Beregning af antallet af varme netværk kompensatorer. P-formet kompensator: Beskrivelse, Karakteristika og Størrelser

I termiske netværk er Salontal, P-formede og Bellows (Wavy) kompensatorer udbredt. Kompensatorer skal have en tilstrækkelig kompensationsevne til at opfatte temperaturforlængelsen af \u200b\u200brørledningsafsnittet mellem faste understøtninger, og de maksimale spændinger i radiale kompensatorer bør ikke overstige tilladte (normalt 110 MPa).

Termisk forlængelse af den beregnede pipeline
, mm, bestemt ved formlen

(81)

hvor
- den gennemsnitlige lineære ekspansionskoefficient

(For typiske beregninger kan du tage
),

- Estimeret temperaturforskel bestemt af formlen

(82)

hvor - beregnet temperatur. kølemiddel, o c;

- den beregnede udendørstemperatur til udformning af opvarmning, ca. C;

L er afstanden mellem faste understøtninger, m (se tillæg nr. 17).

Kærens kompensators kompensationsevne reduceres med værdien af \u200b\u200breserven - 50 mm.

Reaktion af kirtlen kompensator- Friktionskraft i kirtelpuden bestemt ved formlen

hvor - driftstryk Kølevæske, MPa;

- Længde lag pakning langs aksen slip kompensator., mm;

- Yderdiameter af dysen af \u200b\u200boliekompensatoren, m;

- Koefficienten for friktion af emballage af metal er taget lig med 0,15.

Ved valg af kompensatorer, deres kompenserende evne og tekniske specifikationer Kan defineres af bilag.

Aksial reaktion af bælgkompensatorerden består af to vilkår:

(84)

hvor - aksial reaktion forårsaget af bølge deformation bestemt ved formlen

(85)

her er L temperaturforlængelsen af \u200b\u200brørledningssektionen, m;

 - Stivheden af \u200b\u200bbølgen, N / M, modtaget af kompensatorens pas

n - antallet af bølger (linser).

- aksial reaktion fra internt tryk, bestemt ved formlen

(86)

her - koefficient afhængigt af geometriske størrelser og tykkelsen af \u200b\u200bbølgevæggen, svarende til gennemsnitlig 0,5 - 0,6;

D og D - henholdsvis de ydre og indre diametre af bølgerne, m;

- Overskydende tryk på kølevæsken, PA.

Ved beregning af selvkompensationhovedopgaven er at bestemme den maksimale spænding af bunden af \u200b\u200bden korte skuldervinkel på ruten, som bestemmes for vinklerne på drejning på 90 o formel

(87)

til hjørner mere end 90 o, dvs. 90 + , ifølge formlen

(88)

hvor L er forlængelsen af \u200b\u200bden korte skulder, m;

l - kort skulderlængde, m;

E - det langsgående elastiske modul, svarende til gennemsnittet for stål 2 · 10 5 MPa;

d - rørets ydre diameter, m;

- forholdet mellem længden af \u200b\u200bden lange skulder til den korte længde.

Ved beregning af vinklerne til selvkompensation skal værdien af \u200b\u200bden maksimale spænding overstige [] \u003d 80 MPa.

Med placering faste understøtninger. Ved hjørnerne af de svingninger, der anvendes til selvkompensation, er det nødvendigt at tage højde for, at mængden af \u200b\u200bvinklen af \u200b\u200bvinklen mellem understøtningerne ikke bør være mere end 60% af den maksimale afstand for retlinetearealer. Det skal også tages i betragtning, at den maksimale rotationsvinkel, der anvendes til selvkompensation, ikke må overstige 130 o.

til. t. n. S. B. Gorunovich, hænder. design Group. UST-ILIMSK CHP

For at kompensere for termiske udvidelser findes den mest distribution i termiske netværk og kraftværker af P-formede kompensatorer. På trods af sine mange ulemper, blandt andet det er muligt at allokere: relativt store dimensioner (behovet for en enhed af kompenserende nicher i opvarmningsnet med kanalpakning) betydelige hydrauliske tab (sammenlignet med kirtlerne og bælgen); P-formede kompensatorer har en række fordele.

Af fordelene kan du først tildele enkelhed og pålidelighed. Desuden studeres denne type kompensatorer mest godt og beskrevet i uddannelsesmæssig og metodologisk og reference litteratur. På trods af dette, ofte i unge ingeniører, der ikke har specialiserede programmer, forårsager beregningen af \u200b\u200bkompensatorer vanskeligheder. Dette skyldes primært en ret kompliceret teori, med tilstedeværelsen af \u200b\u200bet stort antal korrektionskoefficienter og desværre med tilstedeværelsen af \u200b\u200btypografier og unøjagtigheder i nogle kilder.

Nedenfor udført detaljeret analyse. Procedurerne for beregning af den P-formede kompensator for to hovedkilder, hvis formål var at identificere mulige typografier og unøjagtigheder samt sammenligne resultaterne.

Typisk beregning af kompensatorer (figur 1, A)) foreslået af de fleste forfattere ÷ indebærer en procedure baseret på brugen af \u200b\u200bCastilliano-sætningen:

hvor: U. - den potentielle energi i udformningen af \u200b\u200bkompensatoren E. - modul af rørmaterialets elasticitet, J. - Axialt øjeblik af inerti af kompensatorens tværsnit (rør),

;

hvor: s. - Vægtykkelse af fjernelsen,

D N. - udløbets ydre diameter

M. - Bøjningsmoment i kompensatorens tværsnit. Her (fra tilstanden af \u200b\u200bligevægt, fig.1 a)):

M \u003d p y x - p x y + m 0 ; (2)

L. - fuld længde af kompensatoren, J X. - det aksiale øjeblik af kompensatorens inerti, J xy. - centrifugal øjeblik for kompensatorens inerti, S X. - kompensatorens statiske øjeblik.

For at forenkle opløsningen af \u200b\u200bkoordinatets akse, overføres til det elastiske tyngdepunkt (ny akse Xs., Ys.), derefter:

S x \u003d 0, j xy \u003d 0.

Fra (1) vil vi få kraften i elastisk essay P X.:

Flytning kan fortolkes som kompensationskompensator:

; (4)

hvor: α t. - koefficienten for lineær temperaturudvidelse, (1,2x10 -5 1 / hagl til kulstofstål);

t n. - starttemperatur (gennemsnitstemperatur de koldeste fem dage i løbet af de sidste 20 år);

t K. - endelig temperatur ( maksimal temperatur. kølemiddel);

Lek. - længden af \u200b\u200bdet kompenserede område

Analysering af formel (3), det kan konkluderes, at den største vanskelighed forårsager definitionen af \u200b\u200binertiens øjeblik J xs. Desuden er det forud for at beslutte om erstatningens sværhedsgrad (med y S.). Forfatteren foreslår med rimelighed at anvende den omtrentlige, grafiske metode til bestemmelse af J xs.Under hensyntagen til stivhedskoefficienten (lomme) k.:

Den første integral bestemmes i forhold til aksen y., anden i forhold til aksen y S. (Fig.1). Kompensatorens akse trækkes på miliethumenpapir på skalaen. Alle kompensator akse kurve L. opdelt i mange segmenter Δs I.. Afstand fra midten af \u200b\u200bsegmentet til aksen y I. Den måles af en linjal.

Stivhedskoefficient k. Bruges til at bestemme den reducerede længde L prd. Arc element, som altid er mere af sin faktiske længde l G.. I kilden er koefficienten for lomme til buede vandhaner:

; (6)

hvor: - Hiba's karakteristika.

Her: R. - Radius af udløbet.

; (7)

hvor: α - Outletens vinkel (i grader).

Til svejsede og kortsluttede stemplede vandhaner foreslår kilden at bruge andre afhængigheder til at bestemme k.:

hvor: - GIB's karakteristika til svejsede og stemplede vandhaner.

Her: - tilsvarende radius af svejset udløb.

For kraner på tre og fire sektorer α \u003d 15 grader, for en rektangulær to-sektorfjernelse, foreslås det at tage α \u003d 11 grader.

Det skal bemærkes, at i, koefficient k. ≤ 1.

Retreguleringsdokumentet for RD 10-400-01 indeholder følgende fremgangsmåde til bestemmelse af fleksibilitetskoefficienten K p *:

hvor Til R. - fleksibilitetskoefficient uden at tage hensyn til begrænsningen af \u200b\u200bdeformationen af \u200b\u200bslutningen af \u200b\u200brørledningens buede del

Desuden, hvis fleksibilitetskoefficienten er taget til 1,0.

Værdi Til P. Bestemt af formlen:

, (10)

hvor .

Her P. - overskydende indre tryk, MPa; E T. - Modul af elasticitet af materiale med driftstemperatur, MPa.

, (11)

Du kan bevise, at ved fleksibilitetskoefficienten K p * Der vil derfor være flere enheder, når man bestemmer den reducerede dykkelængde af software (7), er det nødvendigt at tage returværdien.

Til sammenligning definerer vi fleksibiliteten af \u200b\u200bnogle standardhaner på OST 34-42-699-85, med overtryk R.\u003d 2,2 MPa og modul E T.\u003d 2x10 5 MPa. Resultaterne vil blive reduceret til nedenstående tabel (tabel nr. 1).

Analyserering af de opnåede resultater kan det konkluderes, at proceduren for bestemmelse af fleksibilitetskoefficienten for RD 10-400-01 giver et mere "strenge" resultat (mindre fjernelsesfleksibilitet), mens der desuden tager højde for det overskydende tryk i rørledningen og Materiale elastisk modul.

Øjeblikket af inerti af den P-formede kompensator (figur 1 b)) i forhold til den nye akse y s j xs Vi definerer som følger:

hvor: L pr. - den reducerede længde af kompensatorens akse

; (13)

y S. - Kompensatorens tyngdepunkt:

Maksimal bøjningsmoment. M max. (Lov på toppen af \u200b\u200bkompensatoren):

; (15)

hvor N. - Afgang af kompensatoren ifølge fig. 1 b):

H \u003d (m + 2) r.

Maksimal spænding I sektionen af \u200b\u200brørets væg bestemmes af formlen:

; (16)

hvor: m 1. - Korrektionskoefficient (lagerforhold) under hensyntagen til stigningen i belastninger på bøjede områder.

Hej! Når de opvarmes, har rørledningerne i varmeforsyningssystemet den ejendom, der skal forlænges. Og hvor meget de vil stige i længden, vil afhænge af deres oprindelige dimensioner, fra det materiale, hvorfra de er lavet, og temperaturen af \u200b\u200bstoffet transporteres gennem rørledningen. I potentialet kan ændringen i lineære dimensioner af rørledninger føre til ødelæggelse af gevind, flange, svejsede led, beskadigelse af andre elementer. Selvfølgelig tages det i betragtning ved udformning af rørledninger, at de er forlænget, når de opvarmes og chokeres, når der opstår lave temperaturer.

Selvkompensation af varmestop og yderligere kompenserende elementer

Der er et fænomen som selvkompensation i varmeforsyningen. Dette forstås at være rørledningens evne uafhængigt, uden hjælp af særlige enheder og enheder, kompensere for ændringerne i størrelsen, der opstår som følge af termisk eksponering på grund af metalets elasticitet og den geometriske form. Selvkompensation er kun mulig, hvis der er bøjninger i rørledningssystemet eller sving. Men ikke altid når du designer og installerer, er det muligt at skabe et stort antal sådanne "naturlige" kompenserende mekanismer. I sådanne tilfælde er det relevant at tænke på at oprette og installere yderligere kompensatorer. De er følgende typer:

P-formet;

lenzovy;

Slures;

Bølget.

Metoder til fremstilling af P-formede kompensatorer

I denne artikel, lad os tale om de P-formede kompensatorer, som i øjeblikket er mest almindelige. Disse produkter, der er dækket af polyethyleneskaller, kan anvendes på de teknologiske rørledninger af alle typer. I det væsentlige er de en af \u200b\u200bmetoderne for selvforsyning - et kort segment skabes af flere bøjninger i form af bogstavet "P", og derefter fortsætter rørledningen med at gå lige. Sådan P-formede strukturer Lavet af hele buede rør, fra segmenter af rør eller vandhaner, der svejses med hinanden. Det vil sige, de gør dem fra det samme materiale, fra det samme mærke blev, at rørene.

Det er mere økonomisk at bøje kompensatorer fra et helt rør. Men hvis den samlede længde af produktet er mere end 9 meter, skal de være lavet af to, tre eller syv dele.

Hvis kompensatoren skal være lavet af to komponent Parts.Sømmen er placeret på den såkaldte afgang.

Tre-inkluderende design forudsætter, at produktet bøjede produktet vil skabe produkter fra et solidt stykke rør, og så er to direkte udledninger forud for det.

Når dele antages at være syv, skal fire af dem være knæene, og de resterende tre er dyser.

Det er vigtigt at huske, at radius af bøjning af vandhanerne under kompensatorernes billet fra direkte dele skal være lig med rørets fire ydre diametre. Dette kan udtrykkes ved hjælp af den følgende enkle formel: R \u003d 4D.

Fra hvor mange dele ikke var blevet fremstillet den beskrevne kompensator, er den svejsede søm altid placeret ved den direkte del af udløbet, som vil være lig med rørets diameter (men mindst 10 centimeter). Der er dog også kølige vandhaner, hvor direkte elementer er fraværende overhovedet - i dette tilfælde kan du flytte væk fra ovenstående regel.

Fordelene og ulemperne ved de pågældende produkter

Kompensatorer denne type Specialister anbefaler at anvende lille diameter for rørledninger - op til 600 millimeter. Plotter i form af store bogstaver "P" på disse rørledninger. Hvis der opstår nogen oscillation, skal du effektivt slukke dem på grund af ændringer i sin position på længdeaksen. Det ser ud til ikke at tillade oscillationerne at "flytte" på varme vedligeholdelsen yderligere. I rørledninger, der kræver en parsing for at rengøre, er P-formede kompensatorer desuden leveret med forbindelsesdele på flangerne.

P-formede produkter er gode, fordi de ikke behøver kontrol under drift. Det adskiller dem fra kirtel type produkter, for hvilke særlige kamre er nødvendige. Men for arrangement P-formede kompensatorer Nogle rum er påkrævet, og i en tæt indbygget by er det ikke altid.

Kompensatoren under overvejelse, selvfølgelig er der ikke kun fordele, men også ulemper. Den mest oplagte af dem er sådan - til fremstilling af kompensatorer, rør er desuden brugt, og de koster penge. Desuden fører installationen af \u200b\u200bdisse kompensatorer til, at den overordnede modstand mod bevægelsen af \u200b\u200bkølevæsken øges. Plus, sådanne kompensatorer skelnes ved betydelige størrelser, og behovet for særlige støtter.

Beregninger for P-formede kompensatorer

I Rusland er parametrene for P-formede kompensatorer stadig ikke standardiseret. De produceres i overensstemmelse med projektets behov og på de data, der i dette projekt er foreskrevet (type, dimensioner, diameter, materiale osv.). Men stadig, bestemmelse af dimensionerne af den P-formede kompensator for NAMAUM, bør det naturligvis ikke være. Særlige beregninger vil hjælpe med at lære de dimensoredimensioner, der vil være tilstrækkelige til at kompensere for deformationer af varmeforsyningen på grund af temperaturforskelle.

Med sådanne beregninger accepteres følgende betingelser som regel:

Pipelinen er lavet af stålrør;

Det flyder vand eller par;

Tryk inde i rørledningen overstiger ikke 16 bar;

temperatur arbejdsmiljø ikke mere end 2000 grader Celsius

kompensatorer er symmetriske, længden af \u200b\u200ben skulder er strengt lig med længden af \u200b\u200bden anden skulder;

Rørledningen er i vandret position;

Rørledningen anvender ikke vindenes tryk og andre belastninger.

Som vi ser, her er taget perfekte betingelserDet gør selvfølgelig de endelige figurer meget betinget og omtrentlig. Men sådanne beregninger gør det stadig muligt at reducere risikoen for skader på rørledningen under drift.

Og en vigtigere tilsætning. Ved beregning af ændringen i rørledningen under påvirkning af varme som grundlag er den største temperatur på det bevægelige vand eller damp taget, og temperaturen omgivendeTværtimod er minimumet fastsat.

Montering af kompensatorer

Indsamle kompensatorer er nødvendige på stativet eller på en helt glat solid platform, som vil være bekvemt at producere svejsning arbejde og pasform. At starte arbejde, du skal helt sikkert anvende fremtiden for P-webstedet og installere Control Beacons for kompensatorelementerne.

Efter kompensatorer er det også nødvendigt at kontrollere deres dimensioner - afvigelsen fra de påtænkte linjer må ikke overstige fire millimeter.

Stedet for P-formede kompensatorer er normalt valgt med højre side Heat Pipelines (hvis du ser fra varmekilden til slutpunktet). Hvis lige der ikke er noget nødvendigt rum, er det muligt (men kun som en undtagelse) for at arrangere afgang for kompensatoren til venstre uden at ændre de generelt beregnede dimensioner. Med denne løsning med uden for vil være placeret omvendt pipeline., og dens størrelser vil være lidt mere end dem, der kræves i henhold til foreløbige beregninger.

Lanceringen af \u200b\u200bkølevæsken skaber altid betydelige spændinger i metalrør. For at klare det, bør den P-formede kompensator i installationsprocessen strækkes til maksimumet - det vil øge effektiviteten. Stretching gøres efter installation og fastsættelse af understøtningerne på begge sider af kompensatoren. Pipelinen med en strækning i zoner af dens svejsning til understøtninger bør forblive strengt fastgjort. P-formede kompensatorer i dag strækker sig med fortælling, jacks og andre lignende enheder. Værdien af \u200b\u200bden foreløbige strækning af kompensationselementet (eller størrelsen af \u200b\u200bdets kompression) bør specificeres i passet på opvarmnings- og projektdokumenterne.

Hvis placeringen af \u200b\u200bde P-formede elementer af grupper på flere rørledninger, som er parallelle, erstattes med en sådan procedure, når røret strækker sig i den "kolde" tilstand. En sådan mulighed indebærer også en særlig procedure for gennemførelse af installationsprocedurer. I dette tilfælde skal kompensatoren først installeres på support og kogeforbindelser.

Men samtidig skal kløften forblive i en af \u200b\u200bkrydset, hvilket vil svare til en given strækning af P-kompensatoren. For at undgå at reducere produktets kompensationskapacitet og forhindre pauser, skal den anvendes til spænding, hvilket vil være fra kompensatorsymmetriens akse i en afstand på 20 til 40 rørdiametre.

Installation af support.

Det er især værd at nævne installationen af \u200b\u200bunderstøtninger til P-kompensatorer. De skal monteres, så rørledningen kun bevæger sig langs længdeaksen og på nogen måde forskelligt. I dette tilfælde vil kompensatoren tage alle de eksisterende langsgående oscillationer.

I dag er det for en P-kompensator nødvendigt at installere mindst tre kvalitet Support. To af dem skal placeres under kompensatorens dele, som er docket med hovedrørledningen (det vil sige under to lodrette sticks af bogstavet "P"). Det er også tilladt at montere støtte på rørledningen nær kompensatoren. Og mellem kanten af \u200b\u200bstøtten og svejsningerne skal være mindst en halv meter. En anden støtte er skabt under kompensatorens bagside (vandret stick i bogstavet "P"), som regel på en særlig suspension.

Hvis varmeindustrien har en skråning, skal sidedelene af de P-formede elementer være placeret strengt med hensyn til niveauet (så skal strålhældningen observeres). I de fleste tilfælde indstilles kompensatorer i form af bogstavet "P" vandret. Hvis kompensatoren er installeret i lodret position nederst nødvendigvis, skal det tilsvarende dræningssystem organiseres.

Hvilke data om kompensatorer skal tages til kabinettets pas?

Ved afslutningen af \u200b\u200binstallationen af \u200b\u200bden P-formede kompensator indføres sådanne oplysninger i varmeoverførselspaset:

Tekniske parametre for kompensator, producent og produktionsår

afstand mellem understøtninger, produceret kompensation og strækværdi;

Temperaturen på den omgivende atmosfære i den periode, hvor arbejdet blev udført og installationsdatoen.

Som for eksempel kompenserende evne P-formetDet har en klar afhængighed af bredden, fra radius af bøjninger og afganger.

Send dit gode arbejde i vidensbasen er simpelt. Brug formularen herunder

Studerende, kandidatstuderende, unge forskere, der bruger videnbasen i deres studier og arbejde, vil være meget taknemmelige for dig.

Sendt af http://www.allbest.ru/

Beregning af P-formede kompensatorer

til. t. n. S.b. Gorunovich,

hænder. Designgruppe UST-ILIMSK CHP

For at kompensere for termiske udvidelser findes den mest distribution i termiske netværk og kraftværker af P-formede kompensatorer. På trods af sine mange ulemper, blandt hvilke det er muligt at allokere: relativt store dimensioner (behovet for en enhed af kompenserende nicher i varmslibning med en kanalpakning) betydelige hydrauliske tab (sammenlignet med kirtlerne og berthonerne); P-formede kompensatorer har en række fordele.

Følgende var en detaljeret analyse af proceduren for beregning af den P-formede kompensator for to hovedkilder, hvis formål var at identificere mulige typografier og unøjagtigheder samt sammenligne resultaterne.

Modelberegningen af \u200b\u200bkompensatorer (figur 1, A)) foreslået af flertallet af forfatterne af H, indebærer en procedure baseret på brugen af \u200b\u200bCastiliano-sætningen:

hvor: U. - den potentielle energi i udformningen af \u200b\u200bkompensatoren E. - modul af rørmaterialets elasticitet, J. - Axialt øjeblik af inerti af kompensatorens tværsnit (rør),

hvor: s. - Vægtykkelse af fjernelsen,

D. n. - udløbets ydre diameter

M. - Bøjningsmoment i kompensatorens tværsnit. Her (fra tilstanden af \u200b\u200bligevægt, fig.1 a)):

M \u003d P. y. X - P. x. Y + M. 0 ; (2)

L. - fuld længde af kompensatoren, J. x. - det aksiale øjeblik af kompensatorens inerti, J. xy. - centrifugal øjeblik for kompensatorens inerti, S. x. - kompensatorens statiske øjeblik.

For at forenkle opløsningen af \u200b\u200bkoordinatets akse, overføres til det elastiske tyngdepunkt (ny akse Xs., Ys.), derefter:

S. x. \u003d 0, j xy. = 0.

Fra (1) vil vi få kraften i elastisk essay P. x.:

Flytning kan fortolkes som kompensationskompensator:

hvor: b. t. - koefficienten for lineær temperaturudvidelse, (1,2x10 -5 1 / hagl til kulstofstål);

t. n. - den oprindelige temperatur (den koldeste temperaturs gennemsnitstemperatur i de sidste 20 år)

t. til - endelig temperatur (maksimal temperatur på kølemiddelet)

L. uch. - længden af \u200b\u200bdet kompenserede område

Analysering af formel (3), det kan konkluderes, at den største vanskelighed forårsager definitionen af \u200b\u200binertiens øjeblik J. xs.Desuden er det forud for at beslutte om erstatningens sværhedsgrad (med y. s.). Forfatteren foreslår med rimelighed at anvende den omtrentlige, grafiske metode til bestemmelse af J. xs.Under hensyntagen til stivhedskoefficienten (lomme) k.:

Den første integral bestemmes i forhold til aksen y., anden i forhold til aksen y. s. (Fig.1). Kompensatorens akse trækkes på miliethumenpapir på skalaen. Alle kompensator akse kurve L. opdelt i mange segmenter DS. jEG.. Afstand fra midten af \u200b\u200bsegmentet til aksen y. jEG. Den måles af en linjal.

Stivhedskoefficienten (Pocket) er beregnet til at vise den eksperimentelt bevist effekt af lokal fladning af tværsnittet af vandhaner under bøjning, hvilket øger deres kompenserende evne. I et reguleringsdokument bestemmes lommenes koefficient af andre empiriske formler end de af B ,. Stivhedskoefficient k. Bruges til at bestemme den reducerede længde L. pRD. Arc element, som altid er mere af sin faktiske længde l. g.. I kilden er koefficienten for lomme til buede vandhaner:

hvor: l - hibin karakteristisk.

Her: R. - Radius af udløbet.

hvor: b. - Outletens vinkel (i grader).

Til svejsede og kortsluttede stemplede vandhaner foreslår kilden at bruge andre afhængigheder til at bestemme k.:

hvor: h. - GIB's karakteristika til svejsede og stemplede vandhaner.

Her: R e er en tilsvarende radius af den svejsede udløb.

For kraner på tre og fire sektorer B \u003d 15 grader, for en rektangulær to-sektorfjernelse, foreslås det at tage B \u003d 11 grader.

Det skal bemærkes, at i, koefficient k. ? 1.

Retreguleringsdokumentet for RD 10-400-01 indeholder følgende fremgangsmåde til bestemmelse af fleksibilitetskoefficienten TIL r.* :

hvor TIL r. - fleksibilitetskoefficient uden at tage hensyn til begrænsningen af \u200b\u200bdeformationen af \u200b\u200bslutningen af \u200b\u200brørledningens buede del O - Koefficient, under hensyntagen til begrænsningen af \u200b\u200bdeformation i enderne af den buede sektion.

Desuden, hvis fleksibilitetskoefficienten er taget til 1,0.

Værdi TIL p. Bestemt af formlen:

Her P. - overskydende indre tryk, MPa; E. t. - Modul af elasticitet af materiale ved driftstemperatur, MPa.

Du kan bevise, at ved fleksibilitetskoefficienten TIL r.* Der vil derfor være flere enheder, når man bestemmer den reducerede dykkelængde af software (7), er det nødvendigt at tage returværdien.

Til sammenligning definerer vi fleksibiliteten af \u200b\u200bnogle standardhaner på OST 34-42-699-85, med overtryk R.\u003d 2,2 MPa og modul E. t.\u003d 2x 10 5 MPa. Resultaterne vil blive reduceret til nedenstående tabel (tabel nr. 1).

Analyserering af de opnåede resultater, det kan konkluderes, at proceduren for bestemmelse af fleksibilitetskoefficienten for RD 10-400-01 giver et mere "strenge" resultat (mindre fleksibilitet i fjernelsen), mens der desuden tager højde for det overskydende tryk i rørledningen og det materielle elastiske modul.

Øjeblikket af inerti af den P-formede kompensator (figur 1 b)) i forhold til den nye akse y. s. J. xs. Vi definerer som følger:

hvor: L. etc - den reducerede længde af kompensatorens akse

y. s. - Kompensatorens tyngdepunkt:

Maksimal bøjningsmoment. M. max. (Lov på toppen af \u200b\u200bkompensatoren):

hvor N. - Afgang af kompensatoren ifølge fig. 1 b):

H \u003d (m + 2) r.

Den maksimale spænding i sektionen af \u200b\u200brørvæggen bestemmes af formlen:

hvor: m. 1 - Korrektionskoefficient (lagerforhold) under hensyntagen til stigningen i belastninger på bøjede områder.

Til buede vandhaner, (17)

Til svejsede vandhaner. (atten)

W. - Momentet for modstand mod åbningsafsnittet:

Den tilladte spænding (160 MPa til kompensatorer fra stål 10g 2c, ST 3SP; 120 MPa til stål 10, 20, ST 2SP).

Jeg vil straks bemærke, at reservekoefficienten (korrektionelle) er ret høj og vokser med en stigning i rørledningsdiameteren. For eksempel til fjernelse af 90 ° - 159x6 OST 34-42-699-85 m. 1 ? 2.6; Til fjernelse af 90 ° - 630x12 OST 34-42-699-85 m. 1 = 4,125.

Fig. 2. Anslået skema. kompensator for RD 10-400-01.

I styredokumentet er beregningen af \u200b\u200bsektionen med den P-formede kompensator, se figur 2, foretaget i henhold til iterative procedure:

Her er givet afstand fra kompensatorens akse for stadig at understøtte L. 1 I. L. 2 ryg I og bestemt ved afrejse N. I betragtning af iterationer i begge ligninger skal det opnås for at være ens; Fra parret af værdier er taget den største \u003d l. 2. Derefter bestemmes den ønskede kompensatorafgang. H:

Ligningerne frembyder geometriske komponenter, se fig. 2:

Komponenter af kræfterne i elastisk essay, 1 / m 2:

Øjeblikke af inerti i forhold til de centrale akser x, y.

Parameter af styrke A, M.:

[SK] - Tilladt kompensationsspænding,

Den tilladte kompensationsspænding [i SC] for rørledninger placeret i vandret plan bestemmes af formlen:

til rørledninger placeret i lodret plan Ifølge formlen:

hvor: - - Nominel tilladelig spænding ved driftstemperatur (for stål 10g 2c - 165 MPa ved 100 ° C. t? 200 °, til stål 20-140 MPa ved 100 ° Ca 200 °).

D. - indre diameter,

Jeg vil gerne bemærke, at forfatterne ikke undgik typografier og unøjagtigheder. Hvis du bruger fleksibilitetskoefficienten TIL r.* (9) i formlerne for at bestemme længden l. etc (25), koordinater for de centrale akser og øjeblikke af inerti (26), (27), (29), (30), så vil det være undervurderet (forkert) resultat, som fleksibilitetskoefficienten TIL r.* Ifølge (9) flere enheder og bør multipliceres på længden af \u200b\u200bbøjet. Den reducerede længde af de bøjede vandhaner er altid større end deres faktiske længde (software (7)), kun da vil de få yderligere fleksibilitet og kompenserende evne.

For at justere proceduren for at bestemme softwareens geometriske egenskaber (25) H (30) er det derfor nødvendigt at bruge den inverse TIL r.*:

TIL r.* \u003d 1 / til r.*.

I beregningsskemaet er fig. 2 i referencen af \u200b\u200bkompensatoren - faste ("kryds" sædvanligt at udpege faste understøtninger (GOST 21.205-93)). Det kan være "regnemaskinen" at tælle afstande L. 1 , L. 2 Fra faste støtter, det vil sige at overveje længden af \u200b\u200bhele kompensationsområdet. I praksis er de tværgående bevægelser af glidende, (bevægelige) understøtninger af rørledningens naboafsnit ofte begrænset; fra disse bevægelige, men begrænset på den tværgående bevægelse af understøtningerne og bør tælle afstand L. 1 , L. 2 . Hvis du ikke begrænser rørledningens tværgående bevægelse langs hele længden fra stationær til den stationære støtte, er der en fare fra støtterne af rørledningsafsnittene nærmest kompensatoren. For at illustrere denne kendsgerning i figur 3 præsenterer resultaterne af beregningen på temperaturkompensationen af \u200b\u200bsektionen af \u200b\u200bhovedrørledning 800 fremstillet af stål 17g 2s med en længde på 200 m, temperaturforskellen fra - 46 ° C til 180 S ° I MSC Nastran-programmet. Den maksimale tværgående bevægelse af kompensatorens centrale punkt er 1,645 m. Mulige HYDROWOODOODS er også en yderligere fare for en pipeline-støtte. Derfor beslutningen om længden L. 1 , L. 2 Forsigtighed bør tages.

Fig. 3. Resultaterne af beregningen af \u200b\u200bkompensation spændinger på DU 800 pipeline sektionen med den P-formede kompensator for MSC / Nastran Software Complex (MPa).

Det er ikke helt klart oprindelsen af \u200b\u200bden første ligning i (20). Desuden er det i størrelse ikke korrekt. Efter alt er i parentes under tegn på modulet værdierne R. h. og P. y.(l. 4 +…) .

Korrektheden af \u200b\u200bden anden ligning i (20) kan bevises som følger:

for at du skal:

Det er virkelig så hvis sætte

Til en privat sag L. 1 \u003d L. 2 , R. y.=0 Ved anvendelse af (3), (4), (15), (19), kan komme til (36). Det er vigtigt at overveje, at i systemet med betegnelser i y \u003d y. s..

Til praktiske beregninger vil jeg bruge den anden ligning i (20) i en mere velkendt og bekvem form:

hvor en 1 \u003d a [SK].

Især når L. 1 \u003d L. 2 , R. y.=0 (Symmetrisk kompensator):

De indlysende fordele ved metoden sammenlignet med er dens store alsidighed. Kompensatoren Fig. 2 kan være asymmetrisk; Regulatory giver dig mulighed for at beregne kompensatorer ikke kun af varmenetværk, men også af ansvarlige rørledninger højt trykBeliggende i Rostechnadzors Register.

Lad os bruge sammenlignende analyse Resultaterne af beregningen af \u200b\u200bP-formede kompensatorer ifølge fremgangsmåderne ,. Lad os angive følgende kildedata:

a) For alle kompensatorer: Materiale - Stål 20; P \u003d 2,0 MPa; E. t.\u003d 2x 10 5 MPa; T? 200 °; LOADING - Forstræk; Dæk bøjet på OST 34-42-699-85; Kompensatorer er placeret vandret, fra rør med pels. forarbejdning;

b) den beregnede ordning med geometrisk notation i fig. 4;

Fig. 4. Anslået ordning for sammenlignende analyse.

c) Størrelser af kompensatorer Vi vil reducere til tabel nr. 2 sammen med resultaterne af beregninger.

Dæk og rør af kompensatoren, D n H, mm	Størrelse, se fig.4	Forstrækning, m	Maksimal spænding, MPa	Tilladelig spænding, MPa
					del	del	del	del

Konklusioner

kompensator termisk rørspænding

Analyserering af resultaterne af beregningerne på to forskellige metoder: reference og regulatorisk - det kan konkluderes, at i trods af at begge teknikker er baseret på samme teori, er forskellen i resultaterne meget signifikant. De valgte størrelser af kompensatorer "passerer reserven", hvis de beregnes af og ikke passere gennem de tilladte belastninger, hvis softwaren beregnes. Den væsentligste indvirkning på resultatet af software producerer en korrektionskoefficient m. 1 som øger den beregnede spænding beregnet ved formlen 2 eller flere gange. For eksempel for kompensatoren i fanen sidste linje. Nr. 2 (fra røret 530H12) koefficienten m. 1 ? 4,2.

Den har en indvirkning på resultatet og størrelsen af \u200b\u200bden tilladte spænding, som for stål 20 er signifikant lavere.

Generelt, på trods af den større enkelhed, der er forbundet med tilstedeværelsen af \u200b\u200ben mindre koefficient og formler, viser teknikken sig meget mere streng, især hvad angår rørledninger af stor diameter.

Til praktiske formål ved beregningen af \u200b\u200bP-formede kompensatorer til opvarmningsnetværk vil jeg anbefale "blandet" taktik. Fleksibilitetskoefficienten (lommen) og den tilladte spænding bør bestemmes af standarden, dvs. k \u003d 1 /TIL r.* og videre med formlerne (9) H (11); [SK] - ifølge formlerne (34), (35) under hensyntagen til RD 10-249-88. "Body" -teknikkerne skal anvendes af, men med undtagelse af korrektionskoefficienten m. 1 , dvs.

hvor M. max. Bestemme på (15) h (12).

Mulig asymmetri af kompensatoren, som tages i betragtning i en, kan forsømmes, da de bevægelige understøtninger i praksis installeres ganske ofte, er asymmetri tilfældigt og væsentlig indflydelse. Det udøver ikke af resultatet.

Afstand b. Du kan tælle ikke fra de nærmeste tilstødende glidestøtter, men at beslutte om begrænsningen af \u200b\u200btværgående bevægelser allerede på anden eller den tredje glidende støtteHvis du regner med kompensatorens akse.

Brug af denne "taktik" beregning "dræber to harer på én gang": a) nøje følger regulatorisk dokumentation, T. til. "Body" -teknikken er et specielt tilfælde. Beviset er angivet ovenfor; b) Forenkler beregningen.

Du kan tilføje en vigtig faktor for besparelser til dette: at vælge en kompensator fra røret 530H12, se tabel. №2, Ifølge mappen skal den calculatoriske nødt til at øge sine dimensioner mindst 2 gange, alt efter gyldig standard. Denne kompensator kan også reduceres en og en halv gange.

Litteratur

1. Elizarov d.p. Termiske kraftværkerinstallationer. - m.: EnergoisDat, 1982.

2. Vand varme netværk: Referencehåndbog på design / i.v. Belyykina, V.P. Vitalev, n.k. Torden og andre, ed. N.k. GROMOVA, E.P. Schubin. - m.: EnergoatomizDat, 1988.

3. Sokolov e.ya. Varme og termiske netværk. - m.: EnergoisDat, 1982.

4. Beregningsstandarder for styrken af \u200b\u200bvarme netværksrørledninger (RD 10-400-01).

5. Beregningsstandarder for styrken af \u200b\u200bstationære kedler og dampledninger og varmt vand (RD 10-249-98).

Indsendt på Allbest.ru.

...

Lignende dokumenter

Beregning af varmekostnader til opvarmning, ventilation og varmt vandforsyning. Bestemmelse af rørledningsdiameteren, antallet af kompensatorer, trykforløb i lokale modstande, trykforløb langs rørledningens længde. Valget af varmeisoleringstykkelse af varmeledningerne.

undersøgelse, tilføjet 01/25/2013

Bestemmelse af størrelsen af \u200b\u200bvarmebelastningerne i regionen og Årlig udgift Varm. Udvælgelse af termisk strømkilde. Hydraulisk beregning af det termiske netværk, udvælgelse af netværk og foderpumper. Beregning af termiske tab, dampnetværk, kompensatorer og bestræbelser på at støtte.

kursusarbejde, tilføjet 11.07.2012

Metoder til kompensation reaktiv magt i elektriske netværk. Brugen af \u200b\u200bstatiske kondensatorer batterier. Automatiske regulatorer Siggute excitation af synkron kompensatorer med tværgående rotorvikling. Programmeringsinterface sc.

afhandling, tilføjet 03/29/2012

Grundlæggende principper for kompensation af reaktiv effekt. Evaluering af effekten af \u200b\u200bkonverteringsanlæg på et industrielt strømforsyningsnetværk. Udvikling af den funktionelle algoritme, strukturelle og koncept Thyristor kompensatorer af reaktive effekt.

afhandling, tilføjet 24.11.2010

Bestemmelse af varmefluxer til opvarmning, ventilation og varmt vandforsyning. Bygning temperatur Grafisk. Regulering af varmebelastning ved opvarmning. Beregning af kompensatorer og termisk isolering, hovedvarer af et to-rørvandsnetværk.

kursusarbejde, tilføjet 10/22/2013

Beregning af en simpel pipeline, metoden til brug af Bernoulli-ligningen. Bestemmelse af rørledningens diameter. Cavitational beregning af sugelinjen. Definition maksimal højde Løft og maksimal væskestrømning. Skema af centrifugalpumpen.

præsentation, tilføjet 01/29/2014

Designberegning af lodrette varmeapparat lavt tryk Med en flok U-formede messingrør med en diameter D \u003d 160,75 mm. Bestemmelse af varmeveksling overflade og geometriske stråleparametre. Hydraulisk modstand af in-pipe-banen.

undersøgelse, tilføjet 08/18/2013

Maksimal strømning gennem den hydrauliske rute. Værdierne for kinematisk viskositet, tilsvarende ruhed og område af rørkrydsning. Forvurdering af væskebevægelsestilstand ved indgangssektionen af \u200b\u200brørledningen. Beregning af friktionskoefficienter.

kursusarbejde, tilføjet 26.08.2012

Anvendelse i strømforsyningssystemer Automatiseringsanordninger af elsystemer: Synkronkompensatorer og elmotorer, rotationshastighedsregulatorer. Beregning af kortslutningsstrømme; Beskyttelse af forsyningsledningen af \u200b\u200bstrømoverførsler, transformatorer og motorer.

kursusarbejde, tilføjet 23.11.2012

Bestemmelse af den ydre diameter af isoleringen af \u200b\u200bstålrørledningen med installeret temperatur. ekstern overflade, temperatur på den lineære varmeoverføringskoefficient fra vand til luft; Varmt tab med 1 M pipeline. Analyse af isolationens egnethed.

Beregning af den P-formede kompensator ligger i definitionen mindste størrelser. kompensator tilstrækkelig til at kompensere temperatur deformationer Pipeline. Udfyld ovenstående formular, du kan beregne kompensationsevnen for den P-formede kompensator for de angivne dimensioner.

Algoritmen for dette online-program er baseret på metoden til beregning af den P-formede kompensator givet af referencebogen "Design af termiske netværk", der redigeres af A. A. Nikolaev.

Den maksimale spænding i referencekompensatoren anbefales at blive taget i området fra 80 til 110 MPa.

Det optimale forhold mellem kompensatorafgangen til rørets ydre diameter anbefales at blive taget i H / DN \u003d (10-40), mens kompensatorens afgang i 10DN svarer til DN350-rørledningen og afgang i 40DN - DN15-rørledningen.

Det optimale forhold mellem kompensatorbredden til dets afgang anbefales at blive taget i L / H \u003d (1 - 1,5) området, selvom andre værdier kan accepteres.

Hvis kompensation for beregning af termiske forlængelser kræver en kompensator også store størrelser.Det er muligt at erstatte det med to mindre kompensatorer.

Ved beregning af termiske forlængelser af rørledningen skal kølemiddelets temperatur foretages maksimum, og temperaturen af \u200b\u200bden omgivende rørledning er minimum.

Følgende begrænsninger vedtaget i beregningen:

Pipeline fyldt med vand eller damp
Pipeline lavet fra stålrør
Maksimumstemperaturen på arbejdsmediet overstiger ikke 200 ° C
Maksimalt tryk i rørledningen overstiger ikke 1,6 MPa (16 bar)
Kompensatoren er installeret på en vandret pipeline
Kompensatoren er symmetrisk, og dens skuldre af samme længde
Faste understøtninger betragtes som helt stive.
Rørledningen oplever ikke vindtryk og andre belastninger
Modstanden af \u200b\u200bfriktionskræfterne i bevægelige understøtninger under termisk forlængelse tages ikke i betragtning
Hveps glat

Det anbefales ikke at placere faste understøtninger i en afstand på mindre end 10DN fra den P-formede kompensator, da transmissionen af \u200b\u200bpumpen til den reducerer fleksibiliteten.

Plots af rørledningen fra faste understøtninger til den P-formede kompensator anbefales at tage samme længde. Hvis kompensatoren ikke findes i midten af \u200b\u200bsektionen A, skiftes mod en af \u200b\u200bde faste understøtninger, så stiger kræfterne i den elastiske deformation og spændingsspænding med ca. 20-40% i forhold til de værdier, der opnås for kompensatoren placeret i midten.

For at øge kompensationsevnen anvendes den foreløbige strækning af kompensatoren. Når du installerer, oplever kompensatoren bøjningsbelastning, opvarmning tager en ubalanceret tilstand, og ved en maksimal temperatur kommer i spændingen. Forstrækning af kompensatoren med mængden af \u200b\u200blige halvdelen af \u200b\u200bden termiske forlængelse af rørledningen giver dig mulighed for at øge sin kompenserende evne til at fordoble.

Anvendelsesområde

P-formede kompensatorer bruges til at kompensere temperaturforlængelse. Rør på de udvidede direkte områder, hvis kapaciteten i pipeline selvkompensation på grund af omdrejning af det termiske netværk - nej. Manglen på kompensatorer på stiftfaste rørledninger med variabel temperatur på arbejdsmediet vil føre til en stigning i spændinger, der kan deformere og ødelægge rørledningen.

Fleksible kompensatorer anvendes

Til overhead strip For alle diametre af rør, uanset afkølingsmiddelets parametre.
Når du lægger i tunnelkanaler og fælles samlere på rørledninger fra DN25 til DN200 ved et tryk på kølevæsken til 16 bar.
Til brudsløs stribe For rør med en diameter fra DN25 til DN100.
Hvis arbejdsmediumets maksimale temperatur overstiger 50 ° C

Værdighed