Ջրի հոսքը խողովակի միջոցով ճնշման հաշվիչով: Խողովակաշարերի թողունակության որոշում

Բ.Կ. Կովալև, հետազոտությունների և զարգացման գծով փոխտնօրեն

Վերջերս ավելի ու ավելի հաճախ մենք ստիպված ենք լինում արդյունաբերական պատվերներ կատարելիս գործ ունենալ օրինակների հետ գազի սարքավորումներանցկացվում են մենեջերների կողմից, ովքեր չունեն բավարար փորձ և տեխնիկական գիտելիքներ գնումների առարկայի հետ կապված: Երբեմն արդյունքը լիովին ճիշտ կիրառություն չէ կամ պատվիրված սարքավորումների սկզբունքորեն սխալ ընտրություն: Ամենատարածված սխալներից մեկը գազաբաշխիչ կայանի մուտքային և ելքային խողովակաշարերի անվանական հատվածների ընտրությունն է՝ ուղղված միայն խողովակաշարում գազի ճնշման անվանական արժեքներին՝ առանց հաշվի առնելու գազի հոսքի արագությունը: Սույն հոդվածի նպատակն է տալ GDS խողովակաշարերի թողունակությունը որոշելու վերաբերյալ առաջարկություններ, որոնք թույլ են տալիս գազաբաշխիչ կայանի ստանդարտ չափս ընտրելիս նախնական գնահատել դրա կատարողականը գործառնական ճնշման և անվանական հատուկ արժեքների համար: մուտքի և ելքի խողովակաշարերի տրամագիծը.

GDS սարքավորումների պահանջվող ստանդարտ չափսերի ընտրության ժամանակ հիմնական չափանիշներից մեկը կատարողականությունն է, որը մեծապես կախված է մուտքի և ելքի խողովակաշարերի հզորությունից:

Թողունակությունգազաբաշխիչ կայանի խողովակաշարերը հաշվարկվում են՝ հաշվի առնելով պահանջները նորմատիվ փաստաթղթերսահմանափակելով գազատարի առավելագույն թույլատրելի հոսքի արագությունը մինչև 25 մ/վ: Իր հերթին, գազի հոսքի արագությունը հիմնականում կախված է գազի ճնշումից և խողովակաշարի խաչմերուկի տարածքից, ինչպես նաև գազի սեղմելիությունից և դրա ջերմաստիճանից:

Խողովակաշարի թողունակությունը կարելի է հաշվարկել գազատարում գազի արագության դասական բանաձևից (Մայրուղային գազատարների նախագծման ձեռնարկ, Ա.Կ. Դերցակյանի խմբագրությամբ, 1977 թ.).

որտեղ Վ- գազատարում գազի շարժի արագությունը, մ/վ;
Ք- գազի հոսքը տվյալ հատվածով (20 ° C և 760 մմ Hg), մ 3 / ժ;
զ- սեղմելիության գործակից (իդեալական գազի համար z = 1);
T = (273 + t °C)- գազի ջերմաստիճանը, °K;
Դ- խողովակաշարի ներքին տրամագիծը, սմ;
էջ\u003d (Prab + 1.033) - գազի բացարձակ ճնշում, kgf / սմ 2 (atm);
SI համակարգում (1 կգֆ / սմ 2 \u003d 0,098 ՄՊա; 1 մմ \u003d 0,1 սմ) այս բանաձևը կունենա հետևյալ ձևը.

որտեղ D-ը խողովակաշարի ներքին տրամագիծն է, մմ;
p = (Pwork + 0.1012) - գազի բացարձակ ճնշում, ՄՊա:
Դրանից բխում է, որ խողովակաշարի թողունակությունը Qmax, համապատասխան Մաքսիմում արագությունգազի հոսքը w = 25 մ/վ, որոշվում է բանաձևով.

Նախնական հաշվարկների համար մենք կարող ենք վերցնել z = 1; T \u003d 20? C \u003d 293? K և, հուսալիության բավարար աստիճանով, հաշվարկներ կատարեք ՝ օգտագործելով պարզեցված բանաձև.

GDS-ում ամենատարածվածն ունեցող խողովակաշարերի թողունակության արժեքները պայմանական տրամագծերԳազի տարբեր ճնշումներում տրված են Աղյուսակ 1-ում:

Աշխատանքային (MPa)	Խողովակաշարի հզորությունը (մ/ժ), ժամը wgas=25 մ/վ; z = 1; T \u003d 20? C \u003d 293? Կ
	DN 50	DN 80	DN 100	DN 150	DN 200	DN 300	DN 400	DN 500

Ծանոթագրություն՝ խողովակաշարերի թողունակության նախնական գնահատման համար, ներքին տրամագծերխողովակները վերցվում են իրենց սովորական արժեքներին հավասար (DN 50; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500):

Աղյուսակի օգտագործման օրինակներ.

1. Որոշեք GDS-ի հզորությունը DNin=100մմ, DNout=150մմ, PNin=2,5 - 5,5 ՄՊա և PNout=1,2 ՄՊա:

Աղյուսակ 1-ից մենք գտնում ենք, որ ելքային խողովակաշարի DN=150 մմ հզորությունը PN=1.2 ՄՊա-ում կկազմի 19595 մ 3/ժ, միևնույն ժամանակ մուտքային խողովակաշարը DN=100 մմ PN=5.5 ՄՊա-ում կկարողանա անցնել 37520: մ 3/ժ, իսկ PN=2,5 ՄՊա՝ ընդամենը 17420 մ 3/ժ: Այսպիսով, PNin=2,5 - 5,5 ՄՊա և PNout=1,2 ՄՊա ունեցող այս GDS-ը կկարողանա հնարավորինս անցնել 17420-ից մինչև 19595 մ 3 /ժ: Նշում. ավելին ճշգրիտ արժեքներ Qmax-ը կարելի է ստանալ (3) բանաձևից:

2. Որոշել GDS-ի ելքային խողովակաշարի տրամագիծը՝ 5000 մ 3/ժ հզորությամբ Pin=3,5 ՄՊա ելքային ճնշումների համար Pout1=1,2 ՄՊա և Pout2=0,3 ՄՊա։

Աղյուսակ 1-ից մենք գտնում ենք, որ 5000 մ 3 / ժամ թողունակություն Pout=1.2 ՄՊա-ում կտրամադրվի DN=80 մմ խողովակաշարով, իսկ Pout=0.3 ՄՊա - միայն DN=150 մմ: Միաժամանակ բավական է GDS մուտքի մոտ ունենալ DN=50մմ խողովակաշար։

Այս հատկանիշը կախված է մի քանի գործոններից. Սա առաջին հերթին խողովակի տրամագիծն է, ինչպես նաև հեղուկի տեսակը և այլ ցուցանիշներ:

Խողովակաշարի հիդրավլիկ հաշվարկի համար կարող եք օգտագործել խողովակաշարի հիդրավլիկ հաշվարկի հաշվիչը:

Խողովակների միջոցով հեղուկի շրջանառության վրա հիմնված ցանկացած համակարգեր հաշվարկելիս անհրաժեշտ է դառնում ճշգրիտ որոշել խողովակի հզորությունը. Սա մետրային արժեք է, որը բնութագրում է որոշակի ժամանակահատվածում խողովակներով հոսող հեղուկի քանակը: Այս ցուցանիշը ուղղակիորեն կապված է այն նյութի հետ, որից պատրաստվում են խողովակները:

Եթե ​​վերցնենք, օրինակ, պլաստմասե խողովակները, ապա դրանք տարբերվում են գրեթե նույն թողունակությամբ՝ շահագործման ողջ ընթացքում։ Պլաստիկը, ի տարբերություն մետաղի, հակված չէ կոռոզիայից, ուստի դրա մեջ նստվածքների աստիճանական աճ չի նկատվում։

Ինչ վերաբերում է մետաղական խողովակներին, ապա դրանց թողունակությունը նվազում էտարեցտարի: Ժանգի տեսքի պատճառով խողովակների ներսում տեղի է ունենում նյութի անջատում։ Սա հանգեցնում է մակերեսի կոշտության և նույնիսկ ավելի շատ նստվածքների առաջացման: Այս գործընթացը հատկապես արագ է տեղի ունենում տաք ջրով խողովակներում:

Ստորև բերված է մոտավոր արժեքների աղյուսակ, որը ստեղծվել է ներբնակարանային էլեկտրագծերի համար խողովակների թողունակության որոշումը հեշտացնելու համար: Այս աղյուսակը հաշվի չի առնում թողունակության կրճատումը խողովակի ներսում նստվածքի կուտակման պատճառով:

Խողովակների տարողունակության սեղան հեղուկների, գազի, գոլորշու համար:

Հեղուկ տեսակ	Արագություն (մ/վ)
Քաղաքի ջրամատակարարում
Ջրատար խողովակ
Ջրային համակարգ կենտրոնացված ջեռուցում
Ջրի ճնշման համակարգ խողովակաշարի գծում
հիդրավլիկ հեղուկ	մինչև 12 մ/վրկ
Նավթամուղ
Նավթ խողովակաշարի ճնշման համակարգում
Գոլորշի ջեռուցման համակարգում
Գոլորշի կենտրոնական խողովակաշարային համակարգ
Գոլորշի բարձր ջերմաստիճանի ջեռուցման համակարգում
Օդ և գազ կենտրոնական խողովակաշարային համակարգում

Ամենից հաճախ սովորական ջուրը օգտագործվում է որպես հովացուցիչ նյութ: Խողովակների թողունակության նվազման արագությունը կախված է դրա որակից: Որքան բարձր է հովացուցիչ նյութի որակը, այնքան երկար կտևի ցանկացած նյութից (պողպատ, չուգուն, պղինձ կամ պլաստմաս) խողովակաշարը:

Խողովակների թողունակության հաշվարկ:

Ճշգրիտ և պրոֆեսիոնալ հաշվարկների համար դուք պետք է օգտագործեք հետևյալ ցուցանիշները.

• Նյութը, որից պատրաստված են խողովակները և համակարգի այլ տարրերը.
• Խողովակաշարի երկարությունը
• Ջրի սպառման կետերի քանակը (ջրամատակարարման համակարգի համար)

Ամենատարածված հաշվարկման մեթոդները.

1. Բանաձեւ. Բավական բարդ բանաձև, որը հասկանալի է միայն մասնագետների համար, հաշվի է առնում միանգամից մի քանի արժեք։ Հիմնական պարամետրերը, որոնք հաշվի են առնվում, խողովակների նյութն են (մակերեսի կոշտությունը) և դրանց թեքությունը:

2. Աղյուսակ. Սա ավելի հեշտ միջոց է, որով յուրաքանչյուրը կարող է որոշել խողովակաշարի թողունակությունը: Օրինակ է Ֆ.Շևելևի ինժեներական աղյուսակը, որով կարելի է պարզել թողունակությունը՝ հիմնվելով խողովակի նյութի վրա։

3. Համակարգչային ծրագիր. Այս ծրագրերից մեկը հեշտությամբ կարելի է գտնել և ներբեռնել ինտերնետում: Այն հատուկ նախագծված է ցանկացած շղթայի խողովակների թողունակությունը որոշելու համար: Արժեքը պարզելու համար անհրաժեշտ է ծրագրի մեջ մուտքագրել նախնական տվյալները՝ նյութը, խողովակի երկարությունը, հովացուցիչ նյութի որակը և այլն։

Պետք է ասել, որ վերջին մեթոդը, թեև ամենաճիշտն է, հարմար չէ պարզ կենցաղային համակարգերը հաշվարկելու համար։ Այն բավականին բարդ է և պահանջում է տարբեր ցուցանիշների արժեքների իմացություն: Անձնական տանը պարզ համակարգ հաշվարկելու համար ավելի լավ է օգտագործել աղյուսակները:

Խողովակաշարի թողունակության հաշվարկման օրինակ.

Խողովակաշարի երկարությունը կարևոր ցուցանիշ է թողունակությունը հաշվարկելիս Հիմնական գծի երկարությունը էական ազդեցություն ունի թողունակության կատարողականի վրա: Որքան շատ է անցնում ջուրը, այնքան ավելի քիչ ճնշում է այն ստեղծում խողովակներում, ինչը նշանակում է, որ հոսքի արագությունը նվազում է:

Ահա մի քանի օրինակներ. Այս նպատակների համար ինժեներների կողմից մշակված աղյուսակների հիման վրա:

Խողովակների հզորությունը.

• 0,182 տ/ժ 15 մմ տրամագծով
• 0,65 տ/ժ խողովակի տրամագծով 25 մմ
• 4 տ/ժ 50 մմ տրամագծով

Ինչպես երևում է վերը նշված օրինակներից, ավելի մեծ տրամագիծը մեծացնում է հոսքի արագությունը: Եթե ​​տրամագիծը մեծացվի 2 անգամ, ապա թողունակությունը նույնպես կաճի։ Այս կախվածությունը պետք է հաշվի առնել ցանկացած հեղուկ համակարգ տեղադրելիս՝ լինի դա ջրամատակարարում, կոյուղի կամ ջերմամատակարարում: Հատկապես դա վերաբերում է ջեռուցման համակարգեր, քանի որ շատ դեպքերում դրանք փակ են, և շենքում ջերմամատակարարումը կախված է հեղուկի միատեսակ շրջանառությունից։

Յուրաքանչյուրում ժամանակակից տունհարմարավետության հիմնական պայմաններից մեկը հոսող ջուրն է։ Իսկ ջրամատակարարման հետ կապ պահանջող նոր տեխնոլոգիայի հայտնվելով, նրա դերը տանը շատ կարևոր է դարձել: Շատերն այլևս չեն հասկանում, թե ինչպես անել առանց լվացքի մեքենա, կաթսա, աման լվացող սարքև այլն: Բայց այս սարքերից յուրաքանչյուրը ճիշտ շահագործումպահանջում է ջրի որոշակի ճնշում, որը գալիս է ջրամատակարարումից: Եվ հիմա մարդը, ով որոշում է իր տանը նոր ջրամատակարարում տեղադրել, մտածում է, թե ինչպես հաշվարկել ճնշումը խողովակում, որպեսզի բոլոր սանտեխնիկան լավ աշխատի։

Ժամանակակից սանտեխնիկայի պահանջները

Ժամանակակից սանտեխնիկան պետք է համապատասխանի բոլոր պահանջներին և բնութագրերին: Ծորակի ելքի մոտ ջուրը պետք է հոսի սահուն, առանց ցնցումների: Հետեւաբար, ջուրը վերլուծելիս համակարգում ճնշման անկումներ չպետք է լինեն: Խողովակների միջով հոսող ջուրը չպետք է աղմուկ առաջացնի, ունենա օդային կեղտեր և այլ կողմնակի կուտակումներ, որոնք բացասաբար են անդրադառնում կերամիկական ծորակների և այլ սանտեխնիկայի վրա: Այս տհաճ միջադեպերից խուսափելու համար խողովակում ջրի ճնշումը չպետք է իջնի նվազագույնից՝ ջուրը վերլուծելիս:

Նշում! Ջրամատակարարման նվազագույն ճնշումը պետք է լինի 1,5 մթնոլորտ: Այս ճնշումը բավարար է աման լվացող մեքենայի և լվացքի մեքենայի աշխատանքի համար:

Անհրաժեշտ է հաշվի առնել ջրամատակարարման համակարգի մեկ այլ կարևոր բնութագիր՝ կապված ջրի հոսքի հետ. Ցանկացած բնակելի տարածքում ջրի վերլուծության մեկից ավելի կետ կա: Հետևաբար, ջրամատակարարման համակարգի հաշվարկը պետք է լիովին բավարարի բոլոր սանտեխնիկայի ջրի պահանջարկը միացված ժամանակ: Այս պարամետրը ձեռք է բերվում ոչ միայն ճնշմամբ, այլև մուտքային ջրի ծավալով, որը կարող է անցնել որոշակի հատվածի խողովակը: խոսում պարզ լեզու, նախքան տեղադրումը պահանջվում է կատարել ջրամատակարարման որոշակի հիդրավլիկ հաշվարկ՝ հաշվի առնելով ջրի հոսքը և ճնշումը։

Նախքան հաշվարկը, եկեք ավելի սերտ նայենք երկու այնպիսի հասկացությունների, ինչպիսիք են ճնշումը և հոսքը, որպեսզի հասկանանք դրանց էությունը:

Ճնշում

Ինչպես գիտեք, կենտրոնական ջրամատակարարումը նախկինում միացված էր ջրային աշտարակին։ Հենց այս աշտարակը ճնշում է ստեղծում ջրամատակարարման ցանցում։ Ճնշման միավորը մթնոլորտն է։ Ընդ որում, ճնշումը կախված չէ աշտարակի վերևում գտնվող տանկի չափից, այլ միայն բարձրությունից։

Նշում! Եթե ​​ջուրը լցնեք տասը մետր բարձրությամբ խողովակի մեջ, ապա այն ճնշում կստեղծի ամենացածր կետում՝ 1 մթնոլորտ։

Ճնշումը հավասար է մետրի: Մեկ մթնոլորտը հավասար է 10 մետր ջրի: Դիտարկենք մի օրինակ հետ հինգ հարկանի շենք. Տան բարձրությունը 15 մ է, ուստի մեկ հարկի բարձրությունը 3 մետր է։ Տասնհինգ մետրանոց աշտարակը առաջին հարկում կստեղծի 1,5 մթնոլորտի ճնշում։ Հաշվենք երկրորդ հարկի ճնշումը՝ 15-3=12 մետր ջրի սյուն կամ 1,2 մթնոլորտ։ Հետագա հաշվարկ կատարելով՝ կտեսնենք, որ 5-րդ հարկում ջրի ճնշում չի լինի։ Սա նշանակում է, որ հինգերորդ հարկ ջուր ապահովելու համար անհրաժեշտ է կառուցել 15 մետրից ավելի աշտարակ։ Իսկ եթե լինի, օրինակ՝ 25 հարկանի շենք? Ոչ ոք նման աշտարակներ չի կառուցի։ Ժամանակակից սանտեխնիկայում օգտագործվում են պոմպեր:

Եկեք հաշվարկենք ճնշումը խորքային պոմպի ելքի վրա: Հասանելի է սուզվող պոմպ, ջուրը բարձրացնելով 30 մետր ջրասյունով։ Սա նշանակում է, որ այն ճնշում է ստեղծում՝ 3 մթնոլորտ իր ելքի վրա։ Պոմպը ջրհորի մեջ 10 մետրով ընկղմելուց հետո այն ճնշում կստեղծի գետնի մակարդակում՝ 2 մթնոլորտ, կամ 20 մետր ջրի սյուն:

Սպառումը

Դիտարկենք հաջորդ գործոնը՝ ջրի սպառումը: Դա ուղղակիորեն կախված է ճնշումից, և որքան բարձր է այն, այնքան ավելի արագ ջուրը կտեղափոխվի խողովակների միջով: Այսինքն՝ ավելի շատ ծախսեր կլինեն։ Բայց բանն այն է, որ խողովակի խաչմերուկը, որով այն շարժվում է, ազդում է ջրի արագության վրա։ Եվ եթե դուք կրճատում եք խողովակի խաչմերուկը, ապա ջրի դիմադրությունը կբարձրանա: Հետեւաբար, դրա քանակությունը խողովակի ելքի վրա նույն ժամանակահատվածում կնվազի:

Արտադրության մեջ, ջրատարների կառուցման ժամանակ, կազմվում են նախագծեր, որոնցում ջրամատակարարման համակարգի հիդրավլիկ հաշվարկը հաշվարկվում է Բեռնուլիի հավասարման համաձայն.

Որտեղ h 1-2 - ցույց է տալիս ճնշման կորուստը ելքի վրա, ջրամատակարարման ամբողջ հատվածում դիմադրությունը հաղթահարելուց հետո:

Մենք հաշվարկում ենք տան սանտեխնիկան

Բայց դա, ինչպես ասում են, բարդ հաշվարկներ են։ Տան սանտեխնիկայի համար մենք օգտագործում ենք ավելի պարզ հաշվարկներ:

Տան ջրի կողմից սպառվող մեքենաների անձնագրային տվյալների հիման վրա ամփոփում ենք ընդհանուր սպառումը։ Այս ցուցանիշին մենք ավելացնում ենք տան մեջ գտնվող բոլոր ջրի ծորակների սպառումը: Մեկ ծորակն իր միջով րոպեում մոտ 5-6 լիտր ջուր է անցնում։ Մենք ամփոփում ենք բոլոր թվերը և ստանում տան ջրի ընդհանուր սպառումը: Այժմ, առաջնորդվելով ընդհանուր սպառմամբ, մենք գնում ենք խողովակ խաչաձեւ հատվածով, որը կապահովի ճիշտ գումարըև միաժամանակ գործող բոլոր ջրային ծալովի սարքերի ջրի ճնշումը:

Երբ տան ջրամատակարարումը միացված է քաղաքային ցանցին, դուք կօգտագործեք այն, ինչ ձեզ կտան։ Դե, եթե դուք ունեք ջրհոր տանը, գնեք պոմպ, որը լիովին կապահովի ձեր ցանցը ծախսերին համապատասխանող անհրաժեշտ ճնշումով։ Գնման ժամանակ առաջնորդվեք պոմպի անձնագրային տվյալներով։

Խողովակի հատված ընտրելու համար մենք առաջնորդվում ենք հետևյալ աղյուսակներով.

Տրամագծի կախվածությունը ջրամատակարարման երկարությունից			խողովակի հզորությունը
խողովակաշարի երկարությունը, մ	խողովակի տրամագիծը, մմ		խողովակի տրամագիծը, մմ	թողունակությունը, լ/րոպե
10-ից պակաս	20		25	30
10-ից 30	25		32	50
30-ից ավելի	32		38	75

Այս աղյուսակները տրամադրում են խողովակների ավելի հայտնի պարամետրեր: Ինտերնետում ամբողջական ծանոթության համար կարող եք գտնել ավելի ամբողջական աղյուսակներ տարբեր տրամագծերի խողովակների հաշվարկներով:

Այստեղ, հիմնվելով այս հաշվարկների վրա, և պատշաճ տեղադրմամբ, դուք կտրամադրեք ձեր սանտեխնիկան բոլոր անհրաժեշտ պարամետրերով: Եթե ​​ինչ-որ բան պարզ չէ, ավելի լավ է կապ հաստատել փորձագետների հետ: