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 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 is een gedetailleerde analyse berekeningsprocedures P- figuurlijke compensator volgens twee hoofdbronnen, die tot doel hadden mogelijke typografische fouten en onnauwkeurigheden op te sporen 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 - begintemperatuur(gemiddelde temperatuur van de koudste vijfdaagse periode van 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 I. Afstand van het midden van het segment tot de as ja I gemeten met een liniaal.

De stijfheidscoëfficiënt (Karmana) is ontworpen om het experimenteel bewezen effect van lokale afvlakking weer te geven dwarsdoorsnede buigt tijdens het buigen, waardoor hun compenserend vermogen toeneemt. V 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 V 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 (beweegbare) 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 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 pijpleidingen hoge druk, 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) rekenschema met geometrische aanduidingen volgens figuur 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. Waterverwarmingsnetwerken: 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 heet 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 v 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.

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 gaan 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 dilatatievoegen bij het leggen van leidingen 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 vaste steunen het benodigde bereik voor de U-vormige compensator, Z-vormige bocht en de korte arm voor de L-vormige bocht worden 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 - bepaal voor bepaalde afmetingen spanningen, verplaatsingen en belastingen op vaste steunen.

V 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, ondergronds kanaal voering, ondergronds in de grond). Verificatieberekening en selectie van compensatorparameters.

Regelgevende documenten op basis waarvan de berekening wordt gemaakt:

• RD 10-249-98: Stoom- en warmwaterleidingen
• GOST 55596-2013 - Verwarmingsnetwerk
• 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 applicatie is geoptimaliseerd om op verschillende apparaten te werken - van een desktopcomputer tot een 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.

Compensatoren van thermische netwerken. In dit artikel zullen we ons concentreren op de selectie en berekening van compensatoren voor thermische netwerken.

Waar zijn compensatoren voor? Laten we beginnen met het feit dat bij verwarming elk materiaal uitzet, wat betekent dat de pijpleidingen van verwarmingsnetwerken langer worden met een toename van de temperatuur van het koelmiddel dat er doorheen gaat. Voor een probleemloze werking van het verwarmingsnetwerk worden compensatoren gebruikt die de verlenging van pijpleidingen compenseren tijdens hun compressie en spanning, om te voorkomen dat de pijpleidingen worden afgekneld en dat de druk vervolgens wordt verlaagd.

Opgemerkt moet worden dat voor de mogelijkheid van uitzetting en samentrekking van pijpleidingen niet alleen compensatoren zijn ontworpen, maar ook een systeem van steunen, dat op zijn beurt zowel "schuivend" als "dood" kan zijn. Hoe heersen in Rusland kwaliteitscontrole van de warmtebelasting - dat wil zeggen, wanneer de temperatuur verandert omgeving, verandert de temperatuur aan de uitgang van de warmtetoevoerbron. Ten gevolge kwaliteitsregelgeving warmtetoevoer - het aantal expansie-compressiecycli van pijpleidingen neemt toe. De resource van pijpleidingen wordt verminderd, het risico op beknelling neemt toe. De kwantitatieve belastingsregeling is als volgt - de temperatuur aan de uitlaat van de warmtetoevoerbron is constant. Als het nodig is om de warmtebelasting te wijzigen, verandert het koelmiddeldebiet. In dit geval werkt het metaal van de pijpleidingen van het verwarmingsnetwerk in lichtere omstandigheden, het minimale aantal expansie-compressiecycli, waardoor de hulpbron van de pijpleidingen van het verwarmingsnetwerk toeneemt. Daarom moeten, voordat dilatatievoegen worden gekozen, hun kenmerken en hoeveelheid worden bepaald met de hoeveelheid uitzetting van de pijpleiding.

Formule 1:

δL=L1*a*(T2-T1)waar

δL - pijplijnverlenging,

ml1 - lengte van het rechte gedeelte van de pijpleiding (afstand tussen vaste steunen),

ma - lineaire uitzettingscoëfficiënt (voor ijzer is het gelijk aan 0.000012), m/deg.

T1 - maximale temperatuur van de pijpleiding (de maximale temperatuur van het koelmiddel wordt genomen),

T2 - minimum temperatuur pijpleiding (u kunt de minimale omgevingstemperatuur nemen), ° С

Overweeg bijvoorbeeld de oplossing van een elementair probleem van het bepalen van de grootte van de verlenging van de pijpleiding.

Taak 1. Bepaal hoeveel de lengte van een recht stuk pijpleiding van 150 meter lang zal toenemen, op voorwaarde dat de koelvloeistoftemperatuur 150 ° C is en de omgevingstemperatuur verwarmingsperiode-40 °С.

δL=L1*a*(T2-T1)=150*0.0000012*(150-(-40))=150*0.0000012*190=150*0.00228=0.342 meter

Antwoord: de lengte van de leiding neemt toe met 0,342 meter.

Na het bepalen van de mate van verlenging, moet duidelijk worden begrepen wanneer een compensator nodig is en wanneer niet. Voor een duidelijk antwoord op deze vraag u moet een duidelijk pijplijndiagram hebben, met de lineaire afmetingen en ondersteuningen erop. Het moet duidelijk zijn dat een verandering in de richting van de pijpleiding in staat is om verlengingen te compenseren, met andere woorden, rotatie met totale afmetingen niet minder dan de afmetingen van de compensator, met correct opstelling van steunen, is in staat om dezelfde verlenging als de compensator te compenseren.

En dus, nadat we de mate van verlenging van de pijpleiding hebben bepaald, kunnen we overgaan tot de selectie van uitzettingsvoegen, het is noodzakelijk om te weten dat elke uitzettingsvoeg een hoofdkenmerk heeft - dit is de hoeveelheid compensatie. In feite komt de keuze van het aantal compensatoren neer op de keuze van het type en ontwerpkenmerken compensatoren Om het type compensator te selecteren, is het noodzakelijk om de diameter van de warmtenetleiding te bepalen op basis van bandbreedte trompet vereist vermogen warmte verbruiker.

Tabel 1. De verhouding van U-vormige compensatoren gemaakt van bochten.

Tabel 2. Selectie van het aantal U-vormige compensatoren op basis van hun compenserend vermogen.

Opdracht 2 Bepalen van het aantal en de grootte van compensatoren.

Voor een leiding met een diameter van DN 100 met een lengte van een recht stuk van 150 meter, op voorwaarde dat de temperatuur van de drager 150 ° C is, en de omgevingstemperatuur tijdens de verwarmingsperiode -40 ° C is, bepaalt u het aantal compensatoren. bL = 0,342 m (zie Taak 1) Volgens tabel 1 en tabel 2 bepalen we de afmetingen van n-vormige dilatatievoegen (met afmetingen van 2x2 m kan dit compenseren voor 0,134 meter pijpleidingverlenging), moeten we compenseren voor 0,342 meter, daarom Ncomp \u003d bL / ∂x \u003d 0,342 / 0,134 \u003d 2,55, afgerond op het dichtstbijzijnde gehele getal in de richting van de toename en dat - 3 compensatoren met afmetingen van 2x4 meter zijn vereist.

Momenteel worden lenscompensators steeds meer wijdverbreid, ze zijn veel compacter dan U-vormig, maar een aantal beperkingen staat het gebruik ervan niet altijd toe. De hulpbron van de U-vormige compensator is veel hoger dan die van de lens, vanwege: slechte kwaliteit koelmiddel. Onderste gedeelte lenscompensator is meestal "verstopt" met slib, wat bijdraagt ​​​​aan de ontwikkeling van parkeercorrosie van het compensatormetaal.

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 te balanceren. 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, worden 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 de meeste wijde selectie temperatuur- en druktoepassingen. 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, waar deze ook 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 belasting 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 pijplijn met een indicator van 350DN en 40Dn - een pijplijn 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

Over dit ontwerp in het algemeen gesproken, kan met zekerheid worden gezegd dat het zulke positieve eigenschappen heeft als productiegemak, hoge compensatiecapaciteit, geen onderhoud nodig, de krachten die op de steunen worden overgebracht, zijn onbeduidend. 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.

Berekening van compensatoren

De vaste bevestiging van pijpleidingen wordt uitgevoerd om spontane verplaatsing tijdens verlengingen te voorkomen. Maar bij afwezigheid van apparaten die de verlenging van pijpleidingen tussen vaste bevestigingen waarnemen, ontstaan ​​​​grote spanningen die pijpen kunnen vervormen en vernietigen. Pijpverlengingen worden gecompenseerd verschillende apparaten, waarvan het werkingsprincipe kan worden onderverdeeld in twee groepen: 1) radiale of flexibele apparaten die verlenging van warmtepijpen waarnemen door (platte) of torsie (ruimtelijke) kromlijnige delen van pijpen te buigen of speciale elastische inzetstukken te buigen verschillende vormen; 2) axiale apparaten van het glijdende en elastische type, waarbij verlengingen worden waargenomen door telescopische beweging van pijpen of compressie van veerinzetstukken.

Flexibele compensatie-inrichtingen komen het meest voor. De eenvoudigste compensatie wordt bereikt door de natuurlijke flexibiliteit van de windingen van de pijpleiding zelf, gebogen in een hoek van niet meer dan 150°.

Hef- en daalleidingen kunnen voor natuurlijke compensatie worden gebruikt, maar natuurlijke compensatie kan niet altijd worden gegeven. Het apparaat van kunstmatige compensatoren mag alleen worden aangepakt nadat alle mogelijkheden van natuurlijke compensatie zijn gebruikt.

Op rechte secties wordt de compensatie van buisverlengingen opgelost door speciale flexibele uitzettingsvoegen met verschillende configuraties. Liervormige dilatatievoegen, vooral met plooien, van all flexibele uitzettingsvoegen hebben de grootste elasticiteit, maar vanwege de verhoogde corrosie van het metaal in de plooien en de verhoogde hydraulische weerstand worden ze zelden gebruikt. U-vormige dilatatievoegen met gelaste en gladde knieën komen vaker voor; U-vormige dilatatievoegen met plooien, zoals liervormige, worden om bovengenoemde redenen minder vaak toegepast.

Het voordeel van flexibele dilatatievoegen is dat ze geen onderhoud vergen en dat er geen kamers nodig zijn voor hun installatie in nissen. Bovendien brengen flexibele dilatatievoegen alleen stuwkrachtreacties over op vaste steunen. De nadelen van flexibele dilatatievoegen zijn: verhoogde hydraulische weerstand, verhoogd verbruik van leidingen, grote afmetingen, waardoor het moeilijk is om ze te gebruiken bij stedelijke aanleg wanneer de route verzadigd is met stedelijke ondergrondse voorzieningen.

Lenscompensatoren behoren tot axiale uitzettingsvoegen: elastische soort. De compensator wordt geassembleerd door middel van lassen van halve lenzen die zijn gemaakt door stempelen van dunne plaat met hoge sterkte staal. Het compenserende vermogen van een halve lens is 5-6 mm. Bij het ontwerp van de compensator is het toegestaan ​​om 3-4 lenzen te combineren, meer ongewenst door verlies van elasticiteit en uitpuilen van de lenzen. Elke lens maakt hoekbeweging van pijpen tot 2-3 ° mogelijk, dus lenscompensatoren kunnen worden gebruikt bij het leggen van netwerken op hangende steunen die grote buisvervormingen veroorzaken.

De axiale compensatie van het glijdende type wordt gecreëerd door pakkingbuscompensatoren. Inmiddels zijn de verouderde gietijzeren constructies op flensverbindingen universeel vervangen door een lichte, sterke en gemakkelijk te vervaardigen stalen gelaste constructie, weergegeven in figuur 5.2.

Figuur 5.2. Wafelzijdig gelast kliercompensator: 1- drukflens; 2 - grundbuksa; 3 - stopbuspakking; 4- tegenkast; 5 - glas; 6 - lichaam; 7 - diameter overgang

Compensatie voor temperatuurleidingverlengingen wordt toegekend wanneer: Gemiddelde temperatuur koelvloeistof boven +50°С. Thermische verplaatsingen van warmteleidingen worden veroorzaakt door lineaire verlenging van leidingen tijdens verwarming.

Voor een probleemloze werking van verwarmingsnetwerken is het noodzakelijk dat compensatie-inrichtingen zijn ontworpen voor maximale verlenging van pijpleidingen. Op basis hiervan wordt bij het berekenen van verlengingen aangenomen dat de koelvloeistoftemperatuur maximaal is en de omgevingstemperatuur minimaal en gelijk aan: 1) ontwerptemperatuur buitenlucht bij het ontwerpen van verwarming - for boven het hoofd leggen netwerken aan buitenshuis; 2) de geschatte luchttemperatuur in het kanaal - voor het leggen van kanalen van netwerken; 3) bodemtemperatuur op de diepte van kanaalloze warmteleidingen bij de ontwerptemperatuur van de buitenlucht voor verwarmingsontwerp.

Laten we een U-vormige compensator berekenen, die zich tussen twee vaste steunen bevindt, in sectie 2 van het verwarmingsnetwerk met een lengte van 62,5 m en buisdiameters: 194x5 mm.

Figuur 5.3 diagram van een U-vormige compensator

Laten we de thermische verlenging van de pijpleiding bepalen met de formule:

waarbij b - lineaire rekcoëfficiënt stalen buizen genomen afhankelijk van de temperatuur, gemiddeld b = 1,2-10 -5 m/?C; t - koelvloeistoftemperatuur, ?С; t 0 \u003d -28 ? - omgevingstemperatuur.

Rekening houdend met voorrek bij volledige rek met 50%:

Met behulp van de grafische methode, waarbij de thermische rek bekend is, wordt de buisdiameter bepaald uit het nomogram, de lengte van de schouder van de U-vormige compensator, die 2,4 m is.