Hydraulisk beregning af en gasrørledning: metoder og beregningseksempler

Kodeks for design og konstruktion af gasdistributionssystemer af stål- og polyethylenrør Generelle bestemmelser for design og konstruktion af gasdistributionssystemer af stål- og polyethylenrør

BEREGNING AF RØRLEDNINGSDIAMETRE OG TILLADTE TRYKTAB

3.21 Gasrørledningernes gennemstrømningskapacitet kan tages ud fra betingelserne for at skabe det mest økonomiske og driftsikre system ved maksimalt tilladte tryktab, sikre stabil drift af gasdistributionsstationer og gasreguleringsenheder (GDS) samt driften af forbrugernes brændere inden for de tilladte gastrykintervaller.

3.22 De beregnede indvendige diametre for gasledningerne er baseret på den forudsætning, at der ikke er nogen afbrydelse af gasforsyningen til alle forbrugere i spidsbelastningstimerne for gasforbruget.

3.23 Beregning af rørledningsdiametre bør normalt udføres på en computer med en optimal fordeling af det beregnede tryktab mellem netværksafsnit.

Hvis det er umuligt eller uhensigtsmæssigt at foretage beregningen på en computer (mangel på passende software, separate sektioner af gasledninger osv.) kan den hydrauliske beregning udføres i henhold til nedenstående formler eller i henhold til nomogrammer (tillæg B), der er udarbejdet i henhold til disse formler.

3.24 Beregnede tryktab i gasledninger med højt og mellemtryk tages inden for den trykkategori, der er vedtaget for gasledningen.

3.25 Det beregnede samlede tryktab af gas i lavtryksgasledninger (fra gasforsyningskilden til det fjerneste apparat) anses for ikke at være mere end 180 daPa, herunder i distributionsgasledninger 120 daPa, i gastilførselsledninger og interne gasledninger 60 daPa.

3.26 Værdierne for dimensionerende gastryktab ved design af gasledninger af alle tryk for industri-, landbrugs- og husholdningsvirksomheder og offentlige forsyningsvirksomheder accepteres afhængigt af gastrykket i tilslutningspunktet under hensyntagen til de tekniske karakteristika for gasudstyret, der er accepteret til installation, sikkerhedsautomatisering og automatisk styring af teknologiske tilstande for termiske enheder.

3.27 Trykfaldet i gasnetsektionen kan bestemmes

- for mellem- og højtryksnet ved hjælp af formlen

- for lavtryksnet ved hjælp af formlen

- for en hydraulisk glat væg (ulighed (6) gælder):

- ved 4000 100000

3.29 Designgasflowhastigheden ved lavtryksfordelingsafsnit af udendørs gasledninger til lavtryksdistribution, der har en sporgasflowhastighed, skal bestemmes som summen af transitgasflowhastigheden og 0,5 af sporgasflowhastigheden på det pågældende afsnit.

3.30 Der kan tages højde for trykfald i lokale modstande (buer, T-stykker, afspærringsventiler osv.) ved at øge den faktiske længde af gasledningen med 5-10 %.

3.31 For eksterne overjordiske og interne gasrørledninger bestemmes gasrørledningernes konstruktionslængde ved formel (12)

3.32 Hvor LPG-gasforsyningen er midlertidig (med efterfølgende konvertering til naturgasforsyning), er gasledningerne konstrueret til fremtidig naturgasanvendelse.

I dette tilfælde bestemmes gasmængden som svarende (i brændværdi) til det anslåede LHG-forbrug.

3.33 Trykfaldet i LPG-rørledninger i flydende fase bestemmes ved formel (13)

Under hensyntagen til anti-kavitationsmargenen antages den gennemsnitlige hastighed af væskefasens bevægelse som følger: i sugerørledninger højst 1,2 m/s; i trykrørledninger højst 3 m/s.

3.34 Beregning af diameteren af LPG-dampfasegasledninger udføres i overensstemmelse med retningslinjerne for beregning af naturgasledninger med det tilsvarende tryk.

3.35 Ved beregning af interne lavtryksgasledninger til beboelsesejendomme er det tilladt at bestemme gastrykstabet for lokale modstande i %:

- På gasrørledninger fra indtag til bygningen:

- Om rørledninger inden for en lejlighed:

3.37 Beregning af gasringnetværk skal udføres med sammenkobling af gastryk ved knudepunkterne i konstruktionsringene. Tryktab i ringen må være ubalanceret med op til 10 %.

3.38 Når der udføres hydraulisk beregning af overjordiske og indendørs gasledninger, bør gasbevægelsens hastighed under hensyntagen til den støj, der opstår som følge af gasbevægelser, ikke overstige 7 m/s for lavtryksgasledninger, 15 m/s for mellemtryksgasledninger og 25 m/s for højtryksgasledninger.

3.39 Ved hydraulisk beregning af gasrørledninger i henhold til formlerne (5)-(14) samt i henhold til forskellige metoder og computerprogrammer baseret på disse formler skal gasrørledningens beregnede indre diameter forudbestemmes i henhold til formel (15)

Hydraulisk beregning af en gasrørledning: metoder og beregningseksempler

Gasforsyningssystemet skal være konstrueret og dimensioneret således, at det sikrer en sikker og problemfri drift.

Det er vigtigt at vælge rørene perfekt til alle typer tryk for at sikre en stabil gasforsyning til apparatet

For at sikre, at valget af rør, fittings og udstyr er så præcist som muligt, skal der foretages en hydraulisk beregning af rørsystemet. Hvordan gør man det? Du er ganske vist ikke særlig velbevandret i dette emne, så lad os finde ud af det.

Vi har omhyggeligt udvalgt og grundigt undersøgt oplysninger om mulighederne for at lave hydrauliske beregninger for gasrørsystemer. Anvendelse af de foreliggende data vil sikre levering af blåt brændstof med de krævede trykparametre. De grundigt testede data er baseret på bestemmelserne i den normative dokumentation.

I dokumentet redegøres der meget grundigt for beregningsprincipper og -ordninger. Der gives et eksempel på, hvordan beregningerne skal udføres. En række grafiske bilag og videovejledninger er et nyttigt informativt supplement.

Hvorfor der skal foretages en gasrørsberegning

I alle dele af rørledningen foretages der beregninger for at identificere, hvor der sandsynligvis er modstand i rørene, som ændrer brændstofstrømmen.

Hvis beregningerne er udført korrekt, kan det bedst egnede udstyr vælges, og der kan opnås et økonomisk og effektivt design af hele gassystemdesignet.

Derved undgås unødvendige, overdrevne drifts- og anlægsomkostninger, som kunne være blevet afholdt ved planlægning og installation af systemet uden en hydraulisk beregning af rørledningen.

Der er bedre mulighed for at vælge den nødvendige størrelse i tværsnit og materiale af rørene for at opnå en mere effektiv, hurtig og stabil forsyning af blåt brændstof til planlagte punkter i gasrørledningssystemet.

Hele gasnettet er optimeret med hensyn til dets funktion.

Bygherrerne får økonomiske fordele ved at spare på indkøb af teknisk udstyr og byggematerialer.

Gasrørledningen er korrekt dimensioneret til maksimalt brændstofforbrug i perioder med masseforbrug. Der tages hensyn til alle industrielle, kommunale, individuelle og huslige behov.

Beregning af antallet af gasreguleringsstationer

Gasreguleringsstationerne er konstrueret til at reducere gastrykket og holde det på et givet niveau uanset gasforbruget.

Ved et kendt beregnet forbrug af gasformigt brændstof bestemmer bydelen antallet af gasreguleringsstationer på grundlag af den optimale produktivitet af gasreguleringsstationer (V=1500-2000 m3/time) i henhold til formlen:

n = , (27)

hvor n er antallet af GRP, stk;

V_р - er det anslåede gasforbrug i bydelen, m3/time;

V_opt - optimal produktivitet af gasudvindingsenheden, m3/time;

n=586.751/1950=3.008 stk.

Når antallet af fracking-enheder er blevet fastlagt, kortlægges deres placering på masterplanen for byområdet, så de placeres i midten af det område, der skal forgases i blokkene.

Oversigt over programmer

Amatør- og professionelle hydrauliske beregningsprogrammer anvendes til nemme beregninger.

Den mest populære er Excel.

Excel Online, CombiMix 1.0 eller et online værktøj til hydraulisk beregning kan anvendes. Det stationære program vælges i overensstemmelse med projektets krav.

Det største problem med disse programmer er, at man ikke kender det grundlæggende i hydraulik. Nogle af dem giver ikke en forklaring på formler, overvejer ikke, hvordan man forgrener rør eller beregner modstande i komplekse kredsløb.

• HERZ C.O.. 3,5 - beregnes ved hjælp af metoden med lineært specifikt tryktab.
• DanfossCO og OvertopCO - kan beregne systemer med naturlig cirkulation.
• "Potok" - muliggør en beregningsmetode med variabel (glidende) temperaturdifferentiale på tværs af stigrørene.

Indtastningsparametrene for temperatur - Kelvin/Celsius - skal angives.

Teorien om hydraulisk beregning af et varmesystem.

Teoretisk set er opvarmningen DH baseret på følgende ligning:

ΔP = R-l + z

Denne ligning gælder for et givet snit. Denne ligning kan udvides som følger:

• ΔP - lineært tryktab.
• R er det specifikke tryktab i et rør.
• l er længden af røret.
• z - trykfald i bøjninger, afspærringsventiler.

Formlen viser, at tryktabet er større, jo længere et rør er, og jo flere bøjninger eller andre elementer i det, der reducerer væskestrømmenes passage eller ændrer retning. Lad os udlede, hvad R og z er lig med. Lad os derfor se på en anden ligning, der viser tryktab fra friktion mod rørvægge:

_Friktion

Dette er Darcy-Weisbach-ligningen. Lad os tyde det:

• λ er en koefficient, der afhænger af arten af rørets bevægelse.
• d - rørets indvendige diameter.
• v - væskens hastighed.
• ρ er væskens massefylde.

Denne ligning fastslår en vigtig afhængighed - tryktab ved friktion er mindre, jo større rørets indre diameter er, og jo lavere væskens bevægelseshastighed er. Afhængigheden af hastigheden er kvadratisk. Tab i buer, T-stykker og afspærringsventiler bestemmes ved hjælp af en anden formel:

ΔP_Beslag = ξ*(v²ρ/2)

Her:

• ξ - lokal modstandskoefficient (i det følgende benævnt "LCC").
• v - væskehastighed.
• ρ er væskens massefylde.

Denne ligning viser også, at trykfaldet stiger med stigende væskehastighed. Det er også værd at nævne, at i tilfælde af kølemiddel med lavt frysepunkt spiller dens massefylde også en vigtig rolle - jo højere den er, jo sværere er det for cirkulationspumpen. Derfor kan det være nødvendigt at udskifte cirkulationspumpen, når der skiftes til "frostvæske".

Ud fra alt det ovenstående kan vi udlede følgende ligning:

ΔP = ΔP_Friktion +ΔP_Beslag=((λ/d)(v²ρ/2)) + (ξ(v²ρ/2)) = ((λ/α)l(v²ρ/2)) + (ξ*(v²ρ/2)) = R-l + z;

Heraf får vi følgende ligninger for R og z

R = (λ/α)*(v²ρ/2) Pa/m;

z = ξ*(v²ρ/2) Pa;

Lad os nu se på, hvordan man beregner den hydrauliske modstand ved hjælp af disse formler.

Bestemmelse af tryktab i rør

Modstanden af tryktabet i det kredsløb, som kølemidlet cirkulerer igennem, bestemmes som summen af alle de enkelte komponenter. De sidstnævnte omfatter:

• tab i primærkredsløbet, angivet som ∆Plk;
• lokale omkostninger til varmeoverførselsvæske (∆Plm);
• trykfaldet i særlige zoner, kaldet varmeproducenter, betegnet som ∆Ptg;
• tab i det integrerede varmevekslingssystem ∆Pto.

Ved at summere disse værdier fås systemets samlede hydrauliske modstand, ∆Pco.

Ud over denne generelle metode findes der andre måder at bestemme faldhøjden i polypropylenrør på. En af dem er baseret på en sammenligning af to værdier, der henviser til starten og slutningen af røret. I dette tilfælde kan tryktabet beregnes ved blot at trække de værdier for det oprindelige og endelige tryktab, der er bestemt af de to trykmålere, fra hinanden.

En anden variant til beregning af den ønskede værdi er baseret på en mere kompleks formel, der tager hensyn til alle de faktorer, der påvirker varmestrømningsegenskaberne. Følgende formel tager primært højde for væskens fald i opstuvning på grund af den lange rørlængde.

• h er væskens tryktab, målt i meter i det pågældende tilfælde.
• λ - koefficient for hydraulisk modstand (eller friktion) bestemt ved andre beregningsmetoder.
• L - den samlede længde af de rørledninger, der skal serviceres, målt i løbende meter.
• D - den indvendige rørstørrelse, som bestemmer flowvolumenet af varmemediet.
• V er væskestrømmens hastighed, målt i standardenheder (meter pr. sekund).
• Symbolet g er tyngdeaccelerationen, som er lig med 9,81 m/s2.

Af stor interesse er det tab, der skyldes den høje koefficient for hydraulisk friktion. Det afhænger af ruheden af rørenes indvendige overflader. De i dette tilfælde anvendte forhold er kun gyldige for rørblokke af standard rund form. Den endelige formel for deres resultat er som følger:

• V - vandmassernes hastighed, målt i meter/sekund.
• D er den indvendige diameter, som bestemmer det frie rum for bevægelsen af den termiske væske.
• Den faktor, der står i nævneren, angiver væskens kinematiske viskositet.

Sidstnævnte er en konstant værdi og kan findes i særlige tabeller, som offentliggøres i store mængder på internettet.

1.4 Trykfordeling i rørsystemsektioner

Beregne trykket i knudepunktet р1 og grafisk vise trykket
i afsnittet l1 ved formel (1.1):

 (1.31)

 (1.32)

Lad os repræsentere
det deraf følgende forhold pl1=f(l) som et bord.

Tabel
4

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

Lad os beregne trykket i nøglepunktet р6 og grafisk vise trykket
på filial l8 — l9 ved formel (1.13):

 (1.33)

 (1.34)

Lad os repræsentere
det deraf følgende forhold p(l8-l9)=f(l) som et bord.

Tabel
5

l,km	87	90,38	93,77	97,15	100,54	104	107,31
p,kPa	2963,2	2929,9	2897,2	2864,1	2830,7	2796,8	2711
l,km	110,69	114,08	117,46	120,85	124,23	127,62	131
p,kPa	2621,2	2528,3	2431,8	2331,4	2226,4	2116,2	2000

For at beregne grenstrømmen l2 —l4 —l6 иl3 —l5 —l7anvender vi formlerne (1.10) og
(1.11):

Kontrol:

Beregningen
er korrekt.

Nu
Lad os beregne trykkene ved knudepunkterne i en gren l2 —l4
—l6 i henhold til
ved hjælp af formlerne (1.2), (1.3) og (1.4) :

Resultater
Trykberegninger for afsnittet l2
er vist i tabel 6:

Tabel
6

l,km	34	38,5	43	47,5	52	56,5	61
p,kPa	4240	4123,8	4004,3	3881,1	3753,8	3622,1	3485,4

Resultater
beregnet for afsnittet l4
er vist i tabel 7:

Tabel
7

Variant af beregninger med PC

Udførelsen af beregningen ved hjælp af computeren er den mindst tidskrævende - det eneste, der kræves af en person, er at indsætte de nødvendige data i de relevante kolonner.

Den hydrauliske beregning udføres derfor på få minutter og kræver ikke den store viden, som er nødvendig, når man bruger formler.

For at kunne udføre den korrekt skal følgende data tages fra specifikationerne:

• gasdensitet;
• kinetisk viskositetskoefficient;
• gasens temperatur i dit område.

De nødvendige specifikationer indhentes hos det statslige gasforsyningsselskab i den kommune, hvor rørledningen skal bygges. Det er faktisk med dette dokument, at udformningen af enhver rørledning begynder, da det indeholder alle de grundlæggende krav til konstruktionen af den.

Derefter skal bygherren kende gasforbruget for hvert enkelt apparat, der skal tilsluttes rørledningen. Hvis brændstoffet f.eks. skal transporteres til et privat hjem, anvendes der oftest komfurer og alle slags varmekedler, og deres datablade har altid de rigtige tal.

Desuden skal du kende antallet af brændere for hvert komfur, der skal tilsluttes til røret.

I den næste fase af indsamlingen af de nødvendige data indsamles oplysninger om trykfaldet, hvor der er installeret udstyr - det kan være en måler, en afspærringsventil, en termostatisk afspærringsventil, et filter eller andre elementer.

I dette tilfælde er det let at finde de nødvendige tal - de er indeholdt i en særlig tabel, der er vedlagt databladet for hvert produkt

Planlæggeren skal være opmærksom på, at trykfaldet ved maksimalt gasforbrug skal angives

I det næste trin anbefales det at vide, hvilket tryk det blå brændstof vil have på tilslutningsstedet. Sådanne oplysninger kan fremgå af de lokale myndigheders tekniske specifikationer eller af et tidligere udarbejdet kort over den fremtidige rørledning.

Hvis nettet består af flere afsnit, skal de nummereres, og den faktiske længde skal angives. Desuden skal alle de variabler, der skal ændres, skrives ned separat for hver enkelt - dette er den samlede strømningshastighed for ethvert apparat, der skal bruges, trykfald og andre værdier.

En simultanitetsfaktor er obligatorisk. Der tages hensyn til muligheden for, at alle gasforbrugere, der er tilsluttet nettet, kan arbejde sammen. F.eks. alt opvarmningsudstyr i en boligblok eller et privat hus.

Disse data bruges af den hydrauliske beregningssoftware til at bestemme den maksimale belastning i en sektion eller i hele rørledningen.

Det er ikke nødvendigt at beregne denne faktor for hver enkelt lejlighed eller hvert enkelt hus, da værdierne er kendt og angivet i nedenstående tabel:

Hvis der skal anvendes mere end to kedler, komfurer eller varmtvandsbeholdere i et objekt, vil samtidighedskoefficienten altid være 0,85. Dette skal angives i den relevante kolonne i beregningsprogrammet.

Endvidere skal den rørdiameter og de ruhedskoefficienter, der skal anvendes til rørkonstruktionen, specificeres. Disse værdier er standardværdier og kan let findes i adfærdskodeksen.

Oversigt over programmer

For at lette beregningen findes der både amatør- og professionelle hydrauliske beregningsprogrammer.

Den mest populære er Excel.

Du kan bruge Excel Online, CombiMix 1.0 eller online beregneren til hydraulisk beregning. Der vælges et stationært program i overensstemmelse med projektets krav.

Det største problem med disse programmer er, at man ikke kender det grundlæggende i hydraulik. Nogle af dem mangler formelafkodning, tager ikke højde for de særlige forhold omkring forgrenede rørledninger og beregning af modstande i komplekse kredsløb.

Programmernes indhold:

• HERZ C.O. 3.5 - beregnes ved hjælp af metoden med specifikke lineære tryktab.
• DanfossCO og OvertopCO - kan beregne systemer med naturlig cirkulation.
• "Potok" - giver mulighed for at anvende beregningsmetoden med variabel (glidende) temperaturdifferentiale på tværs af stigrørene.

De indgående temperaturdata skal angives i Kelvin/Celsius.

.1 Bestemmelse af kapaciteten af et komplekst rørsystem

Til beregning af et komplekst rørsystem i henhold til figur 1 og dataene
Tabel 1 anvender vi erstatningsmetoden med en tilsvarende simpel gasledning. Til
at gøre dette, baseret på den teoretiske strømningshastighedsligning for stationær tilstand
isotermisk strømning, lad os danne en ligning for en ækvivalent gasrørledning og
Lad os skrive ligningen ned.

Tabel 1

Indeksnummer i	Udvendig diameter Di , mm	Tykkelse af væggen δi , mm	Længde afsnittet Li , km
1	508	9,52	34
2	377	7	27
3	426	9	17
4	426	9	12
5	377	7	8
6	377	7	9
7	377	7	28
8	630	10	17
9	529	9	27

Figur 1 - Skematisk diagram af en rørledning

For afsnittet l1 lad os skrive ned
strømningsformlen:

 (1.1)

Ved knudepunktet р1 gasstrømmen deler sig i to strenge: l2 —l4 —l6 иl3 —l5 —l7 så på det punkt р6 disse grene
sammenlægning. Vi antager, at flowhastigheden i den første gren er Q1 , og at flowhastigheden i den anden gren er Q2 .

For filialen l2 —l4 —l6:

 (1.2)

 (1.3)

 (1.4)

Lad os tilføje
i parrene (1.2), (1.3) og (1.4), får vi

 (1.5)

Til
filial l3 —l5 —l7:

 (1.6)

 (1.7)

 (1.8)

Opsummering
i parrene (1.6), (1.7) og (1.8), får vi

 (1.9)

Lad os udtrykke
fra ligningerne (1.5) og (1.9) henholdsvis Q1 og Q2:

 (1.10)

 (1.11)

Strømningshastigheden
over det parallelle snit er lig med: Q=Q1+Q2.

 (1.12)

Forskellen
af kvadraterne af trykkene for det parallelle snit er lig med hinanden:

 (1.13)

Til
filial l8-l9 lad os skrive ned:

 (1.14)

Ved at summere (1.1), (1.13) og (1.14) får vi

 (1.15)

Fra
Det sidste udtryk giver systemets bæreevne. I betragtning af den
formlen for flowkapacitet for en tilsvarende gasledning:

 (1.16)

Lad os finde den relation, der gør det muligt for en given LEC eller DEC at finde den anden geometriske størrelse af rørledningen

 (1.17)

For at bestemme længden af en tilsvarende rørledning skal vi tegne
en gennemgang af systemet. For at gøre dette tegner vi alle trådene i en kompleks rørledning i én
I dette tilfælde tegner vi alle trådene i den komplekse rørledning i samme retning og bevarer systemstrukturen. Da længden af en tilsvarende rørledning
som længden af en tilsvarende rørledning antager vi, at den længste del af rørledningen fra dens begyndelse til
ende, som vist i figur 2.

Figur 2 - Layout af rørsystemet

Ifølge tegningsresultaterne er længden af den tilsvarende rørledning
tager vi længden lig med summen af sektorerne l1 —l3 —l5 —l7 —l8 —l9. Så LEC=131 km.

Følgende forudsætninger er anvendt til beregningen: Vi antager, at gasstrømmen i røret er underlagt en kvadratisk modstandslov.
er underlagt den kvadratiske modstandslov. Derfor
beregnes den hydrauliske modstandskoefficient efter formlen:

 , (1.18)

hvor k - er den tilsvarende ruhed af væggene
af røret, mm;

D -
rørets indvendige diameter, mm.

For hovedgasledninger uden foringsringe skal den yderligere
lokale modstande (fittings, overgange) overstiger normalt ikke 2-5 % af friktionstabet.
friktionstab. Ved tekniske beregninger anvendes derfor designfaktoren
tages som en værdi:

 (1.19)

Til
til den videre beregning tager vi , k=0,5.

Beregn
strømningsmodstandskoefficienten for alle rørsektioner
netværket, og noter resultaterne i tabel 2.

Tabel
2

Indeksnummer i	Udvendig diameter Di , mm	Tykkelse af væggen δi , mm	Koefficient for hydraulisk modstand, λtr
1	508	9,52	0,019419
2	377	7	0,020611
3	426	9	0,020135
4	426	9	0,020135
5	377	7	0,020611
6	377	7	0,020611
7	377	7	0,020611
8	630	10	0,018578
9	529	9	0,019248

I beregningerne bruger vi den gennemsnitlige gasdensitet i rørledningssystemet,
som beregnes ud fra betingelserne for gasens kompressibilitet ved gennemsnitstrykket.

Det gennemsnitlige tryk i systemet under de givne betingelser er:

 (1.20)

For at bestemme kompressibilitetskoefficienten ved hjælp af et nomogram er det nødvendigt at
at beregne en reduceret temperatur og et reduceret tryk ved hjælp af formler:

 , (1.21)

 , (1.22)

hvor T, p - temperatur og tryk under driftsbetingelser;

Tcr , pcr - absolut kritisk temperatur og tryk.

I henhold til bilag B: Tcr=190,9 К, pcr = 4,649 MPa.

Yderligere
på nomogrammet for beregning af komprimeringsfaktoren for naturgas defineresz =
0,88.

Gennemsnit
gasens massefylde bestemmes ved hjælp af formlen:

 (1.23)

Til
Til beregning af gasrørledningens flowhastighed er det nødvendigt at bestemme parameter A:

 (1.24)

Lad os finde
:

Lad os finde
gasstrømningshastigheden gennem systemet:

 (1.25)

 (1.26)

Oversigt over programmer

For at gøre det nemt at bruge programmet til beregning af hydraulik for amatører og professionelle er der programmer til rådighed.

Den mest populære er Excel.

Du kan bruge Excel Online, CombiMix 1.0 eller online beregneren til hydraulisk beregning. Der vælges et stationært program i overensstemmelse med projektets krav.

Den største vanskelighed ved disse programmer er manglende kendskab til de grundlæggende hydrauliske principper. Nogle af dem giver ikke en forklaring på formler, overvejer ikke, hvordan man forgrener rør eller beregner modstande i komplekse kredsløb.

• HERZ C.O.. 3,5 - beregnes ved hjælp af metoden med lineært specifikt tryktab.
• DanfossCO og OvertopCO - kan beregne systemer med naturlig cirkulation.
• "Potok" - giver mulighed for at anvende beregningsmetoden med variabel (glidende) temperaturdifferentiale på tværs af stigrørene.

Parametrene for temperaturindtastning skal angives i Kelvin/Celsius.

Bestemmelse af tryktab i rør

Tryktabsmodstanden i det kredsløb, som varmeoverførselsmediet cirkulerer igennem, bestemmes som summen af alle de enkelte komponenter. De sidstnævnte omfatter:

• tab i primærkredsløbet, angivet som ∆Plk;
• lokale omkostninger til varmeoverførselsvæske (∆Plm);
• trykfaldet i særlige zoner, kaldet varmeproducenter, betegnet som ∆Ptg;
• tabet i det integrerede varmevekslersystem ∆Pto.

Ved at summere disse værdier fås systemets samlede hydrauliske modstand, ∆Pco.

Ud over denne generelle metode findes der andre metoder til bestemmelse af faldhøjden i polypropylenrør. En af dem er baseret på en sammenligning af to værdier i starten og slutningen af røret. I dette tilfælde kan tryktabet beregnes ved simpelthen at trække de værdier for det oprindelige og endelige tryktab, der er bestemt af de to trykmålere, fra hinanden.

En anden måde at beregne tallet på er at anvende en mere kompleks formel, der tager hensyn til alle de faktorer, der påvirker varmestrømskarakteristikken. Nedenstående formel tager primært højde for væskens fald i opstuvning på grund af rørets lange længde.

• h er væskens tryktab, målt i meter i det pågældende tilfælde.
• λ - koefficient for hydraulisk modstand (eller friktion) bestemt ved andre beregningsmetoder.
• L - den samlede længde af den rørledning, der skal serviceres, målt i løbende meter.
• D - den interne rørstørrelse, som bestemmer flowvolumenet af varmeoverførselsmediet.
• V - væskens hastighed, målt i standardenheder (meter pr. sekund).
• Symbolet g er tyngdeaccelerationen, som er lig med 9,81 m/s2.

Tryktab skyldes væskens friktion mod rørenes indvendige overflade

Tabene som følge af en høj hydraulisk friktionskoefficient er af stor interesse. Det afhænger af ruheden af rørenes indvendige overflader. De i dette tilfælde anvendte forhold er kun gyldige for rørblokke af standard rund form. Den endelige formel til at finde dem er som følger:

• V - vandmassernes hastighed, målt i meter/sekund.
• D er den indvendige diameter, som bestemmer det frie rum for bevægelsen af den termiske væske.
• Den faktor, der står i nævneren, angiver væskens kinematiske viskositet.

Sidstnævnte værdi henviser til konstante værdier og findes ved hjælp af særlige tabeller, der offentliggøres i store mængder på internettet.

Hydraulisk afbalancering

Udligning af differenstryk i et varmesystem sker ved hjælp af regulerings- og afspærringsventiler.

Systemets hydrauliske afvejning foretages på grundlag af:

• konstruktionsbelastning (varmemediets massestrømningshastighed);
• Rørproducentens data om dynamisk modstandsdygtighed;
• antallet af lokale modstande i det pågældende område;
• ventilens tekniske egenskaber.

Installationsegenskaberne - trykfald, fastgørelse, strømningskapacitet - er specificeret for hver ventil. Disse bruges til at bestemme flowkoefficienterne for varmemediet i hvert stigrør og derefter i hvert enkelt apparat.

Trykfaldet er direkte proportionalt med kvadratet på varmemediets flowhastighed og måles i kg/h, hvor

S er produktet af det dynamiske specifikke tryk, udtrykt i Pa/(kg/h), og reduktionsfaktoren for den lokale modstand i sektionen (ξp).

Den reducerede koefficient ξpr er summen af alle systemets lokale modstande.

Resultater.

De resulterende værdier for tryktab i rørledningen, beregnet med de to metoder, adskiller sig i vores eksempel med 15...17%! Ved at se på andre eksempler kan du se, at forskellen nogle gange er helt op til 50 %! De værdier, der er opnået ved hjælp af de teoretiske hydrauliske formler, er dog altid lavere end resultaterne fra SNiP 2.04.02-84. Jeg er tilbøjelig til at tro, at den første beregning er mere præcis, og at SNiP 2.04.02-84 er "bakket op". Jeg kan tage fejl i mine konklusioner. Det skal bemærkes, at hydrauliske beregninger af rørledninger er vanskelige at lave en nøjagtig matematisk modellering og hovedsagelig er baseret på afhængigheder, der er afledt af eksperimenter.

Under alle omstændigheder er det lettere at træffe den rigtige beslutning, når man har to resultater.

Når du foretager hydrauliske beregninger for rør med forskellige ind- og udløbshøjder, skal du huske at tilføje (eller trække) det statiske tryk fra resultaterne. For vand - højdeforskel på 10 meter ≈ 1 kg/cm2.

Venligst om forfatterens arbejde downloade filen efter tilmelding at annoncere artikler!

Download link: gidravlicheskiy-raschet-truboprovodov (xls 57.5KB).

En vigtig og, synes jeg, interessant fortsættelse af temaet læses her