दबाव कैलकुलेटर पर एक पाइप के माध्यम से पानी का प्रवाह। पाइपलाइनों की थ्रूपुट क्षमता का निर्धारण

बी.के. कोवालेव, अनुसंधान एवं विकास के उप निदेशक

हाल ही में, अधिक से अधिक बार हमें औद्योगिक के लिए ऑर्डर देते समय उदाहरणों से निपटना पड़ता है गैस उपकरणप्रबंधकों द्वारा संचालित, जिनके पास खरीद के विषय के संबंध में पर्याप्त अनुभव और तकनीकी ज्ञान नहीं है। कभी-कभी परिणाम पूरी तरह से सही अनुप्रयोग या आदेशित उपकरणों का मौलिक रूप से गलत चयन नहीं होता है। सबसे आम गलतियों में से एक गैस वितरण स्टेशन के इनलेट और आउटलेट पाइपलाइनों के नाममात्र वर्गों का चुनाव है, जो गैस प्रवाह दर को ध्यान में रखे बिना पाइपलाइन में गैस के दबाव के नाममात्र मूल्यों के लिए उन्मुख है। इस लेख का उद्देश्य जीडीएस पाइपलाइनों के थ्रूपुट को निर्धारित करने के लिए सिफारिशें जारी करना है, जो गैस वितरण स्टेशन के आकार का चयन करते समय, ऑपरेटिंग दबाव और नाममात्र व्यास के विशिष्ट मूल्यों के लिए इसके प्रदर्शन का प्रारंभिक मूल्यांकन करने की अनुमति देता है। इनलेट और आउटलेट पाइपलाइनों की।

जीडीएस उपकरण के आवश्यक मानक आकार चुनते समय, मुख्य मानदंडों में से एक प्रदर्शन है, जो काफी हद तक इनलेट और आउटलेट पाइपलाइनों की क्षमता पर निर्भर करता है।

बैंडविड्थगैस वितरण स्टेशन की पाइपलाइनों की गणना आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए की जाती है नियामक दस्तावेजपाइपलाइन में अधिकतम स्वीकार्य गैस प्रवाह दर को 25m/s तक सीमित करना। बदले में, गैस प्रवाह दर मुख्य रूप से गैस के दबाव और पाइपलाइन के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ-साथ गैस की संपीड़ितता और उसके तापमान पर निर्भर करती है।

गैस पाइपलाइन में गैस के वेग के लिए पाइपलाइन के थ्रूपुट की गणना शास्त्रीय सूत्र से की जा सकती है (मुख्य गैस पाइपलाइनों के डिजाइन के लिए हैंडबुक, ए.के. डर्ट्सक्यान, 1977 द्वारा संपादित):

कहाँ पे वू- गैस पाइपलाइन में गैस की गति की गति, मी / एस;
क्यू- किसी दिए गए खंड (20 डिग्री सेल्सियस और 760 मिमी एचजी पर), एम 3 / एच के माध्यम से गैस प्रवाह;
जेड- संपीड्यता कारक (एक आदर्श गैस z = 1 के लिए);
टी = (273 + टी डिग्री सेल्सियस)- गैस का तापमान, डिग्री के;
डी- पाइपलाइन का आंतरिक व्यास, सेमी;
पी\u003d (प्रब + 1.033) - पूर्ण गैस दबाव, किग्रा / सेमी 2 (एटीएम);
एसआई प्रणाली में (1 किग्रा / सेमी 2 \u003d 0.098 एमपीए; 1 मिमी \u003d 0.1 सेमी), यह सूत्र निम्नलिखित रूप लेगा:

जहां डी पाइपलाइन का आंतरिक व्यास है, मिमी;
पी = (पवर्क + 0.1012) - पूर्ण गैस दबाव, एमपीए।
यह इस प्रकार है कि पाइपलाइन Qmax का थ्रूपुट, इसके अनुरूप है उच्चतम गतिगैस प्रवाह w = 25m/s, सूत्र द्वारा निर्धारित:

प्रारंभिक गणना के लिए, हम z = 1 ले सकते हैं; टी \u003d 20? सी \u003d 293? के और, पर्याप्त विश्वसनीयता के साथ, एक सरलीकृत सूत्र का उपयोग करके गणना करें:

जीडीएस में सबसे आम के साथ पाइपलाइनों का थ्रूपुट मान सशर्त व्यासविभिन्न गैस दबावों को तालिका 1 में दिया गया है।

कार्य (एमपीए)	पाइपलाइन क्षमता (एम?/एच), पर wgas=25 m/s; जेड = 1; टी \u003d 20? सी \u003d 293? के
	डीएन 50	डीएन 80	डीएन 100	डीएन 150	डीएन 200	डीएन 300	डीएन 400	डीएन 500

नोट: पाइपलाइनों के थ्रूपुट के प्रारंभिक मूल्यांकन के लिए, भीतरी व्यासपाइप को उनके पारंपरिक मूल्यों (डीएन 50; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500) के बराबर लिया जाता है।

तालिका का उपयोग करने के उदाहरण:

1. जीडीएस की क्षमता निर्धारित करें DNin=100mm, DNout=150mm, PNin=2.5 - 5.5 MPa और PNout=1.2 MPa के साथ।

तालिका 1 से हम पाते हैं कि पीएन = 1.2 एमपीए पर आउटलेट पाइपलाइन डीएन = 150 मिमी की क्षमता 19595 मीटर 3 / घंटा होगी, साथ ही इनलेट पाइपलाइन डीएन = 100 मिमी पीएन = 5.5 एमपीए पर 37520 पारित करने में सक्षम होगी एम 3 / एच , और पीएन=2.5 एमपीए पर - केवल 17420 मीटर 3 / घंटा। इस प्रकार, PNin=2.5 - 5.5 MPa और PNout=1.2 MPa के साथ यह GDS जितना संभव हो सके 17420 से 19595 m 3 / h तक पारित करने में सक्षम होगा। नोट: अधिक सटीक मान Qmax सूत्र (3) से प्राप्त किया जा सकता है।

2. आउटलेट दबाव Pout1=1.2 MPa और Pout2=0.3 MPa के लिए पिन=3.5 MPa पर 5000 m 3 / h की क्षमता के साथ GDS की आउटलेट पाइपलाइन का व्यास निर्धारित करें।

तालिका 1 से हम पाते हैं कि पाउट = 1.2 एमपीए पर 5000 मीटर 3 / घंटा का थ्रूपुट पाइपलाइन डीएन = 80 मिमी, और पाउट = 0.3 एमपीए - केवल डीएन = 150 मिमी द्वारा प्रदान किया जाएगा। साथ ही, जीडीएस इनलेट पर पाइपलाइन डीएन = 50 मिमी होना पर्याप्त है।

यह विशेषता कई कारकों पर निर्भर करती है। सबसे पहले, यह पाइप का व्यास है, साथ ही तरल का प्रकार, और अन्य संकेतक भी हैं।

पाइपलाइन की हाइड्रोलिक गणना के लिए, आप पाइपलाइन हाइड्रोलिक गणना कैलकुलेटर का उपयोग कर सकते हैं।

पाइप के माध्यम से द्रव के संचलन के आधार पर किसी भी प्रणाली की गणना करते समय, सटीक रूप से निर्धारित करना आवश्यक हो जाता है पाइप क्षमता. यह एक मीट्रिक मान है जो एक निश्चित अवधि में पाइप के माध्यम से बहने वाले द्रव की मात्रा को दर्शाता है। यह संकेतक सीधे उस सामग्री से संबंधित है जिससे पाइप बनाए जाते हैं।

यदि हम, उदाहरण के लिए, प्लास्टिक पाइप लेते हैं, तो वे ऑपरेशन की पूरी अवधि के दौरान लगभग समान थ्रूपुट में भिन्न होते हैं। प्लास्टिक, धातु के विपरीत, जंग के लिए प्रवण नहीं होता है, इसलिए इसमें जमा में क्रमिक वृद्धि नहीं देखी जाती है।

धातु के पाइप के लिए, उनके थ्रूपुट घटता हैवर्ष बाद वर्ष। जंग की उपस्थिति के कारण, पाइप के अंदर सामग्री का अलगाव होता है। यह सतह खुरदरापन और और भी अधिक जमा के गठन की ओर जाता है। यह प्रक्रिया विशेष रूप से गर्म पानी वाले पाइपों में तेजी से होती है।

निम्नलिखित अनुमानित मूल्यों की एक तालिका है जिसे इंट्रा-अपार्टमेंट वायरिंग के लिए पाइप के थ्रूपुट के निर्धारण की सुविधा के लिए बनाया गया था। यह तालिका पाइप के अंदर तलछट निर्माण की उपस्थिति के कारण थ्रूपुट में कमी को ध्यान में नहीं रखती है।

तरल पदार्थ, गैस, भाप के लिए पाइप क्षमता तालिका।

तरल प्रकार	गति (एम / एस)
शहर की पानी की आपूर्ति
पानी की पाइपलाइन
पानी की व्यवस्था केंद्रीय हीटिंग
पाइपलाइन लाइन में जल दबाव प्रणाली
हाइड्रोलिक द्रव	अप करने के लिए 12m/s
तेल पाइपलाइन लाइन
पाइपलाइन लाइन के दबाव प्रणाली में तेल
हीटिंग सिस्टम में भाप
स्टीम सेंट्रल पाइपलाइन सिस्टम
उच्च तापमान हीटिंग सिस्टम में भाप
केंद्रीय पाइपिंग सिस्टम में वायु और गैस

अक्सर साधारण पानी का उपयोग शीतलक के रूप में किया जाता है। पाइपों में थ्रूपुट में कमी की दर इसकी गुणवत्ता पर निर्भर करती है। शीतलक की गुणवत्ता जितनी अधिक होगी, किसी भी सामग्री (स्टील, कच्चा लोहा, तांबा या प्लास्टिक) से बनी पाइपलाइन उतनी ही लंबी चलेगी।

पाइप थ्रूपुट की गणना।

सटीक और पेशेवर गणना के लिए, आपको निम्नलिखित संकेतकों का उपयोग करना चाहिए:

• वह सामग्री जिससे पाइप और सिस्टम के अन्य तत्व बनाए जाते हैं;
• पाइपलाइन की लंबाई
• पानी की खपत के बिंदुओं की संख्या (जल आपूर्ति प्रणाली के लिए)

सबसे लोकप्रिय गणना विधियाँ:

1. सूत्र। पर्याप्त जटिल सूत्र, जो केवल पेशेवरों के लिए समझ में आता है, एक साथ कई मूल्यों को ध्यान में रखता है। मुख्य पैरामीटर जिन्हें ध्यान में रखा जाता है वे पाइप की सामग्री (सतह खुरदरापन) और उनकी ढलान हैं।

2. टेबल। यह एक आसान तरीका है जिसके द्वारा कोई भी पाइपलाइन के थ्रूपुट को निर्धारित कर सकता है। एक उदाहरण एफ। शेवलेव की इंजीनियरिंग तालिका है, जिसके द्वारा आप पाइप सामग्री के आधार पर थ्रूपुट का पता लगा सकते हैं।

3. कंप्यूटर प्रोग्राम। इनमें से एक प्रोग्राम को इंटरनेट पर आसानी से पाया और डाउनलोड किया जा सकता है। यह विशेष रूप से किसी भी सर्किट के पाइप के लिए थ्रूपुट निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मूल्य का पता लगाने के लिए, कार्यक्रम में प्रारंभिक डेटा दर्ज करना आवश्यक है, जैसे सामग्री, पाइप की लंबाई, शीतलक की गुणवत्ता, आदि।

यह कहा जाना चाहिए कि बाद की विधि, हालांकि यह सबसे सटीक है, साधारण घरेलू प्रणालियों की गणना के लिए उपयुक्त नहीं है। यह काफी जटिल है और इसके लिए विभिन्न संकेतकों के मूल्यों के ज्ञान की आवश्यकता होती है। एक निजी घर में एक साधारण प्रणाली की गणना करने के लिए, तालिकाओं का उपयोग करना बेहतर होता है।

पाइपलाइन के थ्रूपुट की गणना का एक उदाहरण।

थ्रूपुट की गणना में पाइपलाइन की लंबाई एक महत्वपूर्ण संकेतक है। पाइपलाइन की लंबाई का थ्रूपुट पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। पानी जितनी अधिक दूरी तय करता है, वह पाइपों में उतना ही कम दबाव बनाता है, जिसका अर्थ है कि प्रवाह दर कम हो जाती है।

यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं। इन उद्देश्यों के लिए इंजीनियरों द्वारा विकसित तालिकाओं के आधार पर।

पाइप क्षमता:

• 15 मिमी व्यास . पर 0.182 टी/एच
• पाइप व्यास 25 मिमी . के साथ 0.65 टी / एच
• 50 मिमी व्यास पर 4 टी/एच

जैसा कि ऊपर के उदाहरणों से देखा जा सकता है, एक बड़ा व्यास प्रवाह दर को बढ़ाता है। यदि व्यास 2 गुना बढ़ा दिया जाता है, तो थ्रूपुट भी बढ़ जाएगा। किसी भी तरल प्रणाली को स्थापित करते समय इस निर्भरता को ध्यान में रखा जाना चाहिए, चाहे वह पानी की आपूर्ति, सीवरेज या गर्मी की आपूर्ति हो। विशेष रूप से यह चिंतित है तापन प्रणाली, चूंकि ज्यादातर मामलों में वे बंद होते हैं, और इमारत में गर्मी की आपूर्ति तरल के समान संचलन पर निर्भर करती है।

प्रत्येक आधुनिक घरआराम की मुख्य स्थितियों में से एक बहता पानी है। और नई तकनीक के आगमन के साथ जिसमें पानी की आपूर्ति के लिए कनेक्शन की आवश्यकता होती है, घर में इसकी भूमिका बहुत महत्वपूर्ण हो गई है। बहुत से लोग अब यह नहीं समझते हैं कि बिना कैसे करना है वॉशिंग मशीन, बॉयलर, बर्तन साफ़ करने वालाआदि। लेकिन इनमें से प्रत्येक डिवाइस सही संचालनपानी की आपूर्ति से आने वाले पानी के एक निश्चित दबाव की आवश्यकता होती है। और अब एक व्यक्ति जो अपने घर में एक नई पानी की आपूर्ति स्थापित करने का निर्णय लेता है, सोचता है कि पाइप में दबाव की गणना कैसे करें ताकि सभी नलसाजी जुड़नार अच्छी तरह से काम करें।

आधुनिक नलसाजी की आवश्यकताएं

आधुनिक नलसाजी सभी आवश्यकताओं और विशेषताओं को पूरा करना चाहिए। नल के आउटलेट पर, बिना झटके के पानी सुचारू रूप से बहना चाहिए। इसलिए, पानी को पार्स करते समय सिस्टम में कोई दबाव नहीं होना चाहिए। पाइपों के माध्यम से बहने वाले पानी में शोर नहीं होना चाहिए, हवा की अशुद्धियाँ और अन्य बाहरी संचय होने चाहिए जो सिरेमिक नल और अन्य प्लंबिंग पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं। इन अप्रिय घटनाओं से बचने के लिए, पानी को पार्स करते समय पाइप में पानी का दबाव अपने न्यूनतम से नीचे नहीं गिरना चाहिए।

ध्यान दें! न्यूनतम जल आपूर्ति दबाव 1.5 वायुमंडल होना चाहिए। यह दबाव डिशवॉशर और वॉशिंग मशीन को संचालित करने के लिए पर्याप्त है।

पानी के प्रवाह से संबंधित जल आपूर्ति प्रणाली की एक और महत्वपूर्ण विशेषता को ध्यान में रखना आवश्यक है। किसी भी आवासीय क्षेत्र में जल विश्लेषण के एक से अधिक बिंदु होते हैं। इसलिए, जल आपूर्ति प्रणाली की गणना को चालू होने पर सभी नलसाजी जुड़नार की पानी की मांग को पूरी तरह से पूरा करना चाहिए। यह पैरामीटर न केवल दबाव से, बल्कि आने वाले पानी की मात्रा से भी प्राप्त होता है जो एक निश्चित खंड का एक पाइप गुजर सकता है। बात कर रहे सरल भाषा, स्थापना से पहले, पानी के प्रवाह और दबाव को ध्यान में रखते हुए, पानी की आपूर्ति की एक निश्चित हाइड्रोलिक गणना करना आवश्यक है।

गणना से पहले, आइए उनके सार को समझने के लिए दबाव और प्रवाह जैसी दो अवधारणाओं पर करीब से नज़र डालें।

दबाव

जैसा कि आप जानते हैं, अतीत में केंद्रीय जल आपूर्ति एक जल मीनार से जुड़ी थी। यह वह टावर है जो जल आपूर्ति नेटवर्क में दबाव बनाता है। दाब की इकाई वायुमण्डल है। इसके अलावा, दबाव टावर के शीर्ष पर स्थित टैंक के आकार पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि केवल ऊंचाई पर निर्भर करता है।

ध्यान दें! यदि आप दस मीटर ऊंचे पाइप में पानी डालते हैं, तो यह निम्नतम बिंदु - 1 वातावरण पर दबाव पैदा करेगा।

दबाव मीटर के बराबर है। एक वायुमंडल 10 मीटर पानी के बराबर होता है। के साथ एक उदाहरण पर विचार करें पांच मंजिला इमारत. घर की ऊंचाई 15 मीटर है इसलिए एक मंजिल की ऊंचाई 3 मीटर है। पंद्रह मीटर का टावर भूतल पर 1.5 वायुमंडल का दबाव बनाएगा। आइए दूसरी मंजिल पर दबाव की गणना करें: 15-3=12 मीटर पानी का स्तंभ या 1.2 वायुमंडल। आगे की गणना करने के बाद, हम देखेंगे कि 5वीं मंजिल पर पानी का दबाव नहीं होगा। यानी पांचवीं मंजिल तक पानी पहुंचाने के लिए 15 मीटर से ज्यादा ऊंचा टावर बनाना जरूरी है। और अगर ऐसा है, उदाहरण के लिए - 25 मंजिला घर? ऐसे टावर कोई नहीं बनाएगा। पंपों का उपयोग आधुनिक प्लंबिंग में किया जाता है।

आइए गहरे पंप के आउटलेट पर दबाव की गणना करें। उपलब्ध पनडुब्बी पंप, 30 मीटर पानी के स्तंभ से पानी उठाना। इसका मतलब है कि यह दबाव बनाता है - इसके आउटलेट पर 3 वायुमंडल। पंप को कुएं में 10 मीटर तक डुबोने के बाद, यह जमीनी स्तर पर दबाव पैदा करेगा - 2 वायुमंडल, या 20 मीटर पानी का स्तंभ।

उपभोग

अगले कारक पर विचार करें - पानी की खपत। यह सीधे दबाव पर निर्भर करता है, और यह जितना अधिक होगा, पानी उतनी ही तेजी से पाइपों से गुजरेगा। यानी खर्चे ज्यादा होंगे। लेकिन बात यह है कि जिस पाइप से होकर वह चलती है उसका क्रॉस सेक्शन पानी की गति को प्रभावित करता है। और अगर आप पाइप के क्रॉस सेक्शन को कम करते हैं, तो पानी का प्रतिरोध बढ़ जाएगा। नतीजतन, पाइप के आउटलेट पर इसकी मात्रा समान अवधि में घट जाएगी।

उत्पादन में, पानी की पाइपलाइनों के निर्माण के दौरान, परियोजनाएं तैयार की जाती हैं जिसमें जल आपूर्ति प्रणाली की हाइड्रोलिक गणना की गणना बर्नौली समीकरण के अनुसार की जाती है:

जहां एच 1-2 - पानी की आपूर्ति के पूरे खंड में प्रतिरोध पर काबू पाने के बाद, आउटलेट पर दबाव में कमी को दर्शाता है।

हम घरेलू नलसाजी की गणना करते हैं

लेकिन, जैसा कि वे कहते हैं, जटिल गणनाएं हैं। घरेलू नलसाजी के लिए, हम सरल गणनाओं का उपयोग करते हैं।

घर में पानी की खपत वाली मशीनों के पासपोर्ट डेटा के आधार पर, हम कुल खपत का सारांश देते हैं। हम इस आंकड़े में घर में स्थित सभी पानी के नलों की खपत को जोड़ते हैं। एक नल प्रति मिनट लगभग 5-6 लीटर पानी अपने आप से गुजरता है। हम सभी संख्याओं का योग करते हैं और घर में पानी की कुल खपत प्राप्त करते हैं। अब, कुल खपत द्वारा निर्देशित, हम एक क्रॉस सेक्शन के साथ एक पाइप खरीदते हैं जो प्रदान करेगा सही मात्राऔर सभी एक साथ चलने वाले पानी के नल का पानी का दबाव।

जब घर की पानी की आपूर्ति शहर के नेटवर्क से जुड़ी होती है, तो वे आपको जो देंगे उसका उपयोग करेंगे। ठीक है, अगर आपके पास घर पर एक कुआं है, तो एक पंप खरीदें जो आपके नेटवर्क को लागत के अनुरूप आवश्यक दबाव प्रदान करेगा। खरीदते समय, पंप के पासपोर्ट डेटा द्वारा निर्देशित रहें।

एक पाइप अनुभाग का चयन करने के लिए, हम इन तालिकाओं द्वारा निर्देशित होते हैं:

पानी की आपूर्ति की लंबाई पर व्यास की निर्भरता			पाइप क्षमता
पाइपलाइन की लंबाई, एम	पाइप का व्यास, मिमी		पाइप का व्यास, मिमी	थ्रूपुट, एल/मिनट
10 से कम	20		25	30
10 से 30	25		32	50
30 से अधिक	32		38	75

ये तालिकाएँ अधिक लोकप्रिय पाइप पैरामीटर प्रदान करती हैं। इंटरनेट पर एक पूर्ण परिचित के लिए, आप विभिन्न व्यास के पाइपों के लिए गणना के साथ और अधिक पूर्ण तालिकाएं पा सकते हैं।

यहां, इन गणनाओं के आधार पर, और उचित स्थापना के साथ, आप अपनी प्लंबिंग को सभी आवश्यक मापदंडों के साथ प्रदान करेंगे। अगर कुछ स्पष्ट नहीं है, तो विशेषज्ञों से संपर्क करना बेहतर है।