenoppervlak De muren van de pijplijn, die een of andere ruwheid heeft.
Drukverlies groeien:
met toenemende pijplengte;
Met vallen interne diameter (dwarsdoorsnede) leidingen;
Met de groei van de watersnelheid (dat is de stroomsnelheid) in de pijp.

Drukverlies leiden tot bijkomende kosten Energie. Ze genereren geluiden in pijpleidingen en een lichte verwarming van water. Hoe groter de watersnelheid, hoe groter het geluid, vooral wanneer de stroom een \u200b\u200bvernauwing ervaart. Bijvoorbeeld in kranen, kleppen, enz. Dit geluid kan bepaalde ongemakken leveren in gevallen waarin pijpleidingen worden gelegd in residentiële gebouwen of bij hen in de buurt.
Daarom moeten de diameters van pijpleidingen zodanig worden gekozen dat de vloeistofsnelheid in hen niet hoger is dan bepaalde waarden bij maximale eisen. Vandaag zijn er bijvoorbeeld aanbevelingen:
Voor pijpen met een binnendiameter van 15 mm, is de maximale vloeistofsnelheid 0,5 m / s.
Voor buizen met een interne diameter van 80 mm is de maximale vloeistofsnelheid 1,2 m / s.
Dit verschil in de aanbevolen waarden van snelheden is te wijten aan het volgende
In de leidingen met een diameter van 15 mm, de omtrek van het wrijvingsoppervlak N \u003d 1,5 CMX7G "5 cm, het gebied van de doorgangsectie S1" 2 cm2, en in de leidingen met een diameter van 80 mm-omtrek van Het wrijvingsoppervlak n \u003d 8 cm xn tot 25 cm met een doorgangsgebied S2 * 50
Aldus, bij het schakelen van een buis met een interne diameter D1 \u003d 15 mm naar een buis met een diameter D2 \u003d 80 mm
de omtrek van het wrijvingsoppervlak verhoogt 5 keer, terwijl het gebied van het doorgangsdeel 25 keer toeneemt. Dientengevolge zal de wrijvingskracht (en bijgevolg het drukverlies) in de buis met een diameter van 15 mm bij een stroomsnelheid van 0,5 m / s ongeveer hetzelfde zijn als in de buis met een diameter van 80 mm bij een Debiet van 1,2 m / s. Daarom, hoe groter de diameter van de pijp, hoe groter de stroomsnelheid erin onder één en hetzelfde magnitude-verlies van wrijvingsdruk.
In bestaande installaties worden de diameters van de vloeibare pijpleidingen gekozen met een dergelijke berekening, zodat bij maximale stroomsnelheid de stroomsnelheid in hen zou leiden tot drukverliezen, in de regel, in het bereik van 10 tot 20 mm water. Kunst. op de raman-meter Pijplijnlengte.

Om het drukverlies te schatten als gevolg van lokale weerstanden (beurten, tees, afsluiters Etc.), het is gebruikelijk om het concept van gelijkwaardige lengte te gebruiken. Er kan bijvoorbeeld worden aangenomen dat het drukverlies wanneer de stroom van 90 ° wordt gedraaid, gelijk is aan het verlies van wrijvingsdruk op het segment van de pijp van dezelfde diameter met een lengte van 0,8 m *.
Probeer nu de volgorde van de waarde van het drukverlies in de buisbinnendiameter van 65 mm en een totale lengte van 50 m, die 6 bochten van 90 ° heeft (zie fig. 75.4).

Oefening oplossen 1.
Op voorwaarde dat de diameter van de buis correct wordt bepaald, kan worden aangenomen dat het verlies van wrijvingsdruk van 10 tot 20 mm water is. Kunst. Op de verkeerspuntmeter van de lengte van de pijp. Bij het uitvoeren van de beoordeling gaan we ervan uit dat wrijvingsdrukverliezen gelijk zijn aan de gemiddelde waarde van het opgegeven bereik, dat wil zeggen, 15 mm water. Kunst. / M. Tegelijkertijd zijn 6 beurten 90 ° equivalent aan de grootte van het drukverliesgebied van de rechte pijp van dezelfde diameter van 6 x 0,8 m \u003d 4,8 m lang. Bijgevolg zal de totale equivalente lengte van onze buis zijn 50 m + 4,8 m. 55 m. Aldus zullen volledige drukverliezen in deze pijp 55 m x 15 mm water zijn. st / m \u003d 825 mm water. Kunst "0,8 m water. Kunst.
* Deze verklaring is niet altijd eerlijk. In het algemene geval wordt de lengte van de rechte pijp, equivalent aan de grootte van het drukverlies van een lokale weerstand gevonden volgens de formule IEKV \u003d kort / yaltl t. D - de binnendiameter van de buis, §m - de coëfficiënt van lokale verliezen en de yol - de wrijvingscoëfficiënt van de binnenste oppervlaktepijpwanden (ongeveer ED.)

Effect van verschil op drukverlies
We zullen onze mentale experimenten voortzetten. In FIG. 75.5 De \u200b\u200btwee absoluut identieke schema's worden gepresenteerd, alleen gedistineerd door het feit dat de hoogte van de koeltank in schema 1 over de afvoerklep groter is dan de hoogte van de tank in de schakeling 2.
De lengte van de afvoerleidingen in beide regelingen is hetzelfde, de diameters van de leidingen zijn ook hetzelfde. Vanwege het verschil zullen de drukniveaus op het punt in de schakeling 1 hoger zijn dan de druk op het punt in het schakeling 2. Daarom, als u de afvoerkranen in beide circuits volledig opent, zal het QVL-verbruik hoger zijn dan de stroomsnelheid QV2. Om de waarden van drukverlies te vergelijken, afhankelijk van het niveauverschil, is het noodzakelijk om de kraan van de schakeling 1 te dekken met het oog op het gelijk maken van de kosten, en bijgevolg, de snelheden van de vloeistofstromen in de pijpleidingen van de Schema's 1 en 2.


Zodra we dit doen, zullen we meteen zien met gelijkheid van de kosten QVL en QV2 drukverlies voor beide regelingen precies hetzelfde zijn: AHL \u003d AH2.

Conclusie: drukverlies voor wrijving en lokale weerstanden zijn op geen enkele manier afhankelijk van het verschil in de pijplijnniveaus. Ze worden alleen bepaald door vloeistofstroom, pijpleiding lang, binnendiameter en ruwheid van de pijpwanden.

Overweeg het systeem getoond in FIG. 75.6.
Wanneer water langs de pijplijn beweegt, verschijnt het drukverlies, dat afhankelijk is van de lengte van de pijplijn, de diameter en de waterstroom (dat wil zeggen, watersnelheden in de pijp).
Installeer bij de uitvoer van het tankfilter.
Hoe verandert AHL-drukverlies?
Hoe verandert de kosten?
Hoe verandert de watersnelheid?

Oefening oplossen 2.
Het filter dat op de pijplijn is geïnstalleerd (zie Fig. 75,7 aan het recht), gedraagt \u200b\u200bzich op dezelfde manier als elke lokale weerstand (rotatie, klep, enz.): Het is een extra obstakel voor de stroom van vloeistof, dat is, het creëert extra drukverliezen wanneer water passeert. Deze verliezen worden toegevoegd aan wrijvingsverlies. Dientengevolge zullen de volledige drukverliezen op de site van punt C om in te wijzen (AH2\u003e AH 1).

Overweeg nu hoe de waterdebiet in de pijp zal veranderen. Bij het installeren van extra weerstand, bijvoorbeeld het filter, het drukverlies op de C-in-in-in-in-in-toename (AH2\u003e AH 1). Maar deze weerstand verhindert ook de passage van water (zoals het zou doen handmatige klepDe weerstand waarvan toeneemt wanneer het gesloten is): daarom zal het waterverbruik afnemen.
Sinds tegelijkertijd in beide gevallen de binnendiameter van de pijp aan plot c-in Verandert niet, vermindering van het verbruik leidt tot een afname van de snelheid van de stroom van water in de pijp: de snelheid V2 zal merkbaar onder het bedrag van VI zijn.

Met de groei van drukverliezen in het circuit, vochtstroomdruppels. Omdat de stroomdruppels daalt, is het debiet onvermijdelijk verminderd.

Let op aanvullende voorwaarden: Het moet duidelijk worden begrepen dat de stroomsnelheid van water absoluut hetzelfde is bij de inham in het filter en aan de uitvoer ervan. Aangezien de binnendiameter van de buis hetzelfde is langs de gehele lengte, zal de snelheid precies hetzelfde zijn in elke dwarsdoorsnede van de pijp.
De stroomsnelheid van het fluïdum met een constante stroomsnelheid is strikt één en hetzelfde in elk deel van de buis van constante interne diameter.

75.3. Oefening 3. Verander de stroom bij het veranderen van snelheid

Op een pijp met een lengte van 50 m met een interne diameter van 80 mm stroomt water met een snelheid van 1 m / s. Hoe denk je wat er gebeurt met de uitgave als de snelheid verdubbelt?
Oplossing op de volgende pagina ...

Oefening 3.
We schenden de traditie die handelt in onze handleiding, omdat we hier gedwongen zijn om eenvoudige formules te brengen en zeer te presteren eenvoudige berekeningen. Excuseer ons alsjeblieft, maar de vragen van de hydraulica zijn vrij complex en soms heb je misschien afzonderlijke basisconcepten nodig om wat fenomenen te begrijpen die we echter proberen om zo eenvoudig mogelijk uit te leggen.
Om mee te beginnen, moet je dat onthouden volumestroomIn de regel wordt gemeten in M3 / H of M3 / S (zie rubriek 41 "Meting van luchtstroom").

Het stroomsnelheid en het waterverbruik zijn nauw verbonden:
Qv v x s
(m3 / s) \u003d (m / s) x (m2)
Verbruik \u003d snelheid x gebied
Bereken het gebied van de pijpdoorsnede met een diameter van 80 mm (zie fig. 75.9): Fig. 75.9. S \u003d 3,14 x 0,082 / 4 \u003d 0,005 m2.
Nu kunt u kosten vinden:
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.
Aldus is voor deze buisdiameter het stroomsnelheid recht evenredig met de stroomsnelheid.
Bij het verdubbelen van de stroomsnelheid van vloeistof in de pijpstroom wordt ook verdubbeld.

75.4. Oefening 4. Veranderen van de stroom bij het wijzigen van de buisdiameter

We hebben net gevonden dat bij een stroomsnelheid van vloeistof 1 m / s in een pijp met een diameter van 80 mm, de vloeistofstroom 18 m3 / h is.
Nu zult u de binnendiameter van de buis verdubbelen, dat wil zeggen, een pijp nemen met een binnendiameter van 160 mm. Wat gelijk zal zijn aan de stroom van vloeistof in deze pijp bij dezelfde stroomsnelheid

Oplossende oefening 4.
Met een streamsnelheid van 1 m / s is de stroomsnelheid met een binnendiameter van 80 mm 18 m3 / u. Als de binnendiameter van de buis 160 mm bedraagt, wordt het gebied van zijn doorgangsectie S \u003d 3,14 x 0,1 B2 / 4 \u003d 0,02 m2. Bij een stroomsnelheid van 1 m / s consumptie in deze pijp zal 1 x 0,02 \u003d 0,02 m3 / s of 0,02 x 3600 \u003d 72 m3 / u zijn in plaats van de vorige 18 m3 / h. Met andere woorden, de stroom zal 4 keer groeien.

Aandacht! Verwar het concept van de "binnendiameter" en het gedeelte van de doorgang: als de diameter verdubbelt, neemt het gedeelte van het doorgangsdeel 4 keer toe!

Verhouding van consumptie en druk
Overweeg een vlottelklep die is ontworpen om te voeden water water naar de tank van de koeltank (zie Fig. 75.11). Stel dat volledig open klep Met waterdruk in het netwerk biedt 2 staven een stroomsnelheid van 10 l / min.

Om de stroom te verdubbelen, is dat, om het verbruik door een klep te waarborgen gelijk aan 20 l / min. Het is noodzakelijk om waterwater 4 keer in het netwerk te vergroten.

Onthouden! Met een zwakke waterdruk in sanitair netwerk Het verbruik zal klein zijn. Om de stroom te verdubbelen, moet de druk op het netwerk 4 keer worden geüpgraded.

Natuurlijk komt het in de praktijk niet om de stroom te verdubbelen. Als ze de druk op het netwerk daadwerkelijk verhoogden, zou het aanleiding geven tot vele problemen: de diameter van de pijplijn zou heel klein moeten doen, het water zou heel veel "gzzed" zijn enzovoort.
We zullen een dergelijke analogie uitvoeren: als de snelweg is geladen, dan zijn om de doorvoer ervan te verhogen, drivers zijn niet gedwongen om sneller te gaan of een nieuwe strip te maken of een bypass-pad te bouwen! Hetzelfde gebeurt en verhoogt de stroom van vloeistof in de buis: verhoog het gebied van de doorsnede van de pijp.
Bij een gegeven stroomsnelheid leidt dit tot een afname van het waterstroomsnelheid in de pijp (en daarom, lawaai), en de druk die nodig is om te waarborgen dat dit verbruik afneemt

De verhouding tussen verbruik en drukverlies

In een pijp met een interne diameter van 80 mm, wordt verondersteld het verbruik te verdubbelen. Wat gebeurt er met het drukverlies? Op het eerste gezicht lijkt het misschien dat sinds de stroomsnelheid van de flow verdubbelt, het drukverlies ook de druk moet verdubbelen. Helaas is dit niet zo.
Bij het verdubbelen van de consumptie is het verlies niet verdubbeld, maar zijn vier keer toegenomen: als de stroom 2 keer steeg, zal het drukverlies 4 keer toenemen!
In het voorbeeld in FIG. 75.13 Bij een stroomsnelheid van 1 m / s drukverlies, AR \u003d 2 m water. Kunst., En met een toename van de snelheid tot 2 m / s wordt drukverlies vermenigvuldigd met 4: AR \u003d 2 x 4
Drukverlies is evenredig met het vierkant van de stroom.
Om te krijgen voor meer informatie Zie paragraaf 95 "Verschillende voorbeelden van het berekenen van drukverliezen".

Een deel van de pijplijn passerende water wordt getoond met een snelheid van I M / S. Drukmeters tonen druk op verschillende punten van deze pijplijn. De volgende conclusies kunnen worden getrokken uit het getuigenis van drukmeters.
Bij een waterdebiet van 1 m / s drukverlies van:
- Op het filter harp \u003d 2 - 1,8 \u003d 0,2 bar;
- Op de ARV-klep \u003d 1,8 - 1.7 \u003d 0,1 bar.
Wat de drukmeters van het filter en bij de uitgang van de klep wordt weergegeven, als de stroomsnelheid in de pijp verdubbelt? De oplossing van deze oefening wordt hieronder gegeven, alvorens bij hem te komen, probeer je jezelf weer te geven.

Oefening 5.

De snelheid verdubbelde, daarom verdubbelde het debiet ook. Als gevolg van drukverlies op
het filter en de klep zullen 4 keer groeien.
Nu is het drukverlies op het filter harp \u003d 0,2 bar x 4 \u003d 0,8 bar, dat wil zeggen, de uitlaatdrukmeter
vanuit het filter toont 2 - 0.8 \u003d 1,2 bar.
Drukverlies op de klep ARV \u003d 0,1 bar x 4 \u003d 0,4 bar, d.w.z., de manometer bij de uitgang van
de klep toont 1,2 - 0,4 \u003d 0,8 bar.
Let daar op gemeenschappelijke verliezen Drukken op deze site groeien van 0,3 tot 1,2 bar: dat is, ook 4 keer.

Pijpleidingen voor het transport van verschillende vloeistoffen zijn een integraal onderdeel van de eenheden en installaties waarin de werkstromen met betrekking tot verschillende toepassingen worden uitgevoerd. Bij het kiezen van leidingen en pijplijnconfiguratie van groot belang heeft de kosten van zowel de leidingen zelf als buisfittingen. De uiteindelijke kosten van het pompmedium door de pijplijn worden grotendeels bepaald door de grootte van de leidingen (diameter en lengte). De berekening van deze waarden wordt uitgevoerd met behulp van speciaal ontwikkelde formules specifiek voor gedefinieerde soorten operatie.

De pijp is een holle cilinder van metaal, een boom of ander materiaal dat wordt gebruikt om vloeibare, gasvormige en bulkmedia te vervoeren. Water kan fungeren als een verplaatste omgeving natuurlijk gas, Paren, Petroleumproducten, enz. Pijpen worden overal gebruikt, uitgaande van verschillende industrieën en eindigend met huishoudelijk gebruik.

Voor de productie van leidingen kan het meest worden gebruikt verschillende materialen, zoals staal, gietijzer, koper, cement, kunststof, zoals ABS-kunststof, polyvinylchloride, gechloreerd polyvinylchloride, polybucenen, polyethyleen, enz.

De belangrijkste dimensionale pijpindicatoren zijn de diameter (buiten, interne, enz.) En wanddikte, die worden gemeten in millimeters of inches. Het wordt ook gebruikt als een voorwaardelijke diameter of voorwaardelijke doorgang - de nominale waarde van de binnendiameter van de buis, ook gemeten in millimeters (aangeduid met DN) of inches (aangegeven door DN). De waarden van de voorwaardelijke diameters zijn gestandaardiseerd en zijn het belangrijkste criterium in de selectie van leidingen en de verbindingsversterking.

Naleving van de waarden van de voorwaardelijke doorgang in mm en inches:

De buis met een cirkelvormige dwarsdoorsnede heeft de voorkeur aan andere geometrische secties om een \u200b\u200baantal redenen:

• De cirkel heeft de minimale perimeterratio op het plein en is van toepassing op de pijp, dit betekent dat met een gelijke bandbreedte de consumptie van materiaal ronde vorm Het zal minimaal zijn in vergelijking met de leidingen van een ander formulier. Vanaf hier, de minimale mogelijke kosten van isolatie en beschermende bekleding;
• Ronde dwarsdoorsnede is het meest gunstig voor het verplaatsen van vloeistof of gasomgeving Van een hydrodynamisch oogpunt. Ook vanwege het minimaal mogelijke binnengebied van de buis per eenheid van zijn lengte, wordt minimalisatie van wrijving tussen het beweegbare medium en de pijp bereikt.
• De ronde vorm is het meest bestand tegen de effecten van interne en externe druk;
• Het proces van het vervaardigen van ronde buizen is vrij eenvoudig en gemakkelijk aanwezig.

Pijpen kunnen heel verschillend in diameter en configuratie zijn, afhankelijk van het doel en het toepassingsgebied. Dus de belangrijkste pijpleidingen voor bewegende water- of aardolieproducten zijn in staat om bijna een halve meter in diameter te bereiken met een vrij eenvoudige configuratie- en verwarmingsspoelen, vertegenwoordigen ook een pijp, met een kleine diameter gecompliceerde vorm Met meerdere beurten.

Het is onmogelijk om elke branche in te dienen zonder een netwerk van pijpleidingen. De berekening van een dergelijk netwerk omvat de selectie van leidingmateriaal, op te stellen van de specificatie, waarbij gegevens over de dikte, de buisgrootte, de route, enz. Worden vermeld. Grondstoffen, tussenproduct en / of klaar product Productiestadia passeren, bewegen tussen verschillende apparaten en installaties die zijn aangesloten met behulp van pijpleidingen en fittingen. De juiste berekening, de selectie en installatie van het pijpleidingsysteem zijn noodzakelijk voor de betrouwbare uitvoering van het gehele proces, waardoor een veilige overdracht van media wordt verzekerd, en om het systeem af te dichten en lekken van de gepompte substantie in de atmosfeer te voorkomen.

Er is geen uniforme formule en regels die kunnen worden gebruikt om een \u200b\u200bpijpleiding voor elke te selecteren mogelijke toepassing en werkomgeving. In elk individueel toepassingsgebied van pijpleidingen is er een aantal factoren die een boekhouding vereisen en in staat zijn om een \u200b\u200baanzienlijke impact op te leggen aan de vereisten voor de pijplijn. Bijvoorbeeld, bij het werken met slib, verhoogt de grote pijpleiding niet alleen de kosten van de installatie, maar creëren ook werknemersmoeilijkheden.

Meestal worden de leidingen geselecteerd na het optimaliseren van de kosten van materiaal- en bedrijfskosten. Hoe groter de diameter van de pijpleiding, dat wil zeggen de bovenstaande initiële investering, hoe lager de drukval en dienovereenkomstig minder bedrijfskosten. Omgekeerd zal de kleine afmeting van de pijpleiding de primaire kosten voor de leidingen zelf en buisfittingen verminderen, maar de snelheidstijging zal een toename in de verliezen met zich meebrengen, die zullen leiden tot de noodzaak om extra energie uit te geven om het medium te pompen. Snelheidswaarden vastgesteld voor verschillende gebieden Toepassingen zijn gebaseerd op optimale berekende omstandigheden. De grootte van de pijpleidingen wordt berekend met behulp van deze normen, rekening houdend met de toepassingen.

Ontwerppijpleidingen

Bij het ontwerpen van pijpleidingen worden de volgende hoofdstructurele parameters genomen als basis:

• vereiste prestaties;
• toegangspunt en plaats van pijplijnuitlaat;
• de samenstelling van het medium, inclusief viscositeit en soortelijk gewicht;
• topografische omstandigheden van de pijpleidingroute;
• maximaal toegestaan bedrijfsdruk;
• hydraulische berekening;
• de diameter van de pijplijn, de dikte van de muren, de opbrengststerkte van het materiaal van de muren tijdens spanning;
• aantal stuks pompstations, Afstand tussen hen en stroomverbruik.

Betrouwbaarheid van pijpleidingen

Betrouwbaarheid in het ontwerp van pijpleidingen wordt verzekerd door de naleving van de juiste ontwerpnormen. Ook trainingspersoneel is een sleutelfactor bij het waarborgen van een lange levensduur van de pijplijn en de dichtheid en betrouwbaarheid ervan. Permanente of periodieke controle van de pijpleidingbewerking kan worden uitgevoerd door controlesystemen, boekhouding, beheer, verordening en automatisering, persoonlijke besturingsapparaten, veiligheidsvoorzieningen.

Extra pijplijncoating

De corrosiebestendige coating wordt toegepast op het buitenste deel van de meeste leidingen om de destructieve corrosie-actie uit de externe omgeving te voorkomen. In het geval van het pompen van corrosiemedia kan de beschermende coating worden aangebracht op het binnenoppervlak van de leidingen. Vóór inbedrijfstelling worden alle nieuwe buizen bedoeld voor het vervoeren van gevaarlijke vloeistoffen op gebreken en lekken.

Basisbepalingen voor het berekenen van de stroom in de pijplijn

De aard van de stroom van het medium in de pijplijn en wanneer het stroomlijnen van obstakels in staat is om veel van vloeistof naar de vloeistof te verschillen. Een van de belangrijke indicatoren is de viscositeit van het medium dat wordt gekenmerkt door een dergelijke parameter als een viscositeitscoëfficiënt. De Ierse natuurkundige ingenieur Osborne Reynolds hield in 1880 een reeks experimenten in 1880, volgens welke hij een dimensieloze waarde kon verwijderen, het kenmerken van de aard van de stroom van viskeuze vloeistof, genaamd Reynolds-criterium en aangeduid.

Re \u003d (v · l · ρ) / μ

waar:
ρ - vloeistofdichtheid;
v - debiet;
L is de karakteristieke lengte van het stroomelement;
μ is een dynamische viscositeitscoëfficiënt.

Dat wil zeggen, het criterium van Reynolds kenmerkt de verhouding van traagheidskrachten aan de krachten van viskeuze wrijving in de vloeistofstroom. De verandering in de waarde van dit criterium vertoont de verandering in de verhouding van dit soort krachten, die op hun beurt de aard van de vloeistofstroom beïnvloedt. In dit verband is het gebruikelijk om drie stroommodi toe te wijzen, afhankelijk van de waarde van de reynolds-criteria. Wanneer re<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000 Er is al een stabiele modus die wordt gekenmerkt door wanordelijke verandering van snelheidsvorming en stroomrichting in elk afzonderlijk punt, dat in bedrag uitlijning van de stroomsnelheden gedurende het volume geeft. Deze modus wordt turbulent genoemd. Het Reynolds-nummer is afhankelijk van de door de pomp gespecificeerde druk, de viscositeit van het medium bij bedrijfstemperatuur, evenals de afmetingen en de vorm van de buisdoorsnede waarmee de stroom passeert.

Snelheidsprofiel in de stroom
laminaire modus	voorbijgaande modus	turbulente modus
De aard van de stroom
laminaire modus	voorbijgaande modus	turbulente modus

Reynolds-criterium is het criterium van gelijkenis voor de stroom van viskeuze vloeistof. Dat wil zeggen, het is mogelijk om een \u200b\u200becht proces in een verminderde maat te simuleren, handig voor studie. Dit is uiterst belangrijk omdat het vaak extreem moeilijk is, en soms is het onmogelijk om het karakter van fluïdumstromen in echte apparaten te bestuderen als gevolg van hun grote omvang.

Berekening van de pijplijn. Berekening van de diameter van de pijplijn

Als de pijplijn niet thermisch is geïsoleerd, is er een warmte-uitwisseling tussen de bewogen en de omgeving, het karakter van de stroom erin kan variëren, zelfs op een constante snelheid (verbruik). Dit is mogelijk als de invoer wordt gepompt, Medium heeft een voldoende hoge temperatuur en stromen in turbulente modus. In de lengte van de pijp zal de temperatuur van het overgedragen medium dalen als gevolg van thermische verliezen in het milieu, die kan leiden tot een verandering in de stroommodus naar laminar of tijdelijk. De temperatuur waarbij de moduswijzigingen optreedt, wordt een kritische temperatuur genoemd. De waarde van de viscositeit van het fluïdum is direct afhankelijk van de temperatuur, dus voor dergelijke gevallen wordt een dergelijke parameter gebruikt als een kritische viscositeit, overeenkomend met het puntwijzigingspunt van de stroommodus tijdens de kritische waarde van de REYNOLDS-criteria:

v k \u003d (v · d) / re kru \u003d (4 · q) / (π · d · re cr)

waar:
ν CR - kritische kinematische viscositeit;
Re CR - de kritische waarde van het REYNOLDS-criterium;
D - buisdiameter;
v - debiet;
Q - consumptie.

Een andere belangrijke factor is wrijving die zich uitstrekt tussen de pijpwanden en de bewegende stroom. Tegelijkertijd hangt de wrijvingscoëfficiënt grotendeels af van de ruwheid van de pijpwanden. De relatie tussen de wrijvingscoëfficiënt, het REYNOLDS-criterium en de ruwheid wordt ingesteld door het Moody Diagram, waarmee u een van de parameters kunt bepalen, die de andere twee kennen.

De colebruck-witte formule wordt ook gebruikt om de wrijvingscoëfficiënt van de turbulente stroom te berekenen. Op basis van deze formule is het mogelijk om grafieken op te bouwen waarvoor de wrijvingscoëfficiënt is geïnstalleerd.

(√λ) -1 \u003d -2 · log (2,51 / (re · √λ) + k / (3.71 · d))

waar:
K - de coëfficiënt van het dak van de pijp;
λ - wrijvingscoëfficiënt.

Er zijn ook andere formules voor de geschatte berekening van wrijvingsverlies bij een drukstroom van vloeistof in de leidingen. Een van de meest gebruikte vergelijkingen in dit geval wordt beschouwd als de Darcy-Weisbach-vergelijking. Het is gebaseerd op empirische gegevens en wordt voornamelijk gebruikt bij het modelleren van systemen. Wrijvingsverliezen zijn de functie van de fluïdumsnelheid en de buisweerstand tegen de beweging van de vloeistof die wordt uitgedrukt door de waarde van de ruwheid van de muren van de pijplijn.

ΔH \u003d λ · l / d · v² / (2 · g)

waar:
ΔH - drukverlies;
λ is de wrijvingscoëfficiënt;
L is de lengte van de buissectie;
D - buisdiameter;
v - debiet;
G - versnelling van vrije val.

Drukverlies als gevolg van wrijving voor water wordt berekend door de Hazen Formula - Williams.

ΔH \u003d 11.23 · l · 1 / s 1,85 · q 1.85 / D 4.87

waar:
ΔH - drukverlies;
L is de lengte van de buissectie;
C-coëfficiënt van Hayen-Williams Ruwheid;
Q - consumptie;
D - Pijpdiameter.

Druk

De werkingsdruk van de pijpleiding is een opkomende overdruk die een opgegeven modus voor de bediening van de pijpleiding biedt. Het besluit over de grootte van de pijpleiding en het aantal pompstations wordt meestal geaccepteerd, op basis van de werkdruk van de leidingen, de uitvoering van de pomp en de kosten. De maximale en minimale pijplijndruk, evenals de eigenschappen van het werkmedium, bepalen de afstand tussen de pompstations en de vereiste stroom.

De nominale druk PN is een nominale waarde die overeenkomt met de maximale druk van het werkmedium bij 20 ° C, waarin de langetermijnwerking van de pijplijn met opgegeven maten mogelijk is.

Met toenemende temperatuur wordt het laadvermogen van de buis verminderd, evenals de toegestane overdruk hierdoor. De waarde van PE, ZUL toont de maximale druk (hetzij) in het pijplijnsysteem met een toename van de bedrijfstemperatuur.

Grafiek van toelaatbare overtollige druk:

Berekening van drukval in de pijplijn

De berekening van de drukval in de pijplijn wordt geproduceerd door de formule:

Δp \u003d λ · l / d · ρ / 2 · v²

waar:
ΔP - drukval op het pijpgedeelte;
L is de lengte van de buissectie;
λ is de wrijvingscoëfficiënt;
D - buisdiameter;
ρ is de dichtheid van het gepompte medium;
V - debiet.

Vervoerde werknemers

Meestal worden de leidingen gebruikt om water te transporteren, maar ze kunnen ook worden gebruikt om slib, suspensies, stoom, enz. Te verplaatsen In de olie-industrie dienen pijpleidingen om een \u200b\u200bbreed scala aan koolwaterstoffen en mengsels te pompen die heel anders zijn in chemische en fysische eigenschappen. Ruwe olie kan worden vervoerd voor meer afstanden van deposito's op land- of olietorens op de plank naar terminals, tussenpunten en raffinaderijen.

Op pijpleidingen verzenden ook:

• olieraffinageproducten, zoals benzine, luchtvaartbrandstof, kerosine, dieselbrandstof, brandstofolie, enz.;
• petrochemische grondstoffen: benzeen, styreen, propyleen, enz.;
• aromatische koolwaterstoffen: xyleen, tolueen, kumol, enz.;
• liquefied petroleumbrandstof, zoals vloeibaar aardgas, vloeibaar petroleumgas, propaan (gassen met standaardtemperatuur en druk, maar vloeibaar gemaakt met drukprocedure);
• kooldioxide, vloeibare ammoniak (getransporteerd als vloeistoffen onder druk);
• bitumen en viskeuze brandstof is te viskeus voor transport door pijpleidingen, daarom worden destillaatoliefracties gebruikt om deze grondstof op te lossen en het verkrijgen van een mengsel dat kan worden getransporteerd door pijplijn;
• waterstof (voor korte afstanden).

De kwaliteit van de getransporteerde omgeving

Fysische eigenschappen en parameters van vervoerde omgevingen worden grotendeels bepaald door de ontwerp- en bedrijfsparameters van de pijplijn. Specifieke, samendrukbaarheid, temperatuur, viscositeit, gietpunt en dampspanning zijn de belangrijkste parameters van het werkmedium dat moet worden overwogen.

Het aandeel fluïdum is het gewicht per eenheid. Veel gassen worden getransporteerd in hogedrukpijpleidingen, en wanneer een bepaalde druk is bereikt, kunnen sommige gassen zelfs vloeibaar zijn. Daarom is de mate van compressie van het medium een \u200b\u200bkritieke parameter voor het ontwerp van pijpleidingen en om de prestaties van de doorvoer te bepalen.

De temperatuur is indirect en heeft rechtstreeks invloed op de prestaties van de pijplijn. Dit wordt uitgedrukt in het feit dat de fluïdum toeneemt in het volume na een toename van de temperatuur, op voorwaarde dat de druk constant blijft. Een afname van de temperatuur kan ook een impact hebben op de prestaties en op de algehele efficiëntie van het systeem. Meestal, wanneer de vloeistoftemperatuur afneemt, gaat het gepaard met een toename van de viscositeit, die een extra wrijvingsweerstand langs de binnenwand van de buis creëert, die meer energie vereist om dezelfde hoeveelheid vloeistof te pompen. Zeer viskeuze media zijn gevoelig voor bedrijfstemperaturen. Viscositeit is de weerstand van de stroom van de stroom en wordt gemeten in SST-centistoxen. De viscositeit bepaalt niet alleen de selectie van de pomp, maar ook de afstand tussen de pompstations.

Zodra de temperatuur van het medium daalt onder het verliespunt van de vloeibaarheid, wordt de werking van de pijplijn onmogelijk en sommige opties worden genomen om het functioneren ervan te hervatten:

• verwarmingsmedium of thermische isolatie van leidingen om de bedrijfstemperatuur van het medium boven zijn stroompunt te handhaven;
• verandering in de chemische samenstelling van het medium voordat u de pijplijn ingaat;
• verdunning van het beweegbare watermedium.

Soorten hoofdleidingen

Hoofdleidingen worden gelast of naadloos gemaakt. Naadloze stalen buizen worden gemaakt zonder longitudinale lassen met stalen snijdingen met thermische verwerking om de gewenste grootte en eigenschappen te bereiken. De gelaste pijp wordt vervaardigd met behulp van verschillende productieprocessen. Deze twee typen verschillen van elkaar door het aantal longitudinale naden in de pijp en het type lasapparatuur dat wordt gebruikt. Stalen gelaste buis is het meest gebruikte type in de petrochemische toepassing.

Elk pijpsegment is verbonden door gelaste secties bij elkaar om een \u200b\u200bpijplijn te vormen. Ook in de hoofdpijpleidingen, afhankelijk van de toepassing van de toepassing, leidingen gemaakt van glasvezel, een verscheidenheid aan kunststof, asbate cement worden gebruikt, enz.

Om directe delen van leidingen aan te sluiten, evenals voor de overgang tussen de secties van de pijplijn van verschillende diameters, worden speciaal gemaakte verbindingselementen gebruikt (knie, taps, luiken).

knie 90 °	distributie 90 °	voorbijgaande tak	vertakking
knie 180 °	band 30 °	overgangsmontage	tip

Voor de installatie van individuele delen van pijpleidingen en fittingen worden speciale verbindingen gebruikt.

lassen	flens	met schroefdraad	koppelen

Temperatuur verlenging van de pijplijn

Wanneer de pijplijn onder druk staat, wordt het volledige binnenoppervlak blootgesteld aan een gelijkmatig verdeelde belasting, daarom ontstaan \u200b\u200bde longitudinale binnenlandse inspanningen in de pijp en extra belastingen op eindsteunen. Temperatuur-oscillaties beïnvloeden ook de pijplijn, waardoor wijzigingen in pijpgroottes veroorzaken. Inspanningen in de vaste pijplijn met temperatuurschommelingen zijn geschikt voor de toegestane waarde en leiden tot overtollige spanning die gevaarlijk is voor de sterkte van de pijplijn, zowel in het materiaal van leidingen als in flensverbindingen. De fluctuatie van de temperatuur van het gepompte medium creëert ook een temperatuurspanning in de pijplijn, die kan doorgaan op de versterking, het pompstation, enz. Dit kan de drukkerij van de gewrichten van de pijpleidingen, het falen van de versterking of de druimingselementen omvatten .

Berekening van de grootte van de pijpleiding wanneer de temperatuur verandert

De berekening van de verandering in lineaire afmetingen van de pijplijn met een temperatuurwijziging wordt uitgevoerd door de formule:

ΔL \u003d a · l · Δt

a - Coëfficiënt van temperatuurverlichting, mm / (m ° C) (zie onderstaande tabel);
L is de lengte van de pijplijn (de afstand tussen vaste ondersteuningen), M;
ΔT is het verschil tussen max. en min. De temperatuur van het gepompte medium, ° C.

Tabel Lineaire expansie van buizen van verschillende materialen

Deze nummers zijn gemiddelde indicatoren voor vermelde materialen en om de pijplijn van andere materialen te berekenen, mogen gegevens uit deze tabel niet als basis worden genomen. Bij de berekening van de pijpleiding wordt het aanbevolen om een \u200b\u200blineaire verlengingcoëfficiënt te gebruiken die wordt aangegeven door de pijpfabrikant in de bijbehorende technische specificaties of een technische ondersteuning.

De temperatuurverlenging van pijpleidingen wordt zowel door het gebruik van speciale compensatiedozen van de pijpleiding geëlimineerd en het gebruik van compensatoren die kunnen bestaan \u200b\u200buit elastische of bewegende delen.

Compensatiegebieden bestaan \u200b\u200buit elastische directe delen van de pijplijn, loodrecht op elkaar en passend met de hulp van kranen. Met een temperatuurvergunning wordt een toename van een deel gecompenseerd door de vervorming van het buigen van een ander deel op het vlak of de vervorming van buigen en twist in de ruimte. Als de pijplijn zelf compenseert voor de temperatuuruitbreiding, wordt het zelfcompensatie genoemd.

Compensatie komt ook voor als gevolg van elastische lozingen. Een deel van de verlenging wordt gecompenseerd door de elasticiteit van de kranen, het andere deel wordt geëlimineerd vanwege de elastische eigenschappen van het materiaal van het gebied achter de kraan. Compensatoren zijn geïnstalleerd waar het niet mogelijk is om compenserende gebieden te gebruiken of wanneer de piping zelfcompensatie onvoldoende is.

Volgens de constructieve uitvoering en het bedrijfsbeginsel zijn compensatoren vier soorten: P-vormige, Lenzovy, golvend, salon. In de praktijk worden vaak platte compensatoren met L-, Z of U-vormige vorm gebruikt. In het geval van ruimtelijke compensatoren zijn ze meestal 2 platte onderling loodrechte secties en hebben ze één gewone schouder. Elastische compensatoren produceren uit pijpen of elastische schijven of balgen.

Bepaling van de optimale grootte van de diameter van pijpleidingen

De optimale pijplijndiameter is te vinden op basis van technische en economische berekeningen. De grootte van de pijplijn, inclusief de grootte en functionaliteit van de verschillende componenten, evenals de voorwaarden waaronder de pijplijn optreden, bepaalt het transportvermogen van het systeem. Grotere pijpleidingen zijn geschikt voor een intensere massastroom van het medium, op voorwaarde dat de andere componenten in het systeem worden gekozen en voor deze voorwaarden correct zijn ontworpen. Meestal, hoe langer het segment van de kofferbakbuis tussen pompstations, een grotere drukval in de pijplijn. Bovendien kan het veranderen van de fysieke kenmerken van het gepompte medium (viscositeit, enz.), Kan er ook een grote impact op de druk in de snelweg zijn.

De optimale grootte is de kleinste van de juiste afmetingen van de buis voor een bepaalde toepassing, kosteneffectief in de hele levensduur van het systeem.

Formule voor het berekenen van de prestaties van de pijp:

Q \u003d (π · d²) / 4 · v

Q is de stroom van de gepompte vloeistof;
D is de diameter van de pijplijn;
V - debiet.

In de praktijk worden voor het berekenen van de optimale diameter van de pijplijn, de waarden van de optimale snelheden van het gepompte medium, genomen uit referentiematerialen, samengesteld op basis van experimentele gegevens:

Gekocht medium		Bereik van optimale snelheden in de pijplijn, M / S
Vloeistoffen	Movement Self:
	Viskeuze vloeistoffen	0,1 - 0,5
	Lage viscositeitsvloeistoffen	0,5 - 1
	Pompende pomp:
	Zuigzijde	0,8 - 2
	Inspectiezijde	1,5 - 3
Gaza	Natuurlijke tractie	2 - 4
	Kleine druk	4 - 15
	Grote druk	15 - 25
Paar.	Oververhit par	30 - 50
	Verzadigde drukdruk:
	Meer dan 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

Vanaf hier krijgen we een formule voor het berekenen van de optimale diameter van de pijp:

d O \u003d √ ((4 · q) / (π π π π π π π))

Q is de opgegeven stroomsnelheid van de gepompte vloeistof;
D is de optimale diameter van de pijplijn;
V is de optimale stroomsnelheid.

Bij een hoge stroomsnelheid worden de leidingen van een kleinere diameter gewoonlijk gebruikt, wat betekent dat een daling van de kosten van de aankoop van de pijpleiding, het onderhouds- en installatiewerkzaamheden (wij duiden K 1 aan. Met een toename van de snelheid, een toename van de draden van de druk op wrijving en in lokale weerstanden, die leidt tot een toename van de kosten van het pompen van de vloeistof (wij geven K2 aan).

Voor pijpleidingen van grote diameters zijn de kosten K 1 hoger en zijn de kosten tijdens de werking van de K2 lager. Als u de waarden van K 1 en K2 vouwt, verkrijgen we de totale minimumkosten K en de optimale diameter van de pijplijn. Kosten K 1 en K2 in dit geval worden in hetzelfde tijdsinterval gegeven.

Berekening (formule) van kapitaalkosten voor pijplijn

K 1 \u003d (m · c m · k m) / n

m - de massa van de pijplijn, t;
C M - Kosten 1 t, RUB / T;
K M - coëfficiënt die de kosten van installatiewerkzaamheden bevorderen, bijvoorbeeld 1.8;
N - levensduur, jaren.

Deze bedrijfskosten zijn geassocieerd met energieverbruik:

K 2 \u003d 24 · n · n dn · c e wrijven / jaar

N - vermogen, kW;
N DN - aantal werkdagen per jaar;
Met E - de kosten van One KW-H Energie, RUB / KW * H.

Formules voor het bepalen van de grootte van de pijplijn

Een voorbeeld van algemene formules voor het bepalen van de grootte van leidingen zonder rekening te houden met mogelijke aanvullende aanvullende factoren, zoals erosie, gewogen vaste deeltjes enzovoort:

Naam	De vergelijking	Mogelijke beperkingen
Vloeistofstroom en gas onder druk
Wrijving Darcy Weisbach	d \u003d 12 · [(0,0311 · F · 1 q 2) / (H F)] 0,2	Q - Volume consumptie, Gal / Min; D - de binnendiameter van de pijp; HF - een verlies van wrijvingsdruk; L is de lengte van de pijplijn, de voeten; F - wrijvingscoëfficiënt; V - debiet.
Vergelijking van de totale vloeistofstroom	d \u003d 0.64 · √ (Q / V)	Q - Volumetrische consumptie, Gal / Min
De grootte van de zuigleiding van de pomp om het drukverlies voor wrijving te beperken	d \u003d √ (0,0744 · q)	Q - Volumetrische consumptie, Gal / Min
Gas algemene stroomvergelijking	d \u003d 0,29 · √ ((q · t) / (p · v))	Q - Volumetrische stroom, voet³ / min T - temperatuur, k P - druk pond / inch (ABS); V - snelheid
Zelfstroom
Vergelijking voor het berekenen van de buisdiameter voor maximale stroom	d \u003d 0.375	Q - volumestroom; n - ruwheidscoëfficiënt; S-bias.
Het aantal FROUDA de verhouding van de kracht van traagheid en zwaartekracht	Fr \u003d v / √ [(d / 12) · g]	g - versnelling van vrije val; V is de stroomsnelheid; L - pijplengte of diameter.
Paren en verdamping
Buisdiameter Diameter Bepaling Vergelijking	d \u003d 1,75 · √ [(w · v_g · x) / v]	W - massastroom; VG - specifiek volume van verzadigde stoom; x - paar kwaliteit; V - snelheid.

Optimale stroomsnelheid voor verschillende pijplijnsystemen

De optimale buisgrootte wordt gekozen uit de staat van de minimumkosten van het pompen van het medium door de pijplijn en de kosten van leidingen. Het is echter noodzakelijk om rekening te houden met de snelheidsbeperkingen. Soms moet de grootte van de pijplijnlijn voldoen aan de vereisten van het technologische proces. De grootte van de pijplijn is ook geassocieerd met de drukval. In voorlopige ontwerpberekeningen, waarbij drukverliezen niet in aanmerking worden genomen, wordt de grootte van de procespijplijn bepaald door de toelaatbare snelheid.

Als de pijplijn in de stroomrichting verandert, leidt dit tot een aanzienlijke toename van de lokale druk op het oppervlak loodrecht op de stroomrichting. Dit soort toename is de functie van de snelheid van fluïdum, dichtheid en startdruk. Aangezien de snelheid omgekeerd evenredig is met de diameter, vereisen hogesnelheidsvloeistoffen speciale aandacht bij het kiezen van de grootte en configuratie van de pijplijn. De optimale grootte van de buis, bijvoorbeeld voor zwavelzuur beperkt de omgeving van het medium tot een waarde waarbij de erosie van de muren in de buisknops niet is toegestaan \u200b\u200bom de buisstructuur te beschadigen.

Vloeistofstroom zelf

Berekening van de grootte van de pijplijn in het geval van een stroom in de zwaartekracht is behoorlijk gecompliceerd. De aard van de beweging met deze vorm van stroming in de pijp kan eenfase (volledige pijp) en twee-fase (gedeeltelijke vulling) zijn. De tweefasige stroom wordt gevormd in het geval wanneer vloeistof en gas tegelijkertijd in de pijp aanwezig zijn.

Afhankelijk van de verhouding van vloeistof en gas, evenals hun snelheden, kan de tweefasige flux-modus variëren van bubble tot gedispergeerd.

bubble-stroom (horizontaal)	kies Stream (horizontaal)	golfflow	gedispergeerde stroom

De drijvende kracht voor fluïdum tijdens de beweging wordt bewogen door het verschil van de hoogten van de initiële en eindpunten, en de vereiste is de locatie van het startpunt boven het ultieme. Met andere woorden, het hoogteverschil bepaalt het verschil in de potentiële energie van het fluïdum in deze posities. Met deze parameter wordt ook in aanmerking genomen bij het selecteren van de pijplijn. Bovendien wordt de waarde van drukken in het initiële en eindpunt beïnvloed door de grootte van de drijvende kracht. Een toename van de drukval brengt een toename van de vloeistofdebiet in, die u op zijn beurt een kleinere diameterpijplijn selecteert en vice versa.

Als het eindpunt is aangesloten op een druksysteem, zoals een destillatiekolom, is het noodzakelijk om equivalente druk af te trekken van het bestaande verschil in hoogte om de feitelijk gecreëerde effectieve differentiële druk te beoordelen. Ook, als het eerste punt van de pijplijn onder vacuüm is, moet ook zijn invloed op de totale differentiële druk bij het kiezen van een pijplijn. De definitieve selectie van leidingen wordt uitgevoerd met behulp van differentiële druk, die rekening houdt met alle bovenstaande factoren, en niet alleen gebaseerd op de hoogte van het oorspronkelijke en eindpunt.

Stream hete vloeistof

Technologische installaties worden meestal aangetroffen met verschillende problemen bij het werken met warme of kokende media. Kortom, de reden is om een \u200b\u200bdeel van de hete vloeistofstroom te verdampen, dat wil zeggen de faseverzetting van het fluïdum in stoom in de pijplijn of uitrusting. Een typisch voorbeeld is het fenomeen van cavitatie van een centrifugaalpomp, vergezeld van puntkoken van de vloeistof, gevolgd door de vorming van stoombellen (stoomcavitatie) of scheiding van opgeloste gassen in bubbels (gashoorn).

De grotere pijpleiding heeft de voorkeur om het debiet te verminderen in vergelijking met de pijpleiding voor kleinere diameter bij een constante stroomsnelheid, die wordt veroorzaakt door het bereiken van een hogere NPSH-indicator op de zuigleiding van de pomp. Ook kan de oorzaak van cavitatie in het verlies van druk de punten van een plotselinge verandering van de stroomrichting zijn of de grootte van de pijplijn snijden. Het opkomende gestoomde mengsel creëert een obstakel voor de doorgang van de stroom en kan schade aan de pijpleiding veroorzaken, waardoor het fenomeen van de cavitatie extreem ongewenst is tijdens de werking van de pijplijn.

Pijplijn voor apparatuur / apparaten

Apparatuur en apparaten, vooral die die aanzienlijke drukdruppels kunnen creëren, dat wil zeggen, warmtewisselaars, regulerende kleppen, enz., Uitgerust met bypass-pijpleidingen (voor de mogelijkheid om het proces niet te onderbreken, zelfs tijdens het onderhoud). Dergelijke pijpleidingen hebben typisch 2 afsluitkleppen geïnstalleerd in de installatielijn en de klep die de stroom parallel aan dit toestel regelt.

In normale werking is de vloeistofstroom, die door de hoofdcomponenten van het apparaat wordt geleid, een extra drukval. In overeenstemming hiermee wordt de druk van de ontlading voor het berekend, gecreëerd door de aangesloten apparatuur, zoals een centrifugaalpomp. De pomp is geselecteerd op basis van de totale drukval in de installatie. Tijdens de beweging op de bypass-pijpleiding ontbreekt deze extra drukval, terwijl de werkpomp in de stroom van de voormalige kracht wordt gegooid, volgens zijn werkkenmerken. Om verschillen in de stroomkarakteristieken te vermijden via het apparaat en de watergeeflijn, wordt aanbevolen om een \u200b\u200bkleinere afmeting van een kleinere afmeting met een instelklep te gebruiken om druk gelijk aan de hoofdinstallatie te creëren.

Bemonsteringsleiding

Meestal wordt een kleine hoeveelheid fluïdum geselecteerd voor analyse om de samenstelling ervan te bepalen. De selectie kan in een fase van het proces worden geproduceerd om de samenstelling van de grondstoffen, het tussenproduct, het afgewerkte product, of eenvoudig getransporteerde substantie, zoals afvalwater, koelmiddel, enz. De grootte van de pijpleiding waarop monsters optreedt, is meestal afhankelijk van het type geanalyseerde werkmedium en de locatie van het bemonsteringspunt.

Bijvoorbeeld voor gassen onder omstandigheden van verhoogde druk, voldoende kleine pijpleidingen met kleppen voor het selecteren van de gewenste hoeveelheid monsters. Een toename in de diameter van de bemonsteringslijn zal het aandeel van het medium worden genomen om de omgeving te analyseren, maar deze selectie wordt moeilijker te controleren. Tegelijkertijd is een kleine bemonsteringslijn slecht geschikt voor het analyseren van verschillende suspensies, waarbij vaste deeltjes het stroomgedeelte kunnen verslaan. Aldus hangt de grootte van de bemonsteringsleiding voor de analyse van suspensies grotendeels af van de omvang van de vaste deeltjes en de kenmerken van het medium. Soortgelijke conclusies zijn van toepassing op viskeuze vloeistoffen.

Bij het selecteren van de grootte van de pijplijn voor bemonstering houdt u gewoonlijk in aanmerking:

• kenmerken van een vloeistof bestemd voor selectie;
• verlies van het werkmedium tijdens de selectie;
• beveiligingsvereisten tijdens selectie;
• gebruiksgemak;
• selectiepunt Locatie.

Circulatie van koelvloeistof

Hoge snelheden hebben de voorkeur voor circulerende koelvloeistof met hoge snelheid. Het is vooral te wijten aan het feit dat het koelmiddel in de koeltoren wordt blootgesteld aan zonlicht, wat voorwaarden creëert voor de vorming van een alpine-stromende laag. Sommige van dit algen-bevattende volume komt de circulerende koelvloeistof in. Met een lage stroomsnelheid begint algen te groeien in de pijplijn en na een tijdje creëren ze moeilijkheden om het koelmiddel of de doorgang naar de warmtewisselaar te circuleren. In dit geval wordt een hoge circulatiesnelheid aanbevolen om de vorming van algencongestie in de pijplijn te vermijden. Typisch wordt het gebruik van intensief circulerende koelvloeistof gevonden in de chemische industrie, die grote pijpleidingen en lengte vereist om voeding van verschillende warmtewisselaar te bieden.

Reservoir overflow

Reservoirs zijn om de volgende redenen uitgerust met leidingen voor overloop:

• het vermijden van fluïdumverlies (overtollige vloeistof komt een ander reservoir binnen, en valt niet buiten de initiële tank);
• voorkomen van lekken van ongewenste vloeistoffen buiten de tank;
• het handhaven van het niveau van vloeistof in tanks.

In alle bovengenoemde gevallen zijn de leidingen voor overloop ontworpen voor de maximaal toegestane fluïdumstroming die de tank binnenkomt, ongeacht de stroomvloeistofstroom. Andere afdrukprincipes zijn vergelijkbaar met de selectie van pijpleidingen voor zelf-e-vloeistoffen, dat wil zeggen, in overeenstemming met de aanwezigheid van een beschikbare verticale hoogte tussen het oorspronkelijke en eindpunt van de overlooppijplijn.

Het hoogste punt van de gietpijp, dat ook het uitgangspunt is, is op de plaats van aansluiting op de tank (de tankoverloopmondstuk) is meestal bijna aan de bovenkant, en het laagste eindpunt kan in de buurt van de afvoergoot in de buurt zijn de aarde zelf. De overlooplijn kan echter eindigen en op een hoger niveau. In dit geval zal de beschikbare differentiële druk lager zijn.

Slibstroom

In het geval van mijnindustrie wordt er meestal gedolven in moeilijk bereikbare gebieden. Op dergelijke plaatsen is er in de regel geen spoorweg- of wegcommunicatie. Voor dergelijke situaties wordt hydraulisch transport van media met vaste deeltjes beschouwd als het meest aanvaardbaar, ook in het geval van de locatie van de mijnbouwverwerkingsfabrieken met voldoende verwijdering. Snelpijpleidingen worden gebruikt in verschillende industriële gebieden voor het transporteren van solide media in geplette vorm samen met vloeistof. Dergelijke pijpleidingen hebben zichzelf bewezen als het meest economisch gunstig in vergelijking met andere methoden om vaste media in grote volumes te vervoeren. Bovendien zijn hun voordelen voldoende veiligheid vanwege het ontbreken van verschillende soorten transport en milieuvriendelijkheid.

Suspensie en mengsels van gesuspendeerde stoffen in vloeistoffen worden opgeslagen in een staat van periodieke mengeling om homogeniteit te behouden. Anders treedt er een stratificatieproces op, waarin geschorte deeltjes, afhankelijk van hun fysieke eigenschappen, drijven naar het oppervlak van de vloeistof of vestigen zich aan de onderkant. Het roeren wordt verzekerd door apparatuur, zoals een tank met een roerder, terwijl in pijpleidingen, wordt bereikt door de turbulente omstandigheden van de stroom van het medium te handhaven.

Het verminderen van de stroomsnelheid tijdens het transport van deeltjes gewogen in vloeistof is niet wenselijk, aangezien het fasescheidingsproces in de stroom kan beginnen. Dit kan leiden tot de sluiting van de pijpleiding en de concentratie van de vervoerde vaste stof in de stroom veranderen. Intensief roeren in het stroom volume draagt \u200b\u200bbij aan een turbulente stroommodus.

Aan de andere kant leidt een buitensporige afname in de grootte van de pijplijn vaak naar zijn blokkering. Daarom is de keuze van de grootte van de pijpleiding een belangrijke en verantwoorde stap die voorafgaande analyse en berekeningen vereist. Elke zaak moet individueel worden beschouwd, omdat verschillende slib anders in verschillende vloeistofsnelheden gedraagt.

Reparatie van pijpleidingen

Tijdens de werking van de pijplijn kunnen er verschillende soorten lekkage optreden, die onmiddellijke eliminatie vereist om de werkbaarheid van de vacht te behouden. Reparatie van de hoofdpijplijn kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. Dit kan zowel het hele segment van de buis of een klein gebied vervangen, waarin lekkage en de overlappende van het patchwork op de bestaande pijp is opgetreden. Maar alvorens een reparatiemethode te kiezen, is het noodzakelijk om een \u200b\u200bgrondige studie van de oorzaak van lekkage uit te voeren. In sommige gevallen is het misschien niet nodig om te repareren, maar een verschuiving van de pijpleiding om schade te voorkomen.

De eerste fase van reparatiewerkzaamheden is om de locatie van het buisgebied te bepalen waarvoor interventie vereist is. Verder, afhankelijk van het type pijpleiding, wordt de lijst van de nodige apparatuur en maatregelen die nodig zijn om lekkage te elimineren, en worden de nodige documenten en vergunningen verzameld, als de pijp wordt gerepareerd, bevindt zich op het grondgebied van een andere eigenaar. Omdat de meeste buizen ondergronds bevinden, kan het nodig zijn om een \u200b\u200bdeel van de pijp te extraheren. Vervolgens wordt de coating van de pijpleiding gecontroleerd op algemene voorwaarde, waarna een deel van de coating wordt verwijderd om reparatiewerk rechtstreeks met de pijp uit te voeren. Na reparatie kunnen verschillende controles worden uitgevoerd: ultrasone test, kleurfoutdetectie, magnetische poederfoutdetectie, enz.

Hoewel sommige reparaties volledige uitschakeling van de pijplijn vereisen, kan het vaak slechts voldoende tijdonderbreking zijn om de gerepareerde site of de bereiding van het waterwegpad te isoleren. In grote gevallen wordt echter reparatiewerkzaamheden uitgevoerd met volledige pijplijn die uitschakelt. Isolatie van het pijplijngedeelte kan worden uitgevoerd met behulp van pluggen of afsluitkleppen. Installeer vervolgens de benodigde apparatuur en wordt direct gerepareerd. Reparatiewerkzaamheden worden uitgevoerd op een beschadigd gebied bevrijd van het medium en zonder druk. Aan het einde van de reparatie openen de pluggen en herstellen de integriteit van de pijplijn.

Pijpen die verschillende chemische installatieapparaten verbinden. Met behulp van hen gebeurt de overdracht van stoffen tussen individuele apparaten. In de regel maken verschillende afzonderlijke buizen met behulp van verbindingen een enkel pijplijnsysteem.

De pijplijn is het pijpsysteem in combinatie met de hulp van verbindingselementen die worden gebruikt om chemicaliën en andere materialen te vervoeren. In chemische installaties voor bewegende stoffen worden gesloten pijpleidingen gebruikt. Als we het hebben over gesloten en geïsoleerde installatie-items, hebben ze ook betrekking op het pijplijnsysteem of -netwerk.

Het gesloten pijplijnsysteem kan omvatten:

1. Pijpen.
2. Pijpelementen aansluiten.
3. Afdichtingsafdichtingen die twee afneembare buizen verbinden.

Alle bovenstaande elementen worden afzonderlijk vervaardigd, waarna ze zijn aangesloten op een enkel pijplijnsysteem. Bovendien kunnen pijpleidingen worden uitgerust met verwarming en de nodige isolatie van verschillende materialen.

De keuze van de pijpgrootte en materialen voor de productie wordt uitgevoerd op basis van technologische en constructieve eisen die in elk geval worden opgelegd. Maar om de grootte van de leidingen te standaardiseren, werd hun classificatie en unificatie uitgevoerd. Het belangrijkste criterium was de toegestane druk waarin de buis mogelijk is.

Voorwaardelijke pas DN.

De voorwaardelijke pass DN (nominale diameter) is een parameter die wordt gebruikt in pijpleidingssystemen als het karakteriseren van een teken dat is aangepast om de delen van de pijplijn, zoals leidingen, fittingen, fittingen en andere te passen.

De nominale diameter is een dimensieloze waarde, maar is numeriek ongeveer gelijk aan de binnendiameter van de buis. Een voorbeeld van een voorwaardelijke passage: DN 125.

Ook wordt de voorwaardelijke doorgang niet aangeduid in de tekeningen en vervangt niet de werkelijke diameters van de leidingen. Het komt ruwweg overeen met de diameter in het licht in bepaalde delen van de pijplijn (fig. 1.1). Als we het hebben over numerieke waarden van voorwaardelijke overgangen, worden ze zodanig geselecteerd dat de doorvoercapaciteit van de pijplijn toeneemt in het bereik van 60 tot 100% tijdens de overgang van de ene voorwaardelijke doorgang naar de volgende.

Algemeen aanvaarde nominale diameters:

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.

De afmetingen van deze voorwaardelijke passen zijn ingesteld met de berekening om geen problemen op te nemen met zuigende delen met elkaar. Definities Nominale diameter op basis van de waarde van de interne diameter van de pijplijn, wordt de waarde van de voorwaardelijke doorgang geselecteerd, die het dichtst bij de diameter van de pijp in het licht ligt.

Nominale druk pn.

De nominale druk PN is de waarde die overeenkomt met de maximale druk van het gepompte medium bij 20 ° C, waarin de langetermijnwerking van de pijplijn met de opgegeven dimensies mogelijk is.

Behandelde druk is een dimensieloze waarde.

Net als de nominale diameter, werd de nominale druk gesorteerd op basis van de praktijk van geëxploiteerde ervaring (tabel 1.1).

De nominale druk voor een bepaalde pijplijn wordt geselecteerd op basis van de daadwerkelijk aangemaakte druk door de dichtstbijzijnde grotere waarde te selecteren. Tegelijkertijd moeten fittingen en fittingen in deze pijplijn ook overeenkomen met hetzelfde stadium van druk. De dikte van de buiswanden wordt berekend op basis van de nominale druk en moet ervoor zorgen dat de uitvoering van de buis met een drukwaarde gelijk is aan de nominale (tabel 1.1).

Toegestane overmatige werkdruk P E, ZUL

Nominale druk wordt alleen gebruikt voor de bedrijfstemperatuur van 20 ° C. Met een temperatuurstijging wordt de laadcapaciteit van de buis verminderd. Tegelijkertijd neemt de toelaatbare redundante druk af. De waarde van P E, ZUL toont de maximale overdruk, die in het pijplijnsysteem kan staan \u200b\u200bterwijl de waarde van de bedrijfstemperatuur (figuur 1.2) wordt verhoogd.

Materialen voor pijpleidingen

Bij het kiezen van materialen die moeten worden gebruikt voor de vervaardiging van pijpleidingen, wordt rekening gehouden met dergelijke indicatoren als de kenmerken van het milieu, die via de pijpleiding en de werkdruk worden vervoerd, die in dit systeem zijn bedoeld. Het is ook noodzakelijk om rekening te houden met de mogelijkheid van corrosief effect aan de zijkant van het gepompte medium op het materiaal van de pijpwanden.

Bijna alle pijplijnsystemen en chemische installaties zijn gemaakt van staal. Voor algemeen gebruik, bij afwezigheid van hoge mechanische belastingen en corrosie-actie voor de vervaardiging van pijpleidingen, worden grijs gietijzer of illegaal structuurstaal gebruikt.

In het geval van een hogere werkdruk en het gebrek aan belastingen met een corrosie-actieve actie, wordt een pijplijn van verbeterd staal gebruikt of met behulp van stalen gieten.

Als het corrosieve effect van het medium groot is of de zuiverheid van het product hoge eisen presenteert, is de pijplijn gemaakt van roestvrij staal.

Als de pijplijn bestand is tegen zeewater, worden koper-nikkellegeringen gebruikt voor de vervaardiging ervan. Aluminiumlegeringen en dergelijke metalen als tantalum of zirkonium kunnen ook worden gebruikt.

Een toenemende verdeling van het pijpleidingsmateriaal wordt verkregen door verschillende soorten kunststoffen, die wordt veroorzaakt door hun hoge weerstand tegen corrosie, laag gewicht en gemak van verwerking. Dergelijk materiaal is geschikt voor pijplijn met afvalwater.

Gevormde delen van de pijplijn

Pijpleidingen gemaakt van plastic materialen die geschikt zijn voor het lassen worden geassembleerd op de installatieplaats. Dergelijke materialen omvatten staal, aluminium, thermoplastics, koper, enz. Om directe leidingen aan te sluiten, worden speciaal gemaakte gevormde elementen gebruikt, bijvoorbeeld knie, kranen, luiken en afname in diameters (fig. 1.3). Deze fittingen kunnen deel uitmaken van elke pijplijn.

Verbindingen van pijpen

Speciale verbindingen worden gebruikt om afzonderlijke delen van de pijplijn en fittingen te monteren. Ook gebruikt om de benodigde fittingen en apparaten aan de pijplijn te bevestigen.

De verbindingen worden geselecteerd (fig. 1.4) Afhankelijk van:

1. materialen die worden gebruikt voor de vervaardiging van leidingen en gevormde elementen. Het belangrijkste selectiecriterium is de mogelijkheid om te lassen.
2. werkomstandigheden: lage of hoge druk, evenals lage of hoge temperaturen.
3. productie-eisen die aan het pijplijnsysteem worden gepresenteerd.
4. de aanwezigheid van afneembare of permanente verbindingen in het pijplijnsysteem.

Fig. 1.4 Typen pijpverbinding

Uitbreiding van de lineaire pijp en zijn uitrusting

De geometrische vorm van de items kan zowel door middel van kracht op hen worden gewijzigd en wanneer er een verandering in hun temperatuur is. Deze fysieke verschijnselen leiden tot het feit dat de pijplijn die is gemonteerd in gelostige staat en zonder temperatuurblootstelling, tijdens bedrijf onder druk of temperatuur, er enkele lineaire extensies of compressie zijn, die de operationele kwaliteiten negatief beïnvloeden.

In het geval dat het niet mogelijk is om de expansie te compenseren, is het pijplijnsysteem vervormd. Tegelijkertijd kan schade aan flensafdichtingen en die plaatsen van buisverbinding tussen zichzelf optreden.

Warmte lineaire extensie

Bij het leggen van pijpleidingen is het belangrijk om rekening te houden met de mogelijke verandering in de lengte als gevolg van een toename van de temperatuur of de zogenaamde thermische lineaire extensie die wordt aangeduid met AL. Deze waarde is afhankelijk van de lengte van de buis, die wordt aangeduid met L O en het temperatuurverschil Δθ \u003d θ2-θ1 (figuur 1.5).

In de bovenstaande formule A is de coëfficiënt van thermische lineaire expansie van dit materiaal. Deze indicator is gelijk aan de grootte van de lineaire uitzetting van de buis met een lengte van 1 m met een toename van de temperatuur met 1 ° C.

Pijpuitbreidingscompensatie-elementen

Vrachtwagens

Dankzij speciale discretions die in de pijplijn zijn gelast, kunt u compenseren voor de natuurlijke lineaire uitbreiding van leidingen. Dit maakt gebruik van compensatie van U-vormige, Z-vormige en hoekkranen, evenals bulletcompensatoren (figuur 1.6).

Fig. 1.6 compenserende buiskranen

Ze ervaren de lineaire uitbreiding van leidingen vanwege hun eigen vervorming. Deze methode is echter alleen mogelijk met enkele beperkingen. In hogedrukpijpleidingen worden knieën in verschillende hoeken gebruikt om expansie te compenseren. Vanwege de druk die in dergelijke lozingen handelt, is het mogelijk om de corrosie te versterken.

Golvende leidingencompensatoren

Dit apparaat bestaat uit een dunwandige metaal gegolfde pijp, die een balg wordt genoemd en uitgerekt in de richting van de pijpleiding (figuur 1.7).

Deze apparaten zijn geïnstalleerd in de pijplijn. Pre-spanning wordt gebruikt als een speciale uitbreidingscompensator.

Als we het hebben over axiale compensatoren, zijn ze in staat om alleen die lineaire uitbreidingen te compenseren die langs de pijpas optreden. Om zijdelingse verplaatsing en interne verontreiniging te voorkomen, wordt een interne geleidingring gebruikt. Om de pijplijn te beschermen tegen externe schade, wordt een speciale bekleding gebruikt. Compensatoren die de binnenste geleiding niet bevatten, absorberen zijverschuivingen, evenals trillingen, die uit pompen kunnen komen.

Isolatie van leidingen

In het geval dat de pijpleiding het medium met een hoge temperatuur beweegt, is de isolatie noodzakelijk om warmteverlies te voorkomen. In het geval van het verplaatsen van een middellange pijpleiding met lage temperatuur, wordt de isolatie gebruikt om te voorkomen dat de verwarming door de externe omgeving is. Isolatie in dergelijke gevallen wordt uitgevoerd met behulp van speciale isolatiematerialen die rond de leidingen worden geplaatst.

Als dergelijke materialen worden in de regel gebruikt:

1. Bij lage temperaturen tot 100 ° C worden stijve schuimen gebruikt, bijvoorbeeld polystyreen of polyurethaan.
2. Bij gemiddelde temperaturen gebruikt ongeveer 600 ° C gevormde schelpen of minerale vezels, zoals stenen wol of glas vilt.
3. Bij hoge temperaturen in het gebied van 1200 ° C - keramische vezel, bijvoorbeeld alumina.

Pijpen, waarvan de voorwaardelijke doorgang lager is dan DN 80, en de dikte van de isolatielaag is minder dan 50 mm, in de regel, worden geïsoleerd met behulp van isolerende gevormde elementen. Hiervoor worden de twee schelpen rond de pijp geplaatst en bevestigen met een metalen lint, en vervolgens gesloten met tinbehuizing (figuur 1.8).

Pijpleidingen die een voorwaardelijke doorgang hebben, moeten meer dan DN 80 worden geleverd met thermische isolatie met het onderste frame (figuur 1.9). Een dergelijk frame bestaat uit klemringen, strut, evenals metalen gericht gemaakt van gegalvaniseerd zacht staal of roestvrij staalstaal. Tussen de pijplijn en metalen behuizing is de ruimte gevuld met isolatiemateriaal.

De isolatiedikte wordt berekend door het bepalen van de kosten van de vervaardiging, evenals verliezen die ontstaan \u200b\u200bdoor warmteverlies, en varieert van 50 tot 250 mm.

De warmte-isolatie moet langs de gehele lengte van het pijplijnsysteem worden toegepast, inclusief zones van kranen en knieën. Het is erg belangrijk om te controleren of onbeschermde plaatsen die warmteverliezen kunnen veroorzaken. Flensverbindingen en -fittingen moeten worden geleverd met gevormde isolerende elementen (fig. 1.10). Dit zorgt ervoor dat onbelemmerde toegang tot de verbindingssite zonder het isolatiemateriaal uit het gehele pijplijnsysteem te hoeven verwijderen als de verstoring van het strakheid heeft plaatsgevonden.

In het geval dat de isolatie van het pijplijnsysteem correct is geselecteerd, zijn veel taken opgelost, zoals:

1. Het vermijden van een sterke temperatuurdaling in het stromende medium en als gevolg daarvan energiebesparing.
2. Voorkomen dat de temperatuur in gasleidingsystemen onder het dauwpunt wordt gedaald. Het is dus mogelijk om de vorming van condensaat uit te sluiten, wat kan leiden tot aanzienlijke corrosievernietiging.
3. Vermijden van de scheiding van condensaat in stoompijpleidingen.