Proračun kompenzatora u obliku slova U za mreže grijanja. Uvijek pri ruci, uvijek najnovija verzija

Program je dizajniran za brzu procjenu kompenzacijskog kapaciteta pojedinih dionica trase cjevovoda, provjeru debljine stijenke i izračunavanje udaljenosti između nosača. Proračunati su cjevovodi za nadzemnu, kanalsku i vankanalnu (u zemlji) ugradnju.

Započnite sada

Početak rada s programom je vrlo jednostavan.

Da biste radili u sistemu, morate se registrovati koristeći svoju adresu Email. Nakon što potvrdite svoju adresu, moći ćete se prijaviti s njom.

Vaši podaci su pohranjeni na serveru i dostupni su vam u svakom trenutku. Razmjena sa serverom se vrši korištenjem sigurnog protokola.

Proračuni se vrše na serveru, brzina njihovog izvršenja ne zavisi od performansi vašeg uređaja.

Računsko jezgro

Za proračune se koristi jezgro programskog paketa START.

Jezgro proračuna se ažurira istovremeno sa izdavanjem novih verzija START-a.

Sa StartExpressom možete definirati:

kompenzacijska sposobnost zavoja G-, Z-oblik I Dilatacijski spojevi u obliku slova U pri polaganju cjevovoda iznad zemlje iu podzemnim kanalima;
kompenzacijska sposobnost L-, Z-oblika i U-oblika kompenzatora na instalacija bez kanala cjevovodi u zemlji;
debljina zida ili maksimalni pritisak za cijevi prema odabranom regulatornom dokumentu;
rastojanja između međudržača cevovoda na osnovu uslova čvrstoće i krutosti;

Proračun dilatacijskih spojeva u obliku slova L, Z i U pri polaganju cjevovoda iznad zemlje i u podzemnim kanalima vrši se za dionice smještene između dva fiksna (mrtva) nosača. S poznatim razmakom između fiksnih oslonaca, potreban dohvat za kompenzator u obliku slova U, zaokret u obliku slova Z i kratak krak za zavoj u obliku slova L određuju se na temelju dopuštenih kompenzacijskih naprezanja. Ovo eliminira potrebu da dizajneri koriste zastarjele nomograme za L-, Z- i U-oblike sekcije.

Proračun zavoja L-, Z-oblika i U-oblika kompenzatora za polaganje cjevovoda bez kanala u tlu omogućava, na osnovu datog prepusta za kompenzator U-oblika ili Z-oblika i dužine kratkog kraka L-a. -oblikovani zavoj, za određivanje dozvoljenog razmaka između fiksnih nosača, tada je dužina dijela cjevovoda uklještenog u tlu koja se može nadoknaditi za datu temperaturna razlika. Razmatraju se kompenzatori u obliku slova U i zavoji u obliku slova L i Z sa proizvoljnim uglovima. Za iste sekcije cjevovoda možete izvršiti verifikacioni proračun - za date dimenzije odrediti napone, pomake i opterećenja na fiksnim nosačima.

IN trenutno Dvije su vrste elemenata dostupne korisniku:

Pravi dijelovi cjevovoda. Proračun verifikacije i izbor debljine zida, proračun dužine raspona.
Dilatacije cijevi različitih konfiguracija (L, Z, U) i lokacije (vertikalna i horizontalna nadzemna instalacija, podzemna ugradnja kanala, podzemna u zemlji). Proračun verifikacije i izbor parametara kompenzatora.

Regulatorni dokumenti u skladu sa kojima se vrši obračun:

RD 10-249-98 - Para i cjevovodi vruća voda
GOST 55596-2013 - Toplotne mreže
CJJ/T 81-2013 - Toplotne mreže (NRK standard)
SNIP 2-05.06-85 - Glavni cjevovodi
SP 36.13330.2012 - Magistralni cjevovodi
GOST 32388-2013 - Procesni cjevovodi

Korisnički interfejs

Responzivni dizajn automatski uzima u obzir trenutne veličine ekrana i orijentaciju.

Aplikacija je optimizirana za rad razni uređaji- od desktop računara do pametnog telefona.

Uvijek pri ruci, uvijek najnovija verzija

Za rad dovoljno je imati internet vezu.

Vaši podaci i rezultati proračuna pohranjeni su na serveru i možete im pristupiti gdje god da se nalazite.

Nove verzije izlaze za sve vrste uređaja istovremeno.

Velika brzina izračunavanja

Brzina izračuna ne zavisi od performansi vašeg uređaja.

Svi proračuni se vrše na serverima opremljenim najnovijom verzijom START kernela.

Broj procesora koji se koriste za proračune se dinamički mijenja ovisno o opterećenju.

dr.sc. S. B. Gorunovich, direktor dizajnerski tim Ust-Ilimsk CHPP

Za kompenzaciju toplinskog širenja, kompenzatori u obliku slova U najčešće se koriste u toplinskim mrežama i elektranama. Unatoč brojnim nedostacima, među kojima možemo istaknuti: relativno velike dimenzije (potreba za ugradnjom kompenzacijskih niša u mreže grijanja sa zaptivka kanala), značajni hidraulički gubici (u poređenju sa punilom i mehovima); Kompenzatori u obliku slova U imaju niz prednosti.

Prednosti uključuju, prije svega, jednostavnost i pouzdanost. Osim toga, ova vrsta kompenzatora je najbolje proučavana i opisana u obrazovnoj, metodičkoj i referentnoj literaturi. Unatoč tome, mladim inženjerima koji nemaju specijalizirane programe često je teško izračunati kompenzatore. To je prvenstveno zbog prilično složene teorije, prisustva velikog broja korektivnih faktora i, nažalost, prisustva grešaka u kucanju i netočnosti u nekim izvorima.

U nastavku se izvodi detaljna analiza procedure za proračun kompenzatora u obliku slova U koristeći dva glavna izvora, čija je svrha bila identifikacija mogućih grešaka i netočnosti, kao i upoređivanje rezultata.

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

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

;

gdje: s- debljina zida izlaza,

D n- spoljni prečnik izlaza;

M- moment savijanja u kompenzatorskom dijelu. 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, Sx- 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 otpornu silu P x:

Pomak se može tumačiti kao kompenzacijska sposobnost kompenzatora:

; (4)

gdje: α 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 rashladna tečnost);

L uch- dužina kompenziranog dijela.

Analizirajući formulu (3) možemo doći do zaključka da je najveća poteškoća u određivanju momenta inercije Jxs, pogotovo jer je prvo potrebno odrediti težište kompenzatora (s y s). Autor razumno predlaže korištenje približne, grafičke metode za određivanje Jxs, uzimajući u obzir koeficijent krutosti (Karman) k:

Prvi integral se određuje u odnosu na osu y, drugi u odnosu na osu y s(Sl. 1). Osa kompenzatora je nacrtana u mjerilu na milimetarskom papiru. Cijela zakrivljena os kompenzatora L podijeljen je na mnoge segmente Δs i. Udaljenost od centra segmenta do ose y i mereno lenjirom.

Koeficijent tvrdoće 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 uvlačenja.

; (7)

gdje: α - ugao povlačenja (u stepenima).

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

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

ovdje: - ekvivalentni polumjer zavarenog koljena.

Za krivine od tri i četiri sektora α = 15 stepeni, za pravougaone dvosektorske krivine predlaže se α = 11 stepeni.

Treba napomenuti da u , koeficijent k ≤ 1.

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

Gdje K r- koeficijent fleksibilnosti bez uzimanja u obzir ograničene deformacije krajeva zakrivljenog dijela cjevovoda;

U ovom slučaju, ako je , tada se koeficijent fleksibilnosti uzima jednak 1,0.

Magnituda K p određena formulom:

, (10)

Gdje .

Evo P- višak unutrašnjeg pritiska, MPa; Et- modul elastičnosti materijala pri Radna temperatura, MPa.

, (11)

Može se dokazati da prema koeficijentu fleksibilnosti K r *će biti veći od jedan, stoga je pri određivanju reducirane dužine krivine prema (7) potrebno uzeti njenu inverznu vrijednost.

Za usporedbu, odredit ćemo fleksibilnost nekih standardnih krivina prema OST 34-42-699-85, pri prekomjernom pritisku R=2,2 MPa i modul E t=2x10 5 MPa. Rezultate sumiramo u tabeli ispod (Tabela br. 1).

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

Moment inercije kompenzatora u obliku slova U (slika 1b)) 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(važi na vrhu kompenzatora):

; (15)

Gdje N- prepust kompenzatora, prema sl. 1 b):

N=(m + 2)R.

Maksimalni napon u poprečnom presjeku zida cijevi određuje se formulom:

; (16)

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

Proračun kompenzatora u obliku slova U je definisati minimalne veličine kompenzator dovoljan da kompenzira temperaturne deformacije cevovoda. Popunjavanjem gornjeg obrasca možete izračunati kompenzacijski kapacitet kompenzatora u obliku slova U zadanih dimenzija.

Algoritam ovog onlajn programa baziran je na metodi za proračun kompenzatora u obliku slova U datoj u Priručniku za dizajnere „Projektovanje toplotnih mreža“ koji je uredio A. A. Nikolaev.

Maksimalni napon na stražnjoj strani kompenzatora preporučuje se u rasponu od 80 do 110 MPa.

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

Optimalni omjer širine kompenzatora i njegovog dosega preporučuje se uzimati u rasponu L/H = (1 - 1,5), iako se mogu prihvatiti i druge vrijednosti.

Ako je potreban kompenzator za kompenzaciju izračunatih toplinskih ekspanzija, on je također potreban velike veličine, može se zamijeniti sa dva manja kompenzatora.

Prilikom izračunavanja toplotnog izduženja cevovoda, temperaturu rashladne tečnosti treba uzeti kao maksimalnu, a temperaturu okoline koja okružuje cevovod kao minimalnu.

U proračunu su usvojena sljedeća ograničenja:

Cjevovod se puni vodom ili parom
Cjevovod je napravljen od čelična cijev
Maksimalna temperatura radno okruženje ne prelazi 200 °C
Maksimalni pritisak u cjevovodu ne prelazi 1,6 MPa (16 bara)
Kompenzator se postavlja na horizontalni cjevovod
Kompenzator je simetričan, a krakovi su mu iste dužine
Fiksni nosači se smatraju apsolutno krutim
Cjevovod ne trpi pritisak vjetra ili druga opterećenja
Otpor sila trenja pokretnih oslonaca prilikom termičkog istezanja nije uzet u obzir
Glatke krivine

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

Preporučljivo je da dijelovi cjevovoda od fiksnih nosača do kompenzatora u obliku slova U budu iste dužine. Ako se kompenzator ne nalazi na sredini gradilišta, već je pomaknut prema jednom od fiksnih nosača, tada se sile elastične deformacije i naprezanja povećavaju za otprilike 20-40%, u odnosu na vrijednosti dobivene za kompenzator koji se nalazi u sredini.

Za povećanje kompenzacijske sposobnosti koristi se prethodno istezanje kompenzatora. Prilikom ugradnje, kompenzator doživljava opterećenje savijanjem, kada se zagrije preuzima stanje bez naprezanja, a na maksimalnoj temperaturi dolazi u napetost. Preliminarno rastezanje kompenzatora za iznos jednak polovini toplinskog izduženja cjevovoda omogućava vam da udvostručite njegov kompenzacijski kapacitet.

Područje primjene

Za kompenzaciju se koriste kompenzatori u obliku slova U proširenja temperature cijevi na dugim ravnim dionicama, ako ne postoji mogućnost samokompenzacije cjevovoda zbog zavoja toplinske mreže. Nedostatak kompenzatora na kruto fiksiranim cjevovodima s promjenjivom temperaturom radnog okruženja dovest će do povećanja naprezanja koje može deformirati i uništiti cjevovod.

Koriste se fleksibilni dilatacijski spojevi

At nadzemna instalacija za sve prečnike cevi, bez obzira na parametre rashladne tečnosti.
Kod polaganja u tunelima i generalnim razdjelnicima na cjevovodima od DN25 do DN200 pri pritisku rashladnog sredstva do 16 bara.
Za ugradnju bez kanala za cijevi prečnika od DN25 do DN100.
Ako maksimalna radna temperatura prelazi 50°C

Prednosti

Visok kapacitet kompenzacije
Bez održavanja
Lako za napraviti
Male sile koje se prenose na fiksne nosače

Nedostaci

Visoka potrošnja cijevi
Veliki otisak
Visok hidraulički otpor

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

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

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

Proračun kompenzatora u obliku slova U

dr.sc. S.B. Gorunovich,

ruke projektna grupa Ust-Ilimsk CHPP

Za kompenzaciju toplinskog širenja, kompenzatori u obliku slova U najčešće se koriste u toplinskim mrežama i elektranama. Unatoč brojnim nedostacima, među kojima su: relativno velike dimenzije (potreba za ugradnjom kompenzacijskih niša u mreže grijanja sa polaganjem kanala), značajni hidraulički gubici (u usporedbi s kutijom za punjenje i mijehom); Kompenzatori u obliku slova U imaju niz prednosti.

Ispod je detaljna analiza postupka izračunavanja kompenzatora u obliku slova U koristeći dva glavna izvora, čija je svrha bila da se identifikuju moguće greške u kucanju i netočnosti, kao i da se uporede rezultati.

Tipičan proračun kompenzatora (slika 1, a)), koji predlaže većina autora, uključuje proceduru zasnovanu na korištenju Castilianoove teoreme:

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

gdje: s- debljina zida izlaza,

D n- spoljni prečnik izlaza;

M- moment savijanja u kompenzatorskom dijelu. 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 otpornu silu P x:

Pomak se može tumačiti kao kompenzacijska sposobnost kompenzatora:

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

t n- početna temperatura (prosječna temperatura najhladnijeg petodnevnog perioda 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 je najveća poteškoća u određivanju 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 (Karman) k:

Prvi integral se određuje u odnosu na osu y, drugi u odnosu na osu y s(Sl. 1). Osa kompenzatora je nacrtana u mjerilu na milimetarskom papiru. Cijela zakrivljena os kompenzatora L podijeljen je na mnoge segmente Ds i. Udaljenost od centra segmenta do ose y i mereno lenjirom.

Koeficijent krutosti (Karman) treba odražavati 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 tvrdoće 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 uvlačenja.

gdje: b- ugao povlačenja (u stepenima).

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

gdje: h- karakteristike savijanja zavarenih i štancanih krivina.

Ovdje: R e - ekvivalentni polumjer zavarenog koljena.

Za krivine od tri i četiri sektora b = 15 stepeni, za pravougaonu dvosektorsku krivinu 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 ograničene deformacije krajeva zakrivljenog dijela cjevovoda; o je koeficijent koji uzima u obzir nepropusnost deformacije na krajevima zakrivljenog presjeka.

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

Magnituda TO str određena formulom:

Evo P- višak unutrašnjeg pritiska, MPa; E t- modul elastičnosti materijala na radnoj temperaturi, MPa.

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

Za usporedbu, odredit ćemo fleksibilnost nekih standardnih krivina prema OST 34-42-699-85, pri prekomjernom pritisku R=2,2 MPa i modul E t=2x 10 5 MPa. Rezultate sumiramo u tabeli ispod (Tabela br. 1).

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

gdje: L itd- smanjena dužina ose kompenzatora,

y s- koordinata težišta kompenzatora:

Maksimalni moment savijanja M Max(važi na vrhu kompenzatora):

Gdje N- prepust kompenzatora, prema sl. 1 b):

N=(m + 2)R.

Maksimalni napon u presjeku zida cijevi određuje se formulom:

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

Za savijene laktove, (17)

Za zavarene krivine. (18)

W- moment otpora preseka grana:

Dozvoljeno naprezanje (160 MPa za dilatacije 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 povećava se s povećanjem promjera cjevovoda. Na primjer, za krivinu od 90° - 159x6 OST 34-42-699-85 m 1 ? 2.6; za krivinu 90° - 630x12 OST 34-42-699-85 m 1 = 4,125.

Fig.2. Shema proračuna kompenzator prema RD 10-400-01.

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

Ovdje se postavljaju udaljenosti od ose kompenzatora do fiksnih nosača L 1 i L 2 naslona IN a polazak je određen N. U procesu iteracije, obje jednačine treba postići tako da postanu jednake; uzima se najveća od para vrijednosti = l 2. Zatim se određuje željeni prepust kompenzatora N:

Jednačine predstavljaju geometrijske komponente, vidi sliku 2:

Komponente sila elastičnog otpora, 1/m2:

Momenti inercije oko centralnih ose x, y.

Parametar snage A, m:

[u sk] - dozvoljeni napon kompenzacije,

Dozvoljeni napon kompenzacije [usk] za cjevovode koji se nalaze u horizontalnoj ravni određena formulom:

za cjevovode smještene u okomitoj ravni prema formuli:

gdje je: - nominalno dozvoljeno naprezanje na radnoj temperaturi (za čelik 10G 2S - 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 vitkosti TO R* (9) u formulama za određivanje redukovane dužine l itd(25), koordinate centralnih osa i momente inercije (26), (27), (29), (30), onda će se dobiti potcijenjen (netačan) rezultat, budući da je koeficijent fleksibilnosti TO R* prema (9) veći je od jedan i mora se pomnožiti sa dužinom savijenih krivina. Smanjena dužina savijenih laktova je uvijek veća od njihove stvarne dužine (prema (7)), tek tada će dobiti dodatnu fleksibilnost i sposobnost kompenzacije.

Stoga je za prilagođavanje postupka određivanja geometrijskih karakteristika prema (25) i (30) potrebno koristiti inverznu vrijednost TO R*:

TO R*=1/ K R*.

U dijagramu dizajna na slici 2, oslonci kompenzatora su fiksni ("križevi" se obično koriste za označavanje fiksnih nosača (GOST 21.205-93)). Ovo može potaknuti "kalkulator" da broji 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; udaljenosti treba mjeriti od ovih pokretnih, ali ograničenih nosača za bočno kretanje L 1 , L 2 . Ako ne ograničite poprečna kretanja cjevovoda duž cijele dužine od stacionarnog do fiksna podrška postoji opasnost da dijelovi cjevovoda koji su najbliži kompenzatoru padnu sa svojih nosača. Da bi se ilustrovala ova činjenica, na slici 3 prikazani su rezultati proračuna za temperaturnu kompenzaciju dionica magistralnog cjevovoda DN 800 od čelika 17G 2S dužine 200 m, temperaturna razlika od - 46 C° do 180 C° u programu MSC Nastran. Maksimalno bočno pomeranje centralne tačke kompenzatora je 1.645 m. Dodatnu opasnost od iskakanja sa nosača cevovoda predstavljaju i mogući udari vode. Dakle, odluka o dužinama L 1 , L 2 treba uzimati sa oprezom.

Fig.3. Rezultati proračuna kompenzacijskih naprezanja na dionici cjevovoda DN 800 sa kompenzatorom u obliku slova U pomoću softverskog paketa MSC/Nastran (MPa).

Poreklo prve jednačine u (20) nije sasvim jasno. Štaviše, to nije dimenzionalno ispravno. Uostalom, u zagradama ispod znaka modula dodaju se količine R X I P y(l 4 +…) .

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

da bi, neophodno je da:

Ovo je zaista istina ako stavite

Za poseban slučaj 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 sk].

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

Očigledne prednosti tehnike u odnosu na je njena veća svestranost. Kompenzator Slika 2 može biti asimetričan; normativnost omogućava izvođenje proračuna kompenzatora ne samo za mreže grijanja, već i za kritične cjevovode visokog pritiska, koji se nalaze u registru RosTechNadzora.

Hajde da izvedemo komparativna analiza rezultati proračuna kompenzatora u obliku slova U primjenom metoda, . 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; savijene krivine prema OST 34-42-699-85; kompenzatori se nalaze vodoravno, napravljeni od cijevi sa krznom. obrada;

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

Fig.4. Šema proračuna za komparativnu analizu.

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

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

zaključci

napon toplotnog cevovoda kompenzatora

Analizirajući rezultate proračuna korištenjem dvije različite metode: referentne i normativne, možemo 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 prema i ne prolaze prema dozvoljenim naponima ako su izračunate prema. Najznačajniji uticaj na rezultat ima faktor korekcije m 1 , što povećava napon izračunat formulom za 2 ili više puta. Na primjer, za kompenzator u zadnjem redu tabele br. 2 (iz cijevi 530Ch12) koeficijent m 1 ? 4,2.

Na rezultat utječe i vrijednost dopuštenog naprezanja, koja je za čelik 20 znatno niža.

Općenito, unatoč većoj jednostavnosti, koja je posljedica prisustva manjeg broja koeficijenata i formula, metodologija se pokazuje mnogo rigoroznijom, posebno za cjevovode velikog promjera.

U praktične svrhe, pri proračunu dilatacijskih spojeva u obliku slova U za sisteme grijanja, preporučio bih "mješovitu" taktiku. Koeficijent fleksibilnosti (Karman) i dozvoljeno naprezanje treba odrediti prema standardu, tj. k=1/TO R* i dalje prema formulama (9)h(11); [u sk] - prema formulama (34), (35) uzimajući u obzir RD 10-249-88. „Tijelo“ metode treba koristiti prema, ali bez uzimanja u obzir faktora korekcije m 1 , tj.:

Gdje M Max odrediti prema (15) h (12).

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

Razdaljina b ne možete računati od najbližih susjednih kliznih nosača, već odlučite ograničiti bočne pokrete već na drugom ili trećem klizna podrška, ako se računa od ose kompenzatora.

Koristeći ovu "taktiku", kalkulator "ubija dvije muhe jednim udarcem": a) striktno slijedi regulatornu dokumentaciju, budući da je „telo“ tehnike poseban slučaj. Dokaz je dat gore; b) pojednostavljuje proračun.

Ovome možemo dodati važan faktor uštede: na kraju krajeva, da biste odabrali kompenzator iz cijevi 530Ch12, pogledajte tabelu. br. 2, prema referentnoj knjizi, kalkulator će morati povećati svoje dimenzije za najmanje 2 puta, prema trenutni standard pravi kompenzator se takođe može smanjiti za jedan i po puta.

Književnost

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

2. Voda toplovodne mreže: Referentni vodič za dizajn / I.V. Belyaykina, V.P. Vitaliev, N.K. Gromov et al., ur. N.K. Gromova, E.P. Shubina. - M.: Energoatomizdat, 1988.

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

4. Standardi za proračun čvrstoće cevovoda toplovodne mreže (RD 10-400-01).

5. Standardi za proračun čvrstoće stacionarnih kotlova i cevovoda za paru i toplu vodu (RD 10-249-98).

Objavljeno na Allbest.ru

...

Slični dokumenti

Obračun troškova topline za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom. Određivanje prečnika cevovoda, broja kompenzatora, gubitaka pritiska u lokalnim otporima, gubitaka pritiska duž dužine cevovoda. Odabir debljine izolacije toplinske cijevi.

test, dodano 25.01.2013

Određivanje vrijednosti toplinskog opterećenja područja i godišnju potrošnju toplina. Izbor toplotne snage izvora. Hidraulički proračun toplovodne mreže, izbor mreže i pumpi za dopunu. Proračun toplinskih gubitaka, parne mreže, dilatacijskih spojeva i potpornih sila.

kurs, dodan 07.11.2012

Metode kompenzacije reaktivna snaga V električne mreže. Primjena statičkih kondenzatorskih baterija. Automatski regulatori naizmjenična pobuda sinhronih kompenzatora s poprečnim namotom rotora. Programiranje SC interfejsa.

rad, dodato 09.03.2012

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

teza, dodana 24.11.2010

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

kurs, dodan 22.10.2013

Proračun jednostavnog cjevovoda, metoda primjene Bernoullijeve jednadžbe. Određivanje prečnika cevovoda. Proračun kavitacije usisnog voda. Definicija maksimalna visina podizanje i maksimalni protok tečnosti. Dijagram centrifugalne pumpe.

prezentacija, dodano 29.01.2014

Projektni proračun vertikalnog grijača nizak pritisak sa snopom mesinganih cijevi u obliku slova U prečnika d=160,75 mm. Određivanje površine prijenosa topline i geometrijskih parametara grede. Hidraulički otpor u cevovodu.

test, dodano 18.08.2013

Maksimalni protok kroz hidraulični vod. Vrijednosti kinematičke viskoznosti, ekvivalentne hrapavosti i površini poprečnog presjeka cijevi. Preliminarna procjena režima kretanja fluida na ulaznom dijelu cjevovoda. Proračun koeficijenata trenja.

kurs, 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.

kurs, 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 od 1 m cjevovoda. Analiza prikladnosti izolacije.

Kompenzatori za mreže grijanja. Ovaj članak će raspravljati o odabiru i proračunu kompenzatora za mreže grijanja.

Zašto su potrebni kompenzatori? Počnimo s činjenicom da se pri zagrijavanju bilo koji materijal širi, što znači da se cjevovodi grijaćih mreža produžuju kako se povećava temperatura rashladne tekućine koja prolazi kroz njih. Za nesmetani rad mreže grijanja koriste se kompenzatori koji kompenziraju izduženje cjevovoda pri kompresiji i ekspanziji, kako bi se izbjeglo priklještenje cjevovoda i njihovo naknadno smanjenje pritiska.

Vrijedi napomenuti da da bi se omogućilo širenje i stezanje cjevovoda, nisu dizajnirani samo kompenzatori, već i sistem oslonaca, koji zauzvrat može biti ili "klizni" ili "mrtav". Kako obično u Rusiji regulacija toplotnog opterećenja je kvalitativna - odnosno sa temperaturnim promjenama okruženje, temperatura na izlazu iz izvora topline se mijenja. Zahvaljujući regulacija kvaliteta opskrba toplinom - povećava se broj ciklusa ekspanzije-kompresije cjevovoda. Smanjuje se vijek trajanja cjevovoda, a povećava se rizik od priklještenja. Kvantitativna regulacija opterećenja je sljedeća - temperatura na izlazu izvora topline je konstantna. Ako je potrebno promijeniti toplinsko opterećenje, protok rashladne tekućine se mijenja. U ovom slučaju, metal cevovoda toplotne mreže radi u lakšim uslovima, postoji minimalan broj ciklusa ekspanzije-kompresije, čime se produžava radni vek cevovoda toplotne mreže. Stoga, prije nego što odaberete kompenzatore, njihove karakteristike i količinu, morate odrediti količinu ekspanzije cjevovoda.

Formula 1:

δL=L1*a*(T2-T1) gdje

δL je količina proširenja cjevovoda,

mL1 - dužina ravnog dijela cjevovoda (udaljenost između fiksnih nosača),

ma - koeficijent linearne ekspanzije (za gvožđe jednak 0,000012), m/deg.

T1 - maksimalna temperatura cjevovoda (pretpostavlja se maksimalna temperatura rashladne tekućine),

T2 - minimalna temperatura cjevovod (minimalna temperatura okoline se može prihvatiti), °C

Kao primjer, razmotrimo rješavanje elementarnog problema određivanja količine proširenja cjevovoda.

Zadatak 1. Odredite za koliko će se povećati dužina pravog dijela cjevovoda dužine 150 metara, pod uslovom da je temperatura rashladne tekućine 150 °C, a temperatura okoline grejne sezone-40 °C.

δL=L1*a*(T2-T1)=150*0,000012*(150-(-40))=150*0,000012*190=150*0,00228=0,342 metara

Odgovor: dužina cjevovoda će se povećati za 0,342 metra.

Nakon što odredite količinu istezanja, trebali biste jasno razumjeti kada je dilatacijski spoj potreban, a kada nije potreban. Za jasan odgovor na ovo pitanje potrebno je imati jasan dijagram cjevovoda, s njegovim linearnim dimenzijama i osloncima označenim na njemu. Treba jasno shvatiti da promjena smjera cjevovoda može kompenzirati izduženja, drugim riječima, okretanje sa ukupne dimenzije ne manje od dimenzija kompenzatora, sa ispravan raspored oslonaca, može kompenzirati isto izduženje kao i kompenzator.

I tako, nakon što smo odredili iznos izduženja cjevovoda, možemo pristupiti odabiru kompenzatora, morate znati da svaki kompenzator ima glavnu karakteristiku - to je iznos kompenzacije. Zapravo, izbor broja kompenzatora svodi se na izbor tipa i karakteristike dizajna Za odabir tipa kompenzatora potrebno je odrediti prečnik cijevi toplinske mreže na osnovu propusni opseg dunite u trubu potrebna snaga potrošač toplote.

Tablica 1. Omjer dilatacijskih spojeva u obliku slova U od krivina.

Tabela 2. Izbor broja kompenzatora u obliku slova U na osnovu njihove kompenzacijske sposobnosti.

Zadatak 2 Određivanje broja i veličine kompenzatora.

Za cevovod prečnika DN 100 dužine pravog preseka od 150 metara, pod uslovom da je temperatura nosača 150 °C, a temperatura okoline tokom perioda grejanja -40 °C, odredite broj kompenzatora.bL = 0,342 m (vidi Zadatak 1) Iz tabele 1 i tabele 2 odredimo dimenzije kompenzatora u obliku slova n (sa dimenzijama 2x2 m može kompenzovati 0,134 metra produžetka cjevovoda), potrebno je kompenzirati 0,342 metra, dakle Ncomp = bL/∂x = 0,342/0,134 = 2,55, zaokružiti na najbliži cijeli broj U pravcu povećanja potrebna su 3 kompenzatora dimenzija 2x4 metra.

Trenutno, kompenzatori sočiva postaju sve rašireniji, mnogo su kompaktniji od onih u obliku slova U, međutim, brojna ograničenja ne dopuštaju uvijek njihovu upotrebu. Vijek trajanja kompenzatora u obliku slova U znatno je veći od vijeka trajanja kompenzatora sočiva, zbog loš kvalitet rashladna tečnost. Donji dio Kompenzator sočiva se obično "začepi" muljem, što doprinosi razvoju korozije pri parkiranju metala kompenzatora.