Hydraulisk beregning af damprørledninger til lav- og højtryksdampvarmeanlæg.

Når damp bevæger sig langs sektionens længde, falder dens mængde på grund af tilhørende kondens, og dens densitet falder også på grund af tryktab. Et fald i densitet ledsages af en stigning på trods af delvis kondensering af dampmængden mod slutningen af ​​sektionen, hvilket fører til en stigning i dampbevægelsens hastighed.

I system lavt tryk ved et damptryk på 0,005-0,02 MPa forårsager disse komplekse processer praktisk talt ubetydelige ændringer i dampparametre. Derfor antages dampstrømningshastigheden konstant ved hver sektion, og damptætheden er konstant i alle sektioner af systemet. Under disse to betingelser udføres den hydrauliske beregning af damprørledninger i henhold til det specifikke lineære tryktab baseret på sektionernes termiske belastninger.

Beregningen begynder med forgreningen af ​​damprørledningen med den mest ugunstige placering varmeapparat, som er enheden længst væk fra kedlen.

Til hydraulisk beregning lavtryks damprørledninger brugstabel. 11.4 og 11.5 (se Designerhåndbogen), udarbejdet med en densitet på 0,634 kg / m 3, svarende til et gennemsnitligt overskydende damptryk på 0,01 MPa og en ækvivalent rør ruhed til E = 0,0002 m (0,2 mm). Disse tabeller ligner strukturen til tabellen. 8.1 og 8.2, adskiller sig i værdien af ​​specifikke friktionstab på grund af andre værdier af densitet og kinematisk viskositet af damp samt koefficienten for hydraulisk friktion λ til rør. Varmebelastninger Q, W og damphastighed er inkluderet i tabellerne w, Frk.

I systemer med lav og højt blodtryk for at undgå støj er den maksimale damphastighed indstillet: 30 m / s, når damp og tilhørende kondensat bevæger sig i røret i samme retning, 20 m / s, når de bevæger sig modsat.

Til orientering, når du vælger diameteren på damprørledninger, beregnes, som ved beregningen af ​​vandvarmesystemer, middelværdien af ​​det mulige specifikke lineære tryktab R cf i henhold til formlen

hvor s. s- indledende overtryk af damp, Pa; Σ l damp er den samlede længde af sektionerne af dampledningen til den fjerneste varmeenhed, m.

For at overvinde de modstande, der ikke blev taget i betragtning i beregningen eller indført i systemet under installationen, er der en trykmargen på op til 10% af den beregnede trykforskel tilbage, dvs. summen af ​​lineære og lokale tryktab i hovedsagen designretning skal være omkring 0,9 (s P - p pr).

Efter at have beregnet forgreningen af ​​dampledningen til den mest ugunstige enhed, går de videre til beregningen af ​​grenene af dampledningen til andre varmeenheder. Denne beregning reduceres til at forbinde tryktab i parallelt forbundne sektioner af hoved (allerede beregnet) og sekundær (skal beregnes) grene.

Ved balancering af tryktab i parallelt forbundne sektioner af damprørledninger er en afvigelse på op til 15% tilladt. Hvis det ikke er muligt at matche tryktabet, skal du bruge en gasskive (§ 9.3). Diameteren af ​​hullet i gasspjældskiven d w, mm, bestemmes af formlen

hvor Q uch - varmebelastning sektion, W, ∆p w - overtryk, Pa, der skal kvæles.

Det tilrådes at bruge skiver til at slukke for stort tryk på over 300 Pa.

Beregningen af ​​damprørledninger i høj- og højtrykssystemer udføres under hensyntagen til ændringer i dampens volumen og densitet, når dens tryk ændres og et fald i dampforbrug på grund af tilhørende kondens. I det tilfælde, hvor det indledende damptryk p P er kendt, og det endelige tryk foran varmeindretningerne p PR er indstillet, udføres beregningen af ​​dampledninger før beregningen af ​​kondensatledningerne.

Det gennemsnitlige beregnede dampforbrug på stedet bestemmes af transitstrømmen G for halvdelen af ​​den dampstrøm, der går tabt under tilhørende kondens:

Guch = G ende +0,5 G P.K. ,

Hvor G P.K er den ekstra mængde damp i begyndelsen af ​​sektionen, bestemt af formlen

G P.K = Q tr / r;

r- specifik varme fordampning (kondens) ved damptryk i slutningen af ​​sektionen; Q Tr - varmeoverførsel gennem rørvæggen på stedet; når rørets diameter allerede er kendt; groft taget i henhold til følgende afhængigheder: ved D y = 15-20 mm Q tr = 0.116Q con; ved D y = 25-50 mm Q tr = 0,035Q con; ved D y> 50mm Om tr = 0,023Q ende (Q ende - mængden af ​​varme, der skal leveres til enheden eller til slutningen af ​​dampledningssektionen).

Hydraulisk beregning udføres i henhold til metoden med reducerede længder, som bruges i tilfælde, hvor lineære tryktab er de vigtigste (ca. 80%), og tryktab i lokale modstande er relativt små. Original formel at bestemme tryktabet i hvert afsnit

Ved beregning af lineære tryktab i damprørledninger skal du bruge tabellen. II.6 fra Designer's Handbook, sammensat til rør med en tilsvarende ruhed af den indre overflade k e = 0,2 mm, langs hvilken damp bevæger sig, med en betinget konstant tæthed 1 kg / m 3 [overtryk af en sådan damp er 0,076 MPa, temperatur 116, 2 0 С, kinematisk viskositet 21 * 10-6 m 2 / s]. Tabellen indeholder strømningshastigheden G, kg / t og bevægelseshastigheden ω, m / s, damp. For at vælge rørets diameter i henhold til tabellen beregnes den gennemsnitlige betingede værdi af det specifikke lineære tryktab

hvor ρ cf - gennemsnitlig tæthed damp, kg / m 3, ved dets gennemsnitlige tryk i systemet

0,5 (Rp + R PR); ∆p damp - tryktab i dampledningen fra varmepunkt til den fjerneste (terminal) varmeenhed; p PR er det påkrævede tryk før ventilen på endeindretningen, taget lig med 2000 Pa i mangel af kondensvanddræn bag enheden og 3500 Pa ved anvendelse af et termostatisk kondensatafløb.

Ifølge hjælpetabellen afhænger det gennemsnitlige beregnede dampforbrug betingede værdier af det specifikke lineære tryktab R conv og hastigheden af ​​dampbevægelsen ω konv. Overgangen fra betingede værdier til reelle værdier svarende til dampparametrene i hvert afsnit udføres i henhold til formlerne

hvor pcr.uch er den faktiske gennemsnitlige værdi af damptætheden i området, kg / m 3; bestemt af dets gennemsnitlige tryk i det samme område.

Den faktiske damphastighed bør ikke overstige 80 m / s (30 m / s i et højtrykssystem), når damp og tilhørende kondensat bevæger sig i samme retning og 60 m / s (20 m / s i et højtrykssystem) når de er modsat bevægelse.

Så den hydrauliske beregning udføres med gennemsnittet af damptæthedsværdierne i hver sektion og ikke for systemet som helhed, som det gøres ved de hydrauliske beregninger af vandvarmesystemer og lavtryksdampopvarmning.

Tryktab i lokale modstande, som kun er ca. 20% af de samlede tab, bestemmes gennem deres ækvivalente tryktab langs rørens længde. Svarende til lokale modstande, den ekstra rørlængde findes ved

D B / λ -værdierne er angivet i tabel. Se 11.7 i Designerhåndbogen. Det ses, at disse værdier bør stige med stigende rørdiameter. Faktisk hvis for røret D ved 15 d B / λ = 0,33 m, derefter for rør D ved 50 er de 1,85 m. Disse tal viser rørlængde, hvor friktionstryktabet er lig med det lokale modstandstab med koefficienten ξ = 1,0.

Det samlede tryktab ∆р uch ved hver sektion af damprørledningen, under hensyntagen til den ækvivalente længde, bestemmes af formlen (9.20)

hvor l priv = l + l ækv- den beregnede reducerede længde af sektionen, m, inklusive den faktiske og ækvivalente til lokale modstande af sektionslængden.

For at overvinde de modstande, der ikke blev taget i betragtning ved beregningen i hovedretningerne, tages der en margin på mindst 10% af den beregnede trykforskel. Ved sammenkædning af tryktab i parallelt forbundne sektioner er en afvigelse på op til 15% tilladt, som ved beregning af lavtryksdamprørledninger.

A. A. Filonenko, Direktør for ChTSUP "Steam-systems"

Artiklecyklussen er fokuseret på teknisk support specialister forbundet med design og drift af dampkraftanlæg. De to første publikationer er dedikeret til de grundlæggende begreber forbundet med vanddamp, der er meget udbredt i virksomheder og i kraftindustrien, dets egenskaber og deres indflydelse på driften af ​​dampsystemer ("E&M" nr. 3) og spørgsmålene om kondensatdræning fra dampsatellitter (E&M nr. 4-5).

Dampdistributionssystemer forbinder kedler med alle former for dampforbrugende udstyr fra virksomheden.

Hovedkomponenterne i disse systemer er dampopsamlere kedler, hoveddampledninger, fordelingsmanifold og dampfordelingsrørledninger. Hver af dem udfører visse funktioner, der er iboende i dette system, og bidrager sammen med separatorer og dampfælder til effektiv brug par.

Sump albuer

Et fælles krav for alle dampdistributionssystemer er behovet for en anordning med forskellige intervaller langs længden af ​​bundlinjen på albuerne (fig. 1). De er beregnet til:

1. dræning af kondensat ved tyngdekraften fra damp, der bevæger sig med høj hastighed;
2. akkumuleres kondensat, indtil differenstrykket skubber det gennem dampfælden.

For at kondensatet kan blive fanget af knæudskilleren, skal det være korrekt dimensioneret. En sumpalbue, der er for lille, kan forårsage en indsprøjtningseffekt, hvor trykfaldet på grund af høj damphastighed trækker kondensat fra fælden ind i dampledningen.

I fig. 1 viser funktionsprincippet for bundfældningsknæet og dets standard kredsløb, i fanen. 1 - Anbefalede størrelser af bundfældningsalbuer til damplinjer.

Ris. 1... Sump -albue (a - funktionsprincip; b - diagram til valg af størrelse på sump -albue i henhold til tabel 1)

Diameter dampledninger D, mm	Diameter sump knæ D1, mm	Den mindste længde på albue-bundfældningstanken L, mm
		Varmer op under kontrol	Auto varmer op *
15	15	250	710
20	20	250	710
25	25	250	710
50	50	250	710
80	80	250	710
100	100	250	710
150	100	250	710
200	100	300	710
250	150	380	710
300	150	460	710
350	200	535	710
400	200	610	710
450	250	685	710
500	250	760	760
600	300	915	915

* Automatisk opvarmning forstås som opvarmning af dampledningen, hvor kondensvand tømmes gennem kondensatfælderne ind i kondensatreturledningen og ikke gennem udluftningsniplerne til atmosfæren. I dette tilfælde er det også nødvendigt at observere processen med opvarmning af dampledningen.

Hvis der tilføres damp til opsamlerens midtpunkt, eller hvis samleren ikke har en hældning, anbefales det at anbringe bundfældede albuer på begge sider af kollektoren med dampfælder med en samlet kapacitet svarende til den beregnede. Med en kollektordiameter på op til 100 mm skal diameteren af ​​sumpalbuen D1 være lig med kollektordiameteren. Med en kollektordiameter på mere end 100 mm skal diameteren af ​​bundfældningsalbuen D1 være lig med halvdelen af ​​kollektordiameteren, men ikke mindre end 100 mm.

Steam-netværks opstart består af følgende operationer:

• opvarmning og rensning af dampledninger;
• påfyldning og skylning af kondensatrørledninger;
• forbinder forbrugere.

Inden opvarmningen påbegyndes, er alle ventiler på grenene fra det opvarmede område tæt lukkede. Først opvarmes motorvejen, og grene derefter skiftevis fra den. Små, tyndt forgrenede dampledninger kan opvarmes samtidigt i hele netværket.

I tilfælde af vandhammer reduceres dampforsyningen med det samme, og ved hyppige og stærke påvirkninger stopper den helt, indtil fuldstændig fjernelse kondensat akkumuleret i det fra den opvarmede sektion af dampledningen.

Dampopsamlere

Hovedhovedet i et fyrrum er en særlig type dampledning, der kan modtage damp fra en eller flere kedler. Oftest er det vandret rør stor diameter som er fyldt med damp ovenfra og igen fører dampen til de vigtigste dampledninger. Omhyggelig dræning af manifolden er især vigtig, så enhver overførsel af kedelvand og faste stoffer fjernes, før damp distribueres gennem systemet. Kondensatfælder beregnet til opsamleren skal være i stand til at fjerne store mængder dampskyllede ophobninger umiddelbart efter, at de er dannet. Når du vælger dampfælder, graden af ​​modstand mod hydrauliske stød.

Valg af kondensvandafløb og sikkerhedsfaktor til kedelhuse (kun ved mættet damp)

Den påkrævede gennemløbskapacitet for dampfælder, der er installeret på kedelhoveder, bestemmes næsten altid som værdien af ​​den forventede fjernelse af kedelvand (10% af belastningen forbundet til skærebordet) ganget med en sikkerhedsfaktor på 1,5.

For eksempel er to kedler med en samlet dampkapacitet på 20.000 kg / t forbundet til solfangeren. Derefter skal der installeres et kondensvandafløb med en kapacitet på 20.000 på opsamleren. ti %. 1,5 = 3000 kg / t.

De mest egnede til disse forhold er inverterede flyde dampfælder, der umiddelbart kan fungere i tilfælde af kondensatudbrud, er modstandsdygtige over for vandhammer, klarer forurening og forbliver økonomiske ved meget lave belastninger.

Installation af dampfælder

Hvis dampstrømmen gennem opsamleren kun er i én retning, er det tilstrækkeligt at installere en dampfælde nær udløbet. Hvis der føres damp gennem midterpunktet (fig. 2), eller hvis der er et lignende arrangement af tovejs dampstrøm, skal der installeres dampfælder i hver ende af manifolden.

Ris. 2... Kedelmanifold med multidirektionelle dampstrømme (til manifold med DN< 100 мм, DN колена-отстойника такой же, как у коллектора; для коллектора с DN >100 mm, skal bundfældningens albue være lig med 0,5 DN for kollektoren, men ikke mindre end 100 mm)

Vigtigste dampledninger

For at sikre den normale drift af det udstyr, der leveres af disse dampledninger, skal det være fri for luft og kondens. Ufuldstændig dræning af kondensat fra hoveddampledninger fører ofte til vandhammer og dannelse af flyvende kondensatakkumuleringer, som kan beskadige rørledningsbeslag og andet udstyr.

På grund af tilstedeværelsen af ​​kondensat i dampledningen falder dampens tørhed desuden, hvilket fører til overdreven forbrug.

Under køleprocessen absorberes kondensatet i dampledningen aktivt carbondioxid, der bliver til kolsyre, hvilket fører til accelereret korrosion af rørledninger, fittings og varmevekslere.

Der er to generelt accepterede metoder til opvarmning af hoveddampledninger - kontrolleret og automatisk.

Kontrolleret opvarmning bruges i vid udstrækning til primær opvarmning af rørledninger med stor diameter og / eller lange damprør. Denne metode består i, at afløbsventilerne er helt åbne for fri blæsning til atmosfæren, indtil damp begynder at strømme ind i dampledningen. Ventilerne lukkes ikke, før alt eller størstedelen af ​​det kondensat, der dannes under opvarmning, er fjernet. Efter at have nået driftsmåden overtages kondensatfjernelsen af ​​dampfælderne. I automatisk tilstand varmes kedlen op på en sådan måde, at dampledningerne og alt udstyr eller nogle af dets typer gradvist får tryk og temperatur uden hjælp manuel kontrol eller styring i henhold til den forudindstillede opvarmningstilstand.

Advarsel! Uanset opvarmningsmetoden bør stigningen i metalets temperatur bestemmes af opstartsplanen for at minimere termiske belastninger og forhindre andre skader på systemet.

Valg af dampfælde og sikkerhedsfaktor for hoveddampledninger (kun mættet damp)

Kondensatstrøm i isoleret eller uisolerede rørledninger med kontrolleret eller automatiske metoder opvarmning kan beregnes med formlen:

hvor G K er mængden af ​​kondensat, kg / t;

W T - rørvægt, kg / m(ifølge tabel 2);

L 1 - damplederens samlede længde, m;

med - specifik varme rørledningsmateriale (til stål - 0,12 kcal / (kg. ° С));

t 1 - starttemperatur, ° C;

t 2 - endelig temperatur ° C;

r - latent fordampningsvarme, kcal / kg(ifølge tabellen med dampegenskaber);

h - opvarmningstid, min.

tabel 2... Egenskaber ved rør til beregning af tab for miljøet

Diameter rørledning, tommer	Diameter rørledning, mm	Ydre diameter, mm	Udendørs overflade, m 2 / m	Vægt, kg / m
1/8	6	10,2	0,03	0,49
1/4	8	13,5	0,04	0,77
3/8	10	17,2	0,05	1,02
1/2	15	21,3	0,07	1,45
3/4	20	26,9	0,09	1,90
1	25	33,7	0,11	2,97
1,25	32	42,4	0,13	3,84
1,5	40	48,3	0,15	4,43
2	50	60,3	0,19	6,17
2,5	65	76,1	0,24	7,90
3	80	88,9	0,28	10,10
4	100	114,3	0,36	14,40
5	125	139,7	0,44	17,80
6	150	165,1	0,52	21,20
8	200	219,0	0,69	31,00
10	250	273,0	0,86	41,60
12	300	324,0	1,02	55,60
14	350	355,0	1,12	68,30
16	400	406,0	1,28	85,90
20	500	508,0	1,60	135,00

For hurtigt at bestemme kondensatstrømningshastigheden under opvarmning af hoveddampslangen kan du bruge diagrammet i fig. 3. Den beregnede strømningshastighed skal ganges med 2 (anbefalet sikkerhedsfaktor for alle dampfælder placeret mellem kedlen og enden af ​​dampledningen). Til dampfælder installeret for enden af ​​dampledningen eller foran kontrol og afspærringsventiler som er i lukket position en del af tiden, bør man antage en sikkerhedsfaktor på 3. En omvendt flyde dampfælde anbefales, da den kan dræne forurenende stoffer, kondensudbrud og modstå vandhammer. Selvom det mislykkes, forbliver det normalt i den åbne position.

Ris. 3... Diagram til bestemmelse af mængden af ​​kondensat, der dannes i et 20 m langt rør, når det opvarmes fra 0 ° C til dampmætningstemperaturen

Kondensforbrug under normal drift af damprørledningen (efter opvarmning) bestemmes i henhold til tabellen. 3.

Tabel 3... Kondensatdannelseshastighed i damprørledninger under normal drift, kg / t / m 2

Installation

Uanset opvarmningsmetoden bør bundfældning af albuer og dampfælder installeres på de laveste punkter og steder med naturlig dræning, f.eks .:

• foran de stigende stigninger;
• for enden af ​​de vigtigste damplinjer;
• foran ekspansionsled og knæ;
• før reguleringsventiler og regulatorer.

I fig. 4, 5 og 6 viser eksempler på organisering af afløb fra de vigtigste damprørledninger.

Bøjninger fra hoveddamplinjer

Udløb fra de vigtigste dampledninger er grene af hoveddamplinjen, der leverer damp til det dampforbrugende udstyr. Systemet i disse rørledninger skal konstrueres og ledes på en sådan måde, at det på ethvert tidspunkt forhindrer akkumulering af kondensat.

Valg af dampfælde og sikkerhedsfaktor

Forbruget af kondensat bestemmes ved hjælp af den samme formel som for de vigtigste dampledninger. Den anbefalede sikkerhedsfaktor for grenene af de vigtigste damprørledninger er 2.

Installation

I fig. 7, 8 og 9 viser henholdsvis anbefalede rørsystemer for grenen fra hoveddampledningen til styreventilen, når dens længde er op til 3 m, mere end 3 m, og i tilfælde, hvor styreventilen er placeret under niveauet for hoveddamplinjen.

Et fuldstændigt snavsfilter skal installeres opstrøms for hver reguleringsventil og opstrøms for trykregulatoren, hvis monteret. Der skal installeres en udluftningsventil på filteret samt en omvendt flydefælde. Et par dage efter opstart af systemet skal du kontrollere filternet for at afgøre, om området skal renses for snavs.

Ris. 7... Grenrør med en længde på mindre end 3 m.Hvis der er en omvendt hældning mod forsyningsmanifolden på mindst 50 mm pr. 1 m, er installation af et kondensatafløb ikke nødvendig	Ris. otte... Grenrør længere end 3 m. Der skal installeres en bundfældningsalbue og et kondensvandafløb foran reguleringsventilen. Et filter kan tjene som en bundfældningstank, hvis dets udrensningsrør er lukket til et kondensatafløb med en omvendt flyder. Kondensvandafløbet skal være udstyret med en indbygget kontraventil	Ris. ni... Uanset grenens længde skal der installeres en bundfældningsalbue og en dampfælde opstrøms for reguleringsventilen under dampforsyningsledningen. Hvis spolen (forbrugeren) er placeret over styreventilen, skal der også installeres en damplås på nedstrøms side af styreventilen.

Separatorer

Dampudskillere er designet til at frigive alt kondensat, der dannes i distributionssystemer... Oftest bruges de foran udstyr, hvortil øget tørhed par er af stor betydning. Det anses for nyttigt at installere dem på dampledningerne i den sekundære damp.

Ris. ti... Separator dræning. For en fuldstændig og hurtig dræning af kondensat i kondensvandafløbet er der behov for en fuldboret sumpalbue og en sump

Kondensatdræning fra overophedede damprørledninger

Det ser ud til, at hvis der ikke dannes kondensat i dampledningerne i den overophedede damp, så er det ikke der. Dette er faktisk tilfældet, men kun i tilfælde, hvor temperaturen og trykket i dampledningen har nået driftsparametrene. Indtil dette punkt skal kondensatet fjernes.

Egenskaber og anvendelsesfunktioner for overophedet damp

Den specifikke varme for et stof er den mængde varme, der kræves for at øge temperaturen på 1 kg med 1 ° C. Vandets specifikke varmekapacitet er 1 kcal. ° С, men den specifikke varmekapacitet for overophedet damp afhænger af dets temperatur og tryk. Det falder med stigende temperatur og stiger med stigende tryk.

Overophedet damp produceres normalt i yderligere sektioner af rør installeret inde i kedlen eller i røggasudløbsområdet for at bruge kedlens "tabte" varme samt i en overvarmer, der installeres efter kedlen og tilsluttes dampledning. Skematisk diagram en kedel med en overvarmer er vist i fig. elleve.

Ris. elleve... Ordning kraftværk med overhedning

Overophedet damp har egenskaber, der gør den til en ubelejlig varmebærer til varmeoverførselsprocessen og på samme tid ideel til udførelse mekanisk arbejde og masseoverførsel, det vil sige til transport. I modsætning til mættet damp hænger trykket og temperaturen på den overophedede damp ikke sammen. Når overophedet damp produceres ved samme tryk som mættet damp, stiger dens temperatur og specifikke volumen.

I kedler med høj effektivitet og relativt små tromler er adskillelsen af ​​damp fra vand ekstremt vanskelig. Kombinationen af ​​en lille mængde vand i tromlerne og hurtige ændringer i dampforbruget forårsager et kraftigt fald i volumen og dannelse af dampbobler, hvilket fører til fjernelse af kedelvand. Det kan fjernes ved hjælp af separatorer med dampfælder ved dampgeneratorerne i dampgeneratoren, men dette giver ikke et 100% resultat. Derfor, hvor tør damp er nødvendig, installeres yderligere konvektive bundter af rør i ildkassen. For at fordampe overførslen af ​​vand tilsættes en vis mængde varme til dampen, hvilket skaber en let overophedning, der sikrer, at dampen er helt tør.

Da overophedet damp, der vender tilbage til den mættede tilstand, afgiver meget lidt varme, er det ikke god varmebærer til varmeoverførselsprocessen. For nogle processer, f.eks. Kraftværker, kræves der dog tør damp for at udføre mekanisk arbejde. Uanset typen af ​​kraftværk reducerer overophedet damp mængden af ​​kondensat, når det starter fra en kold tilstand. Overophedning forbedrer også disse enheders ydeevne ved at fjerne kondens i ekspansionsfaserne. Tør damp ved kraftværksudløbet øger turbinebladernes levetid.

I modsætning til mættet damp, der taber varme, kondenserer ikke overophedet damp, derfor kan den transporteres gennem meget lange damprørledninger uden væsentligt tab af varmeindhold til dannelse af kondensat.

Hvorfor dræne overophedede dampsystemer?

Hovedårsagen til installation af dampfælder i overophedede dampsystemer er dannelsen af ​​opstartskondensatstrømme. De kan være meget betydningsfulde pga store størrelser vigtigste dampledninger. Under opstart bruges sandsynligvis manuelle afløbsventiler, da der er tilstrækkelig tid til at åbne og lukke dem. Denne proces kaldes kontrolleret opvarmning. Andre grunde til at installere dampfælder er nødsituationer, såsom tab af overophedningsvarme eller dampbypass, når de muligvis skal udløses på mættet damp. Med disse nødsituationer ingen tid til manuelt at åbne ventiler, så der er brug for dampfælder.

Bestemmelse af kondensatstrømningshastigheden for kondensatfælder i overophedede damprørledninger

Kondensvandstrømmen gennem den overophedede dampdampledning Kondensatafløb varierer over et bredt område: fra maksimum ved opstart til ingen gennemstrømning i driftstilstand. Derfor er det de krav, der skal stilles til enhver form for dampfælde.

Under opstart fyldes meget store dampledninger med kold damp. På dette trin vil de kun indeholde mættet damp ved lavt tryk, indtil temperaturen på dampledningen stiger. Det hæves gradvist lang tid for ikke at udsætte dampledningenes metal for pludselige belastninger. Højt forbrug kondensat i kombination med lavt tryk er indledende betingelser kræver brug af dampkapsler med høj kapacitet. Overophedede dampledninger kræver derefter, at disse overdimensionerede dampfælder fungerer ved meget høje tryk og meget lave strømningshastigheder.

Typiske opstartstrømningshastigheder for kondensat kan groft beregnes ved hjælp af formlen:

hvor W T er rørets vægt, kg / m(ifølge tabel 2);

r - latent fordampningsvarme, kcal / kg;

i er entalpi af overophedet damp ved gennemsnitligt tryk og temperatur i den betragtede opvarmningsperiode, kcal / kg;

i ”er entalpien af ​​mættet damp ved gennemsnitligt tryk i den betragtede opvarmningsperiode, kcal / kg;

0,12 - specifik varme stålrør, kcal / (kg. ° С).

Eksempel

Indledende data

Det er nødvendigt at opvarme en dampledning med en diameter på 200 mm fra en omgivelsestemperatur på 21 ° C til en temperatur på 577 ° C ved et gennemsnitstryk på 8,3 kg / cm 2 g i løbet af den sidste 2-timers periode. på 11 timer. Afstanden mellem dræningsknuderne er 60 m. Rørets masse ifølge tabellen. 2 er 31 kg / m. Således vil massen af ​​et 60 m langt rør være 1860 kg.

Opvarmningen fandt sted i henhold til den tidsplan, der er angivet i tabellen. 4.

Tabel 4... Opvarmningstilstand til overophedede damprørledninger

Periode tid, h	Gennemsnitligt tryk, kg / cm 2 g.	Slut temperatur tidsrum, ° С	Mættet entalpi par I ", kcal / kg	Latent varme af damp dannelse r, kcal / kg	Overophedet entalpi par i, kcal / kg	Antal kondensat, kg / t
0 til 2	0,46	121	643,1	532,1	652,6	42,7
2 til 4	0,97	221	646,3	526,4	695	46,7
4 til 6	4,9	321	658,3	498,9	741,7	53,7
6 til 8	8,3	421	662,7	484,2	790,5	62,6
8 til 11	8,3	577	662,7	484,2	868,1	124,9

De første to timers opvarmning:

I de to andre timer:

Dampforbruget beregnes på samme måde i andre perioder.

For effektivt at fjerne kondensat fra de overophedede damprørledninger er det nødvendigt at vælge størrelsen på bundfældede albuer korrekt, når dampfælderne installeres, og også tage hensyn til anbefalingerne for deres rørføring.

Spørgsmålet opstår, er det nødvendigt at isolere bundfældningsalbuerne, dampfældernes forgreningsrør og selve dampfælderne? Svaret er nej. Hvis isolation ikke er et obligatorisk sikkerhedskrav, skal denne del dampsystem ikke nødvendigt at isolere. Så vil der løbende dannes noget kondens foran fælden og passere igennem den, hvilket forlænger dens levetid.

Overophedede dampfældetyper

Bimetallisk

Den bimetalliske dampfælde er konfigureret til ikke at åbne, før kondensatet er afkølet til under mætningstemperatur. Ved dette tryk forbliver dampfælden lukket, så længe der er damp ved enhver temperatur. Når damptemperaturen stiger, stiger de bimetalliske plades trækkraft, hvilket øger ventilens forseglingskraft. Overophedet damp har en tendens til at øge denne indsats yderligere. Den bimetalliske dampfælde fungerer godt ved høje startbelastninger, og det er derfor godt valg til overophedet damp.

Under drift med overophedet damp kan kondensatafløbet åbne, hvis kondensatet i det afkøler under mætningstemperaturen. Hvis bundfældningens diameter og længde foran dampfælden ikke er passende, kan kondensat strømme tilbage i dampledningen og forårsage skade og rørledningsbeslag og andet udstyr.

Med en omvendt flyder

En fælde i fælden forhindrer damp i at få adgang til udluftningsventilen, forhindrer damp i at slippe ud og sikrer en lang levetid for fælden. Udstødningsventiløverst gør den uigennemtrængelig for fremmede partikler, men lader luft slippe ud. Det håndterer høje startomkostninger og kan tilpasse sig lave driftsomkostninger. De eksisterende vanskeligheder forbundet med dets anvendelse med overophedet damp vedrører behovet for at vedligeholde en vandtætning eller fylde med vand. For at gøre dette er det nødvendigt at bruge dampfælder, der er specielt designet til overophedede dampsystemer, og sikre deres korrekte rørføring.

Det korrekte rør til en omvendt overophedet dampfælde er vist i fig. 6. Ved bestemmelse af dampfældens kapacitet til overophedet damp skal den beregnes for startstrømningshastigheden uden brug af en sikkerhedsfaktor. Kropsmaterialer skal vælges baseret på maksimalt tryk og temperatur inklusive overophedning.

Litteratur

1. Vukalovich MP Termodynamiske egenskaber ved vand og damp. - M.: Statens videnskabelige og tekniske forlag for maskinbygningslitteratur "MASHGIZ", 1955.
2. Filonenko A.A. Damp- og dampkondensatfaciliteter i virksomheden. Fra teori tættere på praksis // Energi og ledelse. - nr. 3. - 2013. - s. 22–25.
3. Filonenko A.A. Damp- og dampkondensatfaciliteter i virksomheden. Fra teori tættere på praksis (fortsættelse) // Energi og ledelse. - nr. 4-5. - 2013. - S. 66–68.

Beregningsformlen er som følger:

hvor:
D - rørledningsdiameter, mm

Q - strømningshastighed, m3 / t

v - tilladt strømningshastighed i m / s

Det specifikke volumen mættet damp ved et tryk på 10 bar er 0,194 m3 / kg, hvilket betyder, at den volumetriske strømningshastighed på 1000 kg / t mættet damp ved 10 bar vil være 1000x0,194 = 194 m3 / t. Det specifikke volumen overophedet damp ved 10 bar og en temperatur på 300 ° C er 0,2579 m3 / kg, og den volumetriske strømningshastighed for den samme mængde damp vil allerede være 258 m3 / t. Således kan det argumenteres for, at den samme rørledning ikke er egnet til transport af både mættet og overophedet damp.

Her er nogle eksempler på pipeline -beregninger til forskellige miljøer:

1. Onsdag - vand. Lad os foretage en beregning ved en volumetrisk strømningshastighed på 120 m3 / t og en strømningshastighed v = 2 m / s.
D = = 146 mm.
Det vil sige, at en rørledning med en nominel diameter på DN 150 er påkrævet.

2. Onsdag - mættet damp. Lad os lave en beregning for følgende parametre: volumetrisk strømningshastighed - 2000 kg / t, tryk - 10 bar ved en strømningshastighed på 15 m / s. Ifølge det specifikke volumen af ​​mættet damp ved et tryk på 10 bar er 0,194 m3 / t.
D = = 96 mm.
Det vil sige, at en rørledning med en nominel diameter på DN 100 er påkrævet.

3. Onsdag - overophedet damp. Lad os lave en beregning for følgende parametre: volumetrisk flow - 2000 kg / t, tryk - 10 bar ved en strømningshastighed på 15 m / s. Det specifikke volumen overophedet damp ved et givet tryk og temperatur, for eksempel 250 ° C, er 0,2326 m3 / t.
D = = 105 mm.
Det vil sige, at en rørledning med en nominel diameter på DN 125 er påkrævet.

4. Medium - kondens. I dette tilfælde har beregningen af ​​rørledningens diameter (kondensatrørledning) en funktion, der skal tages i betragtning i beregningerne, nemlig: det er nødvendigt at tage hensyn til andelen af ​​damp fra losning. Kondensvand, der passerer gennem kondensatafløbet og kommer ind i kondensvandsledningen, læsses (dvs. kondenseret) i det.
Fraktionen af ​​damp fra losning bestemmes af følgende formel:
Dampfraktion fra losning = , hvor

h1 er kondalpens entalpi foran kondensatafløbet;
h2 - entalpi af kondensat i kondensatnetværket ved det tilsvarende tryk;
r er fordampningsvarmen ved det tilsvarende tryk i kondensatnetværket.
Ifølge en forenklet formel bestemmes brøkdelen af ​​damp fra losning som temperaturforskellen før og efter dampfælden x 0,2.

Formlen til beregning af kondensatlinjens diameter vil se sådan ud:

D = , hvor
DR - andel af kondensatudledning
Q - mængde kondensat, kg / t
v "- specifikt volumen, m3 / kg
Lad os beregne kondensatrørledningen til følgende startværdier: dampforbrug - 2000 kg / t med et tryk på 12 bar (entalpi h '= 798 kJ / kg), aflæsset til et tryk på 6 bar (entalpi h' = 670 kJ / kg, specifikt volumen v ”= 0,316 m3 / kg og kondensvarme r = 2085 kJ / kg), strømningshastighed 10 m / s.

Dampfraktion fra losning = = 6,14 %
Mængden af ​​ubelastet damp vil være: 2000 x 0,0614 = 123 kg / t eller
123x0.316 = 39 m3 / t

D = = 37 mm.
Det vil sige, at en rørledning med en nominel diameter på DN 40 er påkrævet.

TILLADELIG FLOWHASTIGHED

Flowhastighedsindikatoren er en lige så vigtig indikator ved beregning af rørledninger. Ved bestemmelse af strømningshastigheden skal følgende faktorer overvejes:

Tryktab. Ved høje strømningshastigheder kan der vælges mindre rørdiametre, men der er et betydeligt tryktab.

Rørledningsomkostninger. Lave strømningshastigheder vil resultere i større rørdiametre.

Støj. Den høje strømningshastighed ledsages af en øget støjeffekt.

Have på. Høje strømningshastigheder (især i tilfælde af kondensat) fører til rør erosion.

Som hovedregel er hovedårsagen til problemer med kondensvanddræning netop den undervurderede diameter på rørledningerne og det forkerte valg af dampfælder.

Efter kondensatafløb, kondensatpartikler, der bevæger sig langs rørledningen med dampens hastighed fra losning, når svinget, rammer væggen i det roterende udløb og akkumuleres på drejningsstedet. Derefter skubbes de langs rørledningerne med høj hastighed, hvilket fører til deres erosion. Erfaringerne viser, at 75% af kondensatlinielækager opstår i rørbøjninger.

For at reducere den sandsynlige forekomst af erosion og dens dårlig indflydelse, er det nødvendigt for systemer med flydende dampfælder til beregningen at tage en strømningshastighed på ca. 10 m / s, og for systemer med andre typer dampfælder - 6-8 m / s. Ved beregning af kondensatrørledninger, hvor der ikke er damp fra losning, er det meget vigtigt at foretage beregninger, som for vandrørledninger med en strømningshastighed på 1,5 - 2 m / s, og i resten skal man tage højde for andelen af ​​damp fra losning.

Tabellen nedenfor viser strømningshastighederne for nogle medier:

onsdag	Muligheder	Flowhastighed m / s
Damp	op til 3 bar	10-15
	3-10 bar	15-20
	10 - 40 bar	20-40
Kondensat	Kondensatfyldte rør
	Condensato- dampblanding	6-10
Foder vand	Sugeledning	0,5-1
	Forsyningsrørledning

Energitab under væskebevægelse gennem rør bestemmes af bevægelsesmåden og arten af ​​rørets indre overflade. Egenskaberne for en væske eller gas tages i betragtning i beregningen ved hjælp af deres parametre: densitet p og kinematisk viskositet v. De samme formler, der bruges til at bestemme hydrauliske tab, både for væske og til damp, er de samme.

Et særpræg ved den hydrauliske beregning af damprørledningen er behovet for at tage hensyn til ændringer i damptætheden ved bestemmelse af de hydrauliske tab. Ved beregning af gasrørledninger bestemmes gastætheden afhængigt af trykket i henhold til tilstandsligningen, der er skrevet for ideelle gasser, og kun for højt tryk(mere end ca. 1,5 MPa), indføres en korrektionsfaktor i ligningen under hensyntagen til afvigelsen af ​​virkelige gassers adfærd fra idealgassernes adfærd.

Når man bruger lovene om ideelle gasser til at beregne rørledninger, gennem hvilke mættet damp bevæger sig, opnås betydelige fejl. Lovene om ideelle gasser kan kun bruges til stærkt overophedet damp. Ved beregning af dampledninger bestemmes damptætheden afhængigt af trykket i henhold til tabellerne. Da damptrykket til gengæld afhænger af hydrauliske tab, udføres beregningen af ​​damprørledninger ved hjælp af successive tilnærmelser. Først indstilles tryktabet i sektionen, damptætheden bestemmes ud fra middeltrykket, og derefter beregnes de faktiske tryktab. Hvis fejlen viser sig at være uacceptabel, foretages genberegning.

Ved beregning af dampnetværk er de givne dampstrømningshastigheder, dets indledende tryk og det nødvendige tryk før installationer, der anvender damp. Lad os overveje metoden til beregning af damprørledninger ved hjælp af et eksempel.

TABEL 7.6. BEREGNING AF LIGGENDE LÆNGDER (Ae = 0,0005 m) Grund nr. I fig. 7.4 Lokal modstand Lokal modstandskoefficient С Ækvivalent længde 1e, m Skydeventil Skydeventil Pakdåse ekspansionsfuger (4 stk.) Split tee (pas) Skydeventil Ekspansionsled (3 stk.) Split tee (pas) Skydeventil Ekspansionsled (3 stk.) Kirteludvidelsesled (2 stk.) 0,5 0,3-2 = 0, bі Split tee (gren) Portventil Kirteludvidelsesled (2 stk.) Split tee (gren) Portventil Pakdåse ekspansionsfuger (1 stk.)

6,61 kg / m3.

(3 stk.) ................................... *......... ............................................... 2,8 -3 = 8,4

Split tee (passage). ... ._________________ 1__________

Værdien af ​​den tilsvarende længde ved 2 £ = 1 ved k3 = 0,0002 m for et rør med en diameter på 325X8 mm i henhold til tabel. 7,2 / e = 17,6 m, derfor den samlede ækvivalente længde for sektionen 1-2: / e = 9,9-17,6 = 174 m.

Den givne længde af sektionen er 1-2: / pr і-2 = 500 + 174 = 674 m.

En varmekilde er et kompleks af udstyr og enheder, ved hjælp af hvilke transformation af naturlige og kunstige arter energi ind termisk energi med de nødvendige parametre for forbrugerne. Potentielle bestande af store naturarter ...

Som et resultat af den hydrauliske beregning af varmeanlægget bestemmes diametrene på alle sektioner af varmeledninger, udstyr og afspærrings- og styreventiler samt tryktabet af kølevæsken på alle elementer i netværket. I henhold til de opnåede værdier af tab ...

I varmeforsyningssystemer fører intern korrosion af rørledninger og udstyr til en reduktion i deres levetid, ulykker og slam af vand med korrosionsprodukter, derfor er det nødvendigt at tilvejebringe foranstaltninger til bekæmpelse af det. Situationen er mere kompliceret ...

Rørledninger til transport af forskellige væsker er en integreret del af anlæg og installationer, hvor arbejdsprocesser relateret til forskellige anvendelsesområder udføres. Ved valg af rør og rørledningens konfiguration er omkostningerne ved både selve rørene og rørledningens beslag af stor betydning. Endelige omkostninger pumpning af mediet gennem rørledningen bestemmes stort set af rørstørrelsen (diameter og længde). Beregningen af ​​disse værdier udføres ved hjælp af specielt udviklede formler, der er specifikke for visse typer udnyttelse.

Et rør er en hul cylinder lavet af metal, træ eller andet materiale, der bruges til at transportere flydende, gasformige og bulkmedier. Vand kan bruges som transportmedium, naturgas, damp, olieprodukter osv. Rør bruges overalt fra forskellige industrier industri og slutter med husholdningsbrug.

Til fremstilling af rør, mest forskellige materialer såsom stål, støbejern, kobber, cement, plast, såsom ABS -plast, PVC, chloreret PVC, polybuten, polyethylen osv.

Hoveddimensionerne på et rør er dets diameter (ydre, indre osv.) Og vægtykkelse, som måles i millimeter eller tommer. Også en sådan værdi som den nominelle diameter eller den nominelle boring bruges - den nominelle værdi af rørets indvendige diameter, også målt i millimeter (angivet med DN) eller tommer (angivet med DN). De nominelle diametre er standardiserede og er hovedkriteriet for valg af rør og fittings.

Korrespondance af nominelle størrelser i mm og tommer:

Et rør med et cirkulært tværsnit foretrækkes frem for andre geometriske sektioner af flere årsager:

• En cirkel har et minimumsforhold mellem omkreds og areal, og når det påføres et rør, betyder det, at med lige båndbredde forbrug af rørmateriale rund form vil være minimal i sammenligning med rør af andre former. Dette indebærer også de lavest mulige omkostninger til isolering og beskyttende belægning;
• Rund tværsnit mest fordelagtigt til at flytte et flydende eller gasformigt medium fra et hydrodynamisk synspunkt. På grund af det mindste mulige indre område af røret pr. Enhed af dets længde opnås minimering af friktion mellem det transporterede medium og røret.
• Den runde form er den mest modstandsdygtige over for indre og ydre tryk;
• Processen med at lave runde rør er ganske enkel og let at udføre.

Rør kan variere meget i diameter og konfiguration afhængigt af formål og anvendelsesområde. Så de vigtigste rørledninger til bevægelse af vand eller olieprodukter kan nå næsten en halv meter i diameter med en ret enkel konfiguration, og varmespoler, der også repræsenterer et rør, har kompleks form med mange vendinger.

Det er umuligt at forestille sig nogen branchegren uden et rørledningsnetværk. Beregningen af ​​et sådant netværk inkluderer valg af rørmateriale, udarbejdelse af en specifikation, der viser data om tykkelse, rørstørrelse, rute osv. Råvarer, mellemprodukter og / eller færdige produkter gennemgår produktionsfaser og bevæger sig mellem forskellige enheder og installationer, der er forbundet med rørledninger og fittings. Korrekt beregning, valg og installation af rørsystemet er nødvendig for en pålidelig implementering af hele processen, hvilket sikrer sikker pumpning af medier samt for at forsegle systemet og forhindre lækager af det pumpede stof i atmosfæren.

Der er ingen enkelt formel og regler, der kan bruges til at vælge en pipeline til enhver mulig applikation og Arbejdsmiljø... I hvert enkelt område af rørledningsapplikationen er der en række faktorer, der kræver overvejelse og kan give betydelig indflydelse til kravene til rørledningen. For eksempel når en håndterer slam, vil en stor rørledning ikke kun øge omkostningerne ved installationen, men også skabe driftsmæssige vanskeligheder.

Typisk vælges rør efter optimering af materiale- og driftsomkostninger. Hvordan større diameter rørledning, det vil sige, at jo højere den oprindelige investering er, jo lavere vil trykfaldet være og følgelig lavere driftsomkostninger. Omvendt vil rørledningens lille størrelse reducere de primære omkostninger ved selve rørene og rørfittings, men en stigning i hastigheden vil medføre en stigning i tab, hvilket vil føre til behovet for at bruge ekstra energi til pumpning af mediet. De fastsatte hastighedsgrænser for forskellige applikationer er baseret på optimale designforhold. Rørledningernes størrelse beregnes ud fra disse standarder under hensyntagen til anvendelsesområderne.

Pipeline design

Ved design af rørledninger lægges følgende grundlæggende designparametre til grund:

• krævet ydelse;
• indgangs- og udgangspunkt for rørledningen;
• sammensætning af mediet, herunder viskositet og specifik tyngdekraft;
• topografiske forhold for rørledningsruten
• maksimalt tilladt driftstryk;
• hydraulisk beregning;
• rørledningsdiameter, vægtykkelse, vægmaterialets trækstyrke;
• nummer pumpestationer, afstanden mellem dem og strømforbruget.

Pipeline pålidelighed

Pålidelighed i rørdesign sikres ved overholdelse af korrekte designkoder. Personaletræning er også en nøglefaktor for at sikre rørledningens lange levetid og dens tæthed og pålidelighed. Permanent eller periodisk overvågning af rørledningens drift kan udføres ved overvågning, regnskab, kontrol, regulering og automatiseringssystemer, personlige styreenheder i produktionen og sikkerhedsanordninger.

Yderligere pipeline dækning

En korrosionsbestandig belægning påføres ydersiden af ​​de fleste rør for at forhindre korrosiv virkning af korrosion udefra. ydre miljø... Ved pumpning af ætsende medier kan der også påføres en beskyttende belægning indre overflade rør. Inden idrifttagning testes alle nye rør beregnet til transport af farlige væsker for fejl og utætheder.

Grundlæggende om beregning af flow i en rørledning

Typen af ​​strømmen af ​​mediet i rørledningen og når det flyder rundt om forhindringer kan være meget forskellig fra væske til væske. En af de vigtige indikatorer er mediets viskositet, kendetegnet ved en sådan parameter som viskositetskoefficienten. Den irske ingeniør-fysiker Osborne Reynolds gennemførte en række eksperimenter i 1880, ifølge hvilke resultaterne var i stand til at udlede en dimensionsløs mængde, der karakteriserede arten af ​​strømmen af ​​et viskøst væske, kaldet Reynolds-kriteriet og betegnet Re.

Re = (v L ρ) / μ

hvor:
ρ er væskens densitet;
v er strømningshastigheden;
L er strømningselementets karakteristiske længde;
μ er den dynamiske viskositetskoefficient.

Det vil sige, at Reynolds -kriteriet karakteriserer forholdet mellem inertiekræfter og viskøse friktionskræfter i en væskestrøm. En ændring i værdien af ​​dette kriterium afspejler en ændring i forholdet mellem disse typer kræfter, hvilket igen påvirker væskestrømmen. I denne henseende er det sædvanligt at skelne mellem tre strømningsregimer afhængigt af værdien af ​​Reynolds -kriteriet. Når Re<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000, observeres et stabilt regime, kendetegnet ved en tilfældig ændring i strømningens hastighed og retning ved hvert af dets individuelle punkter, hvilket i alt giver udligning af strømningshastighederne i hele volumenet. Denne tilstand kaldes turbulent. Reynolds -tallet afhænger af det tryk, pumpen indstiller, mediumets viskositet ved driftstemperatur og størrelsen og formen på det rør, som strømmen passerer igennem.

Flowhastighedsprofil
laminær tilstand	forbigående regime	turbulent regime
Flodens art
laminær tilstand	forbigående regime	turbulent regime

Reynolds -kriteriet er et lighedskriterium for strømmen af ​​et viskøst væske. Det vil sige, med dens hjælp er det muligt at simulere en reel proces i en reduceret størrelse, praktisk til undersøgelse. Dette er ekstremt vigtigt, da det ofte er ekstremt svært og nogle gange endda umuligt at studere væskestrømmenes karakter i virkelige enheder på grund af deres store størrelse.

Beregning af rørledningen. Beregning af rørledningens diameter

Hvis rørledningen ikke er termisk isoleret, det vil sige varmeudveksling mellem det transporterede og miljøet er mulig, så kan strømmen i den ændre sig selv ved en konstant hastighed (strømningshastighed). Dette er muligt, hvis det pumpede medium ved indløbet har en tilstrækkelig høj temperatur og flyder i en turbulent tilstand. Langs rørets længde vil temperaturen på det transporterede medium falde på grund af varmetab til miljøet, hvilket kan medføre en ændring i strømningsregimet til laminar eller overgang. Den temperatur, ved hvilken regimeændringen sker, kaldes den kritiske temperatur. Værdien af ​​væskens viskositet afhænger direkte af temperaturen, derfor bruges en sådan parameter som den kritiske viskositet, svarende til ændringspunktet for strømningsregimet ved den kritiske værdi af Reynolds -kriteriet:

v cr = (v D) / Re cr = (4 Q) / (π D Re cr)

hvor:
v cr - kritisk kinematisk viskositet;
Re cr er den kritiske værdi af Reynolds -kriteriet;
D er rørdiameteren;
v er strømningshastigheden;
Q - forbrug.

En anden vigtig faktor er friktionen mellem rørvæggen og den flydende strøm. I dette tilfælde afhænger friktionskoefficienten stort set af rørvæggens ruhed. Forholdet mellem friktionskoefficienten, Reynolds kriterium og ruhed er fastlagt af Moody -diagrammet, som giver dig mulighed for at bestemme en af ​​parametrene, idet du kender de to andre.

Colebrook-White-formlen bruges også til at beregne friktionskoefficienten for turbulent strømning. Baseret på denne formel er det muligt at bygge grafer, hvorefter friktionskoefficienten er fastlagt.

(√λ) -1 = -2log (2,51 / (Re √λ) + k / (3,71 d))

hvor:
k er rør ruhedskoefficienten;
λ er friktionskoefficienten.

Der er også andre formler til den omtrentlige beregning af friktionstab under trykstrømning af væske i rør. En af de mest anvendte ligninger i dette tilfælde er Darcy-Weisbach-ligningen. Den er baseret på empiriske data og bruges primært i systemmodellering. Friktionstab er en funktion af væskehastigheden og rørets modstandsdygtighed over for væskebevægelse, udtrykt i rørvæggenes ruhedsværdi.

∆H = λ L / d v² / (2 g)

hvor:
ΔH - hovedtab;
λ er friktionskoefficienten;
L er rørafsnittets længde;
d - rørdiameter;
v er strømningshastigheden;
g er tyngdekraftens acceleration.

Tryktabet på grund af friktion for vand beregnes ved hjælp af Hazen-Williams-formlen.

∆H = 11,23 L 1 / C 1,85 Q 1,85 / D 4,87

hvor:
ΔH - hovedtab;
L er rørafsnittets længde;
C er Heisen-Williams ruhedskoefficient;
Q - forbrug;
D er rørdiameteren.

Tryk

Rørledningens driftstryk er det højeste overtryk, der sikrer den specificerede driftstilstand for rørledningen. Beslutningen om rørledningens størrelse og antallet af pumpestationer træffes normalt baseret på rørens driftstryk, pumpekapacitet og omkostninger. Rørledningens maksimale og minimale tryk samt arbejdsmediets egenskaber bestemmer afstanden mellem pumpestationerne og den nødvendige effekt.

Nominelt tryk PN er en nominel værdi, der svarer til arbejdsmediets maksimale tryk ved 20 ° C, ved hvilken kontinuerlig drift af rørledningen med de givne dimensioner er mulig.

Når temperaturen stiger, falder rørets lastkapacitet, ligesom det tilladte overtryk som følge heraf. Pe, zul -værdien angiver det maksimale tryk (g) i rørsystemet, når driftstemperaturen stiger.

Tilladt graf for overtryk:

Beregning af trykfaldet i rørledningen

Beregningen af ​​trykfaldet i rørledningen foretages i henhold til formlen:

∆p = λ L / d ρ / 2 v²

hvor:
Δp er trykfaldet over rørsektionen;
L er rørafsnittets længde;
λ er friktionskoefficienten;
d - rørdiameter;
ρ er densiteten af ​​det pumpede medium;
v er strømningshastigheden.

Transporterede arbejdsmedier

Oftest bruges rør til at transportere vand, men de kan også bruges til at flytte slam, suspensioner, damp osv. I olieindustrien bruges rørledninger til at pumpe en lang række kulbrinter og deres blandinger, som er meget forskellige i kemiske og fysiske egenskaber. Råolie kan transporteres en større afstand fra onshore felter eller offshore olierigge til terminaler, mellempunkter og raffinaderier.

Rørledningerne sender også:

• raffinerede produkter såsom benzin, luftfartsbrændstof, petroleum, dieselolie, fyringsolie osv.;
• petrokemisk råstof: benzen, styren, propylen osv.;
• aromatiske carbonhydrider: xylen, toluen, cumen osv.
• flydende petroleumsbrændstoffer, såsom flydende naturgas, flydende petroleumsgas, propan (gasser ved standardtemperatur og tryk, men flydende ved hjælp af tryk);
• kuldioxid, flydende ammoniak (transporteret som væsker under tryk);
• bitumen og tyktflydende brændstof er for tyktflydende til at transporteres gennem rørledninger, derfor bruges destillatfraktioner af olie til at kondensere disse råvarer og resultere i en blanding, der kan transporteres gennem rørledningen;
• brint (korte afstande).

Kvaliteten af ​​det transporterede medium

De transporterede mediers fysiske egenskaber og parametre bestemmer i høj grad rørledningens design og driftsparametre. Specifik tyngdekraft, komprimerbarhed, temperatur, viskositet, flydepunkt og damptryk er de vigtigste parametre for arbejdsmediet, der skal tages i betragtning.

Væskens vægtfylde er dens vægt pr. Volumenhed. Mange gasser transporteres gennem rørledninger under forhøjet tryk, og når et bestemt tryk er nået, kan nogle gasser endda undergå kondensering. Derfor er kompressionsgraden af ​​mediet en kritisk parameter for design af rørledninger og bestemmelse af kapaciteten.

Temperatur påvirker indirekte og direkte rørledningens ydeevne. Dette kommer til udtryk i, at væsken stiger i volumen efter stigende temperatur, forudsat at trykket forbliver konstant. Et fald i temperaturen kan også påvirke både ydeevnen og den samlede systemeffektivitet. Normalt, når temperaturen af ​​væsken falder, ledsages dette af en stigning i dens viskositet, hvilket skaber yderligere friktionsmodstand langs rørets indervæg, hvilket kræver mere energi til at pumpe den samme mængde væske. Meget viskose medier er følsomme over for ændringer i driftstemperaturer. Viskositet er en væskes modstand mod strømning og måles i centistokes cSt. Viskositet bestemmer ikke kun valg af pumpe, men også afstanden mellem pumpestationer.

Så snart temperaturen på mediet falder under flydepunktet, bliver driften af ​​rørledningen umulig, og flere muligheder tages for at genoptage dets funktion:

• opvarmning af mediet eller isoleringsrørene for at opretholde medietemperaturen over dets flydepunkt;
• ændring i den kemiske sammensætning af mediet, før det går ind i rørledningen;
• fortynding af det transporterede medium med vand.

Typer af hovedrør

Hovedrør er svejset eller sømløst. Sømløse stålrør fremstilles uden langsgående svejsninger med varmebehandlede stållængder for at opnå den ønskede størrelse og egenskaber. Svejset rør fremstilles ved hjælp af flere fremstillingsprocesser. Disse to typer adskiller sig fra hinanden i antallet af langsgående svejsninger i røret og den anvendte type svejseudstyr. Svejset stålrør er den mest almindeligt anvendte type i petrokemiske applikationer.

Hver rørlængde svejses sammen til en rørledning. Også i hovedrørledninger, afhængigt af anvendelsesområdet, anvendes rør fremstillet af glasfiber, forskellige plastmaterialer, asbestcement osv.

Til tilslutning af lige rørpartier samt til overgang mellem rørledningssektioner med forskellige diametre anvendes specialfremstillede forbindelseselementer (albuer, bøjninger, porte).

albue 90 °	bøj 90 °	overgangsgren	forgrening
albue 180 °	bøj 30 °	adapter nippel	tip

Til installation af individuelle dele af rørledninger og fittings bruges specielle forbindelser.

svejset	flangeret	gevind	kobling

Termisk forlængelse af rørledningen

Når rørledningen er under tryk, udsættes hele dens indre overflade for en ensartet fordelt belastning, hvilket forårsager langsgående indre kræfter i røret og yderligere belastninger på endeunderstøtningerne. Temperaturudsving påvirker også rørledningen og forårsager ændringer i rørstørrelsen. Kræfter i en fast rørledning under temperatursvingninger kan overstige den tilladte værdi og føre til overdreven belastning, farlig for rørledningens styrke, både i rørmaterialet og i flangeforbindelserne. Svingninger i temperaturen på det pumpede medium skaber også en temperaturbelastning i rørledningen, som kan overføres til fittings, pumpestationer osv. Dette kan føre til trykaflastning af rørledningssamlinger, fejl i fittings eller andre elementer.

Beregning af rørledningens dimensioner, når temperaturen ændres

Beregningen af ​​ændringen i rørledningens lineære dimensioner med en temperaturændring udføres i henhold til formlen:

∆L = a L ∆t

a - termisk forlængelseskoefficient, mm / (m ° C) (se tabellen nedenfor)
L - rørledningslængde (afstand mellem faste understøtninger), m;
Δt er forskellen mellem max. og min. temperaturen på det overfyldte medium, ° С.

Lineært ekspansionsbord til rør fremstillet af forskellige materialer

De angivne tal er gennemsnitsværdier for de anførte materialer og til beregning af rørledningen fra andre materialer, bør dataene fra denne tabel ikke lægges til grund. Ved beregning af rørledningen anbefales det at anvende den lineære forlængelseskoefficient, der er angivet af rørproducenten i den medfølgende tekniske specifikation eller datablad.

Termisk ekspansion af rørledninger elimineres både ved hjælp af særlige kompensationsafsnit af rørledningen og ved hjælp af kompensatorer, som kan bestå af elastiske eller bevægelige dele.

Kompensationssektioner består af elastiske lige dele af rørledningen, der er vinkelret på hinanden og fastgjort med bøjninger. Med termisk forlængelse kompenseres stigningen i den ene del af bøjningsdeformationen af ​​den anden del på flyet eller af deformationen af ​​bøjning og vridning i rummet. Hvis selve rørledningen kompenserer for termisk ekspansion, så kaldes dette selvkompensation.

Kompensation finder også sted takket være de elastiske bøjninger. En del af forlængelsen kompenseres af bøjningernes elasticitet, den anden del elimineres på grund af de elastiske egenskaber ved materialet i sektionen placeret bag bøjningen. Kompensatorer installeres, hvor det ikke er muligt at anvende kompenserende sektioner, eller når rørledningens selvkompensation er utilstrækkelig.

Ifølge designet og funktionsprincippet er der fire typer kompensatorer: U-formet, linse, bølget, pakkeboks. I praksis bruges ofte flade ekspansionsfuger med L-, Z- eller U-form. I tilfælde af rumlige ekspansionsled er de normalt 2 flade indbyrdes vinkelrette sektioner og har en fælles skulder. Elastiske ekspansionsled er fremstillet af rør eller elastiske skiver eller bælge.

Bestemmelse af den optimale størrelse af rørledningernes diameter

Den optimale rørledningsdiameter kan findes på grundlag af tekniske og økonomiske beregninger. Rørledningens dimensioner, herunder størrelsen og funktionaliteten af ​​de forskellige komponenter, og de betingelser, rørledningen skal fungere under, bestemmer systemets transportkapacitet. Større rørstørrelser er velegnede til højere massestrømningshastigheder, forudsat at de andre komponenter i systemet er korrekt dimensioneret og dimensioneret. Jo længere hovedrørets længde mellem pumpestationerne er, jo større er trykfaldet i rørledningen påkrævet. Desuden kan en ændring i de fysiske egenskaber ved det pumpede medium (viskositet osv.) Også have stor effekt på trykket i ledningen.

Optimal størrelse - Den mindste passende rørstørrelse til en bestemt applikation, omkostningseffektiv i systemets levetid.

Formel til beregning af rørydelse:

Q = (π · d²) / 4 · v

Q er strømningshastigheden for den pumpede væske;
d er rørledningens diameter;
v er strømningshastigheden.

I praksis bruges beregningerne af rørledningens optimale diameter til at anvende værdierne for de optimale hastigheder for det pumpede medium taget fra referencematerialer udarbejdet på grundlag af eksperimentelle data:

Det pumpede medium		Rækkevidden af ​​optimale hastigheder i rørledningen, m / s
Væsker	Kørsel efter tyngdekraften:
	Tyktflydende væsker	0,1 - 0,5
	Væsker med lav viskositet	0,5 - 1
	Overførsel med pumpe:
	Sugeside	0,8 - 2
	Udladningsside	1,5 - 3
Gasser	Naturlige trang	2 - 4
	Lavt tryk	4 - 15
	Højt tryk	15 - 25
Par	Overophedet damp	30 - 50
	Mættet damp under tryk:
	Mere end 105 Pa	15 - 25
	(1 - 0,5) 105 Pa	20 - 40
	(0,5 - 0,2) 105 Pa	40 - 60
	(0,2 - 0,05) 105 Pa	60 - 75

Herfra får vi formlen til beregning af den optimale rørdiameter:

d о = √ ((4 Q) / (π v о))

Q er den angivne strømningshastighed for den pumpede væske;
d er rørledningens optimale diameter;
v er den optimale strømningshastighed.

Ved høje strømningshastigheder bruges normalt rør med en mindre diameter, hvilket betyder et fald i omkostningerne ved køb af rørledningen, dens vedligeholdelses- og installationsarbejde (betegner K 1). Med en stigning i hastigheden er der en stigning i hovedtab på grund af friktion og i lokale modstande, hvilket fører til en stigning i omkostningerne ved pumpning af væske (betegner K 2).

For rørledninger med store diametre vil omkostningerne ved K 1 være højere, og omkostningerne under drift af K 2 er lavere. Hvis vi tilføjer værdierne for K 1 og K 2, får vi de samlede minimumsomkostninger K og den optimale diameter på rørledningen. Omkostningerne K 1 og K 2 i dette tilfælde er angivet i samme tidsperiode.

Beregning (formel) af kapitalomkostninger for en pipeline

K 1 = (m C M K M) / n

m er rørledningens masse, t;
C M - pris på 1 ton, rub / ton;
K M - koefficient, der øger omkostningerne ved installationsarbejde, for eksempel 1,8;
n - levetid, år.

De angivne driftsomkostninger er relateret til energiforbrug:

K 2 = 24 N n dage C E gnidning / år

N - effekt, kW;
n ДН - antal arbejdsdage om året;
С Э - omkostninger for en kWh energi, rubler / kW * t.

Rørledningsstørrelsesformler

Et eksempel på generelle formler til dimensionering af rør uden at overveje mulige yderligere påvirkningsfaktorer som erosion, suspenderede faste stoffer osv.

Navn	Ligningen	Mulige begrænsninger
Væske- og gasstrøm under tryk
Friktionshovedtab Darcy-Weisbach	d = 12 · [(0,0311 · f · L · Q 2) / (h f)] 0,2	Q - volumetrisk strømningshastighed, gal / min; d er rørets indre diameter; hf - tab af friktionshoved; L er rørledningens længde, fødder; f er friktionskoefficienten; V er strømningshastigheden.
Total væskeflowligning	d = 0,64 √ (Q / V)	Q - volumetrisk strømningshastighed, gal / min
Pumpesugeledningens størrelse for at begrænse tab af friktionshoved	d = √ (0,0744 Q)	Q - volumetrisk strømningshastighed, gal / min
Total ligning af gasflow	d = 0,29 √ ((Q T) / (P V))	Q - volumetrisk strømningshastighed, ft³ / min T - temperatur, K P - tryk lb / in² (abs); V - hastighed
Tyngdekraftsflow
Bemanning ligning til beregning af rørdiameter for maksimal strømning	d = 0,375	Q er den volumetriske strømningshastighed; n er ruhedskoefficienten; S er hældningen.
Froude -talforhold mellem inerti og tyngdekraft	Fr = V / √ [(d / 12) · g]	g er tyngdekraftens acceleration; v er strømningshastigheden; L - rørlængde eller diameter.
Damp og fordampning
Ligning til bestemmelse af rørets diameter for damp	d = 1,75 · √ [(B · v_g · x) / V]	W er massestrømmen; Vg er den specifikke mængde mættet damp; x - dampkvalitet; V er hastigheden.

Optimal strømningshastighed til forskellige rørsystemer

Den optimale rørstørrelse vælges blandt betingelserne for minimumsomkostninger til pumpning af mediet gennem rørledningen og udgifter til rør. Dog skal hastighedsgrænserne også overvejes. Nogle gange skal rørledningens størrelse svare til processens krav. Ligeledes er rørets størrelse ofte relateret til trykfaldet. I foreløbige konstruktionsberegninger, hvor tryktab ikke tages i betragtning, bestemmes procesrørledningens størrelse af den tilladte hastighed.

Hvis der er ændringer i strømningsretningen i rørledningen, fører dette til en betydelig stigning i lokale tryk på overfladen vinkelret på strømningsretningen. Denne type stigning er en funktion af væskehastighed, densitet og starttryk. Da hastighed er omvendt proportional med diameter, kræver væsker med høj hastighed særlig opmærksomhed ved dimensionering og konfiguration af rør. Den optimale rørstørrelse, f.eks. For svovlsyre, begrænser væskehastigheden til en værdi, der forhindrer væg erosion i rørbøjningerne og forhindrer dermed beskadigelse af rørstrukturen.

Væskestrøm ved tyngdekraft

Beregning af rørledningens størrelse i tilfælde af et flow, der bevæger sig af tyngdekraften, er ret kompliceret. Bevægelsens art med denne form for flow i røret kan være enfaset (fuldt rør) og tofaset (delfyldning). To-faset strøm opstår, når både væske og gas er til stede i røret.

Afhængigt af forholdet mellem væske og gas samt deres hastigheder kan tofaset strømningsregime variere fra boblende til dispergeret.

boblestrøm (vandret)	slug flow (vandret)	bølgeflow	spredt flow

Drivkraften for væsken ved tyngdekraftens bevægelse tilvejebringes af forskellen i højderne på start- og slutpunkterne, og en forudsætning er placeringen af ​​startpunktet over slutpunktet. Med andre ord bestemmer højdeforskellen forskellen i væskens potentielle energi i disse positioner. Denne parameter tages også i betragtning ved valg af en pipeline. Desuden påvirkes drivkraftens størrelse af trykværdierne ved start- og slutpunktet. En stigning i trykfaldet indebærer en stigning i væskestrømningshastigheden, hvilket igen gør det muligt at vælge en rørledning med en mindre diameter og omvendt.

Hvis slutpunktet er forbundet til et system under tryk, såsom en destillationskolonne, skal det ækvivalente tryk trækkes fra den tilgængelige højdeforskel for at estimere det faktiske effektive differenstryk, der genereres. Hvis udgangspunktet for rørledningen også er under vakuum, skal dens virkning på det samlede differenstryk også tages i betragtning ved valg af rørledningen. Den endelige rørstørrelse udføres ved hjælp af differenstryk under hensyntagen til alle ovenstående faktorer og ikke udelukkende baseret på højdeforskellen mellem start- og slutpunkter.

Varm væskestrøm

Procesanlæg står typisk over for forskellige problemer, når de håndterer varme eller kogende medier. Hovedårsagen er fordampning af en del af den varme væskestrøm, det vil sige faseomdannelsen af ​​væsken til damp i rørledningen eller udstyret. Et typisk eksempel er fænomenet kavitation af en centrifugalpumpe ledsaget af en punktkogning af en væske efterfulgt af dannelse af dampbobler (dampkavitation) eller frigivelse af opløste gasser til bobler (gaskavitation).

Større rør foretrækkes på grund af den reducerede strømningshastighed frem for mindre rørledninger ved en konstant strømningshastighed på grund af den højere NPSH ved pumpens indsugningsledning. Kavitation forårsaget af tab af tryk kan også skyldes pludselige ændringer i strømningsretningen eller reduceret rørledningsstørrelse. Den resulterende damp-gasblanding skaber en hindring for strømningens passage og kan forårsage skade på rørledningen, hvilket gør fænomenet kavitation ekstremt uønsket under rørledningens drift.

Udstyr / instrument Bypass -rørføring

Udstyr og udstyr, især dem, der kan skabe betydelige trykfald, det vil sige varmevekslere, reguleringsventiler osv., Er udstyret med bypass -rørledninger (så processen ikke afbrydes, selv under vedligeholdelsesarbejde). Sådanne rørledninger har normalt 2 afspærringsventiler installeret i installationslinjen og en ventil, der regulerer strømmen parallelt med installationen.

Under normal drift oplever væskestrømmen, der passerer gennem apparatets hovedkomponenter, et yderligere trykfald. Følgelig beregnes udledningstrykket for det, genereret af det tilsluttede udstyr, såsom en centrifugalpumpe. Pumpen vælges baseret på det samlede trykfald på tværs af installationen. Når man bevæger sig gennem bypass, er dette ekstra trykfald fraværende, mens den løbende pumpe leverer den samme kraftstrøm i henhold til dens driftskarakteristika. For at undgå forskelle i strømningskarakteristika mellem apparatet og bypasslinjen anbefales det at bruge en mindre bypassledning med en styreventil til at skabe tryk svarende til hovedenheden.

Prøveudtagningslinje

Normalt tages en lille mængde væske til analyse for at bestemme dens sammensætning. Prøvetagning kan udføres på ethvert trin i processen for at bestemme sammensætningen af ​​råmaterialet, mellemproduktet, det færdige produkt eller simpelthen transporteret stof, såsom spildevand, varmebærer osv. Størrelsen af ​​rørdelen, der udtages, vil normalt afhænge af typen af ​​væske, der analyseres, og placeringen af ​​prøvetagningspunktet.

For eksempel for gasser ved forhøjet tryk er små rørledninger med ventiler tilstrækkelige til at tage det nødvendige antal prøver. Forøgelse af prøvetagningsliniens diameter vil reducere andelen af ​​prøven taget til analyse, men en sådan prøveudtagning bliver vanskeligere at kontrollere. Samtidig er en lille prøvetagningslinje ikke velegnet til analyse af forskellige suspensioner, hvor faste stoffer kan tilstoppe strømningsvejen. Størrelsen af ​​prøvelinjen til analyse af suspensioner er således stort set afhængig af størrelsen af ​​de faste partikler og mediets egenskaber. Lignende konklusioner gælder for viskøse væsker.

Ved dimensionering af prøvetagningslinjen er det almindeligt at overveje:

• egenskaber ved væsken, der skal prøvetages
• tab af arbejdsmiljø under valg;
• sikkerhedskrav under valg;
• brugervenlighed;
• placeringen af ​​prøvetagningspunktet.

Kølevæskecirkulation

Til rør med cirkulerende kølemiddel foretrækkes høje hastigheder. Dette skyldes hovedsageligt, at kølevæsken i køletårnet udsættes for sollys, hvilket skaber betingelser for dannelse af et algholdigt lag. En del af dette algeholdige volumen kommer ind i det cirkulerende kølevæske. Ved lave strømningshastigheder begynder alger at vokse i rørene og gør det efter et stykke tid vanskeligt for kølevæsken at cirkulere eller passere ind i varmeveksleren. I dette tilfælde anbefales en høj cirkulationshastighed for at undgå dannelse af algblokeringer i rørledningen. Typisk findes brugen af ​​stærkt cirkulerende kølevæske i den kemiske industri, som kræver store rørstørrelser og længder for at levere strøm til forskellige varmevekslere.

Tankoverløb

Tanke er udstyret med overløbsrør af følgende årsager:

• undgå væsketab (overskydende væske kommer ind i et andet reservoir frem for at spilde ud af det originale reservoir);
• forhindrer uønskede væsker i at lække ud af tanken;
• opretholdelse af væskeniveauet i tankene.

I alle de førnævnte tilfælde er overløbsrørene designet til den maksimalt tilladte væskestrøm ind i tanken, uanset væskens strømningshastighed ved udløbet. Andre principper for valg af rør ligner udvælgelsen af ​​rørledninger til tyngdekraftsvæsker, det vil sige i overensstemmelse med den tilgængelige lodrette højde mellem start- og slutpunkterne for overløbsrørledningen.

Overløbsrørets højeste punkt, som også er dets udgangspunkt, er ved tilslutningspunktet til tanken (tankoverløbsrør), normalt næsten øverst, og det laveste endepunkt kan være nær afløbsrenden, næsten kl. selve jorden. Overløbslinjen kan dog ende i en højere højde. I dette tilfælde vil det tilgængelige differentialhoved være lavere.

Slamstrøm

I minedriftsindustrien udvindes der normalt malm i områder, der er vanskelige at få adgang til. På sådanne steder er der som regel ingen jernbane- eller vejforbindelse. I sådanne situationer anses den hydrauliske transport af medier med faste partikler som den mest acceptable, herunder i tilfælde af placering af mineforarbejdningsanlæg i en tilstrækkelig afstand. Gyllerørledninger bruges i forskellige industrielle felter til at transportere knuste faste stoffer sammen med væsker. Sådanne rørledninger har vist sig at være de mest omkostningseffektive i sammenligning med andre metoder til transport af faste stoffer i store mængder. Derudover omfatter deres fordele tilstrækkelig sikkerhed på grund af manglen på flere former for transport og miljøvenlighed.

Suspensioner og blandinger af suspenderede faste stoffer i væsker holdes under intermitterende omrøring for at opretholde ensartethed. Ellers sker stratificeringsprocessen, hvor suspenderede partikler, afhængigt af deres fysiske egenskaber, flyder til overfladen af ​​væsken eller sætter sig til bunden. Omrøring opnås gennem udstyr såsom en omrørt tank, mens det i rørledninger opnås ved at opretholde turbulente strømningsforhold.

Et fald i strømningshastigheden under transport af partikler suspenderet i en væske er ikke ønskeligt, da faseseparationsprocessen kan begynde i strømningen. Dette kan føre til blokering i rørledningen og en ændring i koncentrationen af ​​de transporterede faste stoffer i strømmen. Intens blanding i strømningsvolumen lettes af det turbulente strømningsregime.

På den anden side fører overdreven reduktion i rørledningens størrelse også ofte til dens blokering. Derfor er valget af rørledningens størrelse et vigtigt og afgørende trin, der kræver foreløbig analyse og beregninger. Hvert tilfælde skal betragtes individuelt, da forskellige opslæmninger opfører sig forskelligt ved forskellige væskehastigheder.

Rørledning reparation

Under driften af ​​rørledningen kan der forekomme forskellige typer lækager i den, hvilket kræver øjeblikkelig eliminering for at opretholde systemets funktionsdygtighed. Reparationen af ​​hovedrørledningen kan udføres på flere måder. Dette kan enten være udskiftning af et helt rørsegment eller en lille sektion, hvor der er opstået en lækage, eller lappe et eksisterende rør. Men før du vælger nogen reparationsmetode, er det nødvendigt at foretage en grundig undersøgelse af årsagen til lækagen. I nogle tilfælde kan det være nødvendigt ikke kun at reparere, men også at ændre rørets rute for at forhindre gentagne skader.

Det første trin i reparationsarbejdet er at bestemme placeringen af ​​rørsektionen, der kræver indgreb. Afhængigt af rørledningstypen bestemmes der endvidere en liste over det nødvendige udstyr og de nødvendige foranstaltninger til at eliminere lækagen, og indsamlingen af ​​de nødvendige dokumenter og tilladelser udføres, hvis rørdelen, der skal repareres, er placeret på en anden ejer. Da de fleste af rørene er placeret under jorden, kan det være nødvendigt at fjerne en del af røret. Yderligere kontrolleres belægningen af ​​rørledningen for generel tilstand, hvorefter en del af belægningen fjernes til reparationsarbejde direkte med røret. Efter reparationen kan der udføres forskellige verifikationsforanstaltninger: ultralydstestning, farvefejldetektering, magnetisk pulverfejldetektering osv.

Selvom nogle reparationer kræver en fuldstændig nedlukning af rørledningen, er en midlertidig afbrydelse ofte tilstrækkelig til at isolere reparationssektionen eller forberede en bypass. I de fleste tilfælde udføres reparationsarbejde med en fuldstændig nedlukning af rørledningen. Isolering af rørledningssektionen kan udføres ved hjælp af stik eller afspærringsventiler. Ydermere installeres det nødvendige udstyr, og reparationen udføres direkte. Reparationsarbejde udføres i det beskadigede område, frigjort fra mediet og uden tryk. Ved afslutningen af ​​reparationen åbnes propperne, og rørledningens integritet genoprettes.