Lowածր եւ բարձր ճնշման գոլորշու ջեռուցման համակարգերի գոլորշու խողովակաշարերի հիդրավլիկ հաշվարկ:
Երբ գոլորշին շարժվում է հատվածի երկայնքով, դրա քանակը նվազում է հարակից խտացման պատճառով, և դրա խտությունը նույնպես նվազում է ճնշման կորստի պատճառով: Խտության նվազումը ուղեկցվում է ավելացումով, չնայած մասնակի խտացման, գոլորշու ծավալին դեպի հատվածի վերջ, ինչը հանգեցնում է գոլորշու շարժման արագության բարձրացման:
Համակարգում ցածր ճնշում 0.005-0.02 ՄՊա գոլորշու ճնշման դեպքում այս բարդ գործընթացները գործնականում աննշան փոփոխություններ են առաջացնում գոլորշու պարամետրերում: Հետևաբար, գոլորշու հոսքի արագությունը յուրաքանչյուր հատվածում ենթադրվում է հաստատուն, իսկ գոլորշու խտությունը հաստատուն է համակարգի բոլոր հատվածներում: Այս երկու պայմաններում գոլորշու խողովակաշարերի հիդրավլիկ հաշվարկն իրականացվում է ըստ հատուկ գծային ճնշման կորստի ՝ հիմնվելով հատվածների ջերմային բեռների վրա:
Հաշվարկը սկսվում է ամենաանբարենպաստ դիրքով գոլորշու խողովակաշարի ճյուղից ջեռուցիչ, որը կաթսայից ամենահեռու սարքն է:
Համար հիդրավլիկ հաշվարկցածր ճնշման գոլորշի խողովակաշարերում օգտագործվում է սեղան: 11.4 և 11.5 (տես Դիզայների ձեռնարկ), կազմված 0.634 կգ / մ 3 խտությամբ, որը համապատասխանում է 0.01 ՄՊա գոլորշու միջին ավելցուկային ճնշմանը և E = 0.0002 մ (0.2 մմ) համարժեք խողովակի կոշտությանը: Այս աղյուսակները կառուցվածքով նման են սեղանին: 8.1 և 8.2, տարբերվում են հատուկ շփման կորուստների արժեքից `գոլորշու խտության և կինեմատիկական մածուցիկության այլ արժեքների, ինչպես նաև հիդրավլիկ շփման գործակիցի պատճառով λ խողովակների համար: ,Երմային բեռներ Q, W և գոլորշու արագությունը ներառված են աղյուսակներում w, մ / վ
Systemsածր և բարձր արյան ճնշումաղմուկից խուսափելու համար գոլորշու առավելագույն արագությունը սահմանվում է `30 մ / վրկ, երբ գոլորշին և դրա հետ կապված կոնդենսատը խողովակի մեջ շարժվում են նույն ուղղությամբ, 20 մ / վրկ, երբ նրանք շարժվում են հակառակ ուղղությամբ:
Կողմնորոշման համար գոլորշի խողովակաշարերի տրամագիծ ընտրելիս հաշվեք, ինչպես ջրի ջեռուցման համակարգերի հաշվարկում, հնարավոր հատուկ գծային ճնշման կորստի միջին արժեքը R cf ըստ բանաձևի
որտեղ p p- գոլորշու նախնական գերճնշում, Pa; Ս լգոլորշին գոլորշու գծի հատվածների ընդհանուր երկարությունն է մինչև ամենահեռավոր ջեռուցման սարքը, մ.
Հաշվարկի ընթացքում հաշվի չառնված կամ դրա տեղադրման ընթացքում համակարգ ներմուծված դիմադրությունները հաղթահարելու համար մնացել է հաշվարկված ճնշման տարբերության մինչև 10% ճնշումը, այսինքն `գծային և տեղային ճնշումների կորուստների գումարը հիմնականում նախագծման ուղղությունը պետք է լինի մոտ 0,9 (p P - p pr):
Գոլորշու գծի ճյուղը ամենաանբարենպաստ սարքին հաշվարկելուց հետո անցնում են գոլորշու գծի ճյուղերի հաշվարկին դեպի այլ ջեռուցման սարքեր: Այս հաշվարկը կրճատվում է հիմնական (արդեն հաշվարկված) և երկրորդական (հաշվարկվող) ճյուղերի զուգահեռաբար միացված հատվածներում ճնշման կորուստների միացման համար:
Գոլորշի խողովակաշարերի զուգահեռ միացված հատվածներում ճնշման կորուստները հավասարակշռելիս թույլատրելի է մինչև 15% անհամապատասխանություն: Եթե անհնար է համապատասխանել ճնշման կորուստներին, օգտագործեք շնչափող լվացող մեքենա (§ 9.3): Շնչափող լվացքի մեքենայի անցքի տրամագիծը d w, մմ, որոշվում է բանաձևով
որտեղ Q - ջերմային բեռհատված, W, wр w - ավելորդ ճնշում, Pa, որը պետք է սեղմվի:
.Անկալի է օգտագործել լվացքի մեքենաներ `300 Պա -ն գերազանցող ավելորդ ճնշումը մարելու համար:
Բարձր և բարձր ճնշման համակարգերի գոլորշու խողովակաշարերի հաշվարկը կատարվում է `հաշվի առնելով գոլորշու ծավալի և խտության փոփոխությունները, երբ դրա ճնշումը փոխվում է և դրա խտացման հետևանքով գոլորշու սպառման նվազումը: Այն դեպքում, երբ գոլորշու նախնական ճնշումը p P հայտնի է, և ջեռուցման սարքերի դիմաց վերջնական ճնշումը սահմանվում է p PR, գոլորշու գծերի հաշվարկը կատարվում է նախքան խտացման գծերի հաշվարկը:
Տեղում գոլորշու միջին հաշվարկված սպառումը որոշվում է համապատասխան խտացման ժամանակ կորցրած գոլորշու հոսքի կեսի տարանցիկ հոսքով:
Գուչ = G վերջ +0,5 G P.K. ,
Որտեղ G P.K- ը գոլորշու լրացուցիչ քանակն է հատվածի սկզբում, որը որոշվում է բանաձևով
G P.K = Q tr / r;
ռ- հատուկ ջերմությունհատվածի վերջում գոլորշու ճնշման դեպքում գոլորշիացում (խտացում); Q Tr - ջերմության փոխանցում խողովակի պատի միջոցով տեղում; երբ խողովակների տրամագիծը արդեն հայտնի է. մոտավորապես վերցված ըստ հետևյալ կախվածությունների. D y = 15-20 մմ Q tr = 0.116Q con; D y = 25-50 մմ Q tr = 0.035Q con; ժամը D y> 50 մմ Մոտ tr = 0.023Q վերջ (Q վերջ - ջերմության քանակը, որը պետք է մատակարարվի սարքին կամ գոլորշու գծի հատվածի վերջ):
Հիդրավլիկ հաշվարկը կատարվում է կրճատված երկարությունների մեթոդի համաձայն, որն օգտագործվում է այն դեպքում, երբ գծային ճնշման կորուստները հիմնականն են (մոտ 80%), իսկ ճնշման կորուստները տեղական դիմադրություններում համեմատաբար փոքր են: Օրիգինալ բանաձևյուրաքանչյուր հատվածում ճնշման կորուստը որոշելու համար
Գոլորշի խողովակաշարերում գծային ճնշման կորուստները հաշվարկելիս օգտագործեք աղյուսակ: II.6 Դիզայների ձեռնարկից, որը կազմված է ներքին մակերևույթի համարժեք կոշտությամբ k e = 0.2 մմ խողովակների համար, որոնց երկայնքով գոլորշի է շարժվում ՝ պայմանականորեն ունենալով հաստատուն խտություն 1 կգ / մ 3 [նման գոլորշու ավելցուկային ճնշումը 0,076 ՄՊա է, ջերմաստիճանը ՝ 116, 2 0 С, կինեմատիկական մածուցիկությունը ՝ 21 * 10 -6 մ 2 / վրկ]: Աղյուսակը պարունակում է սպառումը G, կգ / ժ, և շարժման արագությունը ω, մ / վ, գոլորշի: Աղյուսակի համաձայն խողովակների տրամագիծը ընտրելու համար հաշվարկվում է հատուկ գծային ճնշման կորստի միջին պայմանական արժեքը
որտեղ ρ cf - միջին խտությունգոլորշի, կգ / մ 3, համակարգում դրա միջին ճնշման դեպքում
0.5 (Rp + R PR); Steamр գոլորշի - ճնշման կորուստ գոլորշու գծից ջերմության կետդեպի ամենահեռավոր (տերմինալ) ջեռուցման սարքը; p PR- ը պահանջվող ճնշումն է վերջնական սարքի փականից առաջ, որը հավասար է 2000 Pa- ի ՝ սարքի հետևում կոնդենսատի արտահոսքի բացակայության դեպքում և 3500 Pa- ի, երբ օգտագործվում է թերմոստատիկ կոնդենսատի արտահոսք:
Ըստ օժանդակ աղյուսակի, կախված գոլորշու միջին հաշվարկված սպառումից, հատուկ գծային ճնշման կորստի R կոնվենցիայի պայմանական արժեքները և գոլորշու շարժման արագությունը ω կոնվ. Յուրաքանչյուր հատվածում գոլորշու պարամետրերին համապատասխանող պայմանական արժեքներից անցում իրական արժեքներին `ըստ բանաձևերի
որտեղ pc. այնքան է գոլորշու խտության փաստացի միջին արժեքը տարածքում, կգ / մ 3; որոշվում է նույն տարածքում նրա միջին ճնշմամբ:
Գոլորշու իրական արագությունը չպետք է գերազանցի 80 մ / վ (30 մ / վ բարձր ճնշման համակարգում), երբ գոլորշին և հարակից կոնդենսատը շարժվում են նույն ուղղությամբ և 60 մ / վ (20 մ / վ բարձր ճնշման համակարգում) երբ դրանք հակառակ շարժում են:
Այսպիսով, հիդրավլիկ հաշվարկն իրականացվում է յուրաքանչյուր հատվածում գոլորշիների խտության արժեքների միջինացման միջոցով, և ոչ թե ամբողջ համակարգի համար, ինչպես դա արվում է ջրի ջեռուցման համակարգերի և ցածր ճնշման գոլորշու ջեռուցման հիդրավլիկ հաշվարկներում:
Տեղական դիմադրություններում ճնշման կորուստները, որոնք կազմում են ընդհանուր կորուստների ընդամենը 20% -ը, որոշվում են խողովակների երկարությամբ դրանց համարժեք ճնշման կորուստների միջոցով: Տեղական դիմադրություններին համարժեք, խողովակի լրացուցիչ երկարությունը հայտնաբերվում է ըստ
D B / λ արժեքները տրված են աղյուսակում: Տե՛ս Դիզայներական ձեռնարկի 11.7 -ը: Ակնհայտ է, որ այդ արժեքները պետք է աճեն խողովակի տրամագծի ավելացման հետ: Իրոք, եթե խողովակի համար Դ 15 դ B / λ = 0.33 մ, ապա D խողովակի համար 50 -ում դրանք 1.85 մ են: Այս թվերը ցույց են տալիս խողովակի երկարությունը, որի դեպքում շփման ճնշման կորուստը հավասար է տեղական դիմադրության կորստի ξ = 1.0 գործակցով:
Pressureնշման ընդհանուր կորուստը գոլորշու խողովակաշարի յուրաքանչյուր հատվածում, հաշվի առնելով համարժեք երկարությունը, որոշվում է բանաձևով (9.20)
որտեղ l pri = լ + լ հավասար- հատվածի հաշվարկված կրճատված երկարությունը, մ, ներառյալ հատվածի երկարության փաստացի և համարժեք տեղական դիմադրությունները:
Հիմնական ուղղություններով հաշվարկներում հաշվի չառնված դիմադրությունները հաղթահարելու համար վերցվում է հաշվարկված ճնշման տարբերության առնվազն 10% -ի լուսանցք: Parallelուգահեռ միացված հատվածներում ճնշման կորուստները միացնելիս թույլատրելի է մինչև 15% անհամապատասխանություն, ինչպես ցածր ճնշման գոլորշի խողովակաշարերի հաշվարկում:
Ա. Ֆիլոնենկո, ChTSUP «Steam-systems» ընկերության տնօրեն
Հոդվածների ցիկլը կենտրոնացած է տեխնիկական աջակցությունգոլորշու էներգիայի օբյեկտների նախագծման և շահագործման հետ կապված մասնագետներ: Առաջին երկու հրապարակումները նվիրված են ջրի գոլորշու հետ կապված հիմնական հասկացություններին, որոնք լայնորեն կիրառվում են ձեռնարկություններում և էներգետիկ ոլորտում, դրա հատկությունները և դրանց ազդեցությունը գոլորշու համակարգերի աշխատանքի վրա (E&M No. 3) և գոլորշուց կոնդենսատի հեռացման հարցերը: արբանյակներ (E&M No. 4-5):
Գոլորշի բաշխման համակարգերը կաթսաները միացնում են ձեռնարկության գոլորշի սպառող բոլոր տեսակի սարքավորումներին:
Այս համակարգերի հիմնական բաղադրիչներն են գոլորշու կոլեկտորներկաթսաներ, հիմնական գոլորշու գծեր, բաշխման բազմազանությունև գոլորշու բաշխման խողովակաշարեր: Նրանցից յուրաքանչյուրը կատարում է այս համակարգին բնորոշ որոշակի գործառույթներ, և տարանջատիչների և գոլորշու թակարդների հետ միասին նպաստում են արդյունավետ օգտագործումըզույգ.
Sump Elbows
Գոլորշի բաշխման բոլոր համակարգերի համար ընդհանուր պահանջ է հանդիսանում նստակյաց արմունկների գոլորշու գծի երկարությամբ տարբեր պարբերականությամբ սարքի անհրաժեշտությունը (նկ. 1): Դրանք նախատեսված են.
- կոնդենսատի արտահոսքը ինքնահոսով գոլորշու հետ շարժվելուց բարձր արագություն;
- կուտակեք կոնդենսատ մինչև դիֆերենցիալ ճնշումը այն մղի գոլորշու թակարդի միջով:
Որպեսզի կոնդենսատը բռնվի ծնկի բաժանարարի կողմից, այն պետք է ճիշտ չափված լինի: Sրհորի արմունկը, որը չափազանց փոքր է, կարող է ներարկման ազդեցություն առաջացնել, երբ ճնշման անկումը գոլորշու բարձր արագության պատճառով կոնդենսատը քաշում է թակարդից գոլորշու գծի մեջ:
Նկ. 1 -ը ցույց է տալիս ջրհորի արմունկի և դրա սկզբունքը ստանդարտ միացում, ներդիրում: 1 - գոլորշու գծերի համար արմունկները կարգավորելու չափեր:
Բրինձ 1... Sրհորի արմունկ (ա - գործունեության սկզբունքը; բ - դիագրամ արմունկի չափը ընտրելու համար ՝ ըստ Աղյուսակ 1 -ի)
Տրամագիծը գոլորշու գծեր D, մմ |
Տրամագիծը sump ծնկի D1, մմ |
Անկյուն նստեցնող բաքի նվազագույն երկարությունը L, մմ | |
Տաքանալ հսկողության տակ |
Ավտոմատ տաքանալ * |
||
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 |
* Ավտոմատ ջեռուցումն ընկալվում է որպես գոլորշու գծի տաքացում, որի դեպքում կոնդենսատը կոնդենսատի թակարդների միջոցով թափվում է կոնդենսատի վերադարձի գծի մեջ, և ոչ թե արյունահոսող խուլերի միջոցով մթնոլորտ: Այս դեպքում անհրաժեշտ է նաև դիտարկել գոլորշու գծի ջեռուցման գործընթացը:
Եթե գոլորշին մատակարարվում է կոլեկտորի միջին կետին կամ կոլեկտորը թեքություն չունի, խորհուրդ է տրվում կոլեկտորի երկու կողմերում դասավորել արմունկները `հաշվարկվածին հավասար ընդհանուր հզորությամբ գոլորշու թակարդներով: Մինչև 100 մմ կոլեկցիոների տրամագիծը, արմունկ D1- ի տրամագիծը պետք է հավասար լինի կոլեկցիոների տրամագծին: 100 մմ -ից ավելի կոլեկտորային տրամագծով, նստող արմունկ D1- ի տրամագիծը պետք է հավասար լինի կոլեկտորի տրամագծի կեսին, բայց ոչ պակաս, քան 100 մմ:
Steam ցանցերի գործարկումը բաղկացած է հետևյալ գործողություններից.
- ջեռուցման և մաքրման գոլորշու գծեր;
- կոնդենսատի խողովակաշարերի լցնում և լվացում;
- միացնելով սպառողներին:
Նախքան ջեռուցման մեկնարկը, ջեռուցվող տարածքից ճյուղերի բոլոր փականները սերտորեն փակված են: Սկզբում մայրուղին տաքանում է, այնուհետև հերթով ճյուղավորվում դրանից: Փոքր, սակավ ճյուղավորված գոլորշու գծերը կարող են միաժամանակ տաքացվել ամբողջ ցանցի վրա:
Hamրային մուրճի դեպքում գոլորշու մատակարարումը անմիջապես կրճատվում է, իսկ հաճախակի և ուժեղ հարվածների դեպքում այն ամբողջությամբ դադարում է մինչև ամբողջական հեռացումդրա մեջ կուտակված կոնդենսատը գոլորշու գծի տաքացված հատվածից:
Գոլորշու կոլեկցիոներներ
Կաթսայատան հիմնական վերնագիրը գոլորշու գծի հատուկ տեսակ է, որը կարող է գոլորշի ստանալ մեկ կամ մի քանի կաթսայից: Ամենից հաճախ դա է հորիզոնական խողովակ մեծ տրամագիծորը լցվում է գոլորշուց վերևից և իր հերթին սնուցում գոլորշին դեպի հիմնական գոլորշու գծերը: Կոլեկտորի մանրակրկիտ ջրահեռացումը հատկապես կարևոր է, որպեսզի կաթսայի ջրի և պինդ նյութերի ցանկացած տեղափոխում հեռացվի, նախքան գոլորշու բաշխումը համակարգի միջոցով: Կոլեկտորի համար նախատեսված կոնդենսատային թակարդները պետք է կարողանան հեռացնել մեծ քանակությամբ գոլորշիացած կուտակումները դրանց ձևավորումից անմիջապես հետո: Գոլորշի թակարդներ ընտրելիս `դրանց դիմադրության աստիճանը հիդրավլիկ ցնցումներ.
Կաթսայի գլխարկների համար կոնդենսատի արտահոսքի և անվտանգության գործոնի ընտրություն (միայն հագեցած գոլորշու համար)
Կաթսայի վերնագրերի վրա տեղադրված գոլորշի թակարդների պահանջվող թողունակությունը գրեթե միշտ որոշվում է որպես կաթսայի ջրի սպասվող հեռացման արժեք (վերնագրին միացված բեռի 10%) ՝ բազմապատկված անվտանգության գործակիցով 1.5:
Օրինակ, կոլեկտորին միացված են երկու կաթսա, որոնց գոլորշու ընդհանուր հզորությունը կազմում է 20,000 կգ / ժ: Այնուհետեւ կոլեկտորի վրա պետք է տեղադրվի կոնդենսատի արտահոսք `20,000 հզորությամբ: տասը տոկոսը: 1.5 = 3000 կգ / ժ
Այս պայմանների համար առավել հարմար են շրջված լողացող գոլորշու թակարդները, որոնք ունակ են անմիջապես գործել կոնդենսատի պայթյունի դեպքում, դիմացկուն են ջրի մուրճին, հաղթահարում են աղտոտումը և մնում են տնտեսող շատ ցածր բեռների դեպքում:
Գոլորշի թակարդների տեղադրում
Եթե կոլեկտորի միջոցով գոլորշու հոսքը միայն մեկ ուղղությամբ է, ապա բավական է վարդակից մոտ մեկ գոլորշի թակարդ տեղադրել: Միջակետային գոլորշու մատակարարման համար (նկ. 2) կամ գոլորշու հոսքի նմանատիպ երկկողմանի պայմանավորվածությունների դեպքում բազմազանության յուրաքանչյուր ծայրում պետք է տեղադրվեն գոլորշու թակարդներ:
Բրինձ 2... Կաթսայի կոլեկտոր բազմակողմանի գոլորշու հոսքերով (DN- ով բազմակի համար< 100 мм, DN колена-отстойника такой же, как у коллектора; для коллектора с DN >100 մմ, նստող արմունկի DN- ը պետք է հավասար լինի կոլեկտորի 0.5 DN- ին, բայց ոչ պակաս, քան 100 մմ)
Հիմնական գոլորշու գծեր
Այս գոլորշու գծերով մատակարարվող սարքավորումների բնականոն գործունեությունն ապահովելու համար դրանք պետք է զերծ լինեն օդից և խտացումից: Հիմնական գոլորշու գծերից կոնդենսատի ոչ լիարժեք ջրահեռացումը հաճախ հանգեցնում է ջրի մուրճի և թռչող կոնդենսատի կուտակումների, որոնք կարող են վնասել խողովակաշարի կցամասերը և այլ սարքավորումներ:
Բացի այդ, գոլորշու գծում կոնդենսատի առկայության պատճառով գոլորշու չորությունը նվազում է, ինչը հանգեցնում է դրա ավելորդ սպառման:
Սառեցման գործընթացում գոլորշու գծի խտացումն ակտիվորեն ներծծվում է ածխաթթու գազ, վերածվելով կարբոնաթթվի, ինչը հանգեցնում է խողովակաշարերի, կցամասերի և ջերմափոխանակիչների արագ կորոզիայի:
Գոյություն ունեն գոլորշու հիմնական գծերի ջեռուցման երկու ընդհանուր ընդունված մեթոդ `վերահսկվող և ավտոմատ:
Վերահսկվող ջեռուցումը լայնորեն օգտագործվում է մեծ տրամագծի և (կամ) երկար գոլորշու խողովակների առաջնային ջեռուցման համար: Այս մեթոդը բաղկացած է այն հանգամանքից, որ արտահոսքի փականները լիովին բաց են մթնոլորտ ազատ փչելու համար, մինչև գոլորշին սկսի հոսել գոլորշու գիծ: Փականները փակ չեն, քանի դեռ ջեռուցման ընթացքում առաջացած կոնդենսատը ամբողջությամբ կամ դրա մեծ մասը չի հանվել: Գործողության ռեժիմին հասնելուց հետո կոնդենսատի հեռացումը վերցնում են գոլորշու թակարդները: Ավտոմատ ռեժիմում կաթսան տաքանում է այնպես, որ գոլորշու գծերը և ամբողջ սարքավորումները կամ դրա որոշ տեսակներ աստիճանաբար ճնշում և ջերմաստիճան են ստանում առանց օգնության ձեռքով հսկողությունկամ վերահսկել ջեռուցման կանխադրված ռեժիմին համապատասխան:
Wգուշացում.Անկախ ջեռուցման եղանակից, մետաղի ջերմաստիճանի բարձրացման արագությունը պետք է որոշվի գործարկման ժամանակացույցով `նվազագույնի հասցնելու համար ջերմային սթրեսներև կանխել համակարգի այլ վնասները:
Գոլորշու թակարդի և անվտանգության գործոնի ընտրություն հիմնական գոլորշու գծերի համար (միայն հագեցած գոլորշի)
Կոնդենսատի հոսքը մեկուսացված կամ չմեկուսացված խողովակաշարերվերահսկվող կամ ավտոմատ մեթոդներջեռուցումը կարող է հաշվարկվել բանաձևով.
որտեղ G K- ը կոնդենսատի քանակն է, կգ / ժամ;
W T - խողովակի քաշը, կգ / մ(ըստ աղյուսակ 2 -ի);
L 1 - գոլորշու գծի ընդհանուր երկարությունը, մ;
հետ - հատուկ ջերմությունխողովակաշարի նյութ (պողպատի համար `0.12 կկալ / (կգ. ° С));
տ 1 - նախնական ջերմաստիճանը, ° C;
t 2 - վերջնական ջերմաստիճան, ° C;
r - գոլորշիացման թաքնված ջերմություն, կկալ / կգ(ըստ գոլորշու հատկությունների աղյուսակի);
h - տաքացման ժամանակը, րոպե.
սեղան 2... Խողովակների բնութագրերը `շրջակա միջավայրի կորուստները հաշվարկելու համար
Տրամագիծը խողովակաշար, դյույմ |
Տրամագիծը խողովակաշար, մմ |
Արտաքին տրամագիծը, մմ |
Բացօթյա մակերեւույթ, մ 2 / մ |
Քաշ, կգ / մ |
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 |
Հիմնական գոլորշու գծի ջեռուցման ընթացքում կոնդենսատի հոսքի արագությունը որոշելու համար կարող եք օգտագործել նկ. 3. Հաշվարկված հոսքի արագությունը պետք է բազմապատկվի 2 -ով (առաջարկվող անվտանգության գործակիցը կաթսայի և գոլորշու գծի վերջի միջև տեղակայված բոլոր գոլորշու թակարդների համար): Գոլորշու թակարդների համար, որոնք տեղադրված են գոլորշու գծի վերջում կամ հսկողության դիմաց և փակ փականներորոնք ժամանակ առ ժամանակ գտնվում են փակ վիճակում, պետք է ենթադրել անվտանգության 3 գործոն: Խորհուրդ է տրվում շրջված բոց գոլորշու թակարդ, քանի որ այն կարող է արտահոսել աղտոտիչներ, կոնդենսատի պոռթկումներ և դիմակայել ջրի մուրճին: Նույնիսկ եթե այն ձախողվի, այն սովորաբար մնում է բաց դիրքում:
Բրինձ 3... 20 մ երկարությամբ խողովակում ձևավորված կոնդենսատի քանակը որոշելու դիագրամ, երբ այն 0 ° C- ից ջեռուցվում է մինչև գոլորշու հագեցման ջերմաստիճանը
Գոլորշի խողովակաշարի բնականոն գործունեության ընթացքում (ջեռուցումից հետո) կոնդենսատի սպառումը որոշվում է ըստ աղյուսակի: 3
Աղյուսակ 3... Գոլորշի խողովակաշարերում կոնդենսատի առաջացման արագությունը նորմալ աշխատանքի ընթացքում, կգ / ժ / մ 2
Տեղադրում
Անկախ ջեռուցման եղանակից, արմունկներն ու գոլորշու թակարդները պետք է տեղադրվեն ամենացածր կետերում և բնական ջրահեռացման վայրերում, օրինակ.
- աճող բարձրացնողների դիմաց;
- հիմնական գոլորշու գծերի վերջում;
- ընդլայնման հոդերի և ծնկների դիմաց;
- վերահսկիչ փականներից և կարգավորիչներից առաջ:
Նկ. 4, 5 և 6 -ը ցույց են տալիս հիմնական գոլորշու խողովակաշարերի ջրահեռացման կազմակերպման օրինակներ:
Թեքում է գոլորշու հիմնական գծերից
Հիմնական գոլորշու գծերից ելքերը հիմնական գոլորշու գծի ճյուղեր են, որոնք գոլորշի են մատակարարում գոլորշի սպառող սարքավորումներին: Այդ խողովակաշարերի համակարգը պետք է նախագծված և խողովակաշարով նախագծված լինի այնպես, որ կանխվի կոնդենսատի կուտակումը ցանկացած պահի:
Գոլորշու թակարդի և անվտանգության գործոնի ընտրություն
Կոնդենսատի սպառումը որոշվում է նույն բանաձևով, ինչ հիմնական գոլորշու գծերի դեպքում: Գլխավոր գոլորշու խողովակաշարերի ճյուղերի անվտանգության առաջարկվող գործակիցը 2 է:
Տեղադրում
Նկ. Համապատասխանաբար, 7, 8 և 9 -ը ցույց են տալիս ճյուղի հիմնական խողովակաշարային սխեմաները հիմնական գոլորշու գծից մինչև կառավարման փական, երբ դրա երկարությունը մինչև 3 մ է, ավելի քան 3 մ, և այն դեպքում, երբ կառավարման փականը գտնվում է ստորև հիմնական գոլորշու գծի մակարդակը:
Անհրաժեշտության դեպքում յուրաքանչյուր հսկիչ փականի վերևում և ճնշման կարգավորիչի վերևում, եթե տեղադրված է, պետք է տեղադրվի լրիվ անցք ունեցող կեղտոտ զտիչ: Theտիչի վրա պետք է տեղադրվի մաքրման փական, ինչպես նաև շրջված բոց թակարդ: Համակարգը գործարկելուց մի քանի օր անց ստուգեք ֆիլտրի ցանցը `որոշելու, թե արդյոք տարածքը պետք է մաքրվի աղբից:
![]() |
![]() |
![]() |
Բրինձ 7... 3 մ -ից պակաս երկարությամբ ճյուղային խողովակաշար: Եթե հակառակ թեքություն կա դեպի մատակարարման բազմազան դեպի 1 մ -ի առնվազն 50 մմ, ապա կոնդենսատի արտահոսքի տեղադրումը անհրաժեշտ չէ | Բրինձ ութ... 3 մ -ից ավելի ճյուղային խողովակաշար: Հսկիչ փականի դիմաց պետք է տեղադրվեն նստվածքային արմունկ և կոնդենսատի արտահոսք: Filterտիչը կարող է ծառայել որպես նստեցնող բաք, եթե դրա մաքրման խողովակը փակված է կոնդենսատի արտահոսքի մեջ `շրջված բոցով: Կոնդենսատի արտահոսքը պետք է հագեցած լինի ներկառուցված ստուգիչ փական | Բրինձ ինը... Անկախ ճյուղի երկարությունից, գոլորշու մատակարարման գծից ներքև հսկիչ փականի վերևում պետք է տեղադրվեն նստող արմունկ և գոլորշու թակարդ: Եթե կծիկը (սպառողը) գտնվում է հսկիչ փականի վերևում, ապա գոլորշու թակարդը պետք է տեղադրվի նաև հսկիչ փականի հոսանքն ի վար: |
Անջատիչներ
Գոլորշի անջատիչները նախատեսված են արտանետվող ամբողջ կոնդենսատի արտանետման համար բաշխման համակարգեր... Առավել հաճախ դրանք օգտագործվում են այն սարքավորումների դիմաց, որոնց համար ավելացել է չորությունզույգը մեծ նշանակություն ունի: Օգտակար է համարվում դրանք տեղադրել երկրորդային գոլորշու գոլորշու գծերի վրա:
Բրինձ տասը... Առանձնացնող ջրահեռացում: Խտանյութի արտահոսքի մեջ կոնդենսատի ամբողջական և արագ արտահոսքի համար անհրաժեշտ է լրիվ հորատանցքի արմունկ և ջրհոր
Խտացրած ջրահեռացում գերտաքացված գոլորշու խողովակաշարերից
Թվում է, որ եթե գերտաքացված գոլորշու գոլորշու գծերում խտացում չի առաջանում, ապա այն այնտեղ չէ: Սա իսկապես այդպես է, բայց միայն այն դեպքում, երբ գոլորշու գծում ջերմաստիճանը և ճնշումը հասել են աշխատանքային պարամետրերին: Մինչև այս պահը կոնդենսատը պետք է հեռացվի:
Գերտաքացված գոլորշու հատկությունները և կիրառման առանձնահատկությունները
Նյութի հատուկ ջերմությունը այն ջերմության քանակն է, որն անհրաժեշտ է 1 կգ ջերմաստիճանը 1 ° C- ով բարձրացնելու համար: Theրի հատուկ ջերմային հզորությունը 1 կկալ է: ° C, սակայն գերտաքացված գոլորշու հատուկ ջերմային հզորությունը կախված է դրա ջերմաստիճանից և ճնշումից: Այն նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ և մեծանում ճնշման բարձրացման հետ:
Սովորաբար գերտաքացված գոլորշին արտադրվում է կաթսայի ներսում տեղադրված խողովակների լրացուցիչ հատվածներում կամ ծխատար գազի ելքի տարածքում `կաթսայի« կորած »ջերմությունը օգտագործելու համար, ինչպես նաև գերտաքացուցիչում, որը տեղադրվում է կաթսայից հետո և միացված է գոլորշու գծին: Սխեմատիկ դիագրամգերտաքացուցիչով կաթսա ցուցադրվում է Նկ. տասնմեկ.
Բրինձ տասնմեկ... Սխեմա էլեկտրակայանգերտաքացուցիչով
Գերտաքացված գոլորշին ունի այնպիսի հատկություններ, որոնք այն դարձնում են անհարմար ջերմակիր ջերմափոխադրման գործընթացի համար և միևնույն ժամանակ իդեալական կատարման համար մեխանիկական աշխատանքև զանգվածային փոխանցում, այսինքն ՝ փոխադրման համար: Ի տարբերություն հագեցած գոլորշու, գերտաքացված գոլորշու ճնշումն ու ջերմաստիճանը կապված չեն: Երբ գերտաքացված գոլորշին արտադրվում է նույն ճնշմամբ, ինչ հագեցած գոլորշին, դրա ջերմաստիճանը և հատուկ ծավալը մեծանում են:
Բարձր արդյունավետությամբ և համեմատաբար փոքր թմբուկներով կաթսաներում ջրից գոլորշու բաժանումը չափազանց դժվար է: Թմբուկներում փոքր քանակությամբ ջրի համադրությունը և գոլորշու սպառման արագ փոփոխությունները առաջացնում են ծավալների կտրուկ նվազում և գոլորշու պղպջակների ձևավորում, ինչը հանգեցնում է կաթսայի ջրի փոխադրմանը: Այն կարող է հեռացվել գոլորշու գեներատորի գոլորշու ելքերում գոլորշու թակարդներով անջատիչների միջոցով, սակայն դա 100% արդյունք չի տալիս: Հետևաբար, այնտեղ, որտեղ չոր գոլորշի է անհրաժեշտ, բուխարիում տեղադրվում են խողովակների լրացուցիչ կոնվեկտիվ փաթեթներ: Carryրի փոխադրումը գոլորշիացնելու համար գոլորշուն ավելանում է որոշակի քանակությամբ ջերմություն ՝ առաջացնելով մի փոքր գերտաքացում ՝ ապահովելով, որ գոլորշին ամբողջությամբ չորանա:
Քանի որ գերտաքացած գոլորշին, վերադառնալով հագեցած վիճակին, շատ քիչ ջերմություն է արձակում, դա այդպես չէ լավ ջերմության կրիչջերմության փոխանցման գործընթացի համար: Այնուամենայնիվ, որոշ գործընթացների համար, ինչպիսիք են էլեկտրակայանները, մեխանիկական աշխատանքի համար պահանջվում է չոր գոլորշի: Անկախ էլեկտրակայանի տեսակից, գերտաքացած գոլորշին նվազեցնում է կոնդենսատի քանակը, երբ այն սկսում է սառը վիճակից: Գերտաքացումը նաև բարելավում է այդ ստորաբաժանումների աշխատանքը `վերացնելով խտացումը ընդլայնման փուլերում: Էլեկտրակայանի ելքի չոր գոլորշին մեծացնում է տուրբինի շեղբերների ծառայության ժամկետը:
Ի տարբերություն հագեցած գոլորշու, ջերմությունը կորցնելով, գերտաքացած գոլորշին չի խտանում, հետևաբար այն կարող է տեղափոխվել շատ երկար գոլորշու խողովակաշարերով ՝ առանց կոնդենսատի ձևավորման ջերմության զգալի կորստի:
Ինչու՞ արտահոսել գերտաքացած գոլորշու համակարգերը:
Գերտաքացված գոլորշու համակարգերում գոլորշու թակարդներ տեղադրելու հիմնական պատճառը մեկնարկային կոնդենսատի հոսքերի ձևավորումն է: Դրանք կարող են շատ նշանակալից լինել մեծ չափսերհիմնական գոլորշու գծերը: Գործարկման ժամանակ, ամենայն հավանականությամբ, կօգտագործվեն արտահոսքի փականներ, քանի որ դրանք բացելու և փակելու համար բավական ժամանակ կա: Այս գործընթացը կոչվում է վերահսկվող ջեռուցում: Գոլորշի թակարդներ տեղադրելու այլ պատճառներն են արտակարգ իրավիճակները, ինչպիսիք են գերտաքացման կամ գոլորշու շրջանցման կորուստը, երբ դրանք կարող են անհրաժեշտ լինել հարուցված գոլորշու վրա: Սրանց հետ արտակարգ իրավիճակներժամանակ չկա փականները ձեռքով բացելու համար, ուստի անհրաժեշտ են գոլորշու թակարդներ:
Գոլորշի գծերի կոնդենսատի հոսքի արագության որոշում գերտաքացված գոլորշու խտացման թակարդներ
Կոնդենսատի հոսքը գերտաքացվող գոլորշու գոլորշու միջոցով կոնդենսատի արտահոսքը տատանվում է լայն շրջանակի մեջ `առավելագույնը գործարկման ժամանակ մինչև աշխատանքային ռեժիմում հոսքի բացակայություն: Հետեւաբար, սրանք այն պահանջներն են, որոնք պետք է տեղադրվեն ցանկացած տեսակի գոլորշու թակարդի վրա:
Գործարկման ժամանակ շատ մեծ գոլորշու գծերը լցվում են սառը գոլորշով: Այս փուլում դրանք կպարունակեն միայն հագեցած գոլորշի ցածր ճնշման տակ, մինչև գոլորշու գծի ջերմաստիճանը բարձրանա: Այն աստիճանաբար բարձրանում է երկար ժամանակգոլորշու գծերի մետաղը հանկարծակի սթրեսների չդնելու համար: Բարձր սպառումկոնդենսատը ցածր ճնշման հետ համատեղ նախնական պայմաններըպահանջում է բարձր հզորության գոլորշու թակարդների օգտագործում: Այնուհետև գերտաքացվող գոլորշու գծերը պահանջում են, որ այդ չափազանց մեծ գոլորշու թակարդները գործեն շատ բարձր ճնշումների և շատ ցածր հոսքի արագությունների դեպքում:
Խտանյութի գործարկման սկզբնական տեմպերը կարող են կոպիտ հաշվարկվել բանաձևի միջոցով.
որտեղ W T- ը խողովակի քաշն է, կգ / մ(ըստ աղյուսակ 2 -ի);
r - գոլորշիացման թաքնված ջերմություն, կկալ / կգ;
i- ը համարվում է գերտաքացված գոլորշու էնթալպիան միջին ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում `դիտարկվող ջեռուցման ժամանակահատվածի համար, կկալ / կգ;
i » - համարվում է հագեցած գոլորշու էնթալպիան միջին ճնշման դեպքում` ջեռուցման ժամանակահատվածի համար, կկալ / կգ;
0.12 - հատուկ ջերմություն պողպատե խողովակ, կկալ / (կգ. ° С).
Օրինակ
Նախնական տվյալներ
Պահանջվում է 200 մմ տրամագծով գոլորշու գիծ տաքացնել 21 ° C շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից մինչև 577 ° C ջերմաստիճան ՝ վերջին 2 ժամվա ընթացքում 8.3 կգ / սմ 2 գ միջին ճնշմամբ: 11 ժամվա ընթացքում: Դրենաժային հանգույցների միջև հեռավորությունը 60 մ է: Խողովակի զանգվածը `ըստ աղյուսակի: 2 -ը 31 կգ / մ է: Այսպիսով, 60 մ երկարությամբ խողովակի զանգվածը կկազմի 1860 կգ:
Տաքացումը տեղի ունեցավ ըստ աղյուսակում նշված ժամանակացույցի: 4
Աղյուսակ 4... Superեռուցման ռեժիմ գերտաքացված գոլորշու խողովակաշարերի համար
Ժամանակաշրջան ժամանակը, ժ |
Միջին ճնշում, կգ / սմ 2 գ: |
Վերջ ջերմաստիճանը ժամանակաշրջան, ° С |
Հագեցած էնթալպիա զույգ I », կկալ / կգ |
Գոլորշու թաքնված ջերմություն ձևավորում r, կկալ / կգ |
Գերտաքացված էնթալպիա զույգ i, կկալ / կգ |
Քանակ խտացում, կգ / ժամ |
0 -ից 2 -ը | 0,46 | 121 | 643,1 | 532,1 | 652,6 | 42,7 |
2 -ից 4 -ը | 0,97 | 221 | 646,3 | 526,4 | 695 | 46,7 |
4 -ից 6 -ը | 4,9 | 321 | 658,3 | 498,9 | 741,7 | 53,7 |
6 -ից 8 -ը | 8,3 | 421 | 662,7 | 484,2 | 790,5 | 62,6 |
8 -ից 11 -ը | 8,3 | 577 | 662,7 | 484,2 | 868,1 | 124,9 |
Առաջին երկու ժամ տաքացման համար.
Երկրորդ երկու ժամվա ընթացքում.
Գոլորշու սպառումը նույն կերպ է հաշվարկվում այլ ժամանակաշրջանների համար:
Գոլորշի տաքացվող խողովակաշարերից կոնդենսատը արդյունավետորեն հեռացնելու համար անհրաժեշտ է ճիշտ չափել նստվածքային արմունկները գոլորշու թակարդներ տեղադրելիս, ինչպես նաև հաշվի առնել դրանց խողովակաշարերի վերաբերյալ առաջարկությունները:
Հարց է ծագում ՝ արդյո՞ք անհրաժեշտ է մեկուսացնել նստող արմունկները, գոլորշի թակարդների ճյուղի խողովակները և գոլորշու թակարդներն իրենք: Պատասխանը ոչ է: Եթե մեկուսացումը անվտանգության պահանջ չէ, ապա այս մասը գոլորշու համակարգկարիք չկա մեկուսացման: Հետո ինչ -որ խտացում անընդհատ կծագի ծուղակի առջևից և կանցնի դրա միջով ՝ երկարացնելով նրա կյանքը:
Գերտաքացված գոլորշու թակարդի տեսակները
Երկմետաղյա
Երկկողմանի գոլորշու թակարդը կազմաձևված է, որպեսզի չբացվի, մինչև կոնդենսատը սառչի մինչև հագեցվածության ցածր ջերմաստիճանը: Այս ճնշման դեպքում գոլորշու թակարդը փակ կմնա, քանի դեռ գոլորշի կա ցանկացած ջերմաստիճանում: Քանի որ գոլորշու ջերմաստիճանը բարձրանում է, երկմետաղյա թիթեղների ձգող ուժը մեծանում է ՝ մեծացնելով փականի կնքման ուժը: Գերտաքացած գոլորշին հակված է էլ ավելի մեծացնել այս ջանքերը: Երկկողմանի գոլորշու թակարդը լավ է աշխատում բարձր մեկնարկային բեռների դեպքում և այդ պատճառով է լավ ընտրությունգերտաքացված գոլորշու համար:
Գերտաքացված գոլորշու հետ աշխատելու ընթացքում կոնդենսատի արտահոսքը կարող է բացվել, եթե դրա մեջ գտնվող կոնդենսատը սառչի հագեցվածության ջերմաստիճանից ցածր: Եթե գոլորշու թակարդի առջև նստող արմունկի տրամագիծը և երկարությունը համապատասխան չեն, կոնդենսատը կարող է նորից հոսել գոլորշու գծի մեջ ՝ վնաս պատճառելով, և խողովակաշարի կցամասերև այլ սարքավորումներ:
Շրջված բոցով
Թակարդի թակարդը կանխում է գոլորշու մուտքը օդափոխման փական, կանխելով գոլորշու արտահոսքը և ապահովելով երկար թակարդի կյանք: Արտանետվող փականվերևում այն անթափանց է դարձնում օտար մասնիկների համար, բայց թույլ է տալիս օդը դուրս գալ: Այն կարգավորում է գործարկման բարձր ծախսերը և կարող է հարմարվել ցածր գործառնական ծախսերին: Առկա դժվարությունները, որոնք կապված են դրա գերտաքացման գոլորշու հետ, վերաբերում են ջրի կնիքը պահպանելու կամ ջրով լցնելու անհրաժեշտությանը: Դա անելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել գոլորշու թակարդներ, որոնք հատուկ նախագծված են գերտաքացվող գոլորշու համակարգերի համար և ապահովել դրանց ճիշտ խողովակաշարը:
Շրջված գերտաքացված գոլորշու թակարդի ճիշտ խողովակաշարը ներկայացված է նկ. 6. Գերտաքացված գոլորշու համար գոլորշու թակարդի հզորությունը որոշելիս այն պետք է հաշվարկվի գործարկման հոսքի արագության համար `առանց անվտանգության գործոնի օգտագործման: Մարմնի նյութերը պետք է ընտրվեն առավելագույն ճնշման և ջերմաստիճանի հիման վրա, ներառյալ գերտաքացումը:
Գրականություն
- Վուկալովիչ պատգամավոր waterրի և գոլորշու ջերմադինամիկ հատկությունները: - Մ .: Մեքենաշինական գրականության պետական գիտատեխնիկական հրատարակչություն «ՄԱՇԳԻZ», 1955:
- Filonenko A.A. Ձեռնարկության գոլորշու և գոլորշու կոնդենսատի կայանքներ: Տեսությունից `ավելի մոտ պրակտիկային // էներգիա և կառավարում: - No 3. - 2013. - P. 22–25:
- Filonenko A.A. Ձեռնարկության գոլորշու և գոլորշու կոնդենսատի կայանքներ: Գործնականին ավելի մոտ տեսությունից (շարունակություն) // էներգիա և կառավարում: - թիվ 4-5: - 2013. - S. 66–68:
Հաշվարկի բանաձևը հետևյալն է.
որտեղ:
D - խողովակաշարի տրամագիծը, մմ
Q - հոսքի արագություն, մ 3 / ժ
v - թույլատրելի հոսքի արագությունը մ / վ -ում
10 բար ճնշման դեպքում հագեցած գոլորշու հատուկ ծավալը 0.194 մ 3 / կգ է, ինչը նշանակում է, որ 1000 կգ / ժ հագեցած գոլորշու ծավալային հոսքը 10 բարում կլինի 1000x0.194 = 194 մ 3 / ժ: 10 բարում և 300 ° C ջերմաստիճանում գերտաքացված գոլորշու հատուկ ծավալը կազմում է 0,2579 մ 3 / կգ, իսկ նույն քանակությամբ գոլորշու համար ծավալային հոսքի արագությունն արդեն կլինի 258 մ 3 / ժ: Այսպիսով, կարելի է պնդել, որ միևնույն խողովակաշարը հարմար չէ ինչպես հագեցած, այնպես էլ գերտաքացված գոլորշի տեղափոխելու համար:
Ահա տարբեր միջավայրերի համար խողովակաշարերի հաշվարկների մի քանի օրինակ.
1. Չորեքշաբթի - ջուր: Եկեք հաշվարկ կատարենք 120 մ 3 / ժ ծավալային հոսքի արագությամբ և հոսքի արագությամբ v = 2 մ / վ:
D = = 146 մմ:
Այսինքն, պահանջվում է DN 150 անվանական տրամագծով խողովակաշար:
2. Չորեքշաբթի - հագեցած գոլորշի: Եկեք հաշվարկ կատարենք դրա համար հետևյալ պարամետրերը`ծավալային հոսք` 2000 կգ / ժ, ճնշում `10 բար` 15 մ / վ հոսքի արագությամբ: Ըստ հագեցված գոլորշու հատուկ ծավալի 10 բար ճնշման դեպքում կազմում է 0,194 մ 3 / ժ:
D = = 96 մմ
Այսինքն, պահանջվում է DN 100 անվանական տրամագծով խողովակաշար:
3. Չորեքշաբթի - գերտաքացված գոլորշի: Եկեք հաշվարկ կատարենք հետևյալ պարամետրերի համար ՝ ծավալային հոսք ՝ 2000 կգ / ժ, ճնշում ՝ 10 բար ՝ 15 մ / վ արագությամբ: Տրված ճնշման և ջերմաստիճանի գերտաքացված գոլորշու հատուկ ծավալը, օրինակ ՝ 250 ° C, կազմում է 0,2326 մ 3 / ժ:
D = = 105 մմ
Այսինքն, պահանջվում է DN 125 անվանական տրամագծով խողովակաշար:
4. Միջին - խտացում: Այս դեպքում խողովակաշարի տրամագիծը (կոնդենսատային խողովակաշար) ունի մի հատկություն, որը պետք է հաշվի առնել հաշվարկներում, այն է. Անհրաժեշտ է հաշվի առնել բեռնաթափումից գոլորշու բաժինը: Կոնդենսատը, որն անցնում է կոնդենսատի արտահոսքով և մտնում խտացման գծի մեջ, բեռնաթափվում է (այսինքն ՝ խտացված) դրա մեջ:
Բեռնաթափումից գոլորշու մասնաբաժինը որոշվում է հետևյալ բանաձևով.
Բեռնաթափումից գոլորշու մասնաբաժինը = , որտեղ
h1- ը կոնդենսատի արտահոսքի դիմաց գտնվող կոնդենսատի էնթալպիան է.
h2 - կոնդենսատի ցանցում կոնդենսատի էնթալպիան համապատասխան ճնշման դեպքում.
r գոլորշիացման ջերմությունն է կոնդենսատի ցանցի համապատասխան ճնշման տակ:
Ըստ պարզեցված բանաձևի, բեռնաթափումից գոլորշու մասնաբաժինը որոշվում է որպես ջերմաստիճանի տարբերություն գոլորշու թակարդից առաջ և հետո x 0.2:
Խտացման գծի տրամագիծը հաշվարկելու բանաձևը այսպիսին կլինի.
D = , որտեղ
DR - կոնդենսատի արտանետման մասնաբաժինը
Q - կոնդենսատի քանակը, կգ / ժամ
v »- հատուկ ծավալը, մ 3 / կգ
Եկեք հաշվենք կոնդենսատի խողովակաշարը հետևյալ սկզբնական արժեքների համար. Գոլորշու սպառումը `2000 կգ / ժ 12 բար ճնշմամբ (էնթալպիա h '= 798 կJ / կգ), բեռնաթափված` 6 բար ճնշման տակ (էթալպիա h' = 670 կJ / կգ, հատուկ ծավալ v »= 0.316 մ 3 / կգ և խտացման ջերմություն r = 2085 կJ / կգ), հոսքի արագություն ՝ 10 մ / վ:
Բեռնաթափումից գոլորշու մասնաբաժինը = = 6,14 %
Չբեռնված գոլորշու քանակը կլինի `2000 x 0.0614 = 123 կգ / ժ կամ
123x0.316 = 39 մ 3 / ժ
D = = 37 մմ
Այսինքն, պահանջվում է DN 40 անվանական տրամագծով խողովակաշար:
Թույլատրելի հոսքի տոկոսադրույք
Հոսքի արագության ցուցանիշը հավասարապես կարևոր ցուցանիշ է խողովակաշարերի հաշվարկման ժամանակ: Հոսքի արագությունը որոշելիս պետք է հաշվի առնել հետևյալ գործոնները.
Pressնշման կորուստ: Բարձր հոսքի դեպքում կարող են ընտրվել խողովակների ավելի փոքր տրամագծեր, սակայն կա ճնշման զգալի կորուստ:
Խողովակաշարի արժեքը: Lowածր հոսքի արագությունը կհանգեցնի խողովակաշարերի ավելի մեծ տրամագծի:
Աղմուկ. Բարձր հոսքի արագությունը ուղեկցվում է աղմուկի ազդեցության բարձրացմամբ:
Հագնել: Բարձր հոսքի արագությունները (հատկապես կոնդենսատի դեպքում) հանգեցնում են խողովակների էրոզիայի:
Որպես կանոն, կոնդենսատի դրենաժի հետ կապված խնդիրների հիմնական պատճառը հենց խողովակաշարերի թերագնահատված տրամագիծն է և գոլորշու թակարդների սխալ ընտրությունը:
Կոնդենսատի արտահոսքից հետո, կոնդենսատի մասնիկները, բեռնաթափումից գոլորշու արագությամբ շարժվելով խողովակաշարի երկայնքով, հասնում են շրջադարձին, հարվածում պտտվող ելքի պատին և կուտակվում շրջադարձի տեղում: Դրանից հետո դրանք մեծ արագությամբ մղվում են խողովակաշարերի երկայնքով ՝ հանգեցնելով դրանց էրոզիայի: Փորձը ցույց է տալիս, որ կոնդենսատի գծերի արտահոսքի 75% -ը տեղի է ունենում խողովակների ոլորաններում:
Էրոզիայի և դրա հավանական առաջացման հավանականությունը նվազեցնելու համար բացասական ազդեցություն, բոց գոլորշի թակարդ ունեցող համակարգերի համար անհրաժեշտ է, որպեսզի հաշվարկը վերցնի մոտ 10 մ / վ հոսքի արագություն, իսկ գոլորշու թակարդներ ունեցող այլ համակարգերի դեպքում `6-8 մ / վ: Կոնդենսատային խողովակաշարերը հաշվարկելիս, որոնցում բեռնաթափումից գոլորշի չկա, շատ կարևոր է հաշվարկներ կատարել, քանի որ 1.5 - 2 մ / վ արագությամբ ջրատարների համար, իսկ մնացածում `հաշվի առնել գոլորշու համամասնությունը: բեռնաթափումից:
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս որոշ լրատվամիջոցների հոսքի արագությունը.
Չորեքշաբթի | Ընտրանքներ | Հոսքի արագություն մ / վ |
Գոլորշի | մինչև 3 բար | 10-15 |
3 -10 բար | 15-20 |
|
10 - 40 բար | 20-40 |
|
Խտացրեք | Կոնդենսատով լցված խողովակաշար | |
Կոնդենսատո- գոլորշու խառնուրդ | 6-10 |
|
Կերակրել ջուրը | Ներծծման գիծ | 0,5-1 |
Մատակարարման խողովակաշար |
Խողովակների միջոցով հեղուկի շարժման ընթացքում էներգիայի կորուստները որոշվում են շարժման եղանակով և խողովակների ներքին մակերևույթի բնույթով: Հեղուկի կամ գազի հատկությունները հաշվի են առնվում դրանց պարամետրերի կիրառմամբ `խտություն p և կինեմատիկական մածուցիկություն v: Հիդրավլիկ կորուստները որոշելու համար օգտագործվող նույն բանաձևերը, ինչպես հեղուկի, այնպես էլ գոլորշու համար, նույնն են:
Գոլորշի խողովակաշարի հիդրավլիկ հաշվարկի տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ հիդրավլիկ կորուստները որոշելիս հաշվի առնել գոլորշու խտության փոփոխությունները: Գազատարների հաշվարկման ժամանակ գազի խտությունը որոշվում է `կախված ճնշումից` ըստ գրված վիճակի հավասարման իդեալական գազեր, և միայն դրա համար բարձր ճնշումներ(ավելի քան 1,5 ՄՊա), հավասարման մեջ մտցվում է ուղղիչ գործոն ՝ հաշվի առնելով իրական գազերի վարքագծի շեղումը իդեալական գազերի վարքից:
Իդեալական գազերի օրենքներն օգտագործելիս `խողովակաշարերը հաշվարկելու միջոցով, որոնցով հագեցած գոլորշին շարժվում է, զգալի սխալներ են ստացվում: Իդեալական գազերի օրենքները կարող են օգտագործվել միայն բարձր գերտաքացված գոլորշու համար: Գոլորշի գծերի հաշվարկման ժամանակ գոլորշու խտությունը որոշվում է `կախված աղյուսակների ճնշումից: Քանի որ գոլորշու ճնշումը, իր հերթին, կախված է հիդրավլիկ կորուստներից, գոլորշու խողովակաշարերի հաշվարկն իրականացվում է հաջորդական մոտարկումների մեթոդով: Նախ, հատվածում ճնշման կորուստները սահմանվում են, գոլորշու խտությունը որոշվում է միջին ճնշումից, այնուհետև հաշվարկվում են ճնշման իրական կորուստները: Եթե սխալը անընդունելի է դառնում, վերահաշվարկ է կատարվում:
Գոլորշի ցանցերը հաշվարկելիս տրված են գոլորշու հոսքի արագությունները, դրա սկզբնական ճնշումը և գոլորշի օգտագործող կայանքներից առաջ պահանջվող ճնշումը: Եկեք դիտարկենք գոլորշու խողովակաշարերի հաշվարկման մեթոդը `օգտագործելով օրինակ:
Աղյուսակ 7.6. ՀԱՐՍԱՐԵ ՏԱՐԱՔՆԵՐԻ ՀԱՇՎԱՐԿ (Ae = 0.0005 մ)
|
6,61 կգ / մ 3:
(3 հատ) ................................... *......... ............................................... 2.8 -3 = 8.4
Պառակտված թեյ (հատված): ... ._________________ 1__________
Համապատասխան երկարության արժեքը 2 £ = 1 -ով k3 = 0.0002 մ -ի դեպքում 325X8 մմ տրամագծով խողովակի համար `ըստ աղյուսակի: 7.2 / e = 17.6 մ, հետևաբար, 1-2 համարի ընդհանուր համարժեք երկարությունը. / E = 9.9-17.6 = 174 մ:
Հատվածի տրված երկարությունը 1-2 է ՝ / pr і-2 = 500 + 174 = 674 մ:
Heatերմության աղբյուրը սարքավորումների և սարքերի համալիր է, որոնց օգնությամբ փոխակերպվում է բնական և արհեստական տեսակներէներգիա մեջ ջերմային էներգիասպառողների համար պահանջվող պարամետրերով: Հիմնական բնական տեսակների պաշարները ...
Theեռուցման ցանցի հիդրավլիկ հաշվարկի արդյունքում որոշվում են ջերմային խողովակաշարերի, սարքավորումների և անջատիչ և կառավարման փականների բոլոր հատվածների տրամագծերը, ինչպես նաև հովացուցիչի ճնշման կորուստը ցանցի բոլոր տարրերում: Ըստ կորուստների ստացված արժեքների ...
Heatերմամատակարարման համակարգերում խողովակաշարերի և սարքավորումների ներքին կոռոզիան հանգեցնում է դրանց ծառայության ժամկետի, դժբախտ պատահարների և կոռոզիոն արտադրանքների հետ ջրի աղտոտման, ուստի անհրաժեշտ է միջոցներ ձեռնարկել դրա դեմ պայքարի համար: Իրավիճակն ավելի բարդ է ...
Տարբեր հեղուկների տեղափոխման խողովակաշարերը բույսերի և կայանքների անբաժանելի մասն են, որոնցում իրականացվում են կիրառման տարբեր ոլորտներին առնչվող աշխատանքային գործընթացներ: Խողովակների ընտրության և խողովակաշարի կազմաձևման ժամանակ մեծ նշանակություն ունի ինչպես խողովակների, այնպես էլ խողովակաշարի կցամասերի արժեքը: Վերջնական արժեքըՄիջոցը խողովակաշարով պոմպելը մեծապես որոշվում է խողովակների չափով (տրամագիծը և երկարությունը): Այս արժեքների հաշվարկը կատարվում է հատուկ մշակված հատուկ բանաձևերի միջոցով որոշակի տեսակներշահագործում.
Խողովակը մետաղից, փայտից կամ այլ նյութից պատրաստված խոռոչի գլան է, որն օգտագործվում է հեղուկ, գազային և զանգվածային միջավայր տեղափոխելու համար: Waterուրը կարող է օգտագործվել որպես փոխադրամիջոց, բնական գազ, գոլորշի, նավթամթերք և այլն: Խողովակները օգտագործվում են ամենուրեք տարբեր արդյունաբերություններարդյունաբերություն և ավարտվում է տնային տնտեսությամբ:
Խողովակների արտադրության համար `առավելագույնը տարբեր նյութերօրինակ ՝ պողպատ, թուջ, պղինձ, ցեմենտ, պլաստմասսա, օրինակ ՝ ABS պլաստիկ, PVC, քլորացված PVC, պոլիբուտեն, պոլիէթիլեն և այլն:
Խողովակի հիմնական չափսերն են նրա տրամագիծը (արտաքին, ներքին և այլն) և պատերի հաստությունը, որոնք չափվում են միլիմետրերով կամ դյույմներով: Նաև օգտագործվում է այնպիսի արժեք, ինչպիսին է անվանական տրամագիծը կամ անվանական անցքը. Անվանական տրամագծերը ստանդարտացված են և հանդիսանում են խողովակների և կցամասերի ընտրության հիմնական չափանիշը:
Անվանական չափի համապատասխանությունը մմ -ով և դյույմով.
Շրջանաձև խաչմերուկ ունեցող խողովակը գերադասելի է այլ երկրաչափական հատվածներից մի շարք պատճառներով.
- Շրջանակն ունի պարագծի / մակերեսի նվազագույն հարաբերակցությունը, և երբ այն կիրառվում է խողովակի վրա, դա նշանակում է, որ հավասար է թողունակությունխողովակների նյութի սպառումը կլոր ձևկլինի նվազագույն `համեմատած այլ ձևերի խողովակների հետ: Սա նաև ենթադրում է մեկուսացման հնարավոր նվազագույն ծախսեր և պաշտպանիչ ծածկույթ;
- Կլոր լայնակի հատվածառավել շահավետ հեղուկ կամ գազային միջավայրը հիդրոդինամիկ տեսանկյունից տեղափոխելու համար: Բացի այդ, խողովակի ամենափոքր ներքին տարածքի շնորհիվ `դրա երկարության միավորի վրա, հասնում է փոխադրվող միջավայրի և խողովակի միջև շփման նվազագույնի:
- Կլոր ձևը առավել դիմացկուն է ներքին և արտաքին ճնշումներին.
- Կլոր խողովակների պատրաստման գործընթացը բավականին պարզ և հեշտ է իրականացնել:
Խողովակները կարող են մեծապես տարբերվել տրամագծով և կազմաձևով `կախված նպատակից և կիրառման դաշտից: Այսպիսով, ջրի կամ նավթամթերքի տեղափոխման հիմնական խողովակաշարերը կարող են հասնել գրեթե կես մետրի տրամագծով ՝ բավականին պարզ կազմաձևով, իսկ ջեռուցման կծիկները, որոնք նույնպես ներկայացնում են խողովակ, ունեն բարդ ձևբազմաթիվ շրջադարձերով:
Անհնար է պատկերացնել արդյունաբերության որևէ ճյուղ առանց խողովակաշարերի ցանցի: Suchանկացած նման ցանցի հաշվարկը ներառում է խողովակի նյութի ընտրություն, ճշգրտում կազմելը, որը թվարկում է տվյալները հաստության, խողովակի չափի, երթուղու և այլն: Հումքը, միջանկյալ արտադրանքը և (կամ) պատրաստի արտադրանքը անցնում են արտադրության փուլեր ՝ շարժվելով տարբեր սարքերի և կայանքների միջև, որոնք միացված են խողովակաշարերի և կցամասերի միջոցով: Խողովակաշարերի համակարգի ճիշտ հաշվարկը, ընտրությունը և տեղադրումը անհրաժեշտ է ամբողջ գործընթացի հուսալի իրականացման համար, ապահովելով լրատվամիջոցների անվտանգ պոմպացում, ինչպես նաև համակարգը կնքելու և մթնոլորտ մղվող նյութի արտահոսքը կանխելու համար:
Չկա մեկ բանաձև և կանոններ, որոնք կարող են օգտագործվել յուրաքանչյուր հնարավոր կիրառման համար խողովակաշար ընտրելու և աշխատանքային միջավայր... Խողովակաշարի կիրառման յուրաքանչյուր առանձին ոլորտում կան մի շարք գործոններ, որոնք պահանջում են հաշվի առնել և կարող են ապահովել զգալի ազդեցությունգազատարի պահանջներին: Օրինակ, տիղմով զբաղվելիս խոշոր խողովակաշարը ոչ միայն կբարձրացնի տեղադրման արժեքը, այլև կստեղծի գործառնական դժվարություններ:
Սովորաբար, խողովակները ընտրվում են նյութի և գործառնական ծախսերի օպտիմալացումից հետո: Ինչպես ավելի մեծ տրամագիծխողովակաշարը, այսինքն `որքան մեծ լինի սկզբնական ներդրումը, այնքան ցածր կլինի ճնշման անկումը և, համապատասխանաբար, այնքան ցածր կլինեն գործառնական ծախսերը: Ընդհակառակը, խողովակաշարի փոքր չափերը կնվազեցնեն ինքնին խողովակների և կցամասերի առաջնային ծախսերը, սակայն արագության բարձրացումը կհանգեցնի կորուստների ավելացման, ինչը կհանգեցնի լրացուցիչ պաշարներ ծախսելու անհրաժեշտությանը: Տարբեր ծրագրերի համար ամրագրված արագության սահմանները հիմնված են նախագծման օպտիմալ պայմանների վրա: Խողովակաշարերի չափը հաշվարկվում է այս ստանդարտների կիրառմամբ `հաշվի առնելով կիրառման ոլորտները:
Խողովակաշարերի նախագծում
Խողովակաշարերի նախագծման ժամանակ հիմք են ընդունվում նախագծման հետևյալ հիմնական պարամետրերը.
- պահանջվող կատարում;
- խողովակաշարի մուտքի և ելքի կետը.
- միջավայրի կազմը, ներառյալ մածուցիկությունը և հատուկ ծանրություն;
- խողովակաշարի երթուղու տեղագրական պայմանները.
- առավելագույն թույլատրելի աշխատանքային ճնշում;
- հիդրավլիկ հաշվարկ;
- խողովակաշարի տրամագիծը, պատի հաստությունը, պատի նյութի առաձգական թողունակության ուժը.
- թիվ պոմպակայաններ, դրանց միջև հեռավորությունը և էներգիայի սպառումը:
Խողովակաշարերի հուսալիություն
Խողովակաշարերի նախագծման հուսալիությունն ապահովվում է նախագծման համապատասխան կոդերի պահպանմամբ: Անձնակազմի ուսուցումը նաև խողովակաշարի երկար սպասարկման և դրա խստության և հուսալիության ապահովման հիմնական գործոնն է: Խողովակաշարի շահագործման մշտական կամ պարբերական մոնիտորինգ կարող է իրականացվել մոնիտորինգի, հաշվառման, վերահսկման, կարգավորման և ավտոմատացման համակարգերի, արտադրության մեջ անհատական կառավարման սարքերի և անվտանգության սարքերի միջոցով:
Խողովակաշարի լրացուցիչ ծածկույթ
Խողովակների մեծ մասի արտաքին մասում կիրառվում է կոռոզիոն դիմացկուն ծածկույթ `դրսից կորոզիայի քայքայիչ ազդեցությունները կանխելու համար: արտաքին միջավայր... Քայքայիչ միջավայրը պոմպելու դեպքում կարող է կիրառվել նաև պաշտպանիչ ծածկույթ ներքին մակերեսխողովակներ: Նախքան շահագործման հանձնելը, բոլոր նոր խողովակները, որոնք նախատեսված են վտանգավոր հեղուկների տեղափոխման համար, փորձարկվում են թերությունների և արտահոսքի համար:
Խողովակաշարում հոսքի հաշվարկման հիմունքները
Միջուկի հոսքի բնույթը խողովակաշարում և խոչընդոտների շուրջը հոսելիս կարող է շատ տարբեր լինել հեղուկից հեղուկ: Կարևոր ցուցանիշներից է միջավայրի մածուցիկությունը, որը բնութագրվում է այնպիսի պարամետրով, ինչպիսին է մածուցիկության գործակիցը: Իռլանդացի ինժեներ-ֆիզիկոս Օսբորն Ռեյնոլդսը 1880-ին մի շարք փորձարկումներ կատարեց, որոնց արդյունքների համաձայն նա կարողացավ ստանալ մածուցիկ հեղուկի հոսքի բնույթը բնութագրող անուղղելի մեծություն, որը կոչվում է Ռեյնոլդսի չափանիշ և նշանակում է Re:
Re = (v L ρ) / μ
որտեղ:
ρ հեղուկի խտությունն է.
v հոսքի արագությունն է.
L- ը հոսքի տարրի բնորոշ երկարությունն է.
μ - մածուցիկության դինամիկ գործակիցը:
Այսինքն, Ռեյնոլդսի չափանիշը բնութագրում է հեղուկ հոսքի մեջ իներցիոն ուժերի հարաբերակցությունը մածուցիկ շփման ուժերին: Այս չափանիշի արժեքի փոփոխությունը արտացոլում է այս տեսակի ուժերի հարաբերակցության փոփոխությունը, որն իր հերթին ազդում է հեղուկի հոսքի բնույթի վրա: Այս առումով ընդունված է տարբերել հոսքի երեք ռեժիմ ՝ կախված Ռեյնոլդսի չափանիշի արժեքից: Երբ Ռ<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 2300
Հոսքի արագության պրոֆիլ | ||
---|---|---|
շերտային ռեժիմ | անցողիկ ռեժիմ | անհանգիստ ռեժիմ |
![]() |
![]() |
|
Հոսքի բնույթը | ||
շերտային ռեժիմ | անցողիկ ռեժիմ | անհանգիստ ռեժիմ |
![]() |
![]() |
![]() |
Ռեյնոլդսի չափանիշը մածուցիկ հեղուկի հոսքի նմանության չափանիշ է: Այսինքն, նրա օգնությամբ հնարավոր է մոդելավորել իրական գործընթաց `կրճատված չափի մեջ, հարմար ուսումնասիրության համար: Սա չափազանց կարևոր է, քանի որ հաճախ չափազանց դժվար է, և երբեմն նույնիսկ անհնար է ուսումնասիրել իրական սարքերում հեղուկի հոսքերի բնույթը `դրանց մեծ չափերի պատճառով:
Խողովակաշարի հաշվարկ: Խողովակաշարի տրամագծի հաշվարկ
Եթե խողովակաշարը ջերմամեկուսացված չէ, այսինքն ՝ փոխադրվողի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմափոխանակությունը հնարավոր է, ապա դրա հոսքի բնույթը կարող է փոխվել նույնիսկ հաստատուն արագությամբ (հոսքի արագություն): Դա հնարավոր է, եթե մուտքի մոտ պոմպացված միջավայրն ունի բավականաչափ բարձր ջերմաստիճան և հոսում է տուրբուլենտ ռեժիմով: Խողովակի երկայնքով փոխադրվող միջավայրի ջերմաստիճանը կնվազի `շրջակա միջավայրի ջերմային կորուստների պատճառով, ինչը կարող է հանգեցնել հոսքի ռեժիմի փոփոխության դեպի լամինար կամ անցումային: Ռեժիմի փոփոխության ջերմաստիճանը կոչվում է կրիտիկական ջերմաստիճան: Հեղուկի մածուցիկության արժեքը ուղղակիորեն կախված է ջերմաստիճանից, հետևաբար, նման դեպքերում օգտագործվում է այնպիսի պարամետր, ինչպիսին է կրիտիկական մածուցիկությունը, որը համապատասխանում է հոսքի ռեժիմի փոփոխության կետին `Ռեյնոլդսի չափանիշի կրիտիկական արժեքով.
v cr = (v D) / Re cr = (4 Q) / (π D Re cr)
որտեղ:
ν cr - կրիտիկական կինեմատիկական մածուցիկություն;
Re cr- ը Ռեյնոլդսի չափանիշի կրիտիկական արժեքն է.
D- ը խողովակի տրամագիծն է.
v հոսքի արագությունն է.
Q - սպառումը:
Մեկ այլ կարեւոր գործոն է խողովակի պատի եւ հոսող հոսքի միջեւ շփումը: Այս դեպքում շփման գործակիցը մեծապես կախված է խողովակի պատերի կոպիտությունից: Շփման գործակիցի, Ռեյնոլդսի չափանիշի և կոպիտության միջև կապը հաստատվում է Moody դիագրամով, որը թույլ է տալիս որոշել պարամետրերից մեկը ՝ իմանալով մյուս երկուսը:
![](https://i2.wp.com/intech-gmbh.ru/wp-content/uploads/2018/07/image007-74.jpg)
Colebrook-White բանաձեւը նույնպես օգտագործվում է տուրբուլենտային հոսքի շփման գործակիցը հաշվարկելու համար: Այս բանաձևի հիման վրա հնարավոր է կառուցել գրաֆիկներ, որոնց համաձայն հաստատված է շփման գործակիցը:
(√λ) -1 = -2log (2.51 / (Re √λ) + k / (3.71 դ))
որտեղ:
k- ը խողովակի կոշտության գործակիցն է.
λ- ը շփման գործակիցն է:
Կան նաև խողովակներում հեղուկի ճնշման հոսքի ընթացքում շփման կորուստների մոտավոր հաշվարկի այլ բանաձևեր: Այս դեպքում առավել հաճախ օգտագործվող հավասարումներից մեկը Դարսի-Վայսբախի հավասարումն է: Այն հիմնված է էմպիրիկ տվյալների վրա և հիմնականում օգտագործվում է համակարգի մոդելավորման մեջ: Շփման կորուստը հեղուկի արագության և խողովակի դիմադրությունն է հեղուկի շարժմանը ՝ արտահայտված խողովակի պատերի կոպիտ արժեքով:
∆H = λ L / d v² / (2 գ)
որտեղ:
ΔH - գլխի կորուստ;
λ է շփման գործակիցը.
L- ը խողովակի հատվածի երկարությունն է.
d - խողովակի տրամագիծը;
v հոսքի արագությունն է.
g- ը ձգողության արագացումն է:
Frրի շփման պատճառով ճնշման կորուստը հաշվարկվում է Հազեն-Ուիլյամս բանաձևի միջոցով:
∆H = 11.23 L 1 / C 1.85 Q 1.85 / D 4.87
որտեղ:
ΔH - գլխի կորուստ;
L- ը խողովակի հատվածի երկարությունն է.
C- ը Heisen-Williams- ի կոպտության գործակիցն է.
Q - սպառումը;
D- ը խողովակի տրամագիծն է:
Ճնշում
Խողովակաշարի աշխատանքային ճնշումը ամենաբարձր ավելցուկային ճնշումն է, որն ապահովում է խողովակաշարի նշված աշխատանքային ռեժիմը: Խողովակաշարի չափի և պոմպակայանների թվի վերաբերյալ որոշումը սովորաբար ընդունվում է `ելնելով խողովակների աշխատանքային ճնշումից, պոմպի հզորությունից և ծախսերից: Խողովակաշարի առավելագույն և նվազագույն ճնշումը, ինչպես նաև աշխատանքային միջավայրի հատկությունները որոշում են պոմպակայանների և պահանջվող հզորության միջև հեռավորությունը:
Անվանական ճնշում PN- ն 20 ° C- ում աշխատանքային միջավայրի առավելագույն ճնշմանը համապատասխանող անվանական արժեքն է, որի դեպքում հնարավոր է տվյալ չափսերով խողովակաշարի շարունակական աշխատանքը:
Asերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ խողովակի բեռնատարողությունը նվազում է, արդյունքում նվազում է նաեւ թույլատրելի գերճնշումը: Pe, zul արժեքը ցույց է տալիս խողովակաշարային համակարգի առավելագույն ճնշումը (g), երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է:
Թույլատրելի գերճնշման գրաֆիկ.
![](https://i1.wp.com/intech-gmbh.ru/wp-content/uploads/2018/07/image008-69.jpg)
Խողովակաշարի ճնշման անկման հաշվարկ
Խողովակաշարում ճնշման անկման հաշվարկը կատարվում է ըստ բանաձևի.
∆p = λ L / d ρ / 2 v²
որտեղ:
Δp- ը խողովակի հատվածի ճնշման անկումն է.
L- ը խողովակի հատվածի երկարությունն է.
λ է շփման գործակիցը.
d - խողովակի տրամագիծը;
ρ պոմպացված միջավայրի խտությունն է.
v հոսքի արագությունն է:
Փոխադրվող աշխատանքային լրատվամիջոցներ
Ամենից հաճախ խողովակները օգտագործվում են ջուր տեղափոխելու համար, բայց դրանք կարող են օգտագործվել նաև տիղմ, կախոցներ, գոլորշի և այլն տեղափոխելու համար: Նավթարդյունաբերության մեջ խողովակաշարերն օգտագործվում են ածխաջրածինների և դրանց խառնուրդների լայն տեսականի մղելու համար, որոնք մեծապես տարբերվում են քիմիական և ֆիզիկական հատկություններով: Հում նավթը կարող է ավելի շատ հեռավորություններ տեղափոխվել ցամաքային հանքավայրերից կամ ծովային նավթահորերից մինչև տերմինալներ, միջանկյալ կետեր և նավթավերամշակման գործարաններ:
Խողովակաշարերը փոխանցում են նաև.
- զտված ապրանքներ, ինչպիսիք են բենզինը, ավիացիոն վառելիքը, կերոսինը, դիզելային վառելիքը, մազութը և այլն;
- նավթաքիմիական հումք `բենզոլ, ստիրոլ, պրոպիլեն և այլն;
- անուշաբույր ածխաջրածիններ `քսիլեն, տոլուոլ, կումեն և այլն;
- հեղուկացված նավթային վառելիքներ, ինչպիսիք են հեղուկացված բնական գազը, հեղուկացված նավթային գազը, պրոպան (գազեր ստանդարտ ջերմաստիճանի և ճնշման տակ, բայց հեղուկացված ճնշման միջոցով);
- ածխածնի երկօքսիդ, հեղուկ ամոնիակ (ճնշման տակ տեղափոխվող հեղուկների տեսքով);
- բիտումի և մածուցիկ վառելիքները չափազանց մածուցիկ են խողովակաշարերով փոխադրվելու համար, հետևաբար, նավթի թորված ֆրակցիաներն օգտագործվում են այս հումքները հեղուկացնելու և արդյունքում խառնուրդ ստանալու համար, որը կարող է տեղափոխվել խողովակաշարով.
- ջրածին (կարճ հեռավորություններ):
Փոխադրվող միջավայրի որակը
Փոխադրվող միջավայրի ֆիզիկական հատկությունները և պարամետրերը մեծապես որոշում են խողովակաշարի նախագծման և շահագործման պարամետրերը: Հատուկ ծանրությունը, սեղմելիությունը, ջերմաստիճանը, մածուցիկությունը, թափման կետը և գոլորշու ճնշումը աշխատանքային միջավայրի հիմնական պարամետրերն են, որոնք պետք է հաշվի առնել:
Հեղուկի տեսակարար կշիռը նրա քաշն է միավորի ծավալի համար: Շատ գազեր խողովակաշարերով տեղափոխվում են բարձր ճնշման ներքո, և երբ որոշակի ճնշման է հասնում, որոշ գազեր կարող են նույնիսկ հեղուկանալ: Հետևաբար, միջավայրի սեղմման հարաբերակցությունը որոշիչ պարամետր է խողովակաշարերի նախագծման և թողունակության որոշման համար:
Temերմաստիճանը անուղղակիորեն եւ ուղղակիորեն ազդում է խողովակաշարի աշխատանքի վրա: Սա արտահայտվում է նրանով, որ ջերմաստիճանը բարձրացնելուց հետո հեղուկը մեծանում է ծավալով, պայմանով, որ ճնշումը մնա անփոփոխ: Temperatureերմաստիճանի անկումը կարող է ազդել ինչպես աշխատանքի, այնպես էլ համակարգի ընդհանուր արդյունավետության վրա: Սովորաբար, երբ հեղուկի ջերմաստիճանը նվազում է, դա ուղեկցվում է դրա մածուցիկության բարձրացմամբ, ինչը լրացուցիչ շփման դիմադրություն է ստեղծում խողովակի ներքին պատի երկայնքով ՝ ավելի շատ էներգիա պահանջելով նույն քանակությամբ հեղուկը մղելու համար: Բարձր մածուցիկ լրատվամիջոցները զգայուն են աշխատանքային ջերմաստիճանի փոփոխությունների նկատմամբ: Մածուցիկությունը հեղուկի դիմադրությունն է հոսքին և չափվում է ցենտիստոկների cSt. Մածուցիկությունը որոշում է ոչ միայն պոմպի ընտրությունը, այլև պոմպակայանների միջև հեռավորությունը:
Հենց միջավայրի ջերմաստիճանը ընկնում է հոսքի կետից ցածր, խողովակաշարի աշխատանքը անհնար է դառնում, և դրա աշխատանքը վերսկսելու համար մի քանի տարբերակ է ընդունվում.
- միջավայրի կամ մեկուսիչ խողովակների տաքացում `միջավայրի աշխատանքային ջերմաստիճանը պահպանելու համար նրա հոսքի կետից բարձր.
- միջավայրի քիմիական կազմի փոփոխություն ՝ նախքան խողովակաշար մտնելը.
- փոխադրվող միջոցի ջրով նոսրացում:
Հիմնական խողովակների տեսակները
Հիմնական խողովակները պատրաստվում են եռակցված կամ անթերի: Անխափան պողպատե խողովակները պատրաստվում են առանց երկայնական եռակցման ջերմամշակված պողպատի երկարությամբ `ցանկալի չափին և հատկություններին հասնելու համար: Եռակցված խողովակն արտադրվում է մի քանի արտադրական գործընթացների կիրառմամբ: Այս երկու տեսակները միմյանցից տարբերվում են խողովակի երկայնական զոդումների քանակով և օգտագործվող եռակցման սարքավորումների տեսակով: Եռակցված պողպատե խողովակն ամենից հաճախ օգտագործվում է նավթաքիմիական ծրագրերում:
Խողովակի յուրաքանչյուր երկարություն եռակցվում է միասին `կազմելով խողովակաշար: Բացի այդ, հիմնական խողովակաշարերում, կախված կիրառման ոլորտից, օգտագործվում են ապակյա մանրաթելից պատրաստված խողովակներ, տարբեր պլաստմասսա, ասբեստ ցեմենտ և այլն:
Խողովակների ուղիղ հատվածները միացնելու, ինչպես նաև տարբեր տրամագծերի խողովակաշարերի հատվածների միջև անցնելու համար օգտագործվում են հատուկ պատրաստված միացնող տարրեր (արմունկներ, թեքություններ, դարպասներ):
արմունկ 90 ° | թեքում 90 ° | անցողիկ ճյուղ | ճյուղավորում |
![]() |
![]() |
![]() |
|
արմունկ 180 ° | թեքում 30 ° | ադապտեր խուլ | հուշում |
![]() |
![]() |
![]() |
Խողովակաշարերի և կցամասերի առանձին մասերի տեղադրման համար օգտագործվում են հատուկ միացումներ:
եռակցված | եզրային | ակոսավոր | կալանք |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Խողովակաշարի ջերմային երկարացում
Երբ խողովակաշարը գտնվում է ճնշման տակ, նրա ամբողջ ներքին մակերեսը ենթարկվում է միատեսակ բաշխված բեռի, ինչը խողովակի մեջ առաջացնում է երկայնական ներքին ուժեր և վերջնական հենարանների վրա լրացուցիչ բեռներ: Temերմաստիճանի տատանումները նույնպես ազդում են խողովակաշարի վրա ՝ առաջացնելով խողովակների չափերի փոփոխություններ: Temperatureերմաստիճանի տատանումների ընթացքում ֆիքսված խողովակաշարի ուժերը կարող են գերազանցել թույլատրելի արժեքը և հանգեցնել չափազանց մեծ սթրեսի, որը վտանգավոր է խողովակաշարի ամրության համար, ինչպես խողովակի նյութի, այնպես էլ եզրային հոդերի մեջ: Պոմպային միջավայրի ջերմաստիճանի տատանումները նաև խողովակաշարում ստեղծում են ջերմաստիճանի սթրես, որը կարող է փոխանցվել կցամասերին, պոմպակայաններին և այլն: Սա կարող է հանգեցնել խողովակաշարերի միացումների ճնշման, կցամասերի կամ այլ տարրերի խափանումների:
Խողովակաշարի չափերի հաշվարկ, երբ ջերմաստիճանը փոխվում է
Theերմաստիճանի փոփոխությամբ խողովակաշարի գծային չափերի փոփոխության հաշվարկը կատարվում է բանաձևի համաձայն.
∆L = a L ∆t
ա - ջերմային երկարացման գործակից, մմ / (մ ° C) (տես ստորև բերված աղյուսակը);
L - խողովակաշարի երկարությունը (ֆիքսված հենարանների միջև հեռավորությունը), մ;
Δt առավելագույնի տարբերությունն է: և նվազագույն պոմպային միջավայրի ջերմաստիճանը, ° С.
Տարբեր նյութերից պատրաստված խողովակների գծային ընդլայնման սեղան
Տրված թվերը թվարկված նյութերի միջին արժեքներն են, իսկ խողովակաշարն այլ նյութերից հաշվարկելու համար այս աղյուսակի տվյալները չպետք է հիմք ընդունվեն: Խողովակաշարը հաշվարկելիս խորհուրդ է տրվում օգտագործել խողովակի արտադրողի կողմից նշված գծային երկարացման գործակիցը `ուղեկցող տեխնիկական բնութագրերի կամ տվյալների թերթիկի մեջ:
Խողովակաշարերի ջերմային ընդլայնումը վերացվում է ինչպես խողովակաշարի հատուկ փոխհատուցման հատվածների, այնպես էլ փոխհատուցիչների միջոցով, որոնք կարող են բաղկացած լինել առաձգական կամ շարժական մասերից:
Փոխհատուցման հատվածները բաղկացած են խողովակաշարի առաձգական ուղիղ մասերից, որոնք գտնվում են միմյանց ուղղահայաց և ամրացվում թեքություններով: Thermalերմային երկարաձգման դեպքում մի մասի ավելացումը փոխհատուցվում է մյուս մասի հարթության վրա ճկման դեֆորմացիայով կամ տարածության մեջ ճկման և ոլորման դեֆորմացիայով: Եթե գազամուղը ինքնին փոխհատուցում է ջերմային ընդլայնումը, ապա դա կոչվում է ինքնագնահատում:
Փոխհատուցումը նույնպես տեղի է ունենում առաձգական ոլորանների շնորհիվ: Երկարացման մի մասը փոխհատուցվում է թեքությունների առաձգականությամբ, մյուս մասը վերացվում է թեքության հետևում գտնվող հատվածի նյութի առաձգական հատկությունների պատճառով: Ընդլայնման հոդերը տեղադրվում են այնտեղ, որտեղ հնարավոր չէ օգտագործել փոխհատուցող հատվածներ կամ երբ խողովակաշարի ինքնագնահատումը անբավարար է:
Դիզայնի և շահագործման սկզբունքի համաձայն, կան չորս տեսակի փոխհատուցիչներ ՝ U- ձևի, ոսպնյակի, ալիքային, լցոնման տուփ: Գործնականում հաճախ օգտագործվում են L-, Z- կամ U- ձև ունեցող հարթ ընդարձակման հոդեր: Տարածական ընդլայնման հոդերի դեպքում դրանք սովորաբար 2 հարթ փոխադարձ ուղղահայաց հատվածներ են և ունեն մեկ ընդհանուր ուս: Էլաստիկ ընդլայնման հոդերը պատրաստվում են խողովակներից կամ առաձգական սկավառակներից կամ փչակներից:
Խողովակաշարերի տրամագծի օպտիմալ չափի որոշում
Խողովակաշարի օպտիմալ տրամագիծը կարելի է գտնել տեխնիկական և տնտեսական հաշվարկների հիման վրա: Խողովակաշարի չափերը, ներառյալ տարբեր բաղադրիչների չափսերն ու ֆունկցիոնալությունը, ինչպես նաև այն պայմանները, որոնցով պետք է աշխատի խողովակաշարը, որոշում են համակարգի փոխադրման հզորությունը: Խողովակների ավելի մեծ չափերը հարմար են զանգվածային հոսքի ավելի բարձր արագությունների համար, եթե համակարգի մյուս բաղադրիչները պատշաճ չափերով և չափսերով են: Սովորաբար, որքան երկար է պոմպակայանների միջև հիմնական խողովակի երկարությունը, այնքան ավելի մեծ ճնշման անկում է պահանջվում: Բացի այդ, պոմպային միջավայրի ֆիզիկական բնութագրերի փոփոխությունը (մածուցիկություն և այլն) կարող է նաև մեծ ազդեցություն ունենալ գծի ճնշման վրա:
Օպտիմալ Չափ - Ամենափոքր հարմար խողովակի չափը որոշակի կիրառման համար, ծախսարդյունավետ համակարգի ողջ կյանքի ընթացքում:
Խողովակների կատարման հաշվարկման բանաձև.
Q = (π · d²) / 4 · v
Q- պոմպային հեղուկի հոսքի արագությունը.
d է խողովակաշարի տրամագիծը.
v հոսքի արագությունն է:
Գործնականում, խողովակաշարի օպտիմալ տրամագիծը հաշվարկելու համար օգտագործվում են պոմպային միջավայրի օպտիմալ արագությունների արժեքները `վերցված փորձնական տվյալների հիման վրա կազմված տեղեկատու նյութերից.
Պոմպացված միջավայրը | Խողովակաշարի օպտիմալ արագությունների միջակայքը, մ / վ | |
---|---|---|
Հեղուկներ | Ձգողականությամբ վարելը. | |
Մածուցիկ հեղուկներ | 0,1 - 0,5 | |
Visածր մածուցիկությամբ հեղուկներ | 0,5 - 1 | |
Պոմպով փոխանցում. | ||
Ներծծման կողմը | 0,8 - 2 | |
Լիցքաթափման կողմը | 1,5 - 3 | |
Գազեր | Բնական ցանկություններ | 2 - 4 |
Lowածր ճնշում | 4 - 15 | |
Բարձր ճնշում | 15 - 25 | |
Զույգեր | Գերտաքացված գոլորշի | 30 - 50 |
Հագեցած գոլորշի ճնշման տակ. | ||
Ավելի քան 105 Pa | 15 - 25 | |
(1 - 0.5) 105 պա | 20 - 40 | |
(0.5 - 0.2) 105 պա | 40 - 60 | |
(0,2 - 0,05) 105 պա | 60 - 75 |
Այստեղից մենք ստանում ենք խողովակի օպտիմալ տրամագծի հաշվարկման բանաձևը.
d о = √ ((4 Q) / (π v о))
Q- ը պոմպային հեղուկի սահմանված հոսքի արագությունն է.
d - խողովակաշարի օպտիմալ տրամագիծ;
v հոսքի օպտիմալ արագությունն է:
Բարձր հոսքի դեպքում սովորաբար օգտագործվում են ավելի փոքր տրամագծի խողովակներ, ինչը նշանակում է ավելի ցածր ծախսեր խողովակաշարի գնման, դրա պահպանման և տեղադրման աշխատանքների համար (նշեք K 1): Արագության բարձրացման դեպքում նկատվում է գլխի կորուստների աճ `շփման և տեղական դիմադրությունների պատճառով, ինչը հանգեցնում է պոմպային հեղուկի արժեքի ավելացման (նշենք K 2):
Մեծ տրամագծի խողովակաշարերի համար K 1- ի ծախսերն ավելի բարձր կլինեն, իսկ K 2 - ի շահագործման ընթացքում ծախսերը `ավելի ցածր: Եթե մենք ավելացնենք K 1 և K 2 արժեքները, ապա մենք ստանում ենք ընդհանուր նվազագույն ծախսերը K և խողովակաշարի օպտիմալ տրամագիծը: Այս դեպքում K 1 և K 2 ծախսերը տրված են նույն ժամանակահատվածում:
Խողովակաշարի կապիտալ ծախսերի հաշվարկ (բանաձև)
K 1 = (մ C M K M) / n
m- ը խողովակաշարի զանգվածն է, t;
C M - արժեքը 1 տոննա, ռուբ / տոննա;
K M - գործակից, որը մեծացնում է տեղադրման աշխատանքների արժեքը, օրինակ ՝ 1.8;
n - ծառայության ժամկետը, տարիները:
Նշված գործառնական ծախսերը կապված են էներգիայի սպառման հետ.
K 2 = 24 N n օր C E rub / տարի
N - հզորություն, կՎտ;
n ДН - տարեկան աշխատանքային օրերի քանակը.
С Э - ծախսեր մեկ կՎտժ էներգիայի համար, ռուբլի / կՎտ * ժամ:
Խողովակաշարերի չափագրման բանաձեւեր
Խողովակների չափագրման ընդհանուր բանաձևերի օրինակ ՝ առանց հաշվի առնելու հնարավոր լրացուցիչ ազդեցության գործոնները, ինչպիսիք են էրոզիան, կասեցված պինդ նյութերը և այլն:
Անուն | Հավասարումը | Հնարավոր սահմանափակումներ |
---|---|---|
Հեղուկի և գազի ճնշում | ||
Շփման գլխի կորուստ Դարսի-Վայսբախ |
d = 12 · [(0.0311 · f · L · Q 2) / (h f)] 0.2 |
Q - ծավալային հոսքի արագություն, գալ / րոպե; d է խողովակի ներքին տրամագիծը. hf - շփման գլխի կորուստ; L- ը խողովակաշարի երկարությունն է, ոտքերը; f - շփման գործակիցը. V- ը հոսքի արագությունն է: |
Հեղուկի հոսքի ընդհանուր հավասարումը | d = 0.64 √ (Q / V) |
Q - ծավալային հոսքի արագություն, գալ / րոպե |
Պոմպի ներծծման գծի չափը `շփման գլխի կորուստները սահմանափակելու համար | d = √ (0.0744 Q) |
Q - ծավալային հոսքի արագություն, գալ / րոպե |
Գազի ընդհանուր հոսքի հավասարումը | d = 0.29 √ ((Q T) / (P V)) |
Q - ծավալային հոսքի արագություն, ft³ / րոպե T - ջերմաստիճան, K P - ճնշում lb / in² (abs); V - արագություն |
Ձգողականության հոսք | ||
Manning հավասարումը `առավելագույն հոսքի համար խողովակի տրամագիծը հաշվարկելու համար | d = 0.375 |
Q- ը ծավալային հոսքի արագությունն է. n- ը կոպիտության գործակիցն է. S- ը թեքությունն է: |
Իներցիայի և ծանրության ինտրուդի թվի հարաբերակցությունը | Fr = V / √ [(d / 12) · g] |
g- ը ձգողության արագացումն է. v հոսքի արագությունն է. L - խողովակի երկարությունը կամ տրամագիծը: |
Գոլորշի և գոլորշիացում | ||
Գոլորշու համար խողովակի տրամագիծը որոշելու հավասարում | d = 1.75 · √ [(W · v_g · x) / V] |
W- ը զանգվածային հոսքն է. Vg- ը հագեցված գոլորշու հատուկ ծավալն է. x - գոլորշու որակ; V- ը արագությունն է: |
Օպտիմալ հոսքի արագություն տարբեր խողովակաշարային համակարգերի համար
Խողովակի օպտիմալ չափը ընտրվում է խողովակաշարով միջավայրը պոմպելու նվազագույն ծախսերի պայմանից և խողովակների արժեքից: Այնուամենայնիվ, արագության սահմանափակումները նույնպես պետք է հաշվի առնվեն: Երբեմն խողովակաշարի չափը պետք է համապատասխանի գործընթացի պահանջներին: Նմանապես, խողովակաշարի չափը հաճախ կապված է ճնշման անկման հետ: Նախագծային հաշվարկներում, որտեղ ճնշման կորուստները հաշվի չեն առնվում, գործընթացի խողովակաշարի չափը որոշվում է թույլատրելի արագությամբ:
Եթե խողովակաշարում հոսքի ուղղությամբ փոփոխություններ կան, դա հանգեցնում է հոսքի ուղղության ուղղահայաց մակերեսին տեղական ճնշումների զգալի աճի: Այս տեսակի աճը հեղուկի արագության, խտության և սկզբնական ճնշման ֆունկցիա է: Քանի որ արագությունը հակադարձ համեմատական է տրամագծին, բարձր արագության հեղուկները հատուկ ուշադրություն են պահանջում խողովակաշարերի չափագրման և կազմաձևման ժամանակ: Խողովակի օպտիմալ չափը, օրինակ, ծծմբաթթվի դեպքում, սահմանափակում է հեղուկի արագությունը այն արժեքին, որի դեպքում խողովակների թեքում պատերի էրոզիան անթույլատրելի է, այդպիսով կանխելով խողովակի կառուցվածքի վնասը:
Հեղուկի հոսքը ինքնահոսով
Խողովակաշարի չափի հաշվարկը ինքնահոսով շարժվող հոսքի դեպքում բավականին բարդ է: Խողովակի հոսքի այս ձևով շարժման բնույթը կարող է լինել միաֆազ (ամբողջական խողովակ) և երկաֆազ (մասնակի լցնում): Երկաֆազ հոսքը տեղի է ունենում, երբ խողովակում առկա են ինչպես հեղուկ, այնպես էլ գազ:
Կախված հեղուկի և գազի հարաբերակցությունից, ինչպես նաև դրանց արագություններից, երկաֆազ հոսքի ռեժիմը կարող է տարբեր լինել պղպջակներից մինչև ցրված:
պղպջակների հոսք (հորիզոնական) | սահնակի հոսք (հորիզոնական) | ալիքի հոսք | ցրված հոսք |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Հեղուկի շարժիչ ուժը ինքնահոսով շարժվելիս ապահովվում է մեկնարկային և վերջնական կետերի բարձրությունների տարբերությամբ, իսկ նախադրյալը ելակետի գտնվելու վայրը վերջնական կետից վեր է: Այլ կերպ ասած, բարձրությունների տարբերությունը որոշում է այս դիրքերում գտնվող հեղուկի պոտենցիալ էներգիայի տարբերությունը: Այս պարամետրը նույնպես հաշվի է առնվում խողովակաշար ընտրելիս: Բացի այդ, շարժիչ ուժի մեծության վրա ազդում են սկզբի և վերջի կետերում ճնշման արժեքները: Pressureնշման անկման բարձրացումը ենթադրում է հեղուկի հոսքի արագության բարձրացում, ինչը, իր հերթին, թույլ է տալիս ընտրել ավելի փոքր տրամագծով խողովակաշար և հակառակը:
Եթե վերջնական կետը միացված է ճնշման տակ գտնվող համակարգին, ինչպիսին է թորման սյունը, ապա համարժեք ճնշումը պետք է հանվի առկա բարձրության տարբերությունից `առաջացած իրական արդյունավետ դիֆերենցիալ ճնշումը գնահատելու համար: Բացի այդ, եթե խողովակաշարի ելակետը վակուումի տակ է, ապա խողովակաշար ընտրելիս պետք է հաշվի առնել նաև դրա ազդեցությունը ընդհանուր դիֆերենցիալ ճնշման վրա: Խողովակի վերջնական չափագրումն իրականացվում է դիֆերենցիալ ճնշման միջոցով `հաշվի առնելով վերը նշված բոլոր գործոնները, այլ ոչ թե հիմնվելով միայն սկզբի և վերջի կետերի բարձրության տարբերության վրա:
Տաք հեղուկի հոսք
Պրոցեսորային բույսերը սովորաբար բախվում են տարբեր խնդիրների ՝ տաք կամ եռացող միջավայրը մշակելիս: Հիմնական պատճառը տաք հեղուկ հոսքի մի մասի գոլորշիացումն է, այսինքն `խողովակի կամ սարքավորման ներսում հեղուկի գոլորշու վերածումը: Տիպիկ օրինակ է կենտրոնախույս պոմպի կավիտացիայի երևույթը, որն ուղեկցվում է հեղուկի եռման կետով, որին հաջորդում է գոլորշու պղպջակների ձևավորումը (գոլորշու խոռոչ) կամ լուծված գազերի արտանետումը փուչիկների մեջ (գազի խոռոչ):
Ավելի մեծ խողովակաշարը նախընտրելի է, քանի որ փոքր խողովակաշարերի նկատմամբ հոսքի նվազման պատճառով հաստատուն հոսքի պատճառով պոմպի ներծծման գծում ավելի բարձր NPSH- ի պատճառով: Avնշման կորստից առաջացած կավիտացիան կարող է առաջանալ նաև հոսքի ուղղության հանկարծակի փոփոխությունների կամ խողովակաշարի չափի նվազման պատճառով: Ստացված գոլորշի-գազ խառնուրդը խոչընդոտ է ստեղծում հոսքի անցման համար և կարող է վնաս հասցնել խողովակաշարին, ինչը խողովակաշարի շահագործման ընթացքում կավիտացիայի երևույթը դարձնում է չափազանց անցանկալի:
Սարքավորումներ / գործիքների շրջանցման խողովակաշար
Սարքավորումները և սարքերը, հատկապես նրանք, որոնք կարող են ճնշման զգալի անկումներ առաջացնել, այսինքն ՝ ջերմափոխանակիչներ, կառավարման փականներ և այլն, հագեցած են շրջանցիկ խողովակաշարերով (այնպես, որ գործընթացը չընդհատվի նույնիսկ տեխնիկական սպասարկման ընթացքում): Սովորաբար նման խողովակաշարերում տեղադրման գծում տեղադրված են 2 փակ փականեր և տեղադրման զուգահեռ հոսքը կարգավորող փական:
Սովորական աշխատանքի ընթացքում հեղուկի հոսքը, անցնելով ապարատի հիմնական բաղադրիչներով, զգում է ճնշման լրացուցիչ անկում: Ըստ այդմ, հաշվարկվում է դրա համար լիցքաթափման ճնշումը, որը առաջանում է միացված սարքավորումներից, օրինակ ՝ կենտրոնախույս պոմպից: Պոմպը ընտրվում է տեղադրման ամբողջ ճնշման ընդհանուր անկման հիման վրա: Շրջանցիկ ճանապարհով շարժվելիս ճնշման այս լրացուցիչ անկումը բացակայում է, մինչդեռ հոսող պոմպը տալիս է նույն ուժի հոսքը `ըստ իր գործառնական բնութագրերի: Սարքի և շրջանցման գծի միջև հոսքի բնութագրերի տարբերություններից խուսափելու համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել հսկիչ փականով ավելի փոքր շրջանցման գիծ `հիմնական միավորին համարժեք ճնշում ստեղծելու համար:
Նմուշառման գիծ
Սովորաբար անալիզի համար փոքր քանակությամբ հեղուկ է վերցվում `կազմը որոշելու համար: Նմուշառումը կարող է իրականացվել գործընթացի ցանկացած փուլում `հումքի, միջանկյալ արտադրանքի, պատրաստի արտադրանքի կամ պարզապես տեղափոխվող նյութի բաղադրությունը որոշելու համար, օրինակ` կեղտաջրերը, ջերմափոխադրողը և այլն: Նմուշառվող խողովակաշարերի հատվածի չափը սովորաբար կախված կլինի վերլուծվող հեղուկի տեսակից և նմուշառման կետի գտնվելու վայրից:
Օրինակ, բարձր ճնշման տակ գտնվող գազերի դեպքում փականներով փոքր խողովակաշարերը բավարար են անհրաժեշտ քանակությամբ նմուշներ վերցնելու համար: Նմուշառման գծի տրամագծի ավելացումը կնվազեցնի վերլուծության համար վերցված նմուշի համամասնությունը, սակայն նման նմուշառումը դառնում է ավելի դժվար վերահսկելի: Միևնույն ժամանակ, նմուշառման փոքր գիծը լավ չի պիտանի տարբեր կախոցների վերլուծության համար, որոնցում պինդ մարմինները կարող են խցանել հոսքի ուղին: Այսպիսով, կասեցումների վերլուծության համար ընտրանքային գծի չափը մեծապես կախված է պինդ մասնիկների չափից և միջավայրի բնութագրերից: Նմանատիպ եզրակացությունները վերաբերում են մածուցիկ հեղուկներին:
Նմուշառման գիծը չափելիս ընդունված է հաշվի առնել.
- նմուշառվող հեղուկի բնութագրերը.
- ընտրության ժամանակ աշխատանքային միջավայրի կորուստ;
- ընտրության ընթացքում անվտանգության պահանջներ;
- օգտագործման հարմարավետություն;
- նմուշառման կետի գտնվելու վայրը.
Սառեցնող հեղուկի շրջանառություն
Շրջանառվող հովացուցիչ նյութով խողովակաշարերի համար գերադասելի է բարձր արագությունը: Դա հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ հովացման աշտարակում գտնվող հովացուցիչ հեղուկը ենթարկվում է արեւի լույսի, ինչը պայմաններ է ստեղծում ջրիմուռներ պարունակող շերտի ձեւավորման համար: Այս ջրիմուռ պարունակող ծավալի մի մասը մտնում է շրջանառվող հովացուցիչ նյութ: Flowածր հոսքի դեպքում ջրիմուռները սկսում են աճել խողովակաշարերում և որոշ ժամանակ անց դժվարացնում է հովացուցիչ նյութի շրջանառությունը կամ անցումը ջերմափոխանակիչ: Այս դեպքում խորհուրդ է տրվում շրջանառության բարձր արագություն `խողովակաշարում ջրիմուռների խցանումների առաջացումից խուսափելու համար: Սովորաբար, բարձր շրջանառվող հովացուցիչ նյութի օգտագործումը հանդիպում է քիմիական արդյունաբերության մեջ, որը պահանջում է խողովակների մեծ չափսեր և երկարություններ `տարբեր ջերմափոխանակիչներին էներգիա մատակարարելու համար:
Տանկի վարարում
Տանկերը հագեցած են արտահոսքի խողովակներով հետևյալ պատճառներով.
- հեղուկի կորստից խուսափելը (ավելորդ հեղուկը մտնում է այլ ջրամբար, այլ ոչ թե դուրս է գալիս սկզբնական ջրամբարից);
- տանկից անցանկալի հեղուկների արտահոսքի կանխում;
- տանկերում հեղուկի մակարդակի պահպանում:
Բոլոր վերը նշված դեպքերում, արտահոսքի խողովակները նախատեսված են տանկի մեջ հեղուկի առավելագույն թույլատրելի հոսքի համար ՝ անկախ ելքի հոսքի արագությունից: Խողովակների ընտրության այլ սկզբունքներ նման են ինքնահոս հեղուկների համար խողովակաշարերի ընտրությանը, այսինքն `հոսող խողովակաշարի մեկնարկի և վերջի կետերի միջև առկա ուղղահայաց բարձրությանը համապատասխան:
Վարարման խողովակի ամենաբարձր կետը, որը նաև դրա ելակետն է, գտնվում է տանկի (տանկի վարարման խողովակ) միացման վայրում, սովորաբար գրեթե ամենավերևում, իսկ ամենացածր վերջնակետը կարող է լինել ջրահեռացման ջրհորի մոտ, գրեթե հենց հիմքում: Այնուամենայնիվ, վարարման գիծը կարող է ավարտվել ավելի բարձր բարձրությամբ: Այս դեպքում առկա դիֆերենցիալ գլուխը ավելի ցածր կլինի:
Տիղմի հոսք
Հանքարդյունաբերության դեպքում հանքաքարը սովորաբար արդյունահանվում է այն տարածքներում, որոնց հասանելիությունը դժվար է: Նման վայրերում, որպես կանոն, երկաթուղային կամ ճանապարհային կապ չկա: Նման իրավիճակների համար պինդ մասնիկներով միջավայրի հիդրավլիկ փոխադրումը համարվում է ամենաընդունելին, այդ թվում `բավարար հեռավորության վրա տեղակայված հանքարդյունաբերական մշակման կայանների դեպքում: Կեղտաջրերը օգտագործվում են տարբեր արդյունաբերական ոլորտներում `հեղուկների հետ միասին մանրացված պինդ նյութեր տեղափոխելու համար: Նման խողովակաշարերն ապացուցվել են, որ ամենաարդյունավետն են `մեծ ծավալներով պինդ նյութերի տեղափոխման այլ մեթոդների համեմատ: Բացի այդ, դրանց առավելությունները ներառում են բավարար անվտանգություն `մի քանի տեսակի տրանսպորտի բացակայության և բնապահպանական բարեկամության պատճառով:
Հեղուկներում կասեցված պինդ նյութերի կասեցումները և խառնուրդները պահվում են ընդհատվող գրգռման մեջ `միատեսակությունը պահպանելու համար: Հակառակ դեպքում, տեղի է ունենում շերտավորման գործընթաց, որի դեպքում կախովի մասնիկները, կախված իրենց ֆիզիկական հատկություններից, լողում են հեղուկի մակերեսին կամ նստում ներքև: Գրգռումը ձեռք է բերվում այնպիսի սարքավորումների միջոցով, ինչպիսին է խառնված բաքը, մինչդեռ խողովակաշարերում դա ձեռք է բերվում խառնաշփոթ հոսքի պայմանների պահպանմամբ:
Հեղուկի մեջ կասեցված մասնիկների տեղափոխման ընթացքում հոսքի արագության նվազումը ցանկալի չէ, քանի որ հոսքի մեջ կարող է սկսվել փուլային տարանջատման գործընթացը: Սա կարող է հանգեցնել խողովակաշարի արգելափակման և հոսքի մեջ տեղափոխվող պինդ նյութերի կոնցենտրացիայի փոփոխության: Հոսքի ծավալի ինտենսիվ խառնուրդին նպաստում է բուռն հոսքի ռեժիմը:
Մյուս կողմից, խողովակաշարի չափի չափից ավելի կրճատումը նույնպես հաճախ հանգեցնում է դրա արգելափակման: Հետևաբար, խողովակաշարի չափի ընտրությունը կարևոր և վճռական քայլ է, որը պահանջում է նախնական վերլուծություն և հաշվարկներ: Յուրաքանչյուր դեպք պետք է դիտարկվի անհատապես, քանի որ տարբեր խոզանակները տարբեր կերպ են վարվում հեղուկի տարբեր արագությունների դեպքում:
Խողովակաշարի վերանորոգում
Խողովակաշարի շահագործման ընթացքում դրա մեջ կարող են առաջանալ տարբեր տեսակի արտահոսքեր, որոնք անհապաղ վերացում են պահանջում `համակարգի գործունակությունը պահպանելու համար: Հիմնական խողովակաշարի վերանորոգումը կարող է իրականացվել մի քանի եղանակով: Սա կարող է լինել խողովակի մի ամբողջ հատվածի կամ մի փոքր հատվածի փոխարինում, որի մեջ տեղի է ունեցել արտահոսք, կամ կարկատել գոյություն ունեցող խողովակին: Բայց նախքան վերանորոգման որևէ մեթոդ ընտրելը, անհրաժեշտ է մանրակրկիտ ուսումնասիրել արտահոսքի պատճառները: Որոշ դեպքերում կարող է անհրաժեշտ լինել ոչ միայն վերանորոգել, այլ նաև փոխել խողովակի երթուղին `դրա կրկնակի վնասը կանխելու համար:
Վերանորոգման աշխատանքների առաջին փուլը միջամտություն պահանջող խողովակի հատվածի գտնվելու վայրի որոշումն է: Ավելին, կախված խողովակաշարի տեսակից, որոշվում է անհրաժեշտ սարքավորումների և արտահոսքի վերացման համար անհրաժեշտ միջոցառումների ցանկը, ինչպես նաև անհրաժեշտ փաստաթղթերի և թույլտվությունների հավաքագրումը, եթե վերանորոգման ենթակա խողովակի հատվածը գտնվում է մեկ այլ տարածքի վրա: սեփականատերը: Քանի որ խողովակների մեծ մասը գտնվում է ստորգետնյա հատվածում, գուցե անհրաժեշտ լինի խողովակի մի մասը հեռացնել: Ավելին, խողովակաշարի ծածկույթը ստուգվում է ընդհանուր վիճակի համար, որից հետո ծածկույթի մի մասը հանվում է անմիջապես խողովակի հետ վերանորոգման աշխատանքների համար: Վերանորոգումից հետո կարող են իրականացվել ստուգման տարբեր միջոցառումներ `ուլտրաձայնային հետազոտություն, գունային թերությունների հայտնաբերում, մագնիսական փոշու թերությունների հայտնաբերում և այլն:
Մինչ որոշ վերանորոգումներ պահանջում են խողովակաշարի ամբողջական անջատում, հաճախ ժամանակավոր ընդհատումը բավարար է վերանորոգման հատվածը մեկուսացնելու կամ շրջանցիկ ճանապարհ պատրաստելու համար: Այնուամենայնիվ, շատ դեպքերում վերանորոգման աշխատանքներն իրականացվում են խողովակաշարի ամբողջական անջատմամբ: Խողովակաշարի հատվածի մեկուսացումը կարող է իրականացվել խրոցակների կամ փակ փականների միջոցով: Հաջորդը, անհրաժեշտ սարքավորումները տեղադրվում են, և վերանորոգումը կատարվում է անմիջապես: Վերանորոգման աշխատանքները կատարվում են վնասված տարածքում `միջավայրից ազատված և առանց ճնշման: Վերանորոգման ավարտից հետո խցանները բացվում են, և խողովակաշարի ամբողջականությունը վերականգնվում է: