Berekening van de warmtenetcompensator online. Voor- en nadelen van de producten in kwestie

Het programma is ontworpen om snel het compenserende vermogen van afzonderlijke secties van het leidingtracé te beoordelen, de wanddikte te controleren en de afstanden tussen de steunen te berekenen. Pijpleidingen van bovengrondse, kanaal- en kanaalloze (in de grond) aanleg worden berekend.

Begin nu

Aan de slag met het programma is heel eenvoudig.

Om in het systeem te werken, moet u zich registreren met het adres van uw E-mail. Nadat u het adres heeft bevestigd, kunt u ermee inloggen.

Uw gegevens worden opgeslagen op de server en zijn op elk moment voor u beschikbaar. De uitwisseling met de server vindt plaats via een beveiligd protocol.

Berekeningen worden gemaakt op de server, de snelheid van hun uitvoering is niet afhankelijk van de prestaties van uw apparaat.

nederzetting kern

De kern van het START-softwarepakket wordt gebruikt voor berekeningen.

Gelijktijdig met de release van nieuwe START-versies wordt de rekenkern geüpdatet.

Met StartExpress kunt u definiëren:

  • compenserend vermogen van bochten Г-, Z-vorm En U-vormige compensatoren bij het leggen van pijpleidingen boven de grond en in ondergrondse kanalen;
  • compenserend vermogen van windingen van L-, Z-vormige en U-vormige compensatoren bij kanaalloos leggen pijpleidingen in de grond;
  • wanddikte of druklimiet voor leidingen volgens het geselecteerde regelgevende document;
  • afstanden tussen tussenliggende steunen van de pijpleiding van de omstandigheden van sterkte en stijfheid;

De berekening van L-, Z-vormige windingen en U-vormige dilatatievoegen bij het leggen van pijpleidingen boven de grond en in ondergrondse kanalen wordt uitgevoerd voor secties die zich tussen twee vaste (dode) steunen bevinden. Met een bekende afstand tussen de vaste steunen wordt het benodigde bereik voor de U-vormige compensator, Z-vormige winding en de korte arm voor de L-vormige winding bepaald op basis van de toelaatbare compensatiespanningen. Dit verlost ontwerpers van de noodzaak om verouderde nomogrammen te gebruiken voor L-, Z- en U-vormige profielen.

De berekening van L-vormige, Z-vormige windingen en U-vormige compensatoren voor kanaalloze plaatsing van pijpleidingen in de grond stelt u in staat om de toegestane afstand tussen vaste steunen van een bepaald bereik te bepalen voor een U-vormige compensator of Z-vormige bocht en de lengte van de korte arm van de L-vormige bocht, dan is de lengte van het gedeelte van de pijpleiding die in de grond is geknepen, wat voor een bepaald bedrag kan worden gecompenseerd temperatuur verschil. Er wordt rekening gehouden met U-vormige dilatatievoegen en L-, Z-vormige windingen met willekeurige hoeken. Voor dezelfde pijpleidingsecties kunt u een verificatieberekening uitvoeren - voor bepaalde afmetingen, bepaal spanningen, verplaatsingen en belastingen op vaste steunen.

IN momenteel Er zijn twee soorten elementen beschikbaar voor de gebruiker:

  • Rechte delen van de pijpleiding. Verificatieberekening en keuze wanddikte, berekening overspanningslengte.
  • Leidingcompensatoren van verschillende configuraties (G, Z, U-vormig) en locatie (verticale en horizontale grondlegging, ondergrondse kanaallegging, ondergronds in de grond). Verificatieberekening en selectie van compensatorparameters.

Regelgevende documenten op basis waarvan de berekening wordt gemaakt:

  • RD 10-249-98: Pijpleidingen voor stoom en heet water
  • GOST 55596-2013: Warmtenetten
  • CJJ/T 81-2013 - Verwarmingsnetten (PRC-standaard)
  • SNIP 2-05.06-85: Hoofdleidingen
  • SP 36.13330.2012: Hoofdleidingen
  • GOST 32388-2013: Procespijplijnen

Gebruikersomgeving

Responsive design houdt automatisch rekening met de huidige schermgrootte en oriëntatie.

De app is geoptimaliseerd om aan te werken verschillende apparaten- van desktop tot smartphone.

Altijd bij de hand, altijd de laatste versie

Om te werken is het voldoende om een ​​internetverbinding te hebben.

Uw gegevens en rekenresultaten worden opgeslagen op de server en u kunt ze overal raadplegen.

Er worden tegelijkertijd nieuwe versies uitgebracht voor alle soorten apparaten.

Hoge rekensnelheid

De rekensnelheid is niet afhankelijk van de prestaties van uw apparaat.

Alle berekeningen worden uitgevoerd op servers die zijn uitgerust met de meest laatste versie kern BEGIN.

Het aantal processors dat voor berekeningen wordt gebruikt, verandert dynamisch afhankelijk van de belasting.

Stuur uw goede werk in de kennisbank is eenvoudig. Gebruik het onderstaande formulier

Goed werk naar site">

Studenten, afstudeerders, jonge wetenschappers die de kennisbasis gebruiken in hun studie en werk zullen je zeer dankbaar zijn.

geplaatst op http://www.allbest.ru/

Berekening van U-vormige compensatoren

doctoraat SB Gorunovich,

handen ontwerpgroep Ust-Ilimskaya CHPP

Om thermische uitzettingen te compenseren, worden U-vormige dilatatievoegen het meest gebruikt in verwarmingsnetwerken en energiecentrales. Ondanks de vele tekortkomingen, waaronder: relatief grote afmetingen (de behoefte aan compenserende niches in verwarmingsnetwerken met kanaal pakking:), aanzienlijke hydraulische verliezen (vergeleken met pakkingbus en balg); U-vormige dilatatievoegen hebben een aantal voordelen.

Van de voordelen kan men allereerst eenvoud en betrouwbaarheid onderscheiden. Bovendien is dit type compensatoren het best bestudeerd en beschreven in de educatieve en methodologische en referentieliteratuur. Desondanks is het voor jonge ingenieurs die geen gespecialiseerde programma's hebben vaak moeilijk om compensatoren te berekenen. Dit komt voornamelijk door een nogal complexe theorie, de aanwezigheid van een groot aantal correctiefactoren en, helaas, de aanwezigheid van typefouten en onnauwkeurigheden in sommige bronnen.

Hieronder is een gedetailleerde analyse berekeningsprocedures voor een U-vormige compensator volgens twee hoofdbronnen, die tot doel hadden mogelijke typefouten en onnauwkeurigheden te identificeren en de resultaten te vergelijken.

De typische berekening van compensatoren (Fig. 1, a)), voorgesteld door de meeste auteurs, suggereert een procedure gebaseerd op het gebruik van de stelling van Castiliano:

waar: jij- potentiële vervormingsenergie van de compensator, E- elasticiteitsmodulus van het buismateriaal, J- axiaal traagheidsmoment van de sectie van de compensator (pijp),

waar: s- wanddikte uitlaat,

D N- buitendiameter van de uitlaat;

m- buigend moment in het compensatorgedeelte. Hier (vanuit de evenwichtstoestand, Fig. 1 a)):

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

L- volledige lengte van de compensator, J x- axiaal traagheidsmoment van de compensator, J xy- centrifugaal traagheidsmoment van de compensator, S x- statisch moment van de compensator.

Om de oplossing te vereenvoudigen, worden de coördinaatassen overgebracht naar het elastische zwaartepunt (nieuwe assen Xs, ja), dan:

S x= 0, J xy = 0.

Uit (1) verkrijgen we de elastische afstotende kracht P x:

De verplaatsing kan worden geïnterpreteerd als het compenserende vermogen van de compensator:

waar: B t- lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt (1,2x10 -5 1 / deg voor koolstofstaal);

t N - starttemperatuur (Gemiddelde temperatuur de koudste periode van vijf dagen in de afgelopen 20 jaar);

t naar- eindtemperatuur ( Maximale temperatuur koelmiddel);

L uch- de lengte van het gecompenseerde gedeelte.

Als we formule (3) analyseren, kunnen we concluderen dat de grootste moeilijkheid de bepaling van het traagheidsmoment is J xs, vooral omdat eerst het zwaartepunt van de compensator moet worden bepaald (met ja s). De auteur stelt redelijkerwijs voor om een ​​benaderende, grafische methode te gebruiken om te bepalen: J xs, rekening houdend met de stijfheidscoëfficiënt (Karman) k:

De eerste integraal wordt bepaald ten opzichte van de as ja, tweede ten opzichte van de as ja s(Figuur 1). De as van de compensator is op millimeterpapier op schaal getekend. Alle gebogen as compensator L opgesplitst in vele secties Ds l. Afstand van het midden van het segment tot de as ja l gemeten met een liniaal.

De stijfheidscoëfficiënt (Karman) is ontworpen om het experimenteel bewezen effect van lokale afvlakking van de dwarsdoorsnede van bochten tijdens het buigen weer te geven, waardoor hun compenserend vermogen wordt vergroot. IN normatief document de Karman-coëfficiënt wordt bepaald door empirische formules die verschillen van die in , . Stijfheidsfactor: k gebruikt om de gereduceerde lengte te bepalen L prd boogelement, dat altijd groter is dan de werkelijke lengte ik G. In de bron, de Karman-coëfficiënt voor gebogen bochten:

waar: l - buigkarakteristiek.

Hier: R- buig radius.

waar: B- terugtrekhoek (in graden).

Voor gelaste en kort gebogen gestempelde bochten stelt de bron voor om andere afhankelijkheden te gebruiken om te bepalen: k:

waar: H- kenmerken van de bocht voor gelaste en gestanste bochten.

Hier: R e is de equivalente straal van de gelaste elleboog.

Voor takken van drie en vier sectoren b = 15 deg, voor een rechthoekige tak met twee sectoren wordt voorgesteld om b = 11 deg te nemen.

Opgemerkt moet worden dat in , coëfficiënt k ? 1.

Reglementair document RD 10-400-01 voorziet in de volgende procedure voor het bepalen van de flexibiliteitscoëfficiënt NAAR R* :

waar NAAR R- flexibiliteitscoëfficiënt zonder rekening te houden met de vervormingsbeperking van de uiteinden van het gebogen gedeelte van de pijpleiding; o - coëfficiënt die rekening houdt met de vervormingsbeperking aan de uiteinden van de gebogen sectie.

In dit geval, als, dan wordt de flexibiliteitscoëfficiënt gelijk aan 1,0 genomen.

Waarde NAAR P wordt bepaald door de formule:

Hier P- overmatige inwendige druk, MPa; E t- elasticiteitsmodulus van het materiaal bij bedrijfstemperatuur, MPa.

Het kan worden bewezen dat de flexibiliteitscoëfficiënt NAAR R* zal groter zijn dan één, daarom is het bij het bepalen van de verminderde lengte van de kraan volgens (7) noodzakelijk om de wederzijdse waarde ervan te nemen.

Laten we ter vergelijking de flexibiliteit van sommige standaardkranen bepalen volgens OST 34-42-699-85, bij overdruk R=2,2 MPa en module E t\u003d 2x 10 5 MPa. De resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel (tabel nr. 1).

Als we de verkregen resultaten analyseren, kunnen we concluderen dat de procedure voor het bepalen van de flexibiliteitscoëfficiënt volgens RD 10-400-01 een "rigoureuzer" resultaat geeft (minder buigflexibiliteit), terwijl bovendien rekening wordt gehouden met de overdruk in de pijpleiding en de elasticiteitsmodulus van het materiaal.

Het traagheidsmoment van de U-vormige compensator (Fig. 1b)) ten opzichte van de nieuwe as ja sJ xs definieer als volgt:

waar: L enzovoort- verminderde lengte van de as van de compensator,

ja s- coördinaat van het zwaartepunt van de compensator:

Maximaal buigend moment m Max(geldig bovenaan de compensator):

waar H- offset van de compensator, volgens Fig. 1 b):

H=(m + 2)R.

De maximale spanning in het gedeelte van de buiswand wordt bepaald door de formule:

waar: m 1 - correctiefactor (veiligheidsfactor), rekening houdend met de toename van spanningen op de gebogen delen.

Voor gebogen bochten, (17)

Voor gelaste bochten. (achttien)

W- weerstandsmoment van de aftakking:

Toegestane spanning (160 MPa voor compensatoren van staal 10G 2S, St 3sp; 120 MPa voor staal 10, 20, St 2sp).

Ik wil meteen opmerken dat de veiligheidsfactor (correctie) vrij hoog is en groeit met een toename van de diameter van de pijpleiding. Bijvoorbeeld voor een bocht van 90° - 159x6 OST 34-42-699-85 m 1 ? 2.6; voor bocht 90° - 630x12 OST 34-42-699-85 m 1 = 4,125.

Fig. 2. Berekeningsschema van de compensator volgens RD 10-400-01.

In het bestuursdocument wordt de berekening van de sectie met een U-vormige compensator, zie Fig. 2, uitgevoerd volgens de iteratieve procedure:

Hier worden de afstanden van de as van de compensator tot de vaste steunen ingesteld. L 1 en L 2 terug IN en het vertrek staat vast N. In het proces van iteraties in beide vergelijkingen moet men bereiken dat het gelijk wordt; van een paar waarden wordt de grootste genomen = ik 2. Vervolgens wordt de gewenste offset van de compensator bepaald H:

De vergelijkingen vertegenwoordigen geometrische componenten, zie Fig. 2:

Componenten van elastische afstotende krachten, 1/m2:

Traagheidsmomenten om de centrale assen x, y.

sterkte parameter: Ben:

[y sk ] - toegestane compensatiespanning,

Toegestane compensatiespanning [y sk ] voor pijpleidingen in horizontaal vliegtuig wordt bepaald door de formule:

voor pijpleidingen in een verticaal vlak volgens de formule:

waar: - nominale toelaatbare spanning bij bedrijfstemperatuur (voor staal 10G 2S - 165 MPa bij 100 °? t? 200 °, voor staal 20 - 140 MPa bij 100 °? t? 200 °).

D- binnenste diameter,

Opgemerkt moet worden dat de auteurs typefouten en onnauwkeurigheden niet konden vermijden. Als we de flexibiliteitsfactor gebruiken NAAR R* (9) in de formules voor het bepalen van de gereduceerde lengte ik enzovoort(25), coördinaten van de centrale assen en traagheidsmomenten (26), (27), (29), (30), dan zal een onderschat (onjuist) resultaat worden verkregen, aangezien de flexibiliteitscoëfficiënt NAAR R* volgens (9) is groter dan één en moet worden vermenigvuldigd met de lengte van de gebogen bochten. De gegeven lengte van gebogen bochten is altijd groter dan hun werkelijke lengte (volgens (7)), alleen dan krijgen ze extra flexibiliteit en compenserend vermogen.

Om de procedure voor het bepalen van de geometrische kenmerken volgens (25) en (30) te corrigeren, is het daarom noodzakelijk om de wederkerige waarde te gebruiken NAAR R*:

NAAR R*=1/ K R*.

In het ontwerpschema van Fig. 2 zijn de compensatorsteunen vast ("kruisen" duiden gewoonlijk vaste steunen aan (GOST 21.205-93)). Dit kan de "rekenmachine" verplaatsen om de afstanden te tellen L 1 , L 2 van vaste steunen, dat wil zeggen, houd rekening met de lengte van het gehele expansiegedeelte. In de praktijk zijn de zijwaartse bewegingen van de verschuifbare (verplaatsbare) steunen van een aangrenzend leidingdeel vaak beperkt; van deze beweegbare, maar beperkte transversale beweging van steunen, en afstanden moeten worden geteld L 1 , L 2 . Als u de transversale beweging van de pijpleiding niet over de gehele lengte van stationair naar vaste ondersteuning er bestaat gevaar voor afdaling vanaf de steunen van de pijpleidingen die zich het dichtst bij de compensator bevinden. Om dit feit te illustreren, toont Fig. 3 de resultaten van de berekening voor temperatuur compensatie gedeelte van de hoofdleiding Du 800 gemaakt van staal 17G 2S, 200 m lang, temperatuurverschil van - 46 ° C tot 180 ° C in het MSC Nastran-programma. De maximale dwarsbeweging van het middelpunt van de compensator is 1.645 m. Een bijkomend gevaar van vallen van de pijpleidingsteunen is ook mogelijke waterslag. Dus de beslissing over de lengtes L 1 , L 2 voorzichtigheid moet worden genomen.

Afb.3. Resultaten van compensatiestressberekening op pijpleidingsectie Du 800 met U-vormige compensator door MSC/Nastran-softwarepakket (MPa).

De oorsprong van de eerste vergelijking in (20) is niet helemaal duidelijk. Bovendien klopt het qua afmeting niet. Immers, tussen haakjes onder het teken van de modulus zijn de waarden toegevoegd R x En P ja(ik 4 +…) .

De juistheid van de tweede vergelijking in (20) kan als volgt worden bewezen:

daarvoor is het noodzakelijk dat:

Dit is waar als we stellen

Voor een speciaal geval L 1 =L 2 , R ja=0 , met (3), (4), (15), (19), kan men uitkomen op (36). Het is belangrijk op te merken dat in de notatie in y=y s.

Voor praktische berekeningen zou ik de tweede vergelijking in (20) gebruiken in een meer bekende en handige vorm:

waar A 1 \u003d A [y ck].

In het specifieke geval wanneer: L 1 =L 2 , R ja=0 (symmetrische compensator):

De voor de hand liggende voordelen van de techniek in vergelijking met zijn grote veelzijdigheid. De compensator in figuur 2 kan asymmetrisch zijn; normativiteit maakt het mogelijk om compensatoren te berekenen, niet alleen voor verwarmingsnetwerken, maar ook voor kritieke hogedrukleidingen, die in het register van RosTechNadzor staan.

Laten we uitgeven vergelijkende analyse resultaten van de berekening van U-vormige compensatoren volgens methoden , . Laten we de volgende initiële gegevens instellen:

a) voor alle compensatoren: materiaal - staal 20; P=2,0 MPa; E t\u003d 2x 10 5 MPa; t?200°; laden - voorbereidend uitrekken; gebogen bochten volgens OST 34-42-699-85; compensatoren bevinden zich horizontaal, van pijpen met bont. verwerken;

B) ontwerpschema met geometrische aanduidingen volgens Fig. 4;

Afb.4. Rekenschema voor vergelijkende analyse.

c) we zullen de standaardafmetingen van compensatoren samenvatten in tabel nr. 2 samen met de resultaten van berekeningen.

Ellebogen en pijpen van de compensator, D n H s, mm

Maat, zie fig.4

Voorrek, m

Maximale spanning, MPa

Toegestane spanning, MPa

volgens

volgens

volgens

volgens

conclusies

compensator heatpipe spanning

Als we de resultaten van berekeningen analyseren met behulp van twee verschillende methoden: referentie - en normatief -, kunnen we concluderen dat ondanks het feit dat beide methoden op dezelfde theorie zijn gebaseerd, het verschil in de resultaten zeer significant is. De geselecteerde standaardmaten van compensatoren "passen met een marge" als ze worden berekend volgens en niet passeren volgens de toegestane spanningen, als ze worden berekend volgens . De meest significante invloed op het resultaat wordt geproduceerd door de correctiefactor m 1 , die de door de formule berekende spanning met 2 of meer keer verhoogt. Bijvoorbeeld, voor een compensator in de laatste regel van tabel nr. 2 (van pijp 530Ch12) de coëfficiënt m 1 ? 4,2.

Het resultaat wordt ook beïnvloed door de waarde van de toelaatbare spanning, die aanzienlijk lager is voor staal 20.

In het algemeen blijkt de methodologie, ondanks de grotere eenvoud, die gepaard gaat met de aanwezigheid van een kleiner aantal coëfficiënten en formules, veel strenger te zijn, vooral in termen van pijpleidingen met een grote diameter.

Voor praktische doeleinden zou ik bij het berekenen van U-vormige dilatatievoegen voor verwarmingsnetwerken een "gemengde" tactiek aanbevelen. De flexibiliteitscoëfficiënt (Karman) en de toelaatbare spanning moeten worden bepaald volgens de norm, d.w.z.: k=1/NAAR R* en verder volgens formule (9) h (11); [y sk ] - volgens formules (34), (35) rekening houdend met RD 10-249-88. De "body" van de methodologie moet worden gebruikt volgens , maar zonder rekening te houden met de correctiefactor m 1 , d.w.z.:

waar m Max bepaald door (15) uur (12).

De mogelijke asymmetrie van de compensator, waarmee rekening wordt gehouden, kan worden verwaarloosd, omdat in de praktijk bij het leggen van verwarmingsnetwerken vrij vaak verplaatsbare steunen worden geïnstalleerd, de asymmetrie willekeurig en significante invloed heeft geen invloed op het resultaat.

Afstand B het is mogelijk om niet te tellen vanaf de dichtstbijzijnde aangrenzende glijdende steunen, maar om een ​​beslissing te nemen over het beperken van zijwaartse bewegingen al op de tweede of derde glijdende steun, indien gemeten vanaf de as van de compensator.

Met behulp van deze "tactiek" slaat de rekenmachine "twee vliegen in één klap": a) volgt strikt normatieve documentatie, aangezien de "body" van de techniek een speciaal geval is van . Het bewijs is hierboven gegeven; b) vereenvoudigt de berekening.

Hieraan kunnen we nog een belangrijke besparingsfactor toevoegen: voor het selecteren van een compensator uit een 530Ch12 leiding, zie immers tabel. Nr. 2, volgens het naslagwerk moet de rekenmachine zijn afmetingen met minstens 2 keer vergroten, volgens dezelfde huidige standaard een echte compensator kan ook met anderhalf keer worden verminderd.

Literatuur

1. Elizarov D.P. Thermische centrales van elektriciteitscentrales. - M.: Energoizdat, 1982.

2. Water verwarmingsnetwerk: Helpgids voor ontwerp / I.V. Belyaikina, VP Vitaliev, NK Gromov et al., uitg. NK Gromova, EP Shubin. - M.: Energoatomizdat, 1988.

3. Sokolov E.Ya. Warmtevoorziening en warmtenetten. - M.: Energoizdat, 1982.

4. Normen voor het berekenen van de sterkte van leidingen van warmtenetten (RD 10-400-01).

5. Normen voor het berekenen van de sterkte van stationaire ketels en pijpleidingen van stoom en warm water (RD 10-249-98).

Gehost op Allbest.ru

...

Vergelijkbare documenten

    Berekening van de warmtekosten voor verwarming, ventilatie en warmwatervoorziening. Bepaling van de leidingdiameter, het aantal compensatoren, drukverliezen in lokale weerstanden, drukverliezen over de lengte van de leiding. De keuze van de dikte van de thermische isolatie van de warmtepijp.

    controlewerk, toegevoegd 25/01/2013

    Bepaling van de warmtelasten van het gebied en jaarlijkse kosten warmte. Keuze van thermisch vermogen van de bron. Hydraulische berekening van het warmtenet, selectie van net en suppletiepompen. Berekening van warmteverliezen, stoomnetwerk, compensatoren en krachten op steunen.

    scriptie, toegevoegd 07/11/2012

    Compensatiemethoden reactief vermogen in elektrische netwerken. Toepassing van batterijen van statische condensatoren. Automatische regelaars afwisselende bekrachtiging van synchrone compensatoren met een dwarse wikkeling van de rotor. SC-interface programmeren.

    proefschrift, toegevoegd 03/09/2012

    Basisprincipes van blindvermogencompensatie. Beoordeling van de invloed van converterinstallaties op industriële stroomvoorzieningsnetwerken. Ontwikkeling van het functionerende algoritme, structurele en schakelschema's thyristor reactieve vermogenscompensatoren.

    proefschrift, toegevoegd 24-11-2010

    Bepaling van warmtestromen voor verwarming, ventilatie en warmwatervoorziening. Gebouw temperatuur grafiek regeling van de warmtebelasting bij verwarming. Berekening van compensatoren en thermische isolatie, hoofdwarmteleidingen van een tweepijps waternetwerk.

    scriptie, toegevoegd 22-10-2013

    Berekening van een eenvoudige pijpleiding, een techniek om de Bernoulli-vergelijking toe te passen. Bepalen van de diameter van de leiding. Cavitatieberekening van de zuigleiding. Definitie maximale hoogte lift en maximale vloeistofstroom. Schema van een centrifugaalpomp.

    presentatie, toegevoegd 29/01/2014

    Ontwerpberekening van de verticale verwarming lage druk met een bundel U-vormige messing buizen met een diameter van d=160,75 mm. Bepaling van het warmtewisselingsoppervlak en geometrische parameters van de balk. Hydraulische weerstand van het intrapipepad.

    controlewerk, toegevoegd 18-08-2013

    Maximale stroom door de hydraulische leiding. Waarden van kinematische viscositeit, equivalente ruwheid en buisdiameter. Voorlopige beoordeling van de wijze van vloeistofbeweging bij het inlaatgedeelte van de pijpleiding. Berekening van wrijvingscoëfficiënten.

    scriptie, toegevoegd 26-08-2012

    Toepassing in voedingssystemen van automatiseringsapparatuur voor energiesystemen: synchrone compensatoren en elektromotoren, snelheidsregelaars. Berekening van kortsluitstromen; bescherming van hoogspanningslijnen, transformatoren en motoren.

    scriptie, toegevoegd 23-11-2012

    Bepaling van de buitendiameter van de stalen leidingisolatie met: stel temperatuur in buitenoppervlak, temperatuur van de lineaire warmteoverdrachtscoëfficiënt van water naar lucht; warmteverlies vanaf 1 m van de leiding. Isolatie geschiktheid analyse.

Om thermische uitzettingen te compenseren, worden U-vormige dilatatievoegen het meest gebruikt in verwarmingsnetwerken en energiecentrales. Ondanks de vele tekortkomingen, waaronder: relatief grote afmetingen (de noodzaak van compenserende nissen in verwarmingsnetwerken met een kanaalpakking), aanzienlijke hydraulische verliezen (vergeleken met stopbus en balg); U-vormige dilatatievoegen hebben een aantal voordelen.

Van de voordelen kan men allereerst eenvoud en betrouwbaarheid onderscheiden. Bovendien is dit type compensatoren het best bestudeerd en beschreven in de educatieve en methodologische en referentieliteratuur. Desondanks is het voor jonge ingenieurs die geen gespecialiseerde programma's hebben vaak moeilijk om compensatoren te berekenen. Dit komt voornamelijk door een nogal complexe theorie, de aanwezigheid van een groot aantal correctiefactoren en, helaas, de aanwezigheid van typefouten en onnauwkeurigheden in sommige bronnen.

Hieronder volgt een gedetailleerde analyse van de procedure voor het berekenen van de U-vormige compensator voor twee hoofdbronnen, met als doel mogelijke typefouten en onnauwkeurigheden te identificeren en de resultaten te vergelijken.

De typische berekening van compensatoren (Fig. 1, a)), voorgesteld door de meeste auteurs, suggereert een procedure gebaseerd op het gebruik van de stelling van Castiliano:

waar: jij- potentiële vervormingsenergie van de compensator, E- elasticiteitsmodulus van het buismateriaal, J- axiaal traagheidsmoment van de sectie van de compensator (pijp),

waar: s- wanddikte uitlaat,

D N- buitendiameter van de uitlaat;

m- buigend moment in het compensatorgedeelte. Hier (vanuit de evenwichtstoestand, Fig. 1 a)):

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

L- volledige lengte van de compensator, J x- axiaal traagheidsmoment van de compensator, J xy- centrifugaal traagheidsmoment van de compensator, S x- statisch moment van de compensator.

Om de oplossing te vereenvoudigen, worden de coördinaatassen overgebracht naar het elastische zwaartepunt (nieuwe assen Xs, ja), dan:

S x = 0, J xy = 0.

Uit (1) verkrijgen we de elastische reboundkracht Px:

De verplaatsing kan worden geïnterpreteerd als het compenserende vermogen van de compensator:

waar: B t- lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt (1,2x10 -5 1 / deg voor koolstofstaal);

t N- begintemperatuur (gemiddelde temperatuur van de koudste vijfdaagse periode van de afgelopen 20 jaar);

t naar- eindtemperatuur (maximale warmtedragertemperatuur);

L uch- de lengte van het gecompenseerde gedeelte.

Als we formule (3) analyseren, kunnen we concluderen dat de grootste moeilijkheid de bepaling van het traagheidsmoment is J xs, vooral omdat eerst het zwaartepunt van de compensator moet worden bepaald (met ja s). De auteur stelt redelijkerwijs voor om een ​​benaderende, grafische methode te gebruiken om te bepalen: J xs, rekening houdend met de stijfheidscoëfficiënt (Karman) k:

De eerste integraal wordt bepaald ten opzichte van de as ja, tweede ten opzichte van de as ja s(Figuur 1). De as van de compensator is op millimeterpapier op schaal getekend. Alle gebogen as compensator L opgesplitst in vele secties Ds l. Afstand van het midden van het segment tot de as ja l gemeten met een liniaal.

De stijfheidscoëfficiënt (Karman) is ontworpen om het experimenteel bewezen effect van lokale afvlakking van de dwarsdoorsnede van bochten tijdens het buigen weer te geven, waardoor hun compenserend vermogen wordt vergroot. In het normatieve document wordt de Karman-coëfficiënt bepaald door empirische formules die verschillen van die in , . Stijfheidsfactor: k gebruikt om de gereduceerde lengte te bepalen L prd boogelement, dat altijd groter is dan de werkelijke lengte ik G. In de bron, de Karman-coëfficiënt voor gebogen bochten:

waar: l - buigkarakteristiek.

Hier: R- buig radius.

waar: B- terugtrekhoek (in graden).

Voor gelaste en kort gebogen gestempelde bochten stelt de bron voor om andere afhankelijkheden te gebruiken om te bepalen: k:

waar: H- kenmerken van de bocht voor gelaste en gestanste bochten.

Hier: R e is de equivalente straal van de gelaste elleboog.

Voor takken van drie en vier sectoren b = 15 deg, voor een rechthoekige tak met twee sectoren wordt voorgesteld om b = 11 deg te nemen.

Opgemerkt moet worden dat in , coëfficiënt k ? 1.

Reglementair document RD 10-400-01 voorziet in de volgende procedure voor het bepalen van de flexibiliteitscoëfficiënt NAAR R * :

waar NAAR R- flexibiliteitscoëfficiënt zonder rekening te houden met de vervormingsbeperking van de uiteinden van het gebogen gedeelte van de pijpleiding; o - coëfficiënt die rekening houdt met de vervormingsbeperking aan de uiteinden van de gebogen sectie.

In dit geval, als, dan wordt de flexibiliteitscoëfficiënt gelijk aan 1,0 genomen.

Waarde NAAR P wordt bepaald door de formule:

Hier P - overmatige interne druk, MPa; Et - elasticiteitsmodulus van het materiaal bij bedrijfstemperatuur, MPa.

Het kan worden bewezen dat de flexibiliteitscoëfficiënt NAAR R * zal groter zijn dan één, daarom is het bij het bepalen van de verminderde lengte van de kraan volgens (7) noodzakelijk om de wederzijdse waarde ervan te nemen.

Laten we ter vergelijking de flexibiliteit van sommige standaardkranen bepalen volgens OST 34-42-699-85, bij overdruk R=2,2 MPa en module E t\u003d 2x 10 5 MPa. De resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel (tabel nr. 1).

Als we de verkregen resultaten analyseren, kunnen we concluderen dat de procedure voor het bepalen van de flexibiliteitscoëfficiënt volgens RD 10-400-01 een "rigoureuzer" resultaat geeft (minder buigflexibiliteit), terwijl bovendien rekening wordt gehouden met de overdruk in de pijpleiding en de elasticiteitsmodulus van het materiaal.

Het traagheidsmoment van de U-vormige compensator (Fig. 1b)) ten opzichte van de nieuwe as ja s J xs definieer als volgt:

waar: L enzovoort- verminderde lengte van de as van de compensator,

ja s- coördinaat van het zwaartepunt van de compensator:

Maximaal buigend moment m Max(geldig bovenaan de compensator):

waar H- offset van de compensator, volgens Fig. 1 b):

H=(m + 2)R.

De maximale spanning in het gedeelte van de buiswand wordt bepaald door de formule:

waarbij: m1 - correctiefactor (veiligheidsfactor), rekening houdend met de toename van spanningen op de gebogen delen.

Voor gebogen bochten, (17)

Voor gelaste bochten. (achttien)

W- weerstandsmoment van de aftakking:

Toegestane spanning (160 MPa voor compensatoren van staal 10G 2S, St 3sp; 120 MPa voor staal 10, 20, St 2sp).

Ik wil meteen opmerken dat de veiligheidsfactor (correctie) vrij hoog is en groeit met een toename van de diameter van de pijpleiding. Bijvoorbeeld voor een bocht van 90° - 159x6 OST 34-42-699-85 m 1 ? 2.6; voor bocht 90° - 630x12 OST 34-42-699-85 m 1 = 4,125.


Fig. 2.

In het bestuursdocument wordt de berekening van de sectie met een U-vormige compensator, zie Fig. 2, uitgevoerd volgens de iteratieve procedure:

Hier worden de afstanden van de as van de compensator tot de vaste steunen ingesteld. L 1 en L 2 terug IN en het vertrek staat vast N. In het proces van iteraties in beide vergelijkingen moet men bereiken dat het gelijk wordt; van een paar waarden wordt de grootste genomen = ik 2. Vervolgens wordt de gewenste offset van de compensator bepaald H:

De vergelijkingen vertegenwoordigen geometrische componenten, zie Fig. 2:

Componenten van elastische afstotende krachten, 1/m2:


Traagheidsmomenten om de centrale assen x, y.

sterkte parameter: Ben:

[y sk ] - toegestane compensatiespanning,

Toegestane compensatiespanning [y sk ] voor pijpleidingen in een horizontaal vlak wordt bepaald door de formule:

voor pijpleidingen in een verticaal vlak volgens de formule:

waar: - nominale toelaatbare spanning bij bedrijfstemperatuur (voor staal 10G 2S - 165 MPa bij 100 °? t? 200 °, voor staal 20 - 140 MPa bij 100 °? t? 200 °).

D- binnenste diameter,

Opgemerkt moet worden dat de auteurs typefouten en onnauwkeurigheden niet konden vermijden. Als we de flexibiliteitsfactor gebruiken NAAR R * (9) in de formules voor het bepalen van de gereduceerde lengte ik enzovoort(25), coördinaten van de centrale assen en traagheidsmomenten (26), (27), (29), (30), dan zal een onderschat (onjuist) resultaat worden verkregen, aangezien de flexibiliteitscoëfficiënt NAAR R * volgens (9) is groter dan één en moet worden vermenigvuldigd met de lengte van de gebogen bochten. De gegeven lengte van gebogen bochten is altijd groter dan hun werkelijke lengte (volgens (7)), alleen dan krijgen ze extra flexibiliteit en compenserend vermogen.

Om de procedure voor het bepalen van de geometrische kenmerken volgens (25) en (30) te corrigeren, is het daarom noodzakelijk om de wederkerige waarde te gebruiken NAAR R *:

NAAR R *=1/ K R *.

In het ontwerpschema van Fig. 2 zijn de compensatorsteunen vast ("kruisen" duiden gewoonlijk vaste steunen aan (GOST 21.205-93)). Dit kan de "rekenmachine" verplaatsen om de afstanden te tellen L 1 , L 2 van vaste steunen, dat wil zeggen, houd rekening met de lengte van het gehele expansiegedeelte. In de praktijk zijn de zijwaartse bewegingen van de verschuifbare (verplaatsbare) steunen van een aangrenzend leidingdeel vaak beperkt; van deze beweegbare, maar beperkte transversale beweging van steunen, en afstanden moeten worden geteld L 1 , L 2 . Indien de dwarsbewegingen van de pijpleiding over de gehele lengte van de vaste naar de vaste ondersteuning niet worden beperkt, bestaat het gevaar dat de pijpleidingsecties die zich het dichtst bij de compensator bevinden, loskomen van de steunen. Om dit feit te illustreren, toont Fig. 3 de resultaten van de berekening voor temperatuurcompensatie van een gedeelte van de hoofdleiding Du 800 gemaakt van staal 17G 2S, 200 m lang, temperatuurverschil van -46 ° C tot 180 ° C in de MSC Nastran-programma. De maximale dwarsbeweging van het middelpunt van de compensator is 1.645 m. Een bijkomend gevaar van vallen van de pijpleidingsteunen is ook mogelijke waterslag. Dus de beslissing over de lengtes L 1 , L 2 voorzichtigheid moet worden genomen.


Afb.3.

De oorsprong van de eerste vergelijking in (20) is niet helemaal duidelijk. Bovendien klopt het qua afmeting niet. Immers, tussen haakjes onder het teken van de modulus zijn de waarden toegevoegd R x En P ja (ik 4 +…) .

De juistheid van de tweede vergelijking in (20) kan als volgt worden bewezen:

daarvoor is het noodzakelijk dat:

Dit is waar als we stellen

Voor een speciaal geval L 1 =L 2 , R ja =0 , met (3), (4), (15), (19), kan men uitkomen op (36). Het is belangrijk op te merken dat in de notatie in y=y s .

Voor praktische berekeningen zou ik de tweede vergelijking in (20) gebruiken in een meer bekende en handige vorm:

waar A 1 \u003d A [y ck].

In het specifieke geval wanneer: L 1 =L 2 , R ja =0 (symmetrische compensator):

De voor de hand liggende voordelen van de techniek in vergelijking met zijn grote veelzijdigheid. De compensator in figuur 2 kan asymmetrisch zijn; normativiteit maakt het mogelijk om compensatoren te berekenen, niet alleen voor verwarmingsnetwerken, maar ook voor kritieke hogedrukleidingen, die in het register van RosTechNadzor staan.

Laten we een vergelijkende analyse uitvoeren van de resultaten van de berekening van U-vormige compensatoren volgens de methoden , . Laten we de volgende initiële gegevens instellen:

  • a) voor alle compensatoren: materiaal - staal 20; P=2,0 MPa; E t\u003d 2x 10 5 MPa; t?200°; laden - voorbereidend uitrekken; gebogen bochten volgens OST 34-42-699-85; compensatoren bevinden zich horizontaal, van pijpen met bont. verwerken;
  • b) rekenschema met geometrische aanduidingen volgens figuur 4;

Afb.4.

c) we zullen de standaardafmetingen van compensatoren samenvatten in tabel nr. 2 samen met de resultaten van berekeningen.

Ellebogen en pijpen van de compensator, D n H s, mm

Maat, zie fig.4

Voorrek, m

Maximale spanning, MPa

Toegestane spanning, MPa

volgens

volgens

volgens

volgens

Compensatoren of compenserende apparaten worden gebruikt bij het installeren van pijpleidingen met hoge druk of hoge temperatuur dragerstof. Tijdens de exploitatie van de pijpleiding ontstaan ​​een aantal factoren waarmee rekening moet worden gehouden om vernietiging te voorkomen dragende constructies. Dergelijke factoren zijn onder meer temperatuurvervormingen van buizen, trillingen die optreden tijdens de werking van de pijpleiding, evenals verzakkingen van de funderingen van betonnen steunen.

Compensatoren zijn ontworpen om de mobiliteit van delen van het systeem ten opzichte van elkaar te waarborgen. Als een dergelijke mobiliteit niet aanwezig is, nemen de belastingen op de verbindingselementen, pijpleidingsecties en lassen toe. Deze belastingen overschrijden toegestane normen en leiden tot de vernietiging van het systeem.

Er zijn verschillende soorten compensatoren, die verschillende principe apparaten. Het idee om een ​​U-vormige compensator te ontwikkelen ontstond als gevolg van het fenomeen van zelfcompensatie van pijpleidingen met bochten en bochten. Tijdens de werking van de verwarmingsleiding kunnen leidingen door deze windingen weerstand vertonen tegen torsie- en trekvervormingen.

Op zelfcompensatie kan echter niet worden gerekend, aangezien de absolute waarde van de verplaatsing afhangt van het aantal roterende elementen. Om de mogelijkheid van compensatie van vervormingen te garanderen, is op een recht stuk van de snelweg een U-vormige elleboog uitgerust, die de rol van compensator vervult.

Het werkingsprincipe van de U-vormige compensator:

Volgens het ontwerp wordt de U-vormige compensator als de eenvoudigste beschouwd, omdat deze bestaat uit: minimale set elementen. Het was dit minimalisme dat het mogelijk maakte om te voorzien wijde selectie specificaties:(temperatuur, druk). De compensator wordt op twee manieren gemaakt.

  1. Een enkele buis buigt op de juiste plaatsen met een bepaalde buigradius en vormt een U-vormige structuur.
  2. De compensator bestaat uit 7 elementen, waaronder drie rechte bochten en 4 draaihoeken, die tot een enkele constructie zijn gelast.


Vanwege het feit dat deze compensator moeten vaak worden onderhouden, omdat sedimenten in de vorm van vuil of andere dichte structuren zich vaak ophopen in de U-vormige elleboog, de verbindingsleidingen zijn uitgerust met flenzen of schroefdraadkoppelingen. Hierdoor kunt u het apparaat zonder speciaal gereedschap monteren en demonteren.

U-vormige compensatoren zijn voorzien voor beide stalen buizen, en voor polyethyleen buizen. Het ontwerp is niet zonder gebreken. Dus bijvoorbeeld de installatie van een U-vormige compensator in het verwarmingssysteem kost veel geld aanvullend materiaal in de vorm van pijpen, hoeken, sgons. Voor verwarmingsnetwerken wordt alles gecompliceerd door de installatie van extra steunen.

Installatievereisten en installatiekosten van U-vormige apparaten

Ondanks de relatieve eenvoud van de inrichting is de installatie van een U-vormige compensator niet altijd goedkoper, vergeleken met bijvoorbeeld de kosten van een balgcompensator. Nu hebben we het over pijpleidingen met een grote diameter. In dit geval zijn de kosten van extra elementen en hun installatie overtreft de kosten van het balgapparaat, en als we rekening houden met de noodzaak om steunen te bouwen, dan zal het prijsverschil zeer merkbaar zijn.


Als de compensator wordt gemaakt door een rechte buis te buigen, moet er rekening mee worden gehouden dat de straal van deze bocht gelijk moet zijn aan acht stralen van de buis zelf. Als er naden zijn, is de structuur zo gemaakt dat deze naden op rechte delen vallen. Bij het maken van steil gekromde bochten moet natuurlijk worden afgeweken van deze regels.

Voor- en nadelen van het U-vormige ontwerp

Het is raadzaam om te solliciteren gegeven type dilatatievoegen bij het installeren van pijpleidingen met kleine diameters. Hierbij moet worden opgemerkt dat het maatbereik van balgcompensatoren iets ruimer is. De U-bocht is goed bestand tegen trillingen, maar de vervaardiging ervan vereist een grote hoeveelheid materiaal, wat de kosten van het apparaat aanzienlijk verhoogt.

Door de kenmerken van balg en U-vormige dilatatievoegen te vergelijken, kunnen we de belangrijkste voor- en nadelen van elk type apparaat identificeren. Een U-vormige compensator moet bijvoorbeeld periodiek worden onderhouden en gereinigd van afzettingen. Balgcompensatoren hebben geen last van dergelijke tekortkomingen.


Een ander punt dat ik zou willen opmerken, betreft het compenserende vermogen van de twee soorten apparaten. Als we alleen naar absolute waarden kijken, is er in dit opzicht geen duidelijk voordeel aan beide kanten. Om de maximale verplaatsing in de U-vormige compensator te vergroten, moet u echter de knie vergroten. Voor een balgcompensator volstaat het om een ​​​​tweedelige golf te gebruiken, die de afmetingen praktisch niet beïnvloedt.


Ik wil graag toevoegen aan mijn verzameling positieve eigenschappen kwaliteit zoals het gebrek aan controle tijdens het gebruik. Maar in een dichtbevolkt gebied is er niet altijd vrije ruimte voor het aanbrengen van een leiding met een U-vormige compensator. De elleboog kan alleen op horizontale secties worden gemonteerd, terwijl de balguitzettingsvoeg op elke rechte sectie wordt geïnstalleerd.

Ten slotte is een ander voordeel van de balg-expansievoeg dat deze de weerstand tegen de stroming van vloeistof en gas niet verhoogt. De U-bocht reduceert het debiet aanzienlijk. Bij gebruik van dit type apparaat in thuissysteem verwarming zal moeten worden geïnstalleerd circulatiepomp, omdat door natuurlijke convectie de vloeistof mogelijk niet circuleert en onderweg een obstakel tegenkomt.

Berekeningen voor compensatoren

Gebrek aan GOST-normen voor U-vormige apparaten soms bemoeilijken ze de taak van projectplanning aanzienlijk, daarom is een voorlopige berekening van de U-vormige compensator noodzakelijk. Allereerst is het noodzakelijk om voort te bouwen op de behoeften van het project. Er wordt rekening gehouden met de afmetingen van de pijpleiding, de diameter, de maximale druk en de grootte van de verwachte verplaatsing.

Dit betekent dat het bijna onmogelijk is om een ​​kant-en-klare compensator aan te schaffen. Voor elk specifiek geval moet het afzonderlijk worden gemaakt. Dit is een ander nadeel in vergelijking met balgapparaten.


Bij het berekenen van de parameters moet rekening worden gehouden met de volgende beperkingen en voorwaarden:

  • staal wordt gebruikt als materiaal voor de pijpleiding;
  • compensatoren zijn ontworpen voor zowel water als gasvormige media;
  • de maximale draagdruk is niet hoger dan 1,6 atmosfeer;
  • de compensator moet de juiste vorm hebben in de vorm van de letter "P";
  • alleen gemonteerd op horizontale secties;
  • geen effect van wind.

Het moet duidelijk zijn dat de gegeven parameters als ideaal worden beschouwd. In reële omstandigheden is het mogelijk om slechts een paar punten waar te nemen. Als het gaat om de temperatuur van de omgeving, is het noodzakelijk om de waarde ervan tot het maximum te nemen en de omgevingstemperatuur tot het minimum.

De compensator monteren

Gebruik bij het aanleggen van een snelweg bepaalde regels, die ook betrekking hebben op de opstelling van U-vormige compensatoren. Het is zo geïnstalleerd dat de vlucht naar de rechterkant is gericht. Partijen bepalen bij het kijken naar de pijpleiding van de bron naar de ontvanger. Als er geen ruimte nodig is voor de compensator aan de rechterkant, dan wordt de vlucht naar links gemaakt, maar de retourlijn moet worden geleid vanaf rechter zijde, en dit leidt tot veranderingen in het project.


Vóór de directe inbedrijfstelling van de verwarmingsleiding is een verplichte voorlopige strekking van de compensator vereist. Gevulde leidingen ervaren overmatige druk, dus als deze procedure niet wordt uitgevoerd, zal het metaal snel beginnen in te storten.

De spanning wordt gemaakt met speciale vijzels en na het starten worden ze verwijderd en neemt de knie zijn vorige positie in. De hoeveelheid spanning wordt aangegeven door de paspoortgegevens die voor elk apparaat worden verstrekt. Bij het installeren van steunen is het noodzakelijk om hun locatie te berekenen, ze moeten zo worden geplaatst dat vervormingen alleen leiden tot axiale verplaatsing van de buis op de steun.

Tot op heden wordt het gebruik van U-vormige uitzettingsvoegen of andere uitgevoerd als de stof die door de pijpleiding gaat, wordt gekenmerkt door een temperatuur van 200 graden Celsius of hoger, evenals hoge druk.

Algemene beschrijving van compensatoren

Metalen compensatoren zijn apparaten die zijn ontworpen om de invloed van verschillende factoren op de werking van pijpleidingsystemen te compenseren of in evenwicht te brengen. Met andere woorden, het belangrijkste doel van dit product is ervoor te zorgen dat de buis niet wordt beschadigd wanneer er stoffen doorheen worden getransporteerd. Dergelijke netwerken die voor vervoer zorgen werkomgeving, zijn er bijna constant aan onderworpen negatieve invloeden, zoals thermische uitzetting en druk, trillingen en verzakkingen van de fundering.

Om deze gebreken te elimineren, is het noodzakelijk om flexibele elementen te installeren, die compensatoren zijn gaan heten. Het U-vormige type is slechts een van de vele typen die voor dit doel worden gebruikt.

Wat zijn U-vormige elementen?

Er moet meteen worden opgemerkt dat het U-vormige type onderdelen de eenvoudigste optie is die helpt om het compensatieprobleem op te lossen. Deze categorie apparaten heeft het breedste toepassingsgebied op het gebied van temperatuur- en drukindicatoren. Voor de vervaardiging van U-vormige dilatatievoegen wordt ofwel één lange pijp gebruikt, die op de juiste plaatsen wordt gebogen, of ze nemen hun toevlucht tot het lassen van meerdere gebogen, scherp gebogen of gelaste bochten. Hierbij is het vermeldenswaard dat sommige leidingen periodiek moeten worden gedemonteerd voor reiniging. Voor dergelijke gevallen worden dergelijke dilatatievoegen vervaardigd met aansluiteinden op flenzen.

Aangezien de compensator van het U-type het eenvoudigste ontwerp is, heeft deze een aantal bepaalde nadelen. Deze kunnen worden toegeschreven hoge stroom buizen om een ​​element te creëren, grote afmetingen, de noodzaak om extra steunen te installeren, evenals de aanwezigheid van lasverbindingen.

Compensatorvereisten en kosten

Als we de installatie van U-vormige dilatatievoegen beschouwen in termen van materiële hulpbronnen, dan is hun installatie in systemen met: grote diameter. Het verbruik van leidingen en materiaalbronnen voor het maken van een compensator zal te hoog zijn. Hier kun je vergelijken deze apparatuur c De werking en parameters van deze elementen zijn ongeveer hetzelfde, maar de installatiekosten voor de U-vorm zijn ongeveer twee keer zo hoog. De belangrijkste reden voor deze kosten: Geld in die zin dat je veel materialen nodig hebt voor de constructie, evenals de installatie van extra steunen.

Om ervoor te zorgen dat de U-vormige compensator de druk op de pijpleiding volledig kan neutraliseren, ongeacht waar deze vandaan komt, is het noodzakelijk om dergelijke apparaten op één punt te monteren met een verschil van 15-30 graden. Deze parameters zijn alleen geschikt als de temperatuur van de werksubstantie in het netwerk niet hoger is dan 180 graden Celsius en niet onder 0 komt. Alleen in dit geval en met een dergelijke installatie kan het apparaat de spanning op de pijpleiding compenseren van bodembewegingen vanaf elk punt.

Installatie Berekeningen

De berekening van de U-vormige compensator is om erachter te komen welke: minimale afmetingen het apparaat is voldoende om de druk op de pijpleiding te compenseren. Om de berekening uit te voeren, worden bepaalde programma's gebruikt, maar deze bewerking kan zelfs via online applicaties worden uitgevoerd. Het belangrijkste hier is om bepaalde aanbevelingen op te volgen.

  • De maximale spanning die wordt aanbevolen voor de achterkant van de compensator ligt in het bereik van 80 tot 110 MPa.
  • Er is ook zo'n indicator als het vertrek van de compensator naar de buitendiameter. Deze parameter het wordt aanbevolen om binnen H/Dn=(10 - 40) te nemen. Bij dergelijke waarden moet er rekening mee worden gehouden dat 10Dn overeenkomt met een pijpleiding met een indicator van 350DN en 40Dn - een pijpleiding met parameters van 15DN.
  • Bij het berekenen van de U-vormige compensator moet ook rekening worden gehouden met de breedte van het apparaat tot zijn bereik. Optimale waarden L/H=(1 - 1,5) worden beschouwd. De introductie van andere numerieke parameters is hier echter ook toegestaan.
  • Als tijdens de berekening blijkt dat het voor een bepaalde leiding nodig is om een ​​dergelijke uitzettingsvoeg te maken die te groot is, dan is het raadzaam om een ​​ander type apparaat te kiezen.

Beperkingen op berekeningen

Als de berekeningen worden uitgevoerd door een onervaren specialist, is het beter om vertrouwd te raken met enkele beperkingen die niet kunnen worden overschreden bij het berekenen of invoeren van gegevens in het programma. Voor een U-vormige leidingcompensator gelden de volgende beperkingen:

  • Het werkmedium kan water of stoom zijn.
  • De pijpleiding zelf mag alleen van stalen buizen zijn gemaakt.
  • maximaal temperatuur indicator voor de werkomgeving - 200 graden Celsius.
  • De maximale druk die in het netwerk wordt waargenomen, mag niet hoger zijn dan 1,6 MPa (16 bar).
  • Installatie van de compensator kan alleen worden uitgevoerd op een horizontaal type pijpleiding.
  • De afmetingen van de U-vormige compensator moeten symmetrisch zijn en de schouders moeten hetzelfde zijn.
  • Het leidingnetwerk mag geen extra belasting (wind of iets anders) ondervinden.

Apparaten installeren

Ten eerste is het niet aan te raden om vaste steunen verder dan 10DN van de compensator zelf te plaatsen. Dit komt doordat de overdracht van het knijpmoment van de ondersteuning de flexibiliteit van de constructie sterk zal verminderen.

Ten tweede wordt het ten zeerste aanbevolen om de secties van de vaste steun tot de U-vormige compensator van dezelfde lengte over het hele netwerk te splitsen. Het is ook belangrijk om hier op te merken dat de verplaatsing van de installatieplaats van de armatuur van het midden van de pijpleiding naar een van de randen de elastische vervormingskracht zal verhogen, evenals de spanning met ongeveer 20-40% van die waarden die kan worden verkregen als de structuur in het midden wordt gemonteerd.

Ten derde worden, om het compenserend vermogen verder te vergroten, U-vormige dilatatievoegen opgespannen. Op het moment van installatie zal de constructie een buigbelasting ondergaan en bij verwarming zal deze een onbelaste toestand aannemen. Wanneer de temperatuur bereikt maximale waarde, dan wordt het apparaat weer ingeschakeld. Op basis hiervan werd een rekmethode voorgesteld. voorbereidend werk is om de compensator uit te rekken met een hoeveelheid die gelijk is aan de helft van de thermische verlenging van de pijpleiding.

Ontwerp voor- en nadelen

Als we in het algemeen over dit ontwerp praten, kunnen we met vertrouwen zeggen dat het zo'n heeft positieve kwaliteiten eenvoudig te vervaardigen, hoge compensatiecapaciteit, geen onderhoud nodig, de krachten die op de steunen worden overgebracht zijn verwaarloosbaar. Van de voor de hand liggende nadelen vallen echter de volgende op: een groot materiaalverbruik en een grote hoeveelheid ruimte die door de constructie wordt ingenomen, een hoge mate van hydraulische weerstand.