Obračun P- oblikovani kompenzator je definisati minimalne veličine kompenzator dovoljan da kompenzira termičke deformacije cevovoda. Popunjavanjem gornjeg obrasca moći ćete izračunati kompenzacijski kapacitet dilatacije u obliku slova U zadanih dimenzija.

Algoritam ovog onlajn programa zasnovan je na metodologiji za proračun kompenzatora u obliku slova U datoj u Vodiču za dizajnere „Projektovanje mreža za grejanje“ koji je uredio A. A. Nikolaev.

1. Maksimalni napon u stražnjem dijelu kompenzatora preporučuje se uzimanje u rasponu od 80 do 110 MPa.


2. Optimalni odnos prepusta dilatacije prema spoljašnjem prečniku cevi preporučuje se uzimati u opsegu H / Dn = (10 - 40), dok prepust dilatacije u 10DN odgovara cevovodu DN350, a produžetak u 40DN odgovara cjevovodu DN15.


3. Preporučuje se da se optimalni omjer širine dilatacije i njegovog prepusta uzme u rasponu L / H = (1 - 1,5), iako se mogu uzeti i druge vrijednosti.


4. Ako je dilatacijski spoj potreban previše da bi se kompenzirala izračunata toplinska izduženja velike veličine, može se zamijeniti sa dvije manje dilatacijske spojnice.


5. Prilikom proračuna toplotnih izduženja cevovoda, temperaturu rashladne tečnosti treba uzeti kao maksimalnu, a temperaturu okolnog cevovoda kao minimum.

U izračunu su prihvaćena sljedeća ograničenja:

• Cjevovod se puni vodom ili parom
• Cjevovod je izrađen od čelične cijevi
• Maksimalna temperatura radno okruženje ne prelazi 200°S
• Maksimalni pritisak u cjevovodu ne prelazi 1,6 MPa (16 bara)
• Kompenzator je ugrađen u horizontalni cjevovod
• Kompenzator je simetričan, a ramena su mu iste dužine
• Fiksni nosači se smatraju apsolutno krutim
• Cjevovod nije izložen pritisku vjetra i drugim opterećenjima
• Otpor sila trenja pokretnih nosača tokom termičkog istezanja se ne uzima u obzir
• Glatke krivine

1. Ne preporučuje se postavljanje fiksnih nosača na udaljenosti manjoj od 10DN od dilatacije u obliku slova U, jer prijenos momenta stezanja nosača na njega smanjuje fleksibilnost.


2. Preporučljivo je uzeti dijelove cjevovoda od fiksnih nosača do dilatacijske spojnice u obliku slova U iste dužine. Ako je kompenzator postavljen ne u sredini presjeka i pomaknut je prema jednom od fiksnih nosača, tada se sile elastične deformacije i naprezanja povećavaju za oko 20-40%, u odnosu na vrijednosti dobivene za kompenzator smješten u sredini.


3. Da bi se povećao kapacitet kompenzacije, koristi se prethodno istezanje kompenzatora. Prilikom ugradnje, kompenzator doživljava opterećenje savijanja, kada se zagrije, preuzima stanje bez naprezanja, a na maksimalnoj temperaturi dolazi u napetost. Preliminarna ekspanzija dilatacije za iznos jednak polovici toplinskog izduženja cjevovoda omogućava udvostručenje njegovog kompenzacijskog kapaciteta.

Područje primjene

Za kompenzaciju se koriste dilatacijski spojevi u obliku slova U temperaturna izduženja cijevi na dugim ravnim dionicama, ako ne postoji mogućnost samokompenzacije cjevovoda zbog zavoja toplinske mreže. Nedostatak dilatacijskih spojeva na kruto fiksiranim cjevovodima s promjenjivom temperaturom radnog medija dovest će do povećanja naprezanja koja mogu deformirati i uništiti cjevovod.

Koriste se fleksibilni dilatacijski spojevi

1. At nadzemno polaganje za sve prečnike cevi, bez obzira na parametre rashladnog sredstva.
2. Prilikom polaganja u kanalima, tunelima i zajedničkim kolektorima na cjevovodima od DN25 do DN200 pri pritisku medija za grijanje do 16 bara.
3. Za ugradnju bez kanala za cijevi prečnika od DN25 do DN100.
4. Ako Maksimalna temperatura radna okolina prelazi 50°C

Dostojanstvo

• Visoka sposobnost kompenzacije
• Bez održavanja
• Jednostavan za proizvodnju
• Male sile koje se prenose na fiksne ležajeve

nedostatke

• Velika potrošnja cijevi
• Veliki otisak
• Visok hidraulički otpor

Danas se primjena dilatacijskih spojeva u obliku slova U ili bilo kojeg drugog provodi ako tvar koja prolazi kroz cjevovod karakterizira temperatura od 200 stupnjeva Celzijusa ili više, kao i visoki tlak.

Opšti opis dilatacionih spojeva

Metalni dilatacioni spojevi su uređaji koji su dizajnirani da kompenzuju ili uravnoteže uticaj različitih faktora na rad cevovodnih sistema. Drugim riječima, glavna svrha ovog proizvoda je osigurati da ne dođe do oštećenja cijevi prilikom transporta tvari duž nje. Takve mreže, koje osiguravaju transport radnog okruženja, gotovo su stalno izložene takvom negativnih uticaja kao toplinsko širenje i pritisak, vibracije i slijeganje temelja.

Za otklanjanje ovih nedostataka potrebno je ugraditi fleksibilne elemente, koji se nazivaju kompenzatori. Tip u obliku slova U samo je jedan od mnogih tipova koji se koriste za ovu svrhu.

Šta su elementi u obliku slova U

Odmah treba napomenuti da je tip dijelova u obliku slova U najjednostavnija opcija koja pomaže u rješavanju problema kompenzacije. Ova kategorija uređaja ima najviše širok raspon primjene u smislu indikatora temperature, kao i indikatora pritiska. Za proizvodnju dilatacijskih spojeva u obliku slova U koristi se ili jedna duga cijev, koja je savijena na pravim mjestima, ili se pribjegavaju zavarivanju nekoliko savijenih, strmo savijenih ili zavarenih zavoja. Ovdje je vrijedno napomenuti da je neke od cjevovoda potrebno povremeno rastavljati radi čišćenja. Za takve slučajeve izrađuju se dilatacije ovog tipa sa spojnim krajevima na prirubnicama.

Budući da je dilatacijski spoj u obliku slova U najjednostavniji dizajn, on ima niz određenih nedostataka. To uključuje visoka potrošnja cijevi za stvaranje elementa, velike dimenzije, potreba za ugradnjom dodatnih nosača, kao i prisutnost zavarenih spojeva.

Zahtjevi i cijena dilatacije

Ako razmotrimo ugradnju kompenzatora tipa U sa stanovišta materijalnih resursa, onda je njihova ugradnja u sisteme sa veliki prečnik... Potrošnja cijevi i materijalnih sredstava za stvaranje dilatacije bit će previsoka. Ovdje možete uporediti ovu opremu c Djelovanje i parametri ovih elemenata su približno isti, ali trošak ugradnje za U-oblik je otprilike dvostruko veći. Glavni razlog za ovaj trošak Novac u činjenici da je potrebno dosta materijala za izgradnju, kao i ugradnja dodatnih nosača.

Da bi kompenzator u obliku slova U mogao u potpunosti neutralizirati pritisak na cjevovod, bez obzira odakle dolazi, potrebno je takve uređaje montirati u jednoj tački s razlikom od 15-30 stupnjeva. Ovi parametri su prikladni samo ako temperatura radne tvari unutar mreže ne prelazi 180 stepeni Celzijusa i ne pada ispod 0. Samo u tom slučaju i sa ovom instalacijom uređaj će moći kompenzirati naprezanje na cjevovod od kretanja tla sa bilo koje tačke.

Proračuni instalacije

Proračun dilatacijskog spoja u obliku slova U je da se otkrije koje će minimalne dimenzije uređaja biti dovoljne da se kompenzira pritisak na cjevovod. Za izvođenje proračuna koriste se određeni programi, međutim, ova operacija se može izvesti čak i putem online aplikacija. Ovdje je glavna stvar pridržavati se određenih preporuka.

• Maksimalni napon koji se preporučuje za stražnji dio kompenzatora je u rasponu od 80 do 110 MPa.
• Postoji i takav indikator kao što je prevjes dilatacije do vanjskog promjera. Ovaj parametar preporučuje se uzimanje unutar H / Dn = (10 - 40). S takvim vrijednostima, treba imati na umu da će 10Dn odgovarati cjevovodu s indikatorom od 350DN, a 40Dn će odgovarati cjevovodu s parametrom 15DN.
• Također, pri proračunu dilatacije u obliku slova U potrebno je uzeti u obzir širinu uređaja do njegovog prevjesa. Optimalne vrijednosti L / H = (1 - 1,5). Međutim, ovdje su dozvoljeni i drugi numerički parametri.
• Ako se tokom izračunavanja pokaže da je za dati cjevovod potrebno stvoriti preveliki kompenzator ovog tipa, tada se preporučuje odabir druge vrste uređaja.

Ograničenja proračuna

Ako proračune provodi neiskusni stručnjak, onda je bolje upoznati se s nekim ograničenjima koja se ne mogu prekoračiti prilikom izračunavanja ili unosa podataka u program. Za dilatacijski spoj u obliku slova U od cijevi postoje sljedeća ograničenja:

• Radna tvar može biti voda ili para.
• Sam cjevovod treba biti napravljen samo od čelične cijevi.
• Maksimum indikator temperature za radno okruženje - 200 stepeni Celzijusa.
• Maksimalni pritisak koji se opaža u mreži ne bi trebao biti veći od 1,6 MPa (16 bara).
• Dilatacijski spoj se može ugraditi samo na horizontalni tip cjevovoda.
• Dimenzije dilatacije u obliku slova U moraju biti simetrične, a ramena moraju biti ista.
• Mreža cjevovoda ne bi trebala imati dodatna opterećenja (vjetar ili bilo koje drugo).

Instaliranje uređaja

Prvo, ne preporučuje se postavljanje fiksnih nosača dalje od 10DN od samog kompenzatora. To je zbog činjenice da će prijenos momenta štipanja potpore uvelike smanjiti fleksibilnost konstrukcije.

Drugo, preporučljivo je podijeliti dijelove fiksna podrška na dilataciju u obliku slova U iste dužine, kroz cijelu mrežu. Ovdje je također važno napomenuti da će pomicanje mjesta ugradnje uređaja od središta cjevovoda do jednog od njegovih rubova povećati elastičnu deformacijsku silu, kao i naprezanja za oko 20-40% onih vrijednosti koje može se dobiti ako je konstrukcija montirana u sredini.

Treće, kako bi se jače povećao kompenzacijski kapacitet, koristi se rastezanje dilatacijskih spojeva u obliku slova U. U trenutku ugradnje, konstrukcija će doživjeti opterećenje savijanja, a kada se zagrije, poprimiće stanje bez naprezanja. Kada temperatura dostigne maksimalna vrijednost, tada će uređaj ponovo biti pod naponom. Na osnovu toga predložena je metoda istezanja. Preliminarni rad sastoji se u istezanju dilatacije za iznos jednak polovini toplinskog širenja cjevovoda.

Prednosti i mane dizajna

Ako govorimo općenito o ovoj strukturi, onda možemo sa sigurnošću reći da ona ima takvu pozitivne kvalitete, kao što su jednostavnost izrade, visoka kompenzacija, nema potrebe za održavanjem, napori koji se prenose na nosače su zanemarljivi. Međutim, među očitim nedostacima ističu se: velika potrošnja materijala i velika količina prostora koji zauzima konstrukcija, visoka stopa hidrauličkog otpora.

Ovaj Vodič (RD) primjenjuje se na čelične cjevovode mreža za grijanje vode sa radnim pritiskom do 2,5 MPa i radnom temperaturom do 200 °C i parovode s radnim pritiskom do 6,3 MPa i radnom temperaturom od do 350°C, položene na podupirače (nadzemne i u zatvorenim kanalima), kao i bezkanalne u zemlji. RD predviđa određivanje debljine zida savijanja, T i spojnica iz uslova osiguranja njihovog nosivost od djelovanja unutrašnjeg pritiska, kao i procjena statičke i cikličke čvrstoće cjevovoda.

Snip -85

Prilikom proračuna oslonaca treba uzeti u obzir dubinu smrzavanja ili odmrzavanja tla, deformacije tla (izdizanje i slijeganje), kao i moguće promjene svojstava tla (u granicama percepcije opterećenja) ovisno o godišnjem dobu, temperaturni režim, odvodnjavanje ili navodnjavanje površina uz autoput i druge uslove. 8.43. Opterećenja na podupirače koja nastaju usled dejstva vetra i promene dužine cevovoda pod uticajem unutrašnjeg pritiska i promene temperature zidova cevi treba odrediti u zavisnosti od usvojenog sistema polaganja i kompenzacije. uzdužne deformacije cjevovodi uzimajući u obzir otpornost na pomicanje cjevovoda na nosačima.

Proračun dilatacijskih spojeva u obliku slova U

Kako bi se kompenzirala toplinska ekspanzija, u toplinskim mrežama i elektranama najčešći su dilatacijski spojevi u obliku slova U.

Unatoč brojnim nedostacima, među kojima se mogu izdvojiti: relativno velike dimenzije (potreba za ugradnjom kompenzacijskih niša u mreže grijanja sa polaganje kanala), značajni hidraulički gubici (u poređenju sa punilom i mehovima); Dilatacijski spojevi u obliku slova U također imaju niz prednosti.

Glavne prednosti su jednostavnost i pouzdanost.

Proračun dilatacije u obliku slova U

prečnik cevi sa savijenim krivinama poluprečnika R = 1 m.

dohvat l = 5 m; temperatura rashladnog sredstva t = 150 ° C, i temperatura unutar komore t vk. = 19,6 °C; dozvoljeni kompenzacioni napon u cjevovodu s add = 110 MPa. Sistemi grijanja i daljinsko grijanje su važna karika u energetskoj privredi i inženjerskoj opremljenosti gradova i industrijskih područja.

Cijevi su najbolji izbor

Projektovanje cjevovoda od polipropilena za sisteme vodosnabdijevanja hladnom i toplom izvodi se u skladu sa propisima građevinski kodovi i pravila (SNiP) 2.04.01 85 "Unutrašnje vodosnabdijevanje i kanalizacija zgrada", uzimajući u obzir specifičnosti polipropilenske cijevi.

Izbor vrste cijevi vrši se uzimajući u obzir radne uvjete cjevovoda: pritisak, temperaturu, potrebno vrijeme servis i agresivnost transportovane tečnosti. Prilikom transporta korozivnih tečnosti treba koristiti koeficijente uslova rada cevovoda prema tabeli.

2 od CH 550 82.

Hidraulički proračun cjevovoda iz PP R 80 sastoji se u određivanju gubitak pritiska(ili pritisak) za savladavanje hidrauličkog otpora koji nastaje u cijevi, u spojnim dijelovima, na mjestima oštrih zavoja i promjena u promjeru cjevovoda.

Hidraulički gubitak glave u cijevi utvrđeno nomogramima.

strana 7); Poboljšanje toplotnog i hidrauličkog režima sistema za snabdevanje toplotom

Uzdužni kompenzacijski napon savijanja u mjestu krutog pričvršćenja manje ruke b (a) = 45,53 MPa Uzdužni kompenzacijski napon savijanja u mjestu krutog pričvršćenja veće ruke b (b) = 11,77 MPa Uzdužni kompenzacijski napon savijanja na mjestu savijanja b (c) = 20,53 MPa.

Izračunati rezultati programa Px = 1287,88 H zaporni ventili, prijelazi, uglovi rotacije, čepovi; treba uzeti u obzir i sile trenja u pokretnim osloncima i na tlu za zaptivke bez kanala kao i odgovor kompenzatora i samokompenzacija.

Online proračun dilatacije u obliku slova L

Izvođenje proračuna prema START programima osigurava pouzdanost i sigurnost tokom rada cjevovodnih sistema za razne namjene, olakšava odobrenje projekta kod regulatornih tijela (Rostekhnadzor, Glavsgosexpertiza), smanjuje troškove i vrijeme puštanja u rad.

START je razvio OOO NTP Truboprovod, stručna organizacija Rostekhnadzora. Postoji sertifikat o usklađenosti od Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Dobar posao na stranicu ">

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Proračun dilatacijskih spojeva u obliku slova U

dr.sc. S. B. Gorunovich,

ruke. dizajnerski tim Ust-Ilimsk CHP

Kako bi se kompenzirala toplinska ekspanzija, u toplinskim mrežama i elektranama najčešći su dilatacijski spojevi u obliku slova U. Unatoč brojnim nedostacima, među kojima se mogu izdvojiti: relativno velike dimenzije (potreba za ugradnjom kompenzacijskih niša u sustave grijanja s polaganjem kanala), značajni hidraulički gubici (u usporedbi s kutijom za punjenje i mijehom); Dilatacijski spojevi u obliku slova U također imaju niz prednosti.

Glavne prednosti su jednostavnost i pouzdanost. Osim toga, ova vrsta dilatacija je najbolje proučena i opisana u obrazovnoj, metodičkoj i referentnoj literaturi. Unatoč tome, mladim inženjerima koji nemaju specijalizirane programe često je teško izračunati dilatacijske spojeve. To je prvenstveno zbog prilično složene teorije, sa prisustvom velikog broja korektivnih faktora i, nažalost, sa prisustvom grešaka u kucanju i netačnostima u nekim izvorima.

U nastavku se izvodi detaljna analiza procedure za proračun kompenzatora u obliku slova U iz dva glavna izvora, čija je svrha bila da se identifikuju moguće greške u kucanju i netačnosti, kao i da se uporede rezultati.

Tipičan proračun kompenzatora (slika 1, a)), koji predlaže većina autora, pretpostavlja postupak zasnovan na korišćenju Kastilijanove teoreme:

gdje: U- potencijalna energija deformacije kompenzatora, E- modul elastičnosti materijala cijevi, J- aksijalni moment inercije preseka dilatacije (cevi),

gdje: s- debljina zida krivine,

D n- vanjski prečnik krivine;

M- moment savijanja u dijelu dilatacije. Ovde (iz uslova ravnoteže, slika 1 a)):

M = P yx - P xy + M 0 ; (2)

L- puna dužina kompenzatora, J x- aksijalni moment inercije kompenzatora, J xy- centrifugalni moment inercije kompenzatora, S x- statički moment kompenzatora.

Radi pojednostavljenja rješenja, koordinatne ose se prenose u elastični centar gravitacije (nove ose Xs, Ys), zatim:

S x= 0, J xy = 0.

Iz (1) dobijamo elastičnu odskočnu silu P x:

Kretanje se može protumačiti kao kompenzacijski kapacitet kompenzatora:

gdje: b t- koeficijent linearnog termičkog širenja, (1,2x10 -5 1/deg za ugljične čelike);

t n - početna temperatura (prosječna temperatura najhladniji petodnevni period u posljednjih 20 godina);

t To- konačna temperatura (maksimalna temperatura rashladnog sredstva);

L uch- dužina kompenziranog dijela.

Analizirajući formulu (3) možemo doći do zaključka da najveću poteškoću izaziva određivanje momenta inercije J xs, pogotovo jer je prvo potrebno odrediti težište kompenzatora (s y s). Autor razumno predlaže korištenje približne, grafičke metode za određivanje J xs, uzimajući u obzir koeficijent krutosti (Karmana) k:

Prvi integral je određen u odnosu na osu y, drugi u odnosu na osu y s(sl. 1). Osa dilatacije je nacrtana u mjerilu na milimetarskom papiru. Cijela os krivulje kompenzatora L dijeli se na mnoge segmente DS i... Udaljenost od centra linije do ose y i mereno lenjirom.

Koeficijent krutosti (Karmana) treba odražavati eksperimentalno dokazan učinak lokalnog spljoštenja presjek savijanje koljena, što povećava njihov kompenzacijski kapacitet. V normativni dokument Karmanov koeficijent je određen empirijskim formulama različitim od onih datih u,. Koeficijent krutosti k koristi se za određivanje smanjene dužine L prd lučni element, koji je uvijek veći od njegove stvarne dužine l G... U izvoru, Karmanov koeficijent za savijene krivine:

gdje je: l - karakteristika savijanja.

ovdje: R- radijus savijanja.

gdje: b- ugao savijanja (u stepenima).

Za zavarene i kratko savijene žigosane koljena, izvor predlaže korištenje drugih ovisnosti za određivanje k:

gdje: h- karakteristika savijanja za zavarene i štancane krivine.

Ovdje: R e - ekvivalentni polumjer zavarene krivine.

Za slavine iz tri i četiri sektora, b = 15 stepeni, za pravougaoni dvosektorski izlaz, predlaže se da se uzme b = 11 stepeni.

Treba napomenuti da u, koeficijent k ? 1.

Regulatorni dokument RD 10-400-01 predviđa sljedeću proceduru za određivanje koeficijenta fleksibilnosti TO R* :

gdje TO R- koeficijent fleksibilnosti bez uzimanja u obzir ograničenja deformacije krajeva savijenog dijela cjevovoda; o - koeficijent koji uzima u obzir ograničenje deformacije na krajevima zakrivljenog presjeka.

U ovom slučaju, ako, onda se koeficijent fleksibilnosti uzima jednakim 1,0.

Veličina TO str određena formulom:

Evo P- prekomjerni unutrašnji pritisak, MPa; E t je modul elastičnosti materijala pri Radna temperatura, MPa.

Može se pokazati da je faktor fleksibilnosti TO R* će biti više od jedan, stoga je pri određivanju reducirane dužine krivine prema (7) potrebno uzeti njenu inverznu vrijednost.

Za poređenje, odredimo fleksibilnost nekih standardnih krivina prema OST 34-42-699-85, pri nadpritisku R= 2,2 MPa i modul E t= 2x 10 5 MPa. Rezultati su sažeti u tabeli ispod (tabela br. 1).

Analizirajući dobijene rezultate, može se zaključiti da postupak određivanja koeficijenta fleksibilnosti prema RD 10-400-01 daje „strožiji“ rezultat (manja fleksibilnost savijanja), uz dodatno uzimanje u obzir viška pritiska u cjevovoda i modula elastičnosti materijala.

Moment inercije kompenzatora u obliku slova U (slika 1 b)) u odnosu na novu osu y sJ xs definiran na sljedeći način:

gdje: L NS- smanjena dužina ose kompenzatora,

y s- koordinata težišta kompenzatora:

Maksimalni moment savijanja M Max(djeluje na vrhu dilatacije):

gdje N- prepust dilatacije, prema sl. 1 b):

H = (m + 2) R.

Maksimalni napon u presjeku zida cijevi određuje se formulom:

gdje: m 1 - faktor korekcije (faktor sigurnosti), uzimajući u obzir povećanje napona u savijenim presjecima.

Za savijene krivine, (17)

Za zavarene krivine. (osamnaest)

W- moment otpora preseka grana:

Dozvoljeno naprezanje (160 MPa za kompenzatore od čelika 10G 2S, St 3sp; 120 MPa za čelike 10, 20, St 2sp).

Želio bih odmah napomenuti da je faktor sigurnosti (korekcija) prilično visok i raste s povećanjem promjera cjevovoda. Na primjer, za zavoj od 90 ° - 159x6 OST 34-42-699-85 m 1 ? 2.6; za krivinu od 90° - 630x12 OST 34-42-699-85 m 1 = 4,125.

sl. 2. Proračunski dijagram kompenzatora prema RD 10-400-01.

U dokumentu sa uputstvima, proračun presjeka s dilatacijskim spojem u obliku slova U, vidi sliku 2, se izvodi prema iterativnoj proceduri:

Ovdje se podešavaju udaljenosti od ose dilatacije do fiksnih nosača. L 1 i L 2 naslona V a polazak je određen N. U procesu iteracija u obje jednačine potrebno je postići da ona postane jednaka; od para vrijednosti uzima se najveća = l 2. Zatim se određuje željeni prepust dilatacije H:

Jednačine predstavljaju geometrijske komponente, vidi sliku 2:

Komponente otpornih sila, 1 / m 2:

Momenti inercije oko centralnih osa x, y.

Parametar snage A, m:

[y sk] - dozvoljeni napon kompenzacije,

Dozvoljeni kompenzacijski napon [y sk] za cjevovode koji se nalaze u horizontalnoj ravni određuje se formulom:

za cjevovode koji se nalaze u vertikalna ravan prema formuli:

gdje je: nazivno dozvoljeno naprezanje na radnoj temperaturi (za čelik 10G 2C - 165 MPa na 100°? t? 200°, za čelik 20 - 140 MPa na 100°? t? 200°).

D- unutrašnji prečnik,

Napominjem da autori nisu uspjeli izbjeći greške u kucanju i netačnosti. Ako koristimo faktor fleksibilnosti TO R* (9) u formulama za određivanje redukovane dužine l NS(25), koordinate centralnih osa i momente inercije (26), (27), (29), (30), onda će se dobiti podcijenjen (netačan) rezultat, budući da je koeficijent fleksibilnosti TO R* prema (9) veći je od jedan i mora se pomnožiti sa dužinom savijenih krivina. Zadana dužina savijenih krivina je uvijek veća od njihove stvarne dužine (prema (7)), tek tada će dobiti dodatnu fleksibilnost i kompenzatorsku sposobnost.

Stoga, da bi se ispravio postupak određivanja geometrijskih karakteristika prema (25) h (30), potrebno je koristiti inverznu vrijednost TO R*:

TO R* = 1 / K R*.

U dijagramu dizajna na slici 2, nosači kompenzatora su fiksni ("križići" se obično koriste za označavanje fiksnih nosača (GOST 21.205-93)). Ovo može potaknuti "kalkulator" da izbroji udaljenosti. L 1 , L 2 od fiksnih nosača, odnosno uzeti u obzir dužinu cijelog kompenzacijskog dijela. U praksi su bočni pomaci kliznih (pokretnih) nosača susjednog dijela cjevovoda često ograničeni; od ovih pomičnih, ali ograničenih u bočnom kretanju oslonaca i treba računati udaljenosti L 1 , L 2 ... Ako ne ograničite poprečna kretanja cjevovoda po cijeloj dužini od fiksnog do fiksnog nosača, postoji opasnost da se dijelovi cjevovoda odlijepe od nosača najbližih dilatacijskom spoju. Da bi se ilustrovala ova činjenica, na slici 3 prikazani su rezultati proračuna za temperaturna kompenzacija dionica magistralnog cjevovoda DN 800 od čelika 17G 2C dužine 200 m, temperaturna razlika od -46 C° do 180 C° u programu MSC Nastran. Maksimalno bočno pomicanje središnje tačke dilatacije je 1.645 m. Potencijalni vodeni udar također predstavlja dodatni rizik od iskakanja iz tračnica sa nosača cjevovoda. Dakle, odluka o dužinama L 1 , L 2 treba uzimati sa oprezom.

Slika 3. Rezultati proračuna kompenzacijskih naprezanja u dijelu cjevovoda DN 800 sa kompenzatorom u obliku slova U primjenom programskog paketa MSC/Nastran (MPa).

Poreklo prve jednačine u (20) nije sasvim jasno. Štaviše, nije dimenzionalno ispravan. Zaista, u zagradama ispod znaka modula dodaju se vrijednosti R NS i P y(l 4 +…) .

Ispravnost druge jednadžbe u (20) može se dokazati na sljedeći način:

da bi, neophodno je da:

Ovo je zaista slučaj ako stavimo

Za posebnu priliku L 1 = L 2 , R y=0 koristeći (3), (4), (15), (19), može se doći do (36). Važno je uzeti u obzir da u sistemu notacije u y = y s.

Za praktične proračune koristio bih drugu jednačinu u (20) u poznatijem i pogodnijem obliku:

gdje je A 1 = A [y ck].

U konkretnom slučaju kada L 1 = L 2 , R y=0 (simetrični kompenzator):

Očigledne prednosti tehnike u poređenju sa njom je njena velika svestranost. Kompenzator na slici 2 može biti asimetričan; normativnost omogućava izračunavanje kompenzatora ne samo za mreže grijanja, već i za kritične cjevovode visokog pritiska, koji se nalaze u registru RosTekhNadzora.

Mi ćemo izvršiti komparativna analiza rezultati proračuna dilatacijskih spojeva u obliku slova U prema metodama,. Postavimo sljedeće početne podatke:

a) za sve dilatacije: materijal - čelik 20; P = 2,0 MPa; E t= 2x 10 5 MPa; t?200°; opterećenje - prethodno istezanje; savijena krivina prema OST 34-42-699-85; dilatacijski spojevi se nalaze vodoravno, izrađeni su od cijevi s krznom. obrada;

b) dijagram dizajna sa geometrijskim oznakama prema sl. 4;

Slika 4. Šema dizajna za komparativnu analizu.

c) standardne veličine kompenzatora su sažete u tabeli br. 2 zajedno sa rezultatima proračuna.

	Zavoji i cijevi kompenzatora, D n H s, mm	Veličina, vidi sliku 4	Prethodno istezanje, m	Maksimalni napon, MPa	Dozvoljeno naprezanje, MPa
							prema	prema	prema	prema

zaključci

kompenzator napona toplotnog cjevovoda

Analizirajući rezultate proračuna korištenjem dvije različite metode: referentne - i normativne -, može se doći do zaključka da je, uprkos činjenici da su obje metode zasnovane na istoj teoriji, razlika u rezultatima vrlo značajna. Odabrane standardne veličine kompenzatora "prolaze sa marginom" ako su izračunate po i ne prolaze pored dozvoljenih napona, ako su izračunate po. Najznačajniji uticaj na rezultat ima faktor korekcije m 1 , što povećava napon izračunat po formuli 2 ili više puta. Na primjer, za kompenzator u zadnjem redu tabele br. 2 (iz cijevi 530Ch12) koeficijent m 1 ? 4,2.

Utječe na rezultat i vrijednost dozvoljenog naprezanja, koja je znatno niža za čelik 20.

Općenito, uprkos većoj jednostavnosti, koja je povezana s prisustvom manjeg broja koeficijenata i formula, metoda se pokazuje mnogo rigoroznijom, posebno u dijelu cjevovoda velikog promjera.

U praktične svrhe, pri proračunu dilatacijskih spojeva u obliku slova U za mreže grijanja, preporučio bih "mješovitu" taktiku. Koeficijent fleksibilnosti (Karmana) i dozvoljeni napon treba odrediti prema standardu, tj. k = 1 /TO R* a zatim prema formulama (9) h (11); [y ck] - prema formulama (34), (35) uzimajući u obzir RD 10-249-88. "Tijelo" tehnike treba koristiti prema, ali bez uzimanja u obzir faktora korekcije m 1 , tj.:

gdje M Max određeno (15) h (12).

Moguća asimetrija kompenzatora, koja se uzima u obzir, može se zanemariti, jer se u praksi, pri polaganju toplovodnih mreža, pomični oslonci ugrađuju prilično često, asimetrija je slučajna i značajan uticaj ne utiče na rezultat.

Razdaljina b moguće je računati ne od najbližih susjednih kliznih nosača, već odlučiti o ograničenju bočnih pomaka već na drugom ili trećem klizni ležaj, ako se mjeri od ose kompenzatora.

Koristeći ovu "taktiku" kalkulator "ubija dvije muhe jednim udarcem": a) striktno slijedi regulatorni dokumenti, pošto je "telo" tehnike poseban slučaj. Dokaz je dat gore; b) pojednostavljuje proračun.

Ovome se može dodati važan faktor uštede: na kraju krajeva, da biste odabrali dilatacijski spoj od cijevi 530Ch12, pogledajte tabelu. br. 2, prema referentnoj knjizi, kalkulator će morati povećati svoje dimenzije najmanje 2 puta, prema istom aktuelna regulativa pravi kompenzator se također može smanjiti za jedan i po puta.

Književnost

1. Elizarov D.P. Termoelektrane elektrana. - M.: Energoizdat, 1982.

2. Voda grejna mreža: Referentni priručnik o dizajnu / I.V. Belyaikin, V.P. Vitaliev, N.K. Gromov et al., Ed. N.K. Gromova, E.P. Shubin. - M.: Energoatomizdat, 1988.

3. Sokolov E.Ya. Mreže grijanja i grijanja. - M.: Energoizdat, 1982.

4. Standardi za proračun čvrstoće cevovoda toplovodnih mreža (RD 10-400-01).

5. Standardi za proračun čvrstoće stacionarnih kotlova i parovoda i vruća voda(RD 10-249-98).

Objavljeno na Allbest.ru

...

Slični dokumenti

Obračun troškova topline za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom. Određivanje prečnika cevovoda, broja dilatacionih spojeva, gubitaka glave u lokalnim otporima, gubitaka napona duž dužine cevovoda. Izbor debljine toplinske izolacije provodnika topline.

test, dodano 25.01.2013


Određivanje vrijednosti toplotnog opterećenja regije i godišnju potrošnju toplina. Izbor izvora toplote izvora. Hidraulički proračun toplovodne mreže, izbor mrežnih i napojnih pumpi. Proračun toplinskih gubitaka, parne mreže, dilatacijskih spojeva i potpornih sila.

seminarski rad, dodan 11.07.2012


Metode kompenzacije reaktivna snaga v električne mreže... Primjena statičkih kondenzatorskih baterija. Automatski regulatori naizmjenična pobuda sinhronih kompenzatora s poprečnim namotom rotora. CK programiranje interfejsa.

teze, dodato 09.03.2012


Osnovni principi kompenzacije jalove snage. Procjena uticaja pretvaračkih instalacija na industrijske mreže napajanja. Razvoj funkcionalnog algoritma, strukturne i šematski dijagrami tiristorski kompenzatori jalove snage.

teza, dodana 24.11.2010


Određivanje toplotnih tokova za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom. Zgrada temperaturni graf regulacija toplotnog opterećenja na grijanje. Proračun kompenzatora i toplinske izolacije, magistralnih toplovoda dvocijevne vodovodne mreže.

seminarski rad, dodan 22.10.2013


Proračun jednostavnog cjevovoda, tehnika za primjenu Bernoullijeve jednadžbe. Određivanje prečnika cjevovoda. Proračun kavitacije usisnog voda. Definicija maksimalna visina porast i maksimalni protok. Dijagram centrifugalne pumpe.

prezentacija dodata 29.01.2014


Proračun konstrukcije vertikalnog grijača nizak pritisak sa snopom mesinganih cijevi u obliku slova U promjera d = 160,75 mm. Određivanje površine za izmjenu topline i geometrijskih parametara grede. Hidraulički otpor inline putanje.

test, dodano 18.08.2013


Maksimalni protok kroz hidraulični vod. Vrijednosti kinematičke viskoznosti, ekvivalentne hrapavosti i površine protoka cijevi. Preliminarna procjena režima protoka fluida na ulaznoj dionici cjevovoda. Proračun koeficijenata trenja.

seminarski rad dodan 26.08.2012


Primena u sistemima napajanja uređaja za automatizaciju elektroenergetskih sistema: sinhroni kompenzatori i elektromotori, regulatori brzine. Proračun struja kratkog spoja; zaštita dalekovoda, transformatora i motora.

seminarski rad, dodan 23.11.2012


Određivanje vanjskog promjera izolacije čeličnog cjevovoda sa podešenu temperaturu vanjska površina, temperatura linearnog koeficijenta prijenosa topline iz vode u zrak; gubitak toplote sa 1 m cjevovoda. Analiza prikladnosti izolacije.

dr.sc. S. B. Gorunovich, ruke. projektna grupa Ust-Ilimskaya CHPP

Kako bi se kompenzirala toplinska ekspanzija, u toplinskim mrežama i elektranama najčešći su dilatacijski spojevi u obliku slova U. Unatoč brojnim nedostacima, među kojima se mogu izdvojiti: relativno velike dimenzije (potreba za ugradnjom kompenzacijskih niša u sustave grijanja s polaganjem kanala), značajni hidraulički gubici (u usporedbi s kutijom za punjenje i mijehom); Dilatacijski spojevi u obliku slova U također imaju niz prednosti.

Glavne prednosti su jednostavnost i pouzdanost. Osim toga, ova vrsta dilatacija je najbolje proučena i opisana u obrazovnoj, metodičkoj i referentnoj literaturi. Unatoč tome, mladim inženjerima koji nemaju specijalizirane programe često je teško izračunati dilatacijske spojeve. To je prvenstveno zbog prilično složene teorije, sa prisustvom velikog broja korektivnih faktora i, nažalost, sa prisustvom grešaka u kucanju i netačnostima u nekim izvorima.

U nastavku se nalazi detaljna analiza postupka izračunavanja kompenzatora u obliku slova U iz dva glavna izvora, čija je svrha bila identifikacija mogućih grešaka u kucanju i netočnosti, kao i poređenje rezultata.

Tipičan proračun kompenzatora (slika 1, a)), koji predlaže većina autora ÷, pretpostavlja proceduru zasnovanu na korišćenju Kastilijanove teoreme:

gdje: U- potencijalna energija deformacije kompenzatora, E- modul elastičnosti materijala cijevi, J- aksijalni moment inercije preseka dilatacije (cevi),

;

gdje: s- debljina zida krivine,

D n- vanjski prečnik krivine;

M- moment savijanja u dijelu dilatacije. Ovde (iz uslova ravnoteže, slika 1 a)):

M = P y x - P x y + M 0 ; (2)

L- puna dužina kompenzatora, J x- aksijalni moment inercije kompenzatora, J xy- centrifugalni moment inercije kompenzatora, S x- statički moment kompenzatora.

Radi pojednostavljenja rješenja, koordinatne ose se prenose u elastični centar gravitacije (nove ose Xs, Ys), zatim:

S x = 0, J xy = 0.

Iz (1) dobijamo elastičnu odskočnu silu P x:

Kretanje se može protumačiti kao kompenzacijski kapacitet kompenzatora:

; (4)

gdje: α t- koeficijent linearnog termičkog širenja, (1,2x10 -5 1/deg za ugljične čelike);

t n- početna temperatura (prosječna temperatura najhladnije petodnevne sedmice u posljednjih 20 godina);

t to- konačna temperatura (maksimalna temperatura rashladnog sredstva);

L uch- dužina kompenziranog dijela.

Analizirajući formulu (3) možemo doći do zaključka da najveću poteškoću izaziva određivanje momenta inercije J xs, pogotovo jer je prvo potrebno odrediti težište kompenzatora (s y s). Autor razumno predlaže korištenje približne, grafičke metode za određivanje J xs, uzimajući u obzir koeficijent krutosti (Karmana) k:

Prvi integral je određen u odnosu na osu y, drugi u odnosu na osu y s(sl. 1). Osa dilatacije je nacrtana u mjerilu na milimetarskom papiru. Cijela os krivulje kompenzatora L dijeli se na mnoge segmente Δs i... Udaljenost od centra linije do ose y i mereno lenjirom.

Koeficijent krutosti (Karmana) je namijenjen da odražava eksperimentalno dokazan učinak lokalnog spljoštenja poprečnog presjeka krivina tijekom savijanja, čime se povećava njihova kompenzacijska sposobnost. U regulatornom dokumentu, Karmanov koeficijent se utvrđuje korištenjem empirijskih formula koje se razlikuju od onih navedenih u,.

Koeficijent krutosti k koristi se za određivanje smanjene dužine L prD lučni element, koji je uvijek veći od njegove stvarne dužine l g... U izvoru, Karmanov koeficijent za savijene krivine:

; (6)

gdje je: - karakteristika savijanja.

ovdje: R- radijus savijanja.

; (7)

gdje: α - ugao savijanja (u stepenima).

Za zavarene i kratko savijene žigosane koljena, izvor predlaže korištenje drugih ovisnosti za određivanje k:

gdje je: - karakteristika savijanja za zavarene i štancane krivine.

ovdje: - ekvivalentni radijus zavarene krivine.

Za slavine iz tri i četiri sektora, α = 15 stupnjeva, za pravokutnu dvosektorsku krivinu predlaže se α = 11 stupnjeva.

Treba napomenuti da u, koeficijent k ≤ 1.

Regulatorni dokument RD 10-400-01 predviđa sljedeću proceduru za određivanje koeficijenta fleksibilnosti K p *:

gdje K p- koeficijent fleksibilnosti bez uzimanja u obzir ograničenja deformacije krajeva savijenog dijela cjevovoda;

U ovom slučaju, ako, onda se koeficijent fleksibilnosti uzima jednakim 1,0.

Veličina K p određena formulom:

, (10)

gdje .

Evo P- prekomjerni unutrašnji pritisak, MPa; E t je modul elastičnosti materijala na radnoj temperaturi, MPa.

, (11)

Može se pokazati da je faktor fleksibilnosti K p *će biti više od jedan, stoga je pri određivanju reducirane dužine krivine prema (7) potrebno uzeti njenu inverznu vrijednost.

Za poređenje, odredimo fleksibilnost nekih standardnih krivina prema OST 34-42-699-85, pri nadpritisku R= 2,2 MPa i modul E t= 2x10 5 MPa. Rezultati su sažeti u tabeli ispod (tabela br. 1).

Analizirajući dobijene rezultate, može se zaključiti da postupak određivanja koeficijenta fleksibilnosti prema RD 10-400-01 daje „strožiji“ rezultat (manja fleksibilnost savijanja), uz dodatno uzimanje u obzir viška pritiska u cjevovoda i modula elastičnosti materijala.

Moment inercije kompenzatora u obliku slova U (slika 1 b)) u odnosu na novu osu y s J xs definiran na sljedeći način:

gdje: L pr- smanjena dužina ose kompenzatora,

; (13)

y s- koordinata težišta kompenzatora:

Maksimalni moment savijanja M max(djeluje na vrhu dilatacije):

; (15)

gdje N- prepust dilatacije, prema sl. 1 b):

H = (m + 2) R.

Maksimalni napon u presjeku zida cijevi određuje se formulom:

; (16)

gdje: m 1- faktor korekcije (faktor sigurnosti), uzimajući u obzir povećanje napona u savijenim presjecima.