Vandens srautas per vamzdį slėgio skaičiuokle. Dujotiekių pralaidumo nustatymas

B.K. Kovaliovas, direktoriaus pavaduotojas MTEP

Pastaruoju metu vis dažniau tenka susidurti su pavyzdžiais teikiant užsakymus pramoninėms dujų įranga atlieka vadovai, kurie neturi pakankamai patirties ir techninių žinių, susijusių su pirkimo objektu. Kartais rezultatas būna ne visiškai teisingas pritaikymas arba iš esmės neteisingas užsakytos įrangos pasirinkimas. Viena iš dažniausiai pasitaikančių klaidų yra dujų skirstymo stoties įleidimo ir išleidimo vamzdynų vardinių sekcijų pasirinkimas, orientuotas tik į vardines dujų slėgio vertes dujotiekyje, neatsižvelgiant į dujų srauto greitį. Šio straipsnio tikslas – pateikti rekomendacijas dėl GDS vamzdynų pralaidumo nustatymo, kurios leidžia, renkantis standartinį dujų skirstymo stoties dydį, atlikti preliminarų jos eksploatacinių savybių įvertinimą pagal konkrečias darbinių slėgių ir vardinių verčių. įleidimo ir išleidimo vamzdynų skersmenys.

Renkantis reikiamus standartinius GDS įrangos dydžius, vienas pagrindinių kriterijų yra našumas, kuris labai priklauso nuo įvadinių ir išvadinių vamzdynų galingumo.

Pralaidumas skirstymo stoties vamzdynai apskaičiuojami atsižvelgiant į reikalavimus norminiai dokumentai ribojant didžiausią leistiną dujų debitą dujotiekyje iki 25m/s. Savo ruožtu dujų srautas daugiausia priklauso nuo dujų slėgio ir dujotiekio skerspjūvio ploto, taip pat nuo dujų suspaudžiamumo ir jų temperatūros.

Dujotiekio pralaidumą galima apskaičiuoti pagal klasikinę dujų greičio dujotiekyje formulę (Magistrinių dujotiekių projektavimo vadovas, redagavo A.K. Dertsakyan, 1977):

kur W- dujų judėjimo greitis dujotiekyje, m/sek;
K- dujų srautas per tam tikrą sekciją (esant 20 ° C ir 760 mm Hg), m 3 / h;
z- suspaudžiamumo koeficientas (idealioms dujoms z = 1);
T = (273 + t °C)- dujų temperatūra, °K;
D- vidinis vamzdyno skersmuo, cm;
p\u003d (Prab + 1,033) - absoliutus dujų slėgis, kgf / cm 2 (atm);
SI sistemoje (1 kgf / cm 2 \u003d 0,098 MPa; 1 mm \u003d 0,1 cm) ši formulė bus tokia:

čia D yra vidinis dujotiekio skersmuo, mm;
p = (Pwork + 0,1012) - absoliutus dujų slėgis, MPa.
Iš to išplaukia, kad dujotiekio pralaidumas Qmax, atitinkantis Maksimalus greitis dujų srautas w = 25m/s, nustatomas pagal formulę:

Išankstiniams skaičiavimams galime imti z = 1; T \u003d 20? C \u003d 293? K ir, turėdami pakankamai patikimumo, atlikite skaičiavimus naudodami supaprastintą formulę:

GDS dažniausiai naudojamų vamzdynų pralaidumo vertės sąlyginiai skersmenys esant įvairiems dujų slėgiams, pateikti 1 lentelėje.

Darbinis (MPa)	Dujotiekio pajėgumas (m?/h), esant wgas=25 m/s; z = 1; T \u003d 20? C = 293? K
	50 DN	80 DN	100 DN	150 DN	200 DN	300 DN	400 DN	500 DN

Pastaba: norint preliminariai įvertinti vamzdynų pralaidumą, vidiniai skersmenys vamzdžiai paimami lygiomis jų sutartinėmis vertėmis (DN 50; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500).

Lentelės naudojimo pavyzdžiai:

1. Nustatykite GDS talpą su DNin=100mm, DNout=150mm, kai PNin=2,5–5,5 MPa ir PNout=1,2 MPa.

Iš 1 lentelės matome, kad išvadinio vamzdyno našumas DN=150mm esant PN=1,2 MPa bus 19595 m 3 / h, tuo pačiu metu įvadinis vamzdynas DN=100 mm esant PN=5,5 MPa galės pravažiuoti 37520 m 3 / h, o esant PN=2,5 MPa - tik 17420 m 3 /val. Taigi šis GDS, kurio PNin=2,5 - 5,5 MPa ir PNout=1,2 MPa, galės maksimaliai praleisti nuo 17420 iki 19595 m 3 /h. Pastaba: daugiau tikslios vertės Qmax galima gauti iš (3) formulės.

2. Nustatykite 5000 m 3 / h našumo GDS išleidimo vamzdyno skersmenį, kai Pin = 3,5 MPa, kai išėjimo slėgis Pout1 = 1,2 MPa ir Pout2 = 0,3 MPa.

Iš 1 lentelės matome, kad 5000 m 3 /val pralaidumas ties Pout = 1,2 MPa bus užtikrintas dujotiekiu DN = 80 mm, o prie Pout = 0,3 MPa - tik DN = 150 mm. Tuo pačiu metu GDS įvade pakanka vamzdyno DN=50mm.

Ši savybė priklauso nuo kelių veiksnių. Visų pirma, tai yra vamzdžio skersmuo, taip pat skysčio tipas ir kiti rodikliai.

Hidrauliniam dujotiekio skaičiavimui galite naudoti dujotiekio hidraulinio skaičiavimo skaičiuotuvą.

Skaičiuojant bet kokias sistemas, pagrįstas skysčio cirkuliacija vamzdžiais, reikia tiksliai nustatyti vamzdžio talpa. Tai metrinė vertė, apibūdinanti skysčio, tekančio vamzdžiais, kiekį per tam tikrą laikotarpį. Šis indikatorius yra tiesiogiai susijęs su medžiaga, iš kurios pagaminti vamzdžiai.

Jei paimsime, pavyzdžiui, plastikinius vamzdžius, jie skiriasi beveik tuo pačiu pralaidumu per visą eksploatavimo laikotarpį. Plastikas, skirtingai nei metalas, nėra linkęs į koroziją, todėl laipsniškas nuosėdų padidėjimas jame nepastebimas.

Kalbant apie metalinius vamzdžius, jų pralaidumas mažėja metai po metų. Dėl rūdžių atsiradimo vamzdžių viduje atsiskiria medžiaga. Tai veda prie paviršiaus šiurkštumo ir dar daugiau nuosėdų susidarymo. Šis procesas ypač greitai vyksta vamzdžiuose su karštu vandeniu.

Toliau pateikiama apytikslių verčių lentelė, kuri buvo sukurta siekiant palengvinti buto laidų vamzdžių pralaidumo nustatymą. Šioje lentelėje neatsižvelgiama į pralaidumo sumažėjimą dėl nuosėdų susikaupimo vamzdžio viduje.

Vamzdžių talpos lentelė skysčiams, dujoms, garams.

Skysčio tipo	Greitis (m/s)
Miesto vandentiekis
Vandentiekis
Vandens sistema centrinis šildymas
Vandens slėgio sistema vamzdyno linijoje
hidraulinis skystis	iki 12m/s
Naftotiekio linija
Alyva dujotiekio linijos slėgio sistemoje
Garai šildymo sistemoje
Centrinė garo vamzdynų sistema
Garas aukštos temperatūros šildymo sistemoje
Oras ir dujos centrinėje vamzdynų sistemoje

Dažniausiai kaip aušinimo skystis naudojamas paprastas vanduo. Vamzdžių pralaidumo sumažėjimo greitis priklauso nuo jo kokybės. Kuo aukštesnė aušinimo skysčio kokybė, tuo ilgiau tarnaus iš bet kokios medžiagos (plieno, ketaus, vario ar plastiko) pagamintas vamzdynas.

Vamzdžių pralaidumo apskaičiavimas.

Norėdami atlikti tikslius ir profesionalius skaičiavimus, turite naudoti šiuos rodiklius:

• Medžiaga, iš kurios gaminami vamzdžiai ir kiti sistemos elementai;
• Dujotiekio ilgis
• Vandens vartojimo taškų skaičius (vandens tiekimo sistemai)

Populiariausi skaičiavimo metodai:

1. Formulė. Užteks sudėtinga formulė, kuris suprantamas tik profesionalams, atsižvelgia į kelias vertybes vienu metu. Pagrindiniai parametrai, į kuriuos atsižvelgiama, yra vamzdžių medžiaga (paviršiaus šiurkštumas) ir jų nuolydis.

2. Lentelė. Tai paprastesnis būdas, kuriuo kiekvienas gali nustatyti dujotiekio pralaidumą. Pavyzdys yra F. Ševelevo inžinerinė lentelė, pagal kurią galite sužinoti pralaidumą pagal vamzdžio medžiagą.

3. Kompiuterinė programa. Vieną iš šių programų galima lengvai rasti ir atsisiųsti iš interneto. Jis sukurtas specialiai bet kurios grandinės vamzdžių pralaidumui nustatyti. Norint sužinoti vertę, reikia į programą įvesti pradinius duomenis, tokius kaip medžiaga, vamzdžio ilgis, aušinimo skysčio kokybė ir kt.

Reikia pasakyti, kad pastarasis metodas, nors ir pats tiksliausias, netinka paprastoms buitinėms sistemoms skaičiuoti. Tai gana sudėtinga ir reikalauja žinių apie įvairių rodiklių reikšmes. Norėdami apskaičiuoti paprastą sistemą privačiame name, geriau naudoti lenteles.

Dujotiekio pralaidumo skaičiavimo pavyzdys.

Dujotiekio ilgis yra svarbus rodiklis skaičiuojant pralaidumą, magistralinės linijos ilgis turi didelę įtaką pralaidumui. Kuo didesnį atstumą nukeliauja vanduo, tuo mažesnį slėgį jis sukuria vamzdžiuose, o tai reiškia, kad sumažėja debitas.

Štai keletas pavyzdžių. Remiantis inžinierių šiems tikslams sukurtomis lentelėmis.

Vamzdžio talpa:

• 0,182 t/h esant 15 mm skersmeniui
• 0,65 t/h, kai vamzdžio skersmuo 25 mm
• 4 t/h esant 50 mm skersmeniui

Kaip matyti iš aukščiau pateiktų pavyzdžių, didesnis skersmuo padidina srautą. Jei skersmuo padidinamas 2 kartus, pralaidumas taip pat padidės. Į šią priklausomybę reikia atsižvelgti įrengiant bet kokią skysčių sistemą, nesvarbu, ar tai būtų vandentiekis, kanalizacija ar šilumos tiekimas. Ypač tai susiję šildymo sistemos, nes dažniausiai jie yra uždari, o šilumos tiekimas pastate priklauso nuo vienodos skysčio cirkuliacijos.

Kiekviename modernus namas viena iš pagrindinių komforto sąlygų yra tekantis vanduo. O atsiradus naujoms technologijoms, kurioms reikalingas prijungimas prie vandentiekio, jos vaidmuo namuose tapo labai svarbus. Daugelis žmonių nebesupranta, kaip apsieiti be Skalbimo mašina, boileris, indaplovė ir tt Tačiau kiekvienas iš šių įrenginių teisingas veikimas reikalingas tam tikras vandens slėgis iš vandens tiekimo. Ir dabar žmogus, nusprendęs įsirengti naują vandentiekį savo namuose, galvoja, kaip apskaičiuoti slėgį vamzdyje, kad visi santechnikos įrenginiai veiktų gerai.

Šiuolaikinės santechnikos reikalavimai

Šiuolaikinė santechnika turi atitikti visus reikalavimus ir charakteristikas. Prie čiaupo išleidimo angos vanduo turi tekėti sklandžiai, be trūkčiojimo. Todėl analizuojant vandenį sistemoje neturėtų būti slėgio kritimų. Vamzdžiais tekantis vanduo neturėtų kelti triukšmo, turėti oro nešvarumų ir kitų pašalinių sankaupų, kurios neigiamai veikia keraminius čiaupus ir kitą santechniką. Kad išvengtumėte šių nemalonių incidentų, analizuojant vandenį vandens slėgis vamzdyje neturėtų nukristi žemiau minimalaus.

Pastaba! Minimalus vandens tiekimo slėgis turi būti 1,5 atmosferos. Šio slėgio pakanka indaplovei ir skalbimo mašinai valdyti.

Būtina atsižvelgti į dar vieną svarbią vandens tiekimo sistemos charakteristiką, susijusią su vandens tekėjimu. Bet kuriame gyvenamajame rajone yra daugiau nei vienas vandens analizės taškas. Todėl vandens tiekimo apskaičiavimas turi visiškai atitikti visų santechnikos įrenginių vandens poreikį įjungus. Šis parametras pasiekiamas ne tik slėgiu, bet ir įeinančio vandens kiekiu, kurį gali praeiti tam tikros sekcijos vamzdis. kalbantis paprasta kalba, prieš montuojant, reikia atlikti tam tikrą hidraulinį vandens tiekimo skaičiavimą, atsižvelgiant į vandens srautą ir slėgį.

Prieš atlikdami skaičiavimus, atidžiau pažvelkime į dvi tokias sąvokas kaip slėgis ir srautas, kad suprastume jų esmę.

Slėgis

Kaip žinia, centrinis vandentiekis anksčiau buvo prijungtas prie vandens bokšto. Būtent šis bokštas sukuria slėgį vandens tiekimo tinkle. Slėgio vienetas yra atmosfera. Be to, slėgis priklauso ne nuo bako, esančio bokšto viršuje, dydžio, o tik nuo aukščio.

Pastaba! Jei pilsite vandenį į dešimties metrų aukščio vamzdį, tada jis sukurs slėgį žemiausiame taške - 1 atmosfera.

Slėgis lygus metrams. Viena atmosfera prilygsta 10 metrų vandens. Apsvarstykite pavyzdį su penkių aukštų pastatas. Namo aukštis 15m.Todėl vieno aukšto aukštis 3metrai. Penkiolikos metrų bokštas pirmame aukšte sukurs 1,5 atmosferos slėgį. Paskaičiuokime slėgį antrame aukšte: 15-3=12 metrų vandens stulpelio arba 1,2 atmosferos. Atlikę tolesnį skaičiavimą, pamatysime, kad 5 aukšte vandens slėgio nebus. Tai reiškia, kad norint aprūpinti vandeniu penktą aukštą, būtina pastatyti daugiau nei 15 metrų bokštą. O jei, pavyzdžiui, – 25 aukštų pastatas? Tokių bokštų niekas nepastatys. Siurbliai naudojami šiuolaikinėje santechnikoje.

Apskaičiuokime slėgį giluminio siurblio išleidimo angoje. Yra panardinamasis siurblys, pakeliant vandenį 30 metrų vandens stulpelio. Tai reiškia, kad jis sukuria slėgį - 3 atmosferas savo išleidimo angoje. Panardinus siurblį į šulinį 10 metrų, jis sukurs slėgį žemės lygyje – 2 atmosferas arba 20 metrų vandens stulpelio.

Vartojimas

Apsvarstykite kitą veiksnį - vandens suvartojimą. Tai tiesiogiai priklauso nuo slėgio, ir kuo jis didesnis, tuo greičiau vanduo judės per vamzdžius. Tai yra, bus daugiau išlaidų. Bet dalykas yra tas, kad vamzdžio, kuriuo jis juda, skerspjūvis turi įtakos vandens greičiui. Ir jei sumažinsite vamzdžio skerspjūvį, padidės atsparumas vandeniui. Vadinasi, jo kiekis vamzdžio išleidimo angoje per tą patį laikotarpį sumažės.

Gamyboje, tiesiant vandentiekio vamzdynus, sudaromi projektai, kuriuose vandens tiekimo sistemos hidraulinis skaičiavimas apskaičiuojamas pagal Bernulio lygtį:

Kur h 1-2 - rodo slėgio nuostolius išleidimo angoje, įveikus pasipriešinimą visoje vandens tiekimo atkarpoje.

Skaičiuojame namo santechniką

Bet tai, kaip sakoma, sudėtingi skaičiavimai. Namų santechnikai naudojame paprastesnius skaičiavimus.

Remdamiesi namo vandens suvartojamo aparatų paso duomenimis, apibendriname bendrą suvartojimą. Prie šio skaičiaus pridedame visų namuose esančių vandens čiaupų suvartojimą. Vienas maišytuvas per minutę praleidžia apie 5-6 litrus vandens. Susumuojame visus skaičius ir gauname bendrą vandens suvartojimą name. Dabar, vadovaudamiesi bendru suvartojimu, perkame vamzdį su skerspjūviu, kuris suteiks tinkama suma ir visų vienu metu veikiančių vandens lankstymo įtaisų vandens slėgis.

Kai namo vandentiekis bus prijungtas prie miesto tinklų, naudositės tuo, ką jums duos. Na, o jei turite šulinį namuose, įsigykite siurblį, kuris pilnai aprūpins jūsų tinklą reikiamu slėgiu, atitinkančiu išlaidas. Pirkdami vadovaukitės siurblio paso duomenimis.

Norėdami pasirinkti vamzdžio sekciją, vadovaujamės šiomis lentelėmis:

Skersmens priklausomybė nuo vandens tiekimo ilgio			vamzdžio talpa
dujotiekio ilgis, m	vamzdžio skersmuo, mm		vamzdžio skersmuo, mm	pralaidumas, l/min
Mažiau nei 10	20		25	30
10 iki 30	25		32	50
Virš 30	32		38	75

Šiose lentelėse pateikiami populiaresni vamzdžių parametrai. Norėdami visiškai susipažinti su internetu, galite rasti išsamesnių lentelių su skirtingų diametrų vamzdžių skaičiavimais.

Čia, remdamiesi šiais skaičiavimais ir tinkamai sumontavę savo santechniką pateiksite visus reikiamus parametrus. Jei kažkas neaišku, geriau kreiptis į ekspertus.