I et industrielt fyrrom med damp eller varmtvannsbereder det er et rørledningssystem som er designet for å koble alt eksisterende utstyr til hverandre; dampgeneratorer, pumper, avlufting, installasjoner, varmevekslere etc.

Rørledninger består av et system av rør og beslag designet for å stenge av individuelle rørledninger og deres seksjoner, for å regulere mengden transportert kjølevæske og endre retning.

Avhengig av formålet er alle rørledninger delt inn i vannrørledninger, damprørledninger, fyringsoljerørledninger og gassrørledninger. Vannrørledninger er designet for å levere og distribuere vannstrømmer: rå, kjemisk behandlet, kondensat, fôr, kjøling enkeltelementer utstyr. Damprørledninger, drivstoffoljerørledninger og gassrørledninger, er designet for å levere og distribuere damp med forskjellige parametere, fyringsolje og gass.

Alle rørledninger er også vanligvis delt inn i hoved- og tilleggsrør. De viktigste vannforsyningslinjene inkluderer matelinjer for tilførsel av vann til kjeler. De viktigste damprørledningene er damprørledninger som forbinder damp, kjeler med et samlehode (som det er tilkoblet damprørledninger som leverer damp til forskjellige forbrukere), samt damprørledninger for å mate rørpumper og varmeovner nettverk vann... Hjelpeledninger renser, blåser, drenerer, eksos og andre rørledninger for damp og vann.

Driften av damprørledninger og vannrørledninger må utføres i samsvar med "Reglene for enheten og sikker drift damprørledninger og varmt vann", Og gassrørledninger i samsvar med" Sikkerhetsregler i gassindustrien "til Sovjetunionen Gosgortekhnadzor.

Alle rørledninger for damp og varmt vann er delt inn i fire kategorier, avhengig av varmebærer, temperatur og trykk (tabell 10-3).

Reglene gjelder rørledninger som transporterer damp med et overtrykk på mer enn 68,6 kPa eller varmt vann med en temperatur på over 115 ° C. Reglene gjelder ikke rørledninger som er plassert i kjelen (opp til hovedstengeventilen), rørledninger av den første kategorien med en ytre diameter på mindre enn 51 mm og rørledninger i andre kategorier med en ytre diameter på mindre enn 71 mm , samt rør for tømming, avløp og eksos.

Foreløpig er alle rørledningselementer produsert i samsvar med industristandarder (OST). Beregning av rørledningsdiameterene utføres i henhold til strømningshastigheten til det strømmende mediet og de anbefalte hastighetsverdiene.
Den indre diameteren på rørledningen (m) bestemmes av formelen

hvor G er strømningshastigheten til mediet som strømmer gjennom rørledningen, t / t; w er den anbefalte hastigheten på mediet, m / s; p er densiteten til mediet, kg / m3.
Ved beregning av rørledninger anbefales følgende damp- og vannhastigheter (m / s):

Etter å ha bestemt diameteren på rørledningen i henhold til formelen (10-8), velges rørledningene som tilsvarer det strømmende mediet med diameteren nærmest den beregnede i henhold til normaler. For den endelig aksepterte diameteren på rørledningen, sjekk den faktiske hastigheten (m / s) i henhold til formelen

Materialet og veggtykkelsen på rørledninger velges avhengig av trykket og temperaturen på det strømmende mediet i samsvar med reglene i Gosgortekhnadzor. Rørledninger er laget av sømløse elektriske sveisede rør og vanngassrør. Vann- og gassrør brukes i miljøer med et trykk på mindre enn 1 MPa og en temperatur under 200 ° C (vanlige rør) og med et trykk på mindre enn 1,6 MPa og en temperatur under 200 ° C (forsterkede rør). Rørledninger som arbeider ved et trykk på mer enn 1,6 MPa og en temperatur på 300 ° C og høyere, er laget av sømløse rør laget av karbonstålklasser 10 og 20 med en kjølevæsketilførsel med en temperatur på opptil 450 ° C og av legert stål av forskjellige karakterer for tilførsel av kjølevæske med høyere temperatur.

Ved konstruksjon av rørledninger er rør koblet til hverandre og til beslag ved sveising, ved hjelp av flenser. For tiden er rør koblet til hverandre som regel ved sveising, og flensforbindelser brukes bare når du installerer ventiler som opererer ved lavt trykk. Pakninger brukes til å tette flensforbindelsene. Pakningsmaterialet må være fleksibelt og motstandsdyktig mot temperatur og korrosjon. Det vanskeligste mediet å forsegle er mettet damp, etterfulgt av vann og overopphetet damp.
Pakninger for damp og varmt vann med trykk opp til 4 MPa er oftest laget av paronitt eller klingyritt. Støtter og suspensjoner brukes til å feste rørledningene og overføre vekten og vekten av det flytende mediet til kolonnene, veggene og gulvene i bygningen.

En endring i temperaturen på en rørledning forårsaker en endring i lengden. Hver meter stålrør når temperaturen endres med 100 K, endrer den lengden med 1,2 mm. Når lengden endres under påvirkning av temperatur, oppstår betydelige termiske påkjenninger i rørledningen, som kan forårsake ødeleggelse. For å unngå dette er det nødvendig å sørge for muligheten for fri bevegelse av rørledningen i visse retninger for å kompensere for endringen i lengden under påvirkning av temperaturen.
Kompensasjon for termisk forlengelse av rørledninger utføres enten ved å installere ekspansjonsfuger eller ved rørledningsbøyninger som er spesielt tilrettelagt under rutingen. Til riktig arbeid ekspansjonsfuger, er det nødvendig å begrense seksjonen, hvor forlengelsen den må oppfatte, og også å sikre rørets frie bevegelse i denne seksjonen. For dette er rørstøttene faste (dødpunkter) og bevegelige. Faste støtter fester rørledningen i en bestemt posisjon og absorberer kreftene som vises i røret, selv i nærvær av en ekspansjonsfuge.

Kompensatoren må kunne imøtekomme forlengelsen mellom de to faste støtter... Bevegelige støtter gjør at rørledningen kan bevege seg fritt i en bestemt retning. Avstanden mellom støttene velges slik at rørledningen ikke bøyes under drift. Avstanden mellom støttene, avhengig av rørledningens diameter, er 3-8 m.

Avhengig av utforming er det linsekompensatorer, pakkbokser og bøyde rør (U-formet og lyreformet). Objektivkompensatorer brukes til trykk opp til 0,6 MPa i gassforsyningssystemer, pakningsbokser - opp til trykk på 1,6 MPa i varmeforsyningssystemer og bøyde - for ethvert trykk og eventuelle rørledninger.

Bøyde ekspansjonsfuger er tungvint og ubeleilig i utformingen av rørledninger, men de er de mest pålitelige i drift, derfor brukes de til å kompensere for forlengelsen av damprørledninger. I dag, når de dirigerer rørledninger, prøver de å redusere antall installerte ekspansjonsfuger på alle mulige måter ved å bruke selvkompensasjon av rørledninger.

Rørskjemaet til et industri- og varmekjelhus skal være enkelt og pålitelig, og beslagene som er installert på rørledningene, bør sikre implementeringen av de nødvendige bryterne i drift uten å forstyrre teknologisk prosess hovedarbeid og ekstrautstyr... Oftest, i industrielle fyringshus, brukes ordninger med tverrforbindelser mellom grupper teknologisk utstyr, som gir tilstrekkelig manøvrerbarhet og pålitelighet av utstyret under drift.

I fig. 10-8 viser det mest typiske diagrammet over hovedrørledningene til et industrielt fyrkjelehus i den første kategorien. Hoveddamprørledningen som forbinder alle kjeler er laget enkelt med et seksjonert skott eller dobbelt. Beslagene er ordnet slik at de kan slå av kjelene for reparasjoner uten å forstyrre varmetilførselen til forbrukerne. Damplinje lavtrykk etter Kina blir den laget dobbelt, noe som muliggjør reparasjoner av ventiler, PRS, tilleggsutstyr og sikrer pålitelig dampforsyning for butikkens egne behov. Rørledningen for tilførselsvann fra pumpene til kjelene gjennom varmerne er laget med seksjonerte hoppere. I tillegg tilføres tilførselsvann til kjelene i tillegg til varmerne i tilfelle reparasjon eller svikt. høyt blodtrykk bruk av flensløse beslag anbefales, noe som øker påliteligheten til rørledningstilkoblinger og reduserer kostnadene. Portventiler med en diameter på mer enn 500 mm må ha elektrisk stasjon... For manuelt betjente beslag er spesielle plattformer og stiger ordnet for å sikre enkel vedlikehold. Alle pumper på trykksiden må ha Sjekk ventiler og avstengningsanordninger i suge- og utløpsdysene.

Å unngå hydrauliske støt deres drenering er gitt i dampledningene. I dette tilfellet utføres legging av rørledninger med en skråning på minst 0,001 i retning av dampbevegelse. Drenering av rørledninger kan være oppstart og automatisk. Automatisk drenering utføres ved å installere dampfeller. Mettede damprør og blindvei overopphetede damprør skal ha automatisk drenering. Oppstartsdrenering brukes til å utstyre seksjoner av damprørledningen der kondens kan samle seg når de varmes opp under oppstart eller når damprørledningen slås av. På de øvre punktene av rørledningen er det planlagt å installere luftventiler for å fjerne luft.

For å redusere varmetap, samt for å unngå forbrenning av driftspersonalet, er alle rørledninger dekket av varmeisolasjon. I samsvar med kravene i Gosgortekhnadzor-reglene males rørledninger etter belegg med isolasjon. Rørledningsfarger for forskjellige formål er gitt i tabell. 10-4.

Når du utfører tegninger og diagrammer av rørledninger, samt beslag installert på dem, legende, gitt i tabell. 10-5.

Rørledninger for transport av forskjellige væsker er en integrert del av anlegg og installasjoner der arbeidsprosesser relatert til forskjellige bruksområder utføres. Når du velger rør og konfigurasjon av rørledningen, koster det både rørene og rørledningsbeslag. Endelig kostnad pumping av mediet gjennom rørledningen bestemmes i stor grad av størrelsen på rørene (diameter og lengde). Beregningen av disse verdiene utføres ved hjelp av spesialutviklede formler som er spesifikke for visse typer utnyttelse.

Et rør er en hul sylinder laget av metall, tre eller annet materiale som brukes til å transportere flytende, gassformige og bulkmedier. Vann kan brukes som et transportert medium, naturgass, damp, oljeprodukter, etc. Rør brukes overalt fra ulike bransjer industri og slutter med husholdningsbruk.

For produksjon av rør, mest forskjellige materialer slik som stål, støpejern, kobber, sement, plast som ABS-plast, PVC, klorert PVC, polybuten, polyetylen, etc.

Hoveddimensjonene til et rør er diameteren (ytre, indre osv.) Og veggtykkelse, som måles i millimeter eller tommer. Også brukt er en slik verdi som nominell diameter eller nominell boring - den nominelle verdien av rørets indre diameter, også målt i millimeter (betegnet med DN) eller tommer (betegnet med DN). De nominelle diametrene er standardiserte og er hovedkriteriet for valg av rør og beslag.

Korrespondanse av nominelle størrelser i mm og tommer:

Et rør med sirkulært tverrsnitt foretrekkes av andre grunner av andre geometriske snitt:

• En sirkel har et minimum perimeter-til-areal-forhold, og når det påføres et rør, betyr dette at med like båndbredde forbruk av rørmateriale rund form vil være minimalt i forhold til rør av andre former. Dette innebærer også minimale mulige kostnader for isolasjon og beskyttende belegg;
• Rund tverrsnitt mest fordelaktig for å flytte et flytende eller gassformig medium fra et hydrodynamisk synspunkt. På grunn av det minste mulige indre areal av røret per lengdeenhet, oppnås også minimering av friksjon mellom det transporterte mediet og røret.
• Den runde formen er mest motstandsdyktig mot indre og ytre trykk;
• Prosessen med å lage runde rør er ganske enkel og enkel å utføre.

Rør kan variere sterkt i diameter og konfigurasjon, avhengig av formålet og anvendelsesområdet. Så hovedrørledningene for å flytte vann eller oljeprodukter kan nå nesten en halv meter i diameter med en ganske enkel konfigurasjon, og varmebatterier, som også representerer et rør, har kompleks form med mange vendinger.

Det er umulig å forestille seg noen næringsgren uten rørledningsnett. Beregningen av et slikt nettverk inkluderer valg av rørmateriale, utarbeidelse av en spesifikasjon som viser data om tykkelse, rørstørrelse, rute osv. Råvarer, mellomprodukter og / eller ferdige produkter går gjennom produksjonsstadier, og beveger seg mellom forskjellige enheter og installasjoner, som er koblet sammen ved hjelp av rørledninger og beslag. Riktig beregning, valg og installasjon av rørsystemet er nødvendig for pålitelig implementering av hele prosessen, for å sikre sikker pumping av media, samt for å tette systemet og forhindre lekkasjer av det pumpede stoffet i atmosfæren.

Det er ingen formel og regler som kan brukes til å velge en rørledning for alle mulige applikasjoner og arbeidsmiljø... I hvert enkelt område av rørledningssøknad er det en rekke faktorer som må tas i betraktning og kan gi betydelig innflytelse til kravene til rørledningen. For eksempel når en håndterer slam, vil en stor rørledning ikke bare øke kostnadene ved installasjonen, men også skape driftsvansker.

Vanligvis blir rør valgt etter å ha optimalisert material- og driftskostnader. Enn større diameter rørledningen, det vil si jo høyere den opprinnelige investeringen er, desto lavere vil trykkfallet være og dermed lavere driftskostnadene. Omvendt vil den lille størrelsen på rørledningen redusere primærkostnadene for rørene og rørdelene selv, men en økning i hastighet vil medføre en økning i tap, noe som vil føre til behovet for å bruke ekstra energi til pumping av mediet. Hastighetsgrensene som er fastsatt for forskjellige applikasjoner er basert på optimale designforhold. Rørstørrelser beregnes ved hjelp av disse kodene for applikasjonen.

Rørledningsdesign

Ved utforming av rørledninger blir følgende grunnleggende designparametere lagt til grunn:

• nødvendig ytelse;
• inngangspunkt og utgangspunkt for rørledningen;
• sammensetning av mediet, inkludert viskositet og spesifikk tyngdekraft;
• topografiske forhold for rørledningsruten;
• maksimalt tillatte driftstrykk;
• hydraulisk beregning;
• rørdiameter, veggtykkelse, strekkutbytte av veggmaterialet;
• mengde pumpestasjoner, avstanden mellom dem og strømforbruket.

Pålidelighets pålitelighet

Pålitelighet i rørdesign er sikret ved å følge riktige designkoder. Personalopplæring er også en nøkkelfaktor for å sikre rørledningens lange levetid og dens tetthet og pålitelighet. Permanent eller periodisk overvåking av rørledningen kan utføres ved overvåking, regnskap, kontroll, regulering og automatisering, personlige kontrollenheter i produksjon og sikkerhetsinnretninger.

Ytterligere rørledningsdekning

Et korrosjonsbestandig belegg påføres på utsiden av de fleste rør for å forhindre korroderende effekter av korrosjon fra utsiden. eksternt miljø... Ved pumping av etsende medium kan det også påføres et beskyttende belegg indre overflate rør. Før igangsetting blir alle nye rør beregnet for transport av farlige væsker testet for mangler og lekkasjer.

Grunnleggende for å beregne flyt i en rørledning

Strømmen av mediet i rørledningen og når det strømmer rundt hindringer kan variere sterkt fra væske til væske. En av de viktigste indikatorene er viskositeten til mediet, preget av en slik parameter som viskositetskoeffisienten. Den irske ingeniør-fysikeren Osborne Reynolds gjennomførte en serie eksperimenter i 1880, i henhold til resultatene som han var i stand til å utlede en dimensjonsløs mengde som karakteriserte strømmen av en tyktflytende væske, kalt Reynolds-kriteriet og betegnet Re.

Re = (v L ρ) / μ

Hvor:
ρ er densiteten til væsken;
v er strømningshastigheten;
L er den karakteristiske lengden på strømningselementet;
μ er den dynamiske viskositetskoeffisienten.

Det vil si at Reynolds-kriteriet karakteriserer forholdet mellom treghetskrefter og tyktflytende friksjonskrefter i en væskestrøm. En endring i verdien av dette kriteriet gjenspeiler en endring i forholdet mellom disse typer krefter, som i sin tur påvirker væskestrømmen. I denne forbindelse er det vanlig å skille mellom tre strømningsregimer, avhengig av verdien av Reynolds-kriteriet. Når Re<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000 observeres et stabilt regime, preget av en tilfeldig endring i strømningshastigheten og retningen ved hvert av dets individuelle punkter, som totalt gir utjevning av strømningshastighetene i hele volumet. Denne modusen kalles turbulent. Reynolds-tallet avhenger av trykket som er innstilt av pumpen, viskositeten til mediet ved driftstemperatur og størrelsen og formen på røret som strømningen går gjennom.

Flythastighetsprofil
laminær modus	forbigående regime	turbulent regime
Strømningens natur
laminær modus	forbigående regime	turbulent regime

Reynolds-kriteriet er et likhetskriterium for strømmen av en tyktflytende væske. Det vil si at det med sin hjelp er mulig å simulere en reell prosess i redusert størrelse, praktisk å studere. Dette er ekstremt viktig, siden det ofte er ekstremt vanskelig, og til og med umulig, å studere arten av væskestrømmer i ekte enheter på grunn av deres store størrelse.

Beregning av rørledningen. Beregning av rørledningsdiameteren

Hvis rørledningen ikke er varmeisolert, det vil si varmeutveksling mellom det transporterte og miljøet er mulig, kan strømmen i den endres selv med en konstant hastighet (strømningshastighet). Dette er mulig hvis det pumpede mediet ved innløpet har tilstrekkelig høy temperatur og strømmer i en turbulent modus. Langs rørets lengde vil temperaturen på det transporterte mediet synke på grunn av varmetap til miljøet, noe som kan medføre en endring i strømningsregimet til laminær eller overgangsperiode. Temperaturen der regimeskiftet skjer, kalles kritisk temperatur. Verdien av væskens viskositet avhenger direkte av temperaturen, derfor brukes i slike tilfeller en slik parameter som den kritiske viskositeten, som tilsvarer endringspunktet for strømningsregimet til den kritiske verdien av Reynolds-kriteriet:

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

Hvor:
ν cr - kritisk kinematisk viskositet;
Re cr er den kritiske verdien av Reynolds-kriteriet;
D er rørdiameteren;
v er strømningshastigheten;
Q - forbruk.

En annen viktig faktor er friksjonen mellom rørveggen og strømmen. I dette tilfellet avhenger friksjonskoeffisienten i stor grad av rørveggenes ruhet. Forholdet mellom friksjonskoeffisienten, Reynolds-kriteriet og ruheten er etablert av Moody-diagrammet, som lar deg bestemme en av parametrene, og kjenne de to andre.

Colebrook-White-formelen brukes også til å beregne friksjonskoeffisienten for turbulent strømning. Basert på denne formelen er det mulig å bygge grafer etter hvilke friksjonskoeffisienten er etablert.

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

Hvor:
k er rør ruhetskoeffisienten;
λ er friksjonskoeffisienten.

Det er også andre formler for tilnærmet beregning av friksjonstap under trykkstrøm av væske i rør. En av de mest brukte ligningene i dette tilfellet er Darcy-Weisbach-ligningen. Den er basert på empiriske data og brukes primært i systemmodellering. Friksjonstap er en funksjon av væskehastigheten og rørets motstand mot væskebevegelse, uttrykt i form av ruveggene til rørveggene.

∆H = λ L / d v² / (2 g)

Hvor:
ΔH - hodetap;
λ er friksjonskoeffisienten;
L er lengden på rørseksjonen;
d - rørdiameter;
v er strømningshastigheten;
g er tyngdekraftens akselerasjon.

Tryktapet på grunn av friksjon for vann beregnes ved hjelp av Hazen-Williams-formelen.

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

Hvor:
ΔH - hodetap;
L er lengden på rørseksjonen;
C er Heisen-Williams grovhetskoeffisient;
Q - forbruk;
D er rørdiameteren.

Press

Driftstrykket til rørledningen er det høyeste overtrykket som sikrer den spesifiserte driftsmodus for rørledningen. Beslutningen om rørledningens størrelse og antall pumpestasjoner tas vanligvis basert på rørets driftstrykk, pumpekapasitet og kostnader. Rørledningens maksimale og minimale trykk, samt egenskapene til arbeidsmediet, bestemmer avstanden mellom pumpestasjonene og den nødvendige effekten.

Nominelt trykk PN - nominell verdi som tilsvarer det maksimale trykket til arbeidsmediet ved 20 ° C, hvor kontinuerlig drift av rørledningen med de gitte dimensjonene er mulig.

Når temperaturen stiger, reduseres rørets lastekapasitet, det samme som det tillatte overtrykket som et resultat. Pe, zul-verdien angir maksimalt trykk (g) i rørsystemet når driftstemperaturen stiger.

Tillatt overtrykkgraf:

Beregning av trykkfall i rørledningen

Beregningen av trykkfallet i rørledningen gjøres i henhold til formelen:

∆p = λ L / d ρ / 2 v²

Hvor:
Δp er trykkfallet over rørseksjonen;
L er lengden på rørseksjonen;
λ er friksjonskoeffisienten;
d - rørdiameter;
ρ er tettheten til det pumpede mediet;
v er strømningshastigheten.

Transporterte arbeidsmedier

Ofte brukes rør til å transportere vann, men de kan også brukes til å flytte slam, suspensjoner, damp osv. I oljeindustrien brukes rørledninger til å pumpe et bredt spekter av hydrokarboner og deres blandinger, som er veldig forskjellige i kjemiske og fysiske egenskaper. Råolje kan transporteres mer avstander fra landfelt eller offshore oljerigger til terminaler, mellompunkter og raffinerier.

Rørledningene overfører også:

• raffinerte produkter som bensin, flydrivstoff, parafin, diesel, fyringsolje, osv.
• petrokjemisk råstoff: benzen, styren, propylen, etc.
• aromatiske hydrokarboner: xylen, toluen, kumen, etc.
• flytende petroleumdrivstoff som flytende naturgass, flytende petroleumsgass, propan (gasser ved standard temperatur og trykk, men flytende ved bruk av trykk);
• karbondioksid, flytende ammoniakk (transportert som væsker under trykk);
• bitumen og tyktflytende drivstoff er for tyktflytende til å kunne transporteres gjennom rørledninger, derfor blir destillatfraksjoner av olje brukt til å flyte disse råvarene og resultere i en blanding som kan transporteres gjennom rørledningen;
• hydrogen (korte avstander).

Kvaliteten på det transporterte mediet

De fysiske egenskapene og parametrene til det transporterte mediet bestemmer i stor grad design- og driftsparametrene til rørledningen. Spesifikk tyngdekraft, kompressibilitet, temperatur, viskositet, flytepunkt og damptrykk er hovedparametrene for arbeidsmediet som må tas i betraktning.

Væskens egenvekt er dens vekt per volumsenhet. Mange gasser transporteres gjennom rørledninger under forhøyet trykk, og når et visst trykk er nådd, kan noen gasser til og med gjennomgå flytende. Derfor er kompresjonsforholdet til mediet en kritisk parameter for utformingen av rørledninger og for å bestemme gjennomstrømningskapasiteten.

Temperatur påvirker indirekte og direkte ytelsen til rørledningen. Dette kommer til uttrykk i det faktum at væsken øker i volum etter økende temperatur, forutsatt at trykket forblir konstant. Et temperaturfall kan også påvirke både ytelse og systemeffektivitet. Vanligvis, når temperaturen på væsken synker, ledsages dette av en økning i viskositeten, noe som skaper ytterligere friksjonsmotstand langs rørets indre vegg, og krever mer energi for å pumpe samme mengde væske. Svært viskøse medier er følsomme for endringer i driftstemperaturer. Viskositet er motstanden til en væske til å strømme og måles i centistoke cSt. Viskositet bestemmer ikke bare valg av pumpe, men også avstanden mellom pumpestasjoner.

Så snart temperaturen på mediet faller under flytepunktet, blir driften av rørledningen umulig, og det tas flere alternativer for å gjenoppta driften:

• oppvarming av mediet eller isolerende rør for å opprettholde driftstemperaturen til mediet over flytepunktet;
• endring i kjemisk sammensetning av mediet før det kommer inn i rørledningen;
• fortynning av det transporterte mediet med vann.

Typer hovedrør

Hovedrør er sveiset eller sømløst. Sømløse stålrør er laget uten langsgående sveiser med varmebehandlede stållengder for å oppnå ønsket størrelse og egenskaper. Sveiset rør produseres ved hjelp av flere produksjonsprosesser. Disse to typene skiller seg fra hverandre i antall langsgående sveiser i røret og typen sveiseutstyr som brukes. Sveiset stålrør er den mest brukte typen i petrokjemiske applikasjoner.

Hver rørlengde er sveiset sammen for å danne en rørledning. I hovedrørledninger, avhengig av anvendelsesområdet, brukes også rør laget av glassfiber, diverse plast, asbest sement, etc.

For å koble rette rørseksjoner, samt for å overføre mellom rørledningsseksjoner med forskjellige diametre, brukes spesiallagde koblingselementer (albuer, bøyer, porter).

albue 90 °	bøy 90 °	forbigående gren	forgrening
albue 180 °	bøy 30 °	adapternippel	Tips

For installasjon av enkeltdeler av rørledninger og beslag brukes spesielle tilkoblinger.

sveiset	flens	gjenget	kløtsj

Termisk forlengelse av rørledningen

Når rørledningen er under trykk, blir hele dens indre overflate utsatt for en jevnt fordelt belastning, som forårsaker langsgående indre krefter i røret og ytterligere belastninger på endestøttene. Temperatursvingninger påvirker også rørledningen og forårsaker endringer i størrelsen på rørene. Krefter i en fast rørledning under temperatursvingninger kan overstige den tillatte verdien og føre til overdreven belastning, farlig for rørledningens styrke, både i rørmaterialet og i flensfuger. Svingninger i temperaturen til det pumpede mediet skaper også en temperaturstress i rørledningen, som kan overføres til beslag, pumpestasjoner osv. Dette kan føre til trykkavlastning i rørleddene, svikt i beslag eller andre elementer.

Beregning av dimensjonene på rørledningen når temperaturen endres

Beregningen av endringen i de lineære dimensjonene av rørledningen med en endring i temperaturen utføres i henhold til formelen:

∆L = a L ∆t

a - termisk forlengelseskoeffisient, mm / (m ° C) (se tabell nedenfor);
L - rørledningslengde (avstand mellom faste støtter), m;
Δt er forskjellen mellom maks. og min. temperaturen på det overpumpede mediet, ° С.

Lineært ekspansjonsbord for rør laget av forskjellige materialer

Tallene som er oppgitt er gjennomsnittsverdier for de listede materialene, og for beregning av rørledningen fra andre materialer, bør ikke dataene fra denne tabellen legges til grunn. Ved beregning av rørledningen anbefales det å bruke den lineære forlengelseskoeffisienten som er angitt av produsenten av røret i den medfølgende tekniske spesifikasjonen eller databladet.

Termisk utvidelse av rørledninger elimineres både ved å bruke spesielle kompensasjonsdeler av rørledningen og ved å bruke kompensatorer, som kan bestå av elastiske eller bevegelige deler.

Kompensasjonsseksjoner består av elastiske rette deler av rørledningen, plassert vinkelrett på hverandre og festet med bøyninger. Ved termisk forlengelse kompenseres økningen i en del av bøyningsdeformasjonen til den andre delen på planet eller av deformasjonen av bøyning og vridning i rommet. Hvis selve rørledningen kompenserer for termisk utvidelse, kalles dette selvkompensasjon.

Kompensasjon skjer også takket være elastiske bøyninger. En del av forlengelsen kompenseres av bøyenes elastisitet, den andre delen elimineres på grunn av de elastiske egenskapene til materialet i seksjonen som ligger bak svingen. Kompensatorer installeres der det ikke er mulig å bruke kompenserende seksjoner eller når selvkompensasjonen av rørledningen er utilstrekkelig.

I henhold til utformingen og driftsprinsippet er det fire typer kompensatorer: U-formet, linse, bølget, pakkboks. I praksis brukes ofte flate ekspansjonsfuger med L-, Z- eller U-form. Når det gjelder romlige ekspansjonsfuger, er de vanligvis to flate gjensidige vinkelrette seksjoner og har en felles skulder. Elastiske ekspansjonsfuger er laget av rør eller elastiske skiver eller belg.

Bestemmelse av den optimale størrelsen på rørdiameteren

Den optimale rørdiameteren kan bli funnet på grunnlag av tekniske og økonomiske beregninger. Dimensjonene på rørledningen, inkludert størrelsen og funksjonaliteten til de forskjellige komponentene, og forholdene under hvilke rørledningen må operere, bestemmer transportkapasiteten til systemet. Større rørstørrelser er egnet for høyere massestrømningshastigheter, forutsatt at de andre komponentene i systemet er riktig dimensjonert. Jo lenger lengden på hovedrøret mellom pumpestasjonene er, jo større kreves det trykkfall i rørledningen. I tillegg kan en endring i det pumpede mediumets fysiske egenskaper (viskositet osv.) Også ha stor innvirkning på trykket i ledningen.

Optimal størrelse - Den minste passende rørstørrelsen for en bestemt applikasjon, kostnadseffektiv i løpet av systemets levetid.

Formel for beregning av rørytelse:

Q = (π · d²) / 4 · v

Q er strømningshastigheten til den pumpede væsken;
d er diameteren på rørledningen;
v er strømningshastigheten.

I praksis, for å beregne den optimale diameteren på rørledningen, brukes verdiene til de optimale hastighetene til det pumpede mediet, hentet fra referansematerialer samlet på grunnlag av eksperimentelle data:

Pumped-over medium		Utvalget av optimale hastigheter i rørledningen, m / s
Væsker	Kjøring ved tyngdekraft:
	Viskøse væsker	0,1 - 0,5
	Væsker med lav viskositet	0,5 - 1
	Overføring med pumpe:
	Sugesiden	0,8 - 2
	Utslippsside	1,5 - 3
Gasser	Naturlige trang	2 - 4
	Lavtrykk	4 - 15
	Høytrykk	15 - 25
Par	Overopphetet damp	30 - 50
	Mettet damp under trykk:
	Mer enn 105 Pa	15 - 25
	(1 - 0,5) 105 Pa	20 - 40
	(0,5 - 0,2) 105 Pa	40 - 60
	(0,2 - 0,05) 105 Pa	60 - 75

Herfra får vi formelen for å beregne den optimale rørdiameteren:

d о = √ ((4 Q) / (π v о))

Q er den spesifiserte strømningshastigheten til den pumpede væsken;
d er den optimale diameteren på rørledningen;
v er den optimale strømningshastigheten.

Ved høye strømningshastigheter brukes vanligvis rør med mindre diameter, noe som betyr lavere kostnader for kjøp av rørledningen, vedlikeholds- og installasjonsarbeidet (betegn K 1). Med en økning i hastighet er det en økning i hodetap på grunn av friksjon og i lokale motstander, noe som fører til en økning i kostnadene ved pumping av væske (betegner K 2).

For rørledninger med store diametre vil kostnadene for K 1 være høyere og kostnadene under drift av K 2 er lavere. Hvis vi legger til verdiene til K 1 og K 2, får vi de totale minimumskostnadene K og den optimale diameteren på rørledningen. Kostnadene K 1 og K 2 er i dette tilfellet gitt i samme tidsperiode.

Beregning (formel) av kapitalkostnader for en rørledning

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

m er rørledningens masse, t;
C M - kostnad på 1 tonn, gni / tonn;
K M er en koeffisient som øker kostnadene ved installasjonsarbeid, for eksempel 1,8;
n - levetid, år.

De angitte driftskostnadene er relatert til energiforbruk:

K 2 = 24 N n dager C E gni / år

N - effekt, kW;
n ДН - antall arbeidsdager per år;
С Э - koster for en kWh energi, rubler / kW * t.

Formler for rørledningsstørrelse

Et eksempel på generelle formler for dimensjonering av rør uten å vurdere mulige ytterligere påvirkningsfaktorer som erosjon, suspenderte faste stoffer osv .:

Navn	Ligningen	Mulige begrensninger
Væske- og gassstrøm under trykk
Friksjonshodetap Darcy-Weisbach	d = 12 [[(0,0311 · f · L · Q 2) / (h f)] 0,2	Q - volumstrømningshastighet, gal / min; d er rørets indre diameter; hf - friksjonshodetap; L er lengden på rørledningen, føtter; f er friksjonskoeffisienten; V er strømningshastigheten.
Total væskestrømsligning	d = 0,64 √ (Q / V)	Q - volumstrøm, gal / min
Pumpens sugeledningsstørrelse for å begrense friksjonshodetap	d = √ (0,0744 Q)	Q - volumstrøm, gal / min
Total gassstrømsligning	d = 0,29 √ ((Q T) / (P V))	Q - volumstrømningshastighet, ft³ / min T - temperatur, K P - trykk lb / in² (abs); V - hastighet
Tyngdekraft flyt
Bemanningsligning for beregning av rørdiameter for maksimal strømning	d = 0,375	Q er den volumetriske strømningshastigheten; n er ruhetskoeffisienten; S er skråningen.
Froude nummererer forholdet mellom treghet og tyngdekraft	Fr = V / √ [(d / 12) · g]	g er tyngdeakselerasjonen; v er strømningshastigheten; L - rørlengde eller diameter.
Damp og fordampning
Ligning for å bestemme rørdiameteren for damp	d = 1,75 · √ [(W · v_g · x) / V]	W er massestrømmen; Vg er det spesifikke volumet mettet damp; x - dampkvalitet; V er hastigheten.

Optimal strømningshastighet for forskjellige rørsystemer

Den optimale rørstørrelsen velges fra tilstanden til minimumskostnadene for pumping av mediet gjennom rørledningen og kostnadene for rør. Imidlertid må fartsgrensene også vurderes. Noen ganger må størrelsen på rørledningen stemme overens med kravene til prosessen. På samme måte er størrelsen på rørene ofte relatert til trykkfallet. I foreløpige beregninger av design, der det ikke tas hensyn til trykktap, bestemmes størrelsen på prosessrørledningen av den tillatte hastigheten.

Hvis det er endringer i strømningsretningen i rørledningen, fører dette til en betydelig økning i lokalt trykk på overflaten vinkelrett på strømningsretningen. Denne typen økning er en funksjon av væskehastighet, tetthet og starttrykk. Siden hastigheten er omvendt proporsjonal med diameteren, krever væsker med høy hastighet spesiell oppmerksomhet når dimensjonering og konfigurering av rør. Den optimale rørstørrelsen, for eksempel for svovelsyre, begrenser væskehastigheten til en verdi der erosjon av veggene i rørbendene ikke er tillatt, og forhindrer dermed skade på rørstrukturen.

Flytende flyt ved tyngdekraft

Å beregne størrelsen på rørledningen i tilfelle av en tyngdekraftstrøm er ganske komplisert. Bevegelsens art med denne strømningsformen i røret kan være enfaset (fullrør) og tofaset (delvis fylling). Tofasestrøm oppstår når både væske og gass er tilstede i røret.

Avhengig av forholdet mellom væske og gass, så vel som hastighetene deres, kan tofasestrømningsregimet variere fra sprudlende til spredt.

boble flyt (vannrett)	slug flow (horisontal)	bølgeflyt	spredt flyt

Drivkraften for væsken når den beveger seg ved tyngdekraften tilveiebringes av høydeforskjellen til start- og sluttpunktene, og en forutsetning er plasseringen til startpunktet over sluttpunktet. Med andre ord bestemmer høydeforskjellen forskjellen i væskens potensielle energi i disse stillingene. Denne parameteren tas også i betraktning når du velger en rørledning. I tillegg påvirkes drivkraftens størrelse av trykkverdiene ved start- og sluttpunktene. En økning i trykkfallet medfører en økning i væskestrømningshastigheten, som igjen tillater valg av en rørledning med mindre diameter, og omvendt.

Hvis sluttpunktet er koblet til et trykkanlegg, for eksempel en destillasjonskolonne, må ekvivalent trykk trekkes fra den tilgjengelige høydeforskjellen for å estimere det faktiske effektive differensialtrykket som genereres. Også hvis startpunktet til rørledningen er under vakuum, må effekten av det totale differensialtrykket også tas i betraktning når du velger rørledningen. Den endelige dimensjonen av røret utføres ved bruk av differensialtrykk, idet det tas hensyn til alle de ovennevnte faktorene, i stedet for å bare stole på høydeforskjellen mellom start- og sluttpunktet.

Varm væskestrøm

Prosessanlegg har vanligvis ulike problemer når de håndterer varme eller kokende medier. Hovedårsaken er fordampningen av en del av den varme væskestrømmen, det vil si fasetransformasjonen av væsken til damp i rørledningen eller utstyret. Et typisk eksempel er fenomenet kavitasjon av en sentrifugalpumpe, ledsaget av en kokepunkt av en væske etterfulgt av dannelse av dampbobler (dampkavitasjon) eller frigjøring av oppløste gasser i bobler (gasskavitasjon).

Større rør foretrekkes på grunn av redusert strømningshastighet fremfor mindre rør med konstant strømningshastighet på grunn av høyere NPSH ved pumpens sugeledning. Kavitasjon forårsaket av tap av trykk kan også skyldes plutselige endringer i strømningsretning eller redusert rørstørrelse. Den resulterende damp-gassblandingen skaper en hindring for strømningens passasje og kan forårsake skade på rørledningen, noe som gjør fenomenet kavitasjon ekstremt uønsket under rørledningsdrift.

Utstyr / instrumentomkjøringsrør

Utstyr og enheter, spesielt de som kan skape betydelige trykkfall, det vil si varmevekslere, reguleringsventiler osv., Er utstyrt med bypass-rørledninger (slik at prosessen ikke blir avbrutt selv under vedlikeholdsarbeid). Slike rørledninger har vanligvis to stengeventiler installert i installasjonsledningen og en ventil som regulerer strømningen parallelt med installasjonen.

Under normal drift opplever væskestrømmen som passerer gjennom apparatets hovedkomponenter et ekstra trykkfall. Følgelig beregnes utløpstrykket for det, generert av det tilkoblede utstyret, slik som en sentrifugalpumpe. Pumpen velges basert på det totale trykkfallet over hele installasjonen. Mens du beveger deg gjennom bypass, er dette ekstra trykkfallet fraværende, mens den løpende pumpen gir samme kraftstrøm i henhold til driftsegenskapene. For å unngå forskjeller i strømningsegenskaper mellom apparatet og bypass-ledningen, anbefales det å bruke en mindre bypass-ledning med en kontrollventil for å skape et trykk som tilsvarer hovedenheten.

Prøvetakingslinje

Vanligvis tas en liten mengde væske til analyse for å bestemme sammensetningen. Prøvetaking kan utføres når som helst i prosessen for å bestemme sammensetningen av råmaterialet, mellomproduktet, det ferdige produktet eller bare transporterte stoff som avløpsvann, varmebærer osv. Størrelsen på rørseksjonen som samples, vil vanligvis avhenge av typen væske som analyseres og plasseringen av prøvetakingsstedet.

For eksempel for gasser ved forhøyet trykk er små rørledninger med ventiler tilstrekkelig til å ta det nødvendige antall prøver. Å øke diameteren på prøvetakingslinjen vil redusere andelen av prøven som tas for analyse, men slik prøvetaking blir vanskeligere å kontrollere. Samtidig er en liten prøvelinje ikke godt egnet for analyse av forskjellige suspensjoner, der faste stoffer kan tette strømningsbanen. Således er størrelsen på prøvelinjen for analyse av suspensjoner i stor grad avhengig av størrelsen på de faste partiklene og egenskapene til mediet. Lignende konklusjoner gjelder viskøse væsker.

Når du dimensjonerer prøvetakingslinjen, er det vanlig å vurdere:

• egenskapene til væsken som skal samples;
• tap av arbeidsmiljø under valg;
• sikkerhetskrav under valg;
• brukervennlighet;
• plasseringen av prøvetakingspunktet.

Kjølevæskesirkulasjon

For rør med sirkulerende kjølevæske foretrekkes høye hastigheter. Dette skyldes hovedsakelig at kjølevæsken i kjøletårnet utsettes for sollys, noe som skaper forhold for dannelse av et algeholdig lag. En del av dette algeholdige volumet kommer inn i det sirkulerende kjølevæsken. Ved lave strømningshastigheter begynner alger å vokse i rørene og etter hvert gjør det vanskelig for kjølevæsken å sirkulere eller passere inn i varmeveksleren. I dette tilfellet anbefales en høy sirkulasjonshastighet for å unngå dannelse av algeblokkeringer i rørledningen. Vanligvis finnes bruk av høyt sirkulerende kjølevæske i kjemisk industri, som krever store rørstørrelser og lengder for å levere strøm til forskjellige varmevekslere.

Tankoverløp

Tankene er utstyrt med overløpsrør av følgende årsaker:

• unngå væsketap (overflødig væske kommer inn i et annet reservoar i stedet for å søle ut av det opprinnelige reservoaret);
• hindre at uønskede væsker lekker ut av tanken;
• opprettholde væskenivået i tankene.

I alle de nevnte tilfellene er overløpsrørene konstruert for maksimal tillatt væskestrøm inn i tanken, uavhengig av væskestrømningshastighet ved utløpet. Andre prinsipper for rørvalg er lik valg av rørledninger for tyngdevæsker, det vil si i samsvar med den tilgjengelige vertikale høyden mellom start- og sluttpunktet til overløpsrørledningen.

Overløpsrørets høyeste punkt, som også er startpunktet, er ved tilkoblingspunktet til tanken (tankoverløpsrør), vanligvis nesten helt oppe, og det laveste endepunktet kan være nær avløpsrennen, nesten helt bakken. Overløpslinjen kan imidlertid ende i høyere høyde. I dette tilfellet vil det tilgjengelige differensialhodet være lavere.

Slamstrøm

For gruveindustrien utvinnes malm vanligvis i områder som er vanskelig tilgjengelige. På slike steder er det som regel ingen jernbane- eller veiforbindelse. I slike situasjoner anses hydraulisk transport av medier med faste partikler som den mest akseptable, inkludert i tilfelle gruvedrift som ligger i tilstrekkelig avstand. Slamrørledninger brukes i forskjellige industrielle felt for å transportere knust faststoff sammen med væsker. Slike rørledninger har vist seg å være de mest kostnadseffektive sammenlignet med andre metoder for transport av faste stoffer i store volumer. I tillegg inkluderer fordelene deres tilstrekkelig sikkerhet på grunn av mangel på flere typer transport og miljøvennlighet.

Suspensjoner og blandinger av suspenderte faste stoffer i væsker holdes under intermitterende omrøring for å opprettholde ensartethet. Ellers skjer prosessen med stratifisering, der suspenderte partikler, avhengig av deres fysiske egenskaper, flyter til overflaten av væsken eller legger seg til bunnen. Omrøring oppnås gjennom utstyr som en omrørt tank, mens det i rørledninger oppnås ved å opprettholde turbulente strømningsforhold.

En reduksjon i strømningshastigheten under transport av partikler suspendert i en væske er ikke ønskelig, siden prosessen med faseseparasjon kan begynne i strømmen. Dette kan føre til blokkering i rørledningen og en endring i konsentrasjonen av de transporterte faste stoffene i strømmen. Intens blanding i strømningsvolumet tilrettelegges av det turbulente strømningsregimet.

På den annen side fører overdreven reduksjon i rørledningens størrelse også ofte til blokkering. Derfor er valget av rørledningens størrelse et viktig og avgjørende trinn som krever foreløpig analyse og beregninger. Hvert tilfelle må vurderes individuelt, ettersom forskjellige oppslemminger oppfører seg forskjellig ved forskjellige væskehastigheter.

Reparasjon av rørledninger

Under driften av rørledningen kan det oppstå forskjellige typer lekkasjer i den, som krever umiddelbar eliminering for å opprettholde systemets brukbarhet. Reparasjon av hovedrørledningen kan utføres på flere måter. Dette kan enten erstatte et helt rørsegment eller en liten seksjon der det har oppstått en lekkasje, eller å påføre et plaster på et eksisterende rør. Men før du velger en reparasjonsmetode, er det nødvendig å gjennomføre en grundig studie av årsaken til lekkasjen. I noen tilfeller kan det være nødvendig ikke bare å reparere, men å endre ruten for å forhindre gjentatt skade.

Den første fasen av reparasjonsarbeidet er å bestemme plasseringen av rørseksjonen som krever inngrep. Avhengig av type rørledning bestemmes det videre en liste over nødvendig utstyr og tiltak som er nødvendige for å eliminere lekkasjen, og innsamling av nødvendige dokumenter og tillatelser utføres hvis rørseksjonen som skal repareres, ligger på territoriet til en annen eier. Siden de fleste rørene ligger under jorden, kan det være nødvendig å fjerne en del av røret. Videre kontrolleres rørledningsbelegget for generell tilstand, hvoretter en del av belegget fjernes for reparasjonsarbeid direkte med røret. Etter reparasjonen kan forskjellige bekreftelsestiltak utføres: ultralydtesting, fargefeildeteksjon, magnetisk pulverfeildeteksjon, etc.

Mens noen reparasjoner krever fullstendig nedleggelse av rørledningen, er det ofte tilstrekkelig med et midlertidig avbrudd for å isolere området som skal repareres eller forberede en bypass. I de fleste tilfeller utføres imidlertid reparasjonsarbeid med fullstendig nedstengning av rørledningen. Isolering av ledningsseksjonen kan utføres ved hjelp av plugger eller stengeventiler. Deretter installeres nødvendig utstyr og reparasjonen utføres direkte. Reparasjonsarbeid utføres i det skadede området, frigjort fra mediet og uten trykk. På slutten av reparasjonen åpnes pluggene og rørledningens integritet gjenopprettes.

Damplinje- rørledning for å transportere damp.

Damprørledninger er installert på nettsteder:
1.Bedrifter som bruker damp for tilførsel av prosessdamp (dampkondensatsystemer ved anlegg av armert betongprodukter, dampkondensatsystemer ved fiskeforedlingsanlegg, dampkondensatsystemer på melkeprodukter, dampkondensatsystemer ved kjøttforedlingsanlegg, dampkondensat systemer ved farmasøytiske fabrikker, dampkondensatsystemer i kosmetikkfabrikker, dampkondensatsystemer i vaskerifabrikker)
2. i dampvarmesystemer fra fabrikker og industribedrifter. Den ble brukt tidligere, men den brukes fortsatt i mange bedrifter. Som regel ble fabrikkjelhus bygget i henhold til standard tegninger ved bruk av DKVR-kjeler for teknologisk dampforsyning og oppvarming. For tiden utføres oppvarming med damp selv i de bedriftene og fabrikkene hvor behovet for teknologisk damp har vært fraværende. I noen tilfeller er det ineffektivt uten kondensatretur.
3. i termiske kraftverk for tilførsel av damp til dampturbiner for kraftproduksjon.

Damprørledninger brukes til å overføre damp fra fyrrommet (dampkjeler og dampgeneratorer) til dampforbrukere.

Hovedelementene i dampledningen er:
1. stålrør
2. koblingselementer (bøyninger, bøyninger, flenser, termiske ekspansjonsfuger)
3. låse- og stengeventiler (portventiler, porter, ventiler)
4. beslag for fjerning av kondensat fra damprørledninger - dampfang, separatorer,
5. Enheter for å redusere damptrykket til ønsket verdi - trykkregulatorer
6. Mekaniske gjørmefiltre med utskiftbare filterelementer for damprensing foran de trykkreduserende ventilene.
7.elementer av feste - glidestøtter og faste støtter, suspensjoner og fester,
8. termisk isolasjon av dampledninger - temperaturbestandig steinull eller Parok basalt mineralull brukes, asbestfluff brukes også.
9. kontroll- og måleinstrumenter (KIP) - manometre og termometre.

Krav til design, konstruksjon, materialer, produksjon, installasjon, reparasjon og drift av damprørledninger er regulert av forskriftsdokumenter.
-Rørledninger som transporterer vanndamp med et arbeidstrykk på mer enn 0,07 MPa (0,7 kgf / cm2) er underlagt "Reglene for konstruksjon og sikker drift av damp- og varmtvannsrørledninger" (PB 10-573-03).
- Beregning av styrken til slike damprørledninger utføres i samsvar med "Standarder for beregning av styrken til stasjonære kjeler og rørledninger av damp og varmt vann" (RD 10-249-98).

Damprørledninger dirigeres under hensyntagen til den tekniske muligheten for å legge langs den korteste leggingsbanen for å minimere varme- og energitap på grunn av stripens lengde og den aerodynamiske motstanden til dampbanen.
Tilkoblingen av elementene i damprørledningene skjer ved sveiseskjøter. Installasjon av flenser under installasjon av damprørledninger er kun tillatt for tilkobling av damprørledninger med beslag.

Støtter og hengere av dampledninger kan beveges og festes. Lyreformede eller U-formede kompensatorer er installert mellom tilstøtende faste støtter i en rett seksjon], som reduserer konsekvensene av deformasjon av dampledningen under påvirkning av oppvarming (1 m av dampledningen forlenges med et gjennomsnitt på 1,2 mm ved oppvarming 100 °).
Damprørledninger installeres med en skråning og kondensfeller er installert på de laveste punktene for å tømme kondensat som dannes i rørene. De horisontale seksjonene av damprørledningen må ha en skråning på minst 0,004. Ved innløpet av damprørledningen til butikkene, ved utløpet av damprørledningen fra fyrrommene, foran det dampkrevende utstyret, er det dampskillere installert komplett med kondensfeller.
Alle elementene i dampledningene må dekkes med varmeisolasjon. Varmeisolasjon beskytter personell mot brannskader. Varmeisolasjon forhindrer overflødig kondens.
Damprørledninger er farlige produksjonsanlegg og må registreres hos spesialiserte registrerings- og tilsynsmyndigheter (i Russland - den territoriale administrasjonen til Rostekhnadzor). Tillatelse for drift av nylig installerte damprørledninger utstedes etter registrering og teknisk undersøkelse.

Veggtykkelsen til dampledningen, i henhold til styrkeforholdet, må være minst hvor
P - design damptrykk,
D er den ytre diameteren til dampledningen,
φ er den beregnede styrkefaktoren, med tanke på sveiser og svekkelse av seksjonen,
σ er den tillatte spenningen i metallet til dampledningen ved dampens designtemperatur.

Dampledningens diameter bestemmes som regel basert på det maksimale dampforbruket per time og det tillatte trykk- og temperaturtapet ved hjelp av hastighetsmetoden eller trykkfallsmetoden. Hastighetsmetode.
Etter å ha gitt hastigheten på dampstrømmen i rørledningen, bestemmes dens indre diameter fra massestrømningsligningen, for eksempel ved uttrykket:
D = 1000 √, mm
Hvor G er massestrømningshastigheten for damp, t / t;
W-damphastighet, m / s;
ρ - damptetthet, kg / m3.

Valget av damphastighet i dampledninger er viktig.
I følge SNiP 2-35-76 anbefales damphastigheter ikke mer enn:
- for mettet damp 30 m / s (med rørdiameter opptil 200 mm) og 60 m / s (med rørdiameter over 200 mm),
- for overopphetet damp 40 m / s (med rørdiameter opptil 200 mm) og 70 m / s (med rørdiameter over 200 mm).

Anlegg for produksjon av damputstyr anbefaler når du velger damplinjens diameter, damphastigheten bør tas i området 15-40 m / s. Leverandører av blandet damp / vannvarmeveksler anbefaler en maksimal damphastighet på 50 m / s.
Det er også en trykkfallmetode basert på beregning av trykktapet forårsaket av den hydrauliske motstanden til dampledningen. For å optimalisere valget av diameteren på damprøret, anbefales det også å evaluere fallet i damptemperaturen i damprøret, med tanke på den påførte varmeisolasjonen. I dette tilfellet blir det mulig å velge den optimale diameteren i forhold til forholdet mellom fallet i damptrykk og reduksjonen i temperaturen per dampenhetens lengdenhet (det antas at det er optimalt hvis dP / dT = 0,8 ... 1.2).
Det riktige valget av en dampkjele og damptrykket den gir, valg av konfigurasjon og diametre for damprørledninger, damputstyr etter klasse og produsent, dette er komponentene i en god drift av dampkondensatsystemet i fremtiden .

Energitap under væskebevegelse gjennom rør bestemmes av bevegelsesmåten og arten av rørets indre overflate. Egenskapene til en væske eller gass blir tatt i betraktning ved beregningen ved hjelp av parametrene: tetthet p og kinematisk viskositet v. De samme formlene som brukes til å bestemme hydrauliske tap, både for væske og for damp, er de samme.

Et særtrekk ved den hydrauliske beregningen av damprørledningen er behovet for å ta hensyn til endringer i damptettheten når man bestemmer hydraulikktapene. Ved beregning av gassrørledninger bestemmes gasstettheten avhengig av trykket i henhold til tilstandsligningen skrevet for ideelle gasser, og bare ved høyt trykk (mer enn 1,5 MPa) innføres en korreksjonsfaktor i ligningen, idet det tas hensyn til avvik fra virkningen av virkelige gasser fra oppførselen til ideelle gasser.

Når du bruker lovene til ideelle gasser for å beregne rørledninger som mettet damp beveger seg gjennom, oppnås betydelige feil. Lovene til ideelle gasser kan bare brukes til høyt overopphetet damp. Ved beregning av dampledninger bestemmes damptettheten avhengig av trykket i tabellene. Siden damptrykket i sin tur avhenger av hydrauliske tap, utføres beregningen av damprørledninger ved metoden for påfølgende tilnærminger. Først settes trykktapene i seksjonen, damptettheten bestemmes ut fra gjennomsnittstrykket, og deretter beregnes de faktiske trykktapene. Hvis feilen viser seg å være uakseptabel, utføres ny beregning.

Ved beregning av dampnettverk er oppgitte dampstrømningshastigheter, starttrykk og nødvendig trykk før installasjoner som bruker damp. La oss se på metoden for beregning av damprørledninger ved hjelp av et eksempel.

TABELL 7.6. BEREGNING AV LIKVIDENDE LENGDER (Ae = 0,0005 m) Tomt nr. I fig. 7.4 Lokal motstand Lokal motstandskoeffisient С Tilsvarende lengde 1e, m Portventil Portventil Ekspansjonsfuger for stappbokser (4 stk.) Split tee (pasning) Portventil Ekspansjonsfuger (3 stk.) Split tee (pasning) Portventil Ekspansjonsfuger (3 stk.) Kjertelekspansjonsfuger (2 stk.) 0,5 0,3-2 = 0, bі Delt tee (gren) Portventil Ekspansjonsfuger for kjertler (2 stk) Delt tee (gren) Portventil Ekspansjonsfuger for stappbokser (1 stk)

6,61 kg / m3.

(3 stk.) ................................... * ......... ............................................... 2.8 -3 = 8,4

Split tee (passasje). ... ._________________ en__________

Verdien av ekvivalent lengde på £ 2 = 1 ved k3 = 0,0002 m for et rør med en diameter på 325X8 mm i henhold til tabellen. 7,2 / e = 17,6 m, derfor den totale ekvivalente lengden for seksjonen 1-2: / e = 9,9-17,6 = 174 m.

Den angitte lengden på seksjonen er 1-2: / pr і-2 = 500 + 174 = 674 m.

En varmekilde er et kompleks av utstyr og enheter, ved hjelp av hvilke naturlige og kunstige energiformer omdannes til termisk energi med parametrene som kreves av forbrukerne. Potensielle bestander av store naturlige arter ...

Som et resultat av den hydrauliske beregningen av oppvarmingsnettet, bestemmes diametrene til alle seksjoner av varmeledninger, utstyr og avstengnings- og reguleringsventiler, samt trykkfall på kjølevæsken ved alle elementene i nettverket. I henhold til de oppnådde verdiene av tap ...

I varmeforsyningssystemer fører intern korrosjon av rørledninger og utstyr til redusert levetid, ulykker og slam av vann med korrosjonsprodukter, derfor er det nødvendig å gi tiltak for å bekjempe det. Situasjonen er mer komplisert ...

Hvis vann varmes opp i et åpent kar ved atmosfærisk trykk, vil temperaturen kontinuerlig stige til hele vannmassen varmes opp og koker. I oppvarmingsprosessen skjer fordampningen av vann fra den åpne overflaten; under koking dannes damp fra vann på den oppvarmede overflaten og delvis i hele væskevolumet. I dette tilfellet forblir vanntemperaturen konstant (lik i dette tilfellet ca. 100 ° C), til tross for den kontinuerlige tilførselen av varme til fartøyet fra utsiden. Dette fenomenet forklares med det faktum at den tilførte varmen under koking brukes på arbeidet med å dele vannpartikler og danne damp fra dem.

Når vann varmes opp i en lukket beholder, stiger temperaturen også bare til vannet koker. Dampen som frigjøres fra vannet, akkumuleres i den øvre delen av fartøyet over vannstanden. temperaturen er lik temperaturen på kokende vann. Denne dampen kalles mettet.

Hvis ikke damp fjernes fra karet, men varmetilførselen til den (utenfra) fortsetter, vil trykket i hele karets volum øke. Sammen med en økning i trykk, vil temperaturen på det kokende vannet og dampen som dannes fra det også øke. Det er eksperimentelt fastslått at hvert trykk har sin egen temperatur med mettet damp og et like kokepunkt med vann, så vel som sitt eget spesifikke volum av damp.

Så, ved atmosfæretrykk (0,1 MPa) begynner vannet å koke og blir til damp ved en temperatur på omtrent 100 ° C (nærmere bestemt ved 99,1 ° C); ved et trykk på 0,2 MPa - ved 120 ° C; ved et trykk på 0,5 MPa - ved 151,1 ° C; ved et trykk på 10 MPa - ved 310 ° C. Det kan ses fra eksemplene gitt at med økende trykk øker vannets kokepunkt og temperaturen på mettet damp lik den. Tvert imot reduseres det spesifikke volumet av damp med økende trykk.

Ved et trykk på 22,5 MPa blir det oppvarmede vannet øyeblikkelig til mettet damp, så den latente fordampningsvarmen ved dette trykket er null. Damptrykket på 22,5 MPa kalles kritisk.

Hvis mettet damp blir avkjølt, vil den kondensere, dvs. blir til vann; samtidig vil den gi fordampningsvarmen til kjølehuset. Dette fenomenet finner sted i dampoppvarmingssystemer, hvor mettet damp tilføres fra et fyrrom eller dampledning. Her blir det avkjølt av luften i rommet, avgir varmen til luften, på grunn av hvilken sistnevnte varmes opp og dampen kondenserer.

Tilstanden til mettet damp er veldig ustabil: selv små endringer i trykk og temperatur fører til kondens av en del av dampen, eller omvendt til fordampning av vanndråper som er tilstede i mettet damp. Mettet damp, helt fri for vanndråper, kalles tørr mettet; mettet damp med vanndråper kalles våt.

Som varmebærer i dampoppvarmingssystemer brukes mettet damp, hvis temperatur tilsvarer et visst trykk.

Dampvarmesystemer er klassifisert i henhold til følgende kriterier:

I henhold til det opprinnelige damptrykket - lavtrykkssystemer (rg

Metode for retur av kondensat - systemer med tyngdekraftsretur (lukket) og med kondensatretur ved hjelp av en matepumpe (åpen);

Strukturell planlegging av rørlegging - systemer med øvre, nedre og mellomliggende legging av distribusjonsdamprørledningen, samt med legging av tørre og våte kondensatrørledninger.

Et diagram over et lavtrykksdampoppvarmingssystem med en øvre dampledningslegging er vist i fig. 1, a. Mettet damp generert i kjele 1, som går gjennom dampkammeret (separator) 12, kommer inn i dampledningen 5 og går deretter inn i varmeinnretningene 7. Her gir dampen varmen gjennom innretningens vegger til luften i det oppvarmede rommet og blir til kondens. Sistnevnte strømmer gjennom returkondensatledningen 10 inn i kjelen 1 og overvinner damptrykket i kjelen på grunn av trykket i kondensatkolonnen, som holdes i en høyde på 200 mm i forhold til vannstanden i dampkammeret 12. .

Figur 1. Dampvarmesystem med lavt trykk: a - diagram over systemet med den øvre leggingen av dampledningen; b - stigerør med lavere dampkabler; 1 - kjele; 2 - hydraulisk lukker; 3 - gauge glass; 4 - luftrør; 5 - tilførsel av dampledning; 6 - dampventil; 7 - varmeapparat; 8 - tee med plugg; 9 - tørr kondensatlinje; 10 - våt kondensatledning; 11 - sminke rørledning; 12 - tørt drivhus; 13 - bypass loop

I den øvre delen av returkondensatrørledningen 10 er det montert et rør 4 som forbinder det med atmosfæren for rensing på det tidspunktet systemet tas i drift og tas ut av drift.

Vannnivået i dampkammeret overvåkes ved hjelp av et vannmålerglas 3. For å forhindre økning i damptrykk i systemet over et forutbestemt nivå, installeres en hydraulisk ventil 2 med en arbeidshøyde på væsken lik h.

Dampoppvarmingssystemet justeres med dampventilene 6 og kontrolltappene 8 med plugger, og sørger for at når dampkokeren fungerer i designmodus, tilføres en slik mengde damp til hvert varmeapparat som vil ha tid til å kondensere helt i det. I dette tilfellet, fra den pre-åpne kontroll-tee, blir frigjøring av damp praktisk talt ikke observert, og sannsynligheten for "gjennombrudd" av kondensat i luftrøret 4 er ubetydelig. Kondensatap i dampoppvarmingssystemet kompenseres ved å mate kjeltrommelen med spesialbehandlet vann (frigjort fra hardhetssalter) tilført gjennom rørledning 11.

Dampvarmesystemer, som allerede nevnt, kommer med øvre og nedre damprør. Ulempen med lavere fordeling av damp (fig. 1, b) er at det resulterende kondensatet i løft og vertikale stigerør strømmer mot dampen og noen ganger blokkerer dampledningen og forårsaker hydrauliske støt. Et roligere drenering av kondensat oppstår hvis dampledningen 5 legges med en skråning mot dampbevegelsesretningen, og kondensatledningen 9 legges mot kjelen. For å tømme det tilhørende kondensatet fra dampledningen til kondensledningen, er systemet utstyrt med spesielle bypassløkker 13.

Hvis dampoppvarmingsnettverket har en stor forgrening, blir kondensatdreneringen av kondensatet utført i en spesiell oppsamlingstank 3 (fig. 2), hvorfra den pumpes av pumpe 8 inn i kjelen 1. Pumpen går periodisk, avhengig av om endringen i vannstanden i tørrkjelen 2. En slik oppvarmingsplan som kalles åpen; i det, for å skille kondensat fra damp, brukes som regel dampfeller (kondenspotter) 7. Sistnevnte har oftest en flottør- eller belgdesign (fig. 3).

Figur 2. Skjema for tvungen kondensatretur: 1 - kjele; 2 - tørr lapskaus; 3 - kondensatoppsamlingstank; 4 - luftrør; 5 - bypass linje; 6 - dampventiler; 7 - kondensvannavløp; 8 - sminkepumpe; 9 - tilbakeslagsventil

En flottørdampfelle (se fig. 3, b) fungerer slik. Damp og kondensat gjennom innløpet mates under flottøren 3, som er forbundet med en spak til kuleventilen 4. Flyteren 3 har form av en hette. Under damptrykk flyter den opp og lukker kuleventilen 4. Kondensat fyller hele kammeret i dampfellen; dampen under ventilen kondenserer og flottøren synker og åpner kuleventilen. Kondensatet slippes ut i pilens retning til nye deler av damp som er samlet under panseret, får panseret til å flyte. Deretter gjentas syklusen til dampfellen.

Figur 3. Dampfeller: a - belg; b - flyte; 1 - belg; 2 - lavkokende væske; 3 - flottør (veltet hette); 4 - kuleventil

I industribedrifter med produksjonsforbrukere av høytrykksdamp, er dampoppvarmingssystemer koblet til strømnettet i henhold til høytrykksopplegg (figur 4). Damp fra sitt eget eller distriktskjelhus kommer inn i fordelingsmanifolden 1, der trykket styres av en trykkmåler 3. Deretter sendes damp gjennom rørledningene 2 som går ut fra kammen 1 til produksjonsforbrukere, og gjennom damprørledninger T1 til forbrukere av dampoppvarmingssystemet. Damprørledninger T1 er koblet til manifolden 6 til dampoppvarmingen, og manifolden 6 er koblet til manifolden 1 gjennom en trykkreduksjonsventil 4. Reduksjonsventilen strupes dampen til et trykk på ikke mer enn 0,3 MPa. Høytrykksdampledningene til dampvarmesystemer blir vanligvis ført ovenfra. Diameterene på dampledninger og varmeoverflater på oppvarmingsinnretninger i disse systemene er noe mindre enn dem på.

Figur 4. Høytrykks dampvarmekrets: 1 - fordelerkam; 2 - dampledning; 3 - manometer; 4 - trykkreduksjonsventil; 5 - bypass (bypass line); 6 - kam av varmesystemet; 7 - sikkerhetsventil for last; 8 - fast støtte; 9 - kompensatorer; 10 - dampventiler; 11 - kondensatrørledning; 12 - kondensvannavløp

Ulempen med dampvarmesystemer er vanskeligheten med å regulere oppvarmingskapasiteten til oppvarmingsinnretninger, noe som til slutt fører til overdreven forbruk av drivstoff i oppvarmingssesongen.

Diameterene på rørledninger til dampvarmesystemer beregnes separat for damprørledninger og kondensatrørledninger. Diameterene på lavtrykksdampledninger bestemmes på samme måte som i varmtvannsoppvarmingssystemer. Trykketapet i hovedsirkulasjonsringen i systemet? Р рк, Pa, er summen av motstandene (trykktap) til alle seksjoner som inngår i denne ringen:

hvor n er andelen friksjonstrykkstap fra totalt ringtap; ? I er den totale lengden på seksjonene av hoved sirkulasjonsringen, m.

Deretter bestemmes det nødvendige damptrykket i kjelen p til, noe som skal sikre å overvinne trykktapet i hovedsirkulasjonsringen. I forbrukes forskjellen i damptrykk i kjelen og foran oppvarmingsinnretningene bare for å overvinne motstandene til dampledningen, og kondensatet returneres av tyngdekraften. For å overvinne motstanden til oppvarmingsinnretninger er det gitt en trykkreserve på ppr = 2000 Pa. Det spesifikke tapet av damptrykk kan bestemmes av formelen

hvor 0,9 er verdien av koeffisienten med tanke på trykkmarginen for å overvinne ikke-regnskapte motstander.

For lavtrykksdampvarmesystemer antas fraksjonen av friksjonstap n å være 0,65, og for høytrykkssystemer - 0,8. Verdien av det spesifikke trykktapet beregnet med formelen (3) skal være lik eller litt høyere enn verdien bestemt av formelen (2).

Diameteren til dampledningene bestemmes under hensyntagen til de beregnede spesifikke trykktapene og varmebelastningen for hvert beregnede snitt.

Diameteren på dampledninger kan også bestemmes ved hjelp av spesielle tabeller i håndbøker eller et nomogram (fig. 5), samlet for gjennomsnittsverdiene for tetthet av lavtrykksdamp. Ved utforming av dampoppvarmingssystemer, bør damphastigheten i dampledninger tas i betraktning anbefalingene gitt i tabellen. en.

Tabell 1. Damphastigheter i dampledninger

I andre henseender er metoden for hydraulisk beregning av lavtrykksdamprørledninger og motstander av sirkulasjonsringer helt lik beregningen av rørledninger til vannoppvarmingssystemer.

Kondensatlinjer for lavtrykksdampvarmesystemer beregnes praktisk ved å bruke den øvre delen vist i fig. 5 nomogrammer.

Figur 5. Nomogram for beregning av diametrene til damprørledninger og tyngdekondensatrørledninger

Ved beregning av damprørledninger til høytrykksvarmesystemer er det nødvendig å ta hensyn til endringer i dampvolumet fra trykk og en reduksjon i volumet under transport på grunn av tilhørende kondens.

Beregning av diametre utføres ved følgende verdier av dampparametere: tetthet 1 kg / m 3; trykk 0,08 MPa; temperatur 116,3 ° C; kinematisk viskositet 21 10 6 m 2 / s. For de angitte dampparametrene er det laget spesielle tabeller og konstruert nomogrammer som gjør det mulig å velge damplinjens diameter. Etter at du har valgt diametrene, beregnes det spesifikke friksjonstapstapet på nytt med tanke på de faktiske parametrene til det konstruerte systemet i henhold til formelen

hvor v er damphastigheten funnet fra beregningstabellene eller nomogrammet.

Når du bestemmer diametrene til korte damprørledninger, brukes ofte en forenklet metode som gjør beregninger basert på maksimalt tillatte damphastigheter.

De operasjonelle fordelene med dampvarmesystemer inkluderer: enkel oppstart av systemet; mangel på sirkulasjonspumper; lavt metallforbruk; mulighet for å bruke eksosdamp i noen tilfeller.

Ulempene med dampoppvarmingssystemer er: lav holdbarhet av rørledninger på grunn av økt korrosjon av indre overflater forårsaket av fuktig luft i perioder med opphør av dampforsyning; støy forårsaket av den høye hastigheten på dampbevegelse gjennom rørene; hyppige hydrauliske støt fra motgående bevegelse av tilhørende kondensat i løftedampledningene; lave hygieniske og hygieniske egenskaper på grunn av den høye temperaturen (mer enn 100 ° C) på overflaten til varmeenheter og rør, støvforbrenning og muligheten for forbrenning for mennesker.

Dampoppvarming kan ikke brukes i industrilokaler med økte krav til luftrenhet, så vel som i bolig, offentlige, administrative og administrative bygninger. Dampoppvarmingssystemer kan bare brukes i industrielle lokaler som ikke er brannfarlige og ikke eksplosive med kortvarig opphold av mennesker.