31132 0 22

Rørledningskapasitet: enkelt om komplekset

Hvordan endres gjennomstrømningen til et rør avhengig av diameteren? Hvilke faktorer i tillegg tverrsnitt påvirke denne parameteren? Til slutt, hvordan beregner du, til og med omtrent, permeabiliteten til et vannforsyningssystem for en kjent diameter? I denne artikkelen vil jeg prøve å gi de enkleste og mest tilgjengelige svarene på disse spørsmålene.

Vår oppgave er å lære å telle optimal seksjon vannrør.

Hvorfor er det nødvendig

Hydraulisk beregning lar deg få det optimale minimal verdien av diameteren på vannforsyningen.

På den ene siden mangler penger til konstruksjon og reparasjon alltid sterkt, og prisen løpemeter rør vokser ikke-lineært med økende diameter. På den annen side vil et undervurdert tverrsnitt av vannforsyningen føre til et overdreven trykkfall ved endeinnretningene på grunn av dens hydrauliske motstand.

Med en strømningshastighet ved mellominnretningen vil et trykkfall på slutten føre til at vanntemperaturen med åpent kaldt vann og varmtvannskraner vil endre seg dramatisk. Som et resultat vil du enten bli doused isvann eller skåles med kokende vann.

Begrensninger

Jeg begrenser bevisst omfanget av oppgavene som vurderes til rørleggerarbeid i et lite privat hus. Det er to grunner:

1. Gasser og væsker med forskjellige viskositeter oppfører seg helt annerledes når de transporteres gjennom en rørledning. Vurdering av oppførselen til naturlig og flytende gass, olje og andre medier ville øke volumet av dette materialet flere ganger og ville ta oss langt fra min spesialisering - rørleggerarbeid;
2. Når det gjelder en stor bygning med mange rørleggerinnretninger for hydraulisk beregning av vannforsyningen, vil det være nødvendig å beregne sannsynligheten for samtidig bruk av flere trekkpunkter. V lite hus beregningen utføres for toppforbruket til alle tilgjengelige enheter, noe som forenkler oppgaven sterkt.

Faktorer

Hydraulisk beregning av et vannforsyningssystem er et søk etter en av to verdier:

• Beregning av gjennomstrømningen til et rør med et kjent tverrsnitt;
• innbetaling optimal diameter med en kjent planlagt strømningshastighet.

Under virkelige forhold (når du designer et vannforsyningssystem), er det mye oftere nødvendig å utføre den andre oppgaven.

Daglig logikk tilsier det maksimal flyt vann gjennom rørledningen bestemmes av dens diameter og innløpstrykk. Akk, virkeligheten er mye mer komplisert. Faktum er at røret har hydraulisk motstand: Enkelt sagt, strømmen reduseres av friksjon mot veggene. Videre påvirker veggenes materiale og tilstand forutsigbart graden av inhibering.

Her full liste faktorer som påvirker vannrørets ytelse:

• Press i begynnelsen av vannforsyningssystemet (les - trykk i linjen);
• Skråningen rør (endring i høyden over det betingede bakkenivået i begynnelsen og slutten);

• Materiale vegger. Polypropylen og polyetylen har en mye lavere grovhet enn stål og støpejern;
• Alder rør. Over tid blir stål overgrodd med rust og kalkforekomster, som ikke bare øker grovheten, men også reduserer den interne klaringen av rørledningen;

Dette gjelder ikke glass, plast, kobber, galvaniserte og metallpolymerrør. De er fortsatt i en ny tilstand etter 50 års drift. Et unntak er silting av vannforsyningssystemet med en stor mengde suspendert materiale og fravær av filtre ved innløpet.

• Mengde og vinkel svinger;
• Diameter endres vannforsyning;
• Tilstedeværelse eller fravær sveiser, loddegrater og koblingsbeslag;

• Avstengningsventiler... Til og med full hull Kuleventiler har en viss motstand mot strømningsbevegelser.

Enhver beregning av rørledningens kapasitet vil være veldig omtrentlig. Willy-nilly, vi må bruke gjennomsnittskoeffisienter, typiske for forhold i nærheten av våre.

Torricellis lov

Evangelista Torricelli, som levde på begynnelsen av 1600 -tallet, er kjent som student Galileo Galilei og forfatteren av selve konseptet atmosfærisk trykk... Han eier også en formel som beskriver strømningshastigheten til vann som strømmer ut av et kar gjennom en åpning med kjente dimensjoner.

For at Torricelli -formelen skal fungere, må du:

1. Slik at vi kjenner vanntrykket (høyden på vannsøylen over hullet);

En atmosfære med jordens tyngdekraft er i stand til å heve en vannsøyle med 10 meter. Derfor blir trykket i atmosfæren omdannet til et hode enkel multiplikasjon på 10.

1. For å lage hullet vesentlig mindre enn fartøyets diameter, og eliminerer dermed tap av trykk på grunn av friksjon mot veggene.

I praksis beregner Torrricelli -formelen strømningshastigheten til vann gjennom et rør med en indre seksjon med kjente dimensjoner ved et kjent øyeblikkelig hode under strømning. Enkelt sagt: for å bruke formelen må du installere en trykkmåler foran kranen eller beregne trykkfallet over vanntilførselen ved et kjent trykk i ledningen.

Selve formelen ser slik ut: v ^ 2 = 2gh. I det:

• v er strømningshastigheten ved utløpet fra hullet i meter per sekund;
• g - fallets akselerasjon (for planeten vår er den lik 9,78 m / s ^ 2);
• h - hode (høyden på vannsøylen over hullet).

Hvordan vil dette hjelpe i vår oppgave? Og det faktum at væskestrøm gjennom et hull(samme båndbredde) er S * v hvor S er åpningsområdet og v er strømningshastigheten fra formelen ovenfor.

Captain Evidence antyder: å kjenne tverrsnittsområdet, det er ikke vanskelig å bestemme rørets indre radius. Som du vet, er arealet av en sirkel beregnet som π * r ^ 2, hvor π grovt tatt er lik 3,14159265.

I dette tilfellet vil Torricelli -formelen ha formen v ^ 2 = 2 * 9,78 * 20 = 391,2. Kvadratrot fra 391,2 er den avrundet til 20. Dette betyr at vann vil strømme ut av hullet med en hastighet på 20 m / s.

Vi beregner diameteren på hullet som strømmen strømmer gjennom. Når vi konverterer diameteren til SI -enheter (meter), får vi 3,14159265 * 0,01 ^ 2 = 0,0003141593. Og nå beregner vi vannforbruket: 20 * 0,0003141593 = 0,006283186, eller 6,2 liter per sekund.

Tilbake til virkeligheten

Kjære leser, jeg vil våge å foreslå at du ikke har en trykkmåler installert foran mikseren. For en mer nøyaktig hydraulisk beregning er det åpenbart nødvendig med ytterligere data.

Vanligvis løses designproblemet motsatt: med kjent vannstrøm gjennom rørleggerarmaturer, lengden på vannforsyningssystemet og dets materiale, velges en diameter som sikrer et trykkfall til akseptable verdier. Den begrensende faktoren er strømningshastigheten.

Referansedata

Den normale strømningshastigheten for interne vannledninger er 0,7 - 1,5 m / s. Overskridelse av sistnevnte verdi fører til utseendet av hydraulisk støy (hovedsakelig på svinger og beslag).

Vannforbruket for rørleggerarmaturer er lett å finne i forskriftsdokumenter... Spesielt er de gitt av vedlegget til SNiP 2.04.01-85. For å redde leseren fra lange søk, vil jeg presentere denne tabellen her.

Tabellen viser data for blandere med luftere. Deres fravær utjevner strømmen gjennom blanderne i vasken, servanten og dusjkabinettet med strømmen gjennom blanderen når badekaret er stilt.

La meg minne deg på at hvis du vil beregne vannforsyningen til et privat hus med egne hender, legg opp vannforbruket for alle installerte enheter... Hvis denne instruksjonen ikke følges, venter overraskelser på deg, for eksempel et kraftig fall i temperaturen i dusjen når du åpner kranen. varmt vann på.

Hvis det er brannvannstilførsel i bygningen, legges 2,5 l / s for hver hydrant til den planlagte strømmen. For et brannvannsforsyningssystem er strømningshastigheten begrenset til en verdi på 3 m / s: Ved brann er hydraulisk støy det siste som vil irritere innbyggerne.

Ved beregning av trykket antas det vanligvis at ved enheten ytterst fra innløpet, bør det være minst 5 meter, noe som tilsvarer et trykk på 0,5 kgf / cm2. Noen rørleggerarmaturer (øyeblikkelige varmtvannsberedere, påfyllingsventiler av automatisk vaskemaskiner etc.) fungerer rett og slett ikke hvis trykket i vannforsyningen er under 0,3 atmosfærer. I tillegg må de hydrauliske tapene på selve enheten tas i betraktning.

På bildet - øyeblikkelig varmtvannsbereder Atmor Basic. Det inkluderer oppvarming bare ved et trykk på 0,3 kgf / cm2 og høyere.

Strømningshastighet, diameter, hastighet

La meg minne deg på at de er knyttet sammen med to formler:

1. Q = SV... Vannforbruk i kubikkmeter per sekund lik området seksjon i kvadratmeter multiplisert med strømningshastigheten i meter per sekund;
2. S = π r ^ 2. Tverrsnittsarealet beregnes som produktet av tallet "pi" og kvadratet til radius.

Hvor får jeg tak i verdiene til radius i den indre delen?

• Ha stålrør med en minimumsfeil er den lik halvparten av fjernkontrollen(betinget passasje, som markerer røret som ruller);
• For polymer, metallpolymer, etc. den indre diameteren er lik differansen mellom den ytre, som rørene er merket med, og to ganger veggtykkelsen (den er også vanligvis tilstede i merkingen). Radiusen er tilsvarende halve indre diameter.

1. Den indre diameteren er 50-3 * 2 = 44 mm, eller 0,044 meter;
2. Radiusen vil være 0,044 / 2 = 0,022 meter;
3. Det indre seksjonsområdet vil være 3,1415 * 0,022 ^ 2 = 0,001520486 m2;
4. Ved en strømningshastighet på 1,5 meter per sekund vil strømningshastigheten være 1,5 * 0,001520486 = 0,002280729 m3 / s, eller 2,3 liter per sekund.

Tap av hode

Hvordan beregne hvor mye trykk som går tapt på et vannforsyningssystem med kjente parametere?

Den enkleste formelen for å beregne hodefallet er H = iL (1 + K). Hva betyr variablene i den?

• H er det ettertraktede hodefallet i meter;
• Jeg - hydraulisk skråning på vannrørmåleren;
• L er lengden på vannforsyningssystemet i meter;
• K - koeffisient, som gjør det mulig å forenkle beregningen av trykkfallet på avstengningsventilene og. Det er knyttet til formålet med vannforsyningsnettet.

Hvor får jeg tak i verdiene til disse variablene? Vel, bortsett fra lengden på røret, har ingen avlyst målebåndet ennå.

Koeffisienten K er tatt lik:

Med en hydraulisk skjevhet er bildet mye mer komplisert. Rørets motstand mot strømmen avhenger av:

• Intern seksjon;
• Grovhet på veggene;
• Strømningsrater.

En liste over 1000i -verdier (hydraulisk skråning per 1000 meter vannforsyning) finnes i Shevelev -tabeller, som faktisk brukes til hydrauliske beregninger. Bordene er for store for denne artikkelen, da de gir 1000i -verdier for alle mulige diametre, strømningshastigheter og materialer, justert for levetid.

Her er et lite fragment av Shevelevs bord for et 25 mm plastrør.

Forfatteren av tabellene gir ikke verdiene for trykkfallet for den interne delen, men for standard størrelser, som rørene er merket med, korrigert for veggtykkelse. Tabellene ble imidlertid publisert i 1973, da det tilsvarende markedssegmentet ennå ikke var dannet.
Når du beregner, må du huske på at for metallplast er det bedre å ta verdier som tilsvarer et rør ett trinn mindre.

La oss bruke denne tabellen til å beregne trykkfallet på et polypropylenrør med en diameter på 25 mm og en lengde på 45 meter. La oss være enige om at vi designer et vannforsyningssystem for husholdningsformål.

1. Med en strømningshastighet så nær som mulig 1,5 m / s (1,38 m / s), vil 1000i -verdien være 142,8 meter;
2. Den hydrauliske skråningen på en meter av røret vil være lik 142,8 / 1000 = 0,1428 meter;
3. Korreksjonsfaktoren for husholdningsvannforsyning er 0,3;
4. Formelen som helhet vil ha form H = 0,1428 * 45 (1 + 0,3) = 8,3538 meter. Dette betyr at ved enden av vannforsyningssystemet med en vannmengde på 0,45 l / s (verdi fra venstre kolonne i tabellen), vil trykket synke med 0,84 kgf / cm2 og ved 3 atmosfærer ved innløpet vil det være ganske akseptabelt 2,16 kgf / cm2.

Denne verdien kan brukes til å bestemme strømningshastighet i henhold til Torricelli -formelen... Beregningsmetoden med et eksempel er gitt i den tilsvarende delen av artikkelen.

I tillegg, for å beregne maksimal strømningshastighet gjennom et vannforsyningssystem med kjente egenskaper, kan du i kolonnen "strømningshastighet" i hele Shevelev -tabellen velge en slik verdi som trykket ved enden av røret ikke faller under 0,5 atmosfære.

Konklusjon

Kjære leser, hvis instruksjonene gitt, til tross for den ekstreme enkelheten, fremdeles virket kjedelige for deg, bare bruk en av de mange online kalkulatorer... Som alltid kan du finne mer informasjon i videoen i denne artikkelen. Jeg ville være takknemlig for dine tillegg, rettelser og kommentarer. Lykke til, kamerater!

31. juli 2016

Hvis du vil uttrykke takknemlighet, legge til en avklaring eller innvending, spør forfatteren om noe - legg til en kommentar eller si takk!

Behovet for å klassifisere gassrørledninger kom inn i våre liv med den utbredte distribusjonen av teknologier for bruk av gass til behovene til befolkningen. Oppvarming av boliger, administrasjon, industribygninger, bruk av gass både i matlaging og i produksjon har lenge blitt en vanlig ting for oss.

Klassifiseringen av gassrørledninger er nødvendige tiltak og regler for systematisering legging av gassledninger. kan variere både i formålet og i en rekke indikatorer, for eksempel: trykk, materiale det er laget av, plassering, mengder transportert gass og andre.

Innhold i artikkelen

Om klassifiseringstyper i henhold til formålet med motorveien

På grunn av de karakteristiske egenskapene til bruken av dem, kan gassrør klassifiseres i flere retninger samtidig. Deretter kan det for en enkelt gassrørledning kompileres en rekke egenskaper som bestemmer dens egenskaper og designfunksjoner.

Spesielle referanseplater langs hele ruten til gassrørledningen kan fortelle oss detaljert om dette. De er tegn-tegn som måler 140x200 millimeter, med kryptert informasjon på gassledningen.

Vanlig i grønn (for stålversjoner) og gul ( polyetylenrør) fargeytelse. Plater kan plasseres på veggene i bygninger, så vel som på spesielle stolper i nærheten av sporene. Disse skiltene er installert i en avstand på ikke mer enn 100 meter fra hverandre, og observerer siktlinjen.

Når man planlegger gassrør, kan man skille mellom: gate, kvartal, inter-verksted og verksted. Dette er ikke slutten på plasseringskarakteristikken, fordi det er mulig å legge og sette inn kommunikasjon på bakken, under jorden og over bakken.

I gassforsyningssystemet kan gassrørledninger klassifiseres i henhold til deres tiltenkte formål:

• fordeling. Dette er eksterne gassrørledninger som leverer gass fra gasskilder til distribusjonspunkter, samt middels og høytrykks gassrørledninger koblet til samme anlegg;
• gassrørledningsinngang. Dette er seksjonen fra forbindelsen til distribusjonsgassrørledningen til enheten ved innløpet som slår av systemet;
• inngangsrørledning. Dette er gapet fra frakoblingsenheten til den direkte interne gassrørledningen;
• mellomoppgjør. Slik kommunikasjon legges utenfor bosetninger;
• interiør. En intern gassrørledning betraktes som en seksjon som starter fra innløpsgassledningen til den siste enheten ved hjelp av gass.

Klassifisering av gassrørledninger etter trykk

Trykket i røret er den viktigste indikatoren på hvordan gassrørledningen fungerer. Ved å beregne denne indikatoren er det mulig å bestemme kapasitetsgrensen for gassrørledningen, dens pålitelighet, samt graden av risiko som følge av driften.

Gassrørledningen er utvilsomt et potensielt farlig objekt, og derfor medfører legging eller kutting av gassrørledninger med et trykk som overstiger det tillatte stor risiko for gassoverføringssystemet og sikkerheten til menneskene rundt. Korrekte klassifiseringsregler vil bidra til å unngå ulykker i et farlig område.

Separate gassrørledninger av høye, mellomstore og lavtrykk ... Mer detaljert klassifisering gassrørledninger er vist nedenfor:

• høytrykk kategori I-a... Gasstrykket i en slik gassrørledning kan overstige 1,2 MPa. Denne typen brukes til å koble til gassanlegg damp- og turbineanlegg, samt termiske kraftverk. Rørdiameter fra 1000 til 1200 mm.;
• høytrykks kategori I. Indikatoren varierer fra 0,6 til 1,2 MPa. Brukes til å overføre gass til gassfordelingspunkter. Rørdiameteren er den samme som kategorien I-a diameter;
• høytrykks kategori II. Indikator fra 0,3 til 0,6 MPa. Leveres til gassfordelingspunkter for boligbygg og industrianlegg. Høytrykksledningsdiameter fra 500 til 1000 mm;
• middels trykk kategori III. Indikatoren kan være i området fra 5 KPa til 0,3 MPa. De brukes til å levere gass til gassfordelingspunkter gjennom middels trykkrør plassert på boligbygg. Middels trykkrørdiameter fra 300 til 500 mm;
• lavtrykkskategori IV. Trykk som ikke overstiger 5 kPa er tillatt. Slike gassrør leverer bæreren direkte til boligbygg... Lavtrykksgassrørledninger har en rørdiameter på ikke mer enn 300 mm.

Typer gassrørledninger etter dybde

Tatt i betraktning faktorene i urbane forhold, belastningen fra tung transport, effekten av snø og regn på bakken, dybden av kommunikasjon i byen og deres hovedvariasjoner, er det nødvendig å vurdere dem separat.

Reglene for legging av gassledninger avhenger også av typen gass som transporteres. Rør som leverer tørket gass kan legges i jordfrysesonen. Dybden på plasseringen bestemmes først og fremst av sannsynligheten mekanisk skade jord eller veibane.

Dynamiske belastninger må ikke forårsake belastning i rørene. På samme tid påvirker en økning i leggedybden direkte proporsjonalt kostnadene for veireparasjon og anleggsarbeid som kreves for legging av rør.

• på veier med betong eller asfaltdekke minimum leggedybde er tillatt minst 0,8 meter, i fravær av et slikt belegg - legging med en dybde på 0,9 meter;
• minimumsdybden for legging av rør som transporterer tørr gass er tatt 1,2 meter fra jordoverflaten;
• på gater og kvartalsområder, der det er garantert at det ikke er og det ikke vil være trafikk, tillater legningsreglene at dybden på legningen vil avta til 0,6 meter;
• dybden på den underjordiske gassrørledningen avhenger av tilstedeværelsen av vanndamp og nivået på jordfrysing. Ved transport av tørr gass er dybden vanligvis 0,8 meter.

Legge en gassrørledning i en grøft.mp4 (video)

Hovedgassrørledninger og deres buffersoner

Stamgassrørledninger er hele komplekser av tekniske strukturer, hvis hovedoppgave er å transportere gass fra produksjonsstedet til distribusjonssteder, og deretter til forbrukeren. I umiddelbar nærhet av byen blir de lokale. Sistnevnte tjener igjen til å distribuere gass rundt i byen og levere den til industrielle virksomheter.

Design og legging av hovedkommunikasjon bør ta hensyn til gassvolumet, kapasiteten til utstyret som arbeider med det, gasstrykk og selvfølgelig reglene for legging av hovedgassrørledninger. plassering hovedgassledningen i nærheten av objektet som må forgasses betyr ikke i det hele tatt at innsatsen vil bli påført den.

Innbindingen kan legges flere kilometer fra det forgassede området. I tillegg bør innbindingen ta hensyn til den praktiske muligheten for å gi forbrukeren en gitt effekt og trykk i røret.

Hovedrør har forskjellige kapasiteter. Det påvirkes først og fremst av drivstoff- og energibalansen i området der rørledningen er planlagt lagt. På samme tid er det nødvendig å rasjonelt bestemme den årlige mengden gass, med tanke på ressursens volum, for fremtiden etter starten av kompleksets drift.

Vanligvis karakteriserer produktivitetsparameteren mengden gass som tilføres per år. I løpet av året vil denne indikatoren svinge nedover på grunn av befolkningens ujevne bruk av gass gjennom sesongene. I tillegg påvirkes dette også av endringer i temperaturen i det ytre miljøet.

Beskyttelsessonen til hovedgassrørledningen innebærer en seksjon på begge sider av gassledningen, avgrenset av to parallelle linjer. Beskyttelsessoner for hovedgassrør er påkrevd på grunn av eksplosiviteten til slik kommunikasjon. Og derfor bør den utføres under hensyntagen til nødvendig avstand.

For å overholde den nødvendige lengden på sikkerhetssoner, må du ta hensyn til følgende regler:

• for høytrykksledninger. Kategori I - sikkerhetssonen er 10 m;
• for høytrykksrør II kategori - sikkerhetssonen er 7 m;
• for middels trykkledninger - sikkerhetssonen er 4 m;
• for rør med lavt trykk. - sikkerhetssonen er 2 m.

Å legge en rørledning er ikke veldig vanskelig, men ganske plagsomt. En av de mest vanskelige problemer i dette tilfellet beregningen av rørets gjennomstrømning, som direkte påvirker effektiviteten og ytelsen til strukturen. Denne artikkelen vil snakke om hvordan gjennomstrømningen av et rør beregnes.

Gjennomstrømning er en av de viktigste indikatorene på et rør. Til tross for dette er denne indikatoren sjelden indikert i merkingen av røret, og det er liten mening i dette, fordi gjennomstrømningen ikke bare avhenger av produktets dimensjoner, men også av rørledningens design. Det er derfor denne indikatoren må beregnes uavhengig.

Metoder for å beregne gjennomstrømningen av rørledningen

1. Utvendig diameter... Denne indikatoren er uttrykt som avstanden fra den ene siden av ytterveggen til den andre siden. I beregninger har denne parameteren betegnelsen Day. Den ytre diameteren på rørene er alltid vist på merkingen.
2. Nominell diameter... Denne verdien er definert som den indre diameteren, avrundet til hele tall. Ved beregning vises den nominelle størrelsen som DN.

Beregningen av rørets permeabilitet kan utføres i henhold til en av metodene, som må velges avhengig av de spesifikke forholdene for rørledningen:

1. Fysiske beregninger... I dette tilfellet brukes formelen for gjennomstrømning av røret, noe som gjør det mulig å ta hensyn til hver indikator på strukturen. Valget av formelen påvirkes av rørledningens type og formål - for eksempel for kloakkanlegg har sitt eget sett med formler, som for andre typer design.
2. Tabellberegninger... Du kan velge den optimale mengden permeabilitet ved å bruke et bord med omtrentlige verdier, som oftest brukes til å ordne ledninger i en leilighet. Verdiene som er angitt i tabellen er ganske vage, men dette forhindrer ikke at de kan brukes i beregninger. Den eneste ulempen med tabellmetoden er at den beregner rørets gjennomstrømning avhengig av diameteren, men tar ikke hensyn til endringer i sistnevnte på grunn av avleiringer, derfor vil en slik beregning ikke ta hensyn til linjer som er utsatt for oppbygging. være det beste valget... For å få nøyaktige resultater kan du bruke Shevelev -tabellen, som tar hensyn til nesten alle faktorene som påvirker rørene. Et slikt bord er perfekt for installasjon av motorveier på individuelle tomter.
3. Beregning ved hjelp av programmer... Mange selskaper som spesialiserer seg på legging av rørledninger bruker i sine aktiviteter dataprogrammer, slik at du nøyaktig kan beregne ikke bare gjennomstrømningen av rør, men også mange andre indikatorer. For uavhengige beregninger kan du bruke online kalkulatorer, som, selv om de har en litt større feil, er tilgjengelige i frimodus... En god versjon av et stort shareware -program er TAScope, og i hjemmet er det mest populære Hydrosystem, som også tar hensyn til nyansene ved å installere rørledninger avhengig av region.

Beregning av gjennomstrømning av gassrørledninger

Utformingen av en gassrørledning krever en ganske høy grad av nøyaktighet - gassen har et veldig høyt kompresjonsforhold, på grunn av hvilken lekkasjer er mulig selv gjennom mikrosprekk, for ikke å snakke om alvorlige brudd. Det er derfor riktig beregning av gjennomstrømningen til røret som gassen skal transporteres gjennom er veldig viktig.

Hvis vi snakker om gasstransport, blir gjennomstrømningen av rørledninger, avhengig av diameteren, beregnet ved hjelp av følgende formel:

• Qmax = 0,67 Du2 * p,

Hvor p er verdien av arbeidstrykket i rørledningen, som 0,10 MPa legges til;

Du er den nominelle størrelsen på røret.

Ovennevnte formel for beregning av gjennomstrømningen av et rør etter diameter lar deg lage et system som fungerer i hjemmet.

V industriell konstruksjon og når du utfører profesjonelle beregninger, brukes en formel av en annen type:

• Qmax = 196.386 Du2 * p / z * T,

Hvor z er komprimeringsforholdet til det transporterte mediet;

T er temperaturen på den transporterte gassen (K).

For å unngå problemer må fagpersoner også ta hensyn til når rørledningen beregnes klimatiske forhold i regionen der det skal arrangeres. Hvis utvendig diameter Hvis røret er mindre enn gasstrykket i systemet, vil rørledningen med stor sannsynlighet bli skadet under drift, som et resultat av tap av det transporterte stoffet og fare for eksplosjon på den svekkede delen av røret vil øke.

Om nødvendig kan du bestemme permeabiliteten gassrør ved hjelp av en tabell som beskriver forholdet mellom de vanligste rørdiametrene og arbeidstrykknivået i dem. Stort sett har tabellene den samme ulempen som rørledningens gjennomstrømning beregnet av diameteren, nemlig manglende evne til å ta hensyn til virkningen av eksterne faktorer.

Beregning av gjennomstrømning av kloakkrør

Når du designer et kloakksystem, må du påbudt, bindende beregne gjennomstrømningen til rørledningen, som er direkte avhengig av dens type (kloakkanlegg er trykk og ikke-trykk). For beregninger brukes hydrauliske lover. Selve beregningene kan utføres både ved hjelp av formler og gjennom de tilsvarende tabellene.

Følgende indikatorer kreves for den hydrauliske beregningen av kloakksystemet:

• Rørdiameter - DN;
• Gjennomsnittlig bevegelseshastighet for stoffer - v;
• Verdien av den hydrauliske skråningen - I;
• Fyllingsgraden er h / DN.

Som regel beregnes bare de to siste parameterne under beregninger - resten etter det kan bestemmes uten spesielle problemer. Mengden hydraulisk skråning er vanligvis lik bakken, noe som vil sikre at avløpene beveger seg med den hastigheten som er nødvendig for å rengjøre systemet selv.

Hastigheten og maksimal påfyllingsnivå for husholdningsavløpssystemet bestemmes i henhold til tabellen, som kan skrives som følger:

1. 150-250 mm - t / DN er 0,6, og hastigheten er 0,7 m / s.
2. Diameter 300-400 mm - h / DN 0,7, hastighet 0,8 m / s.
3. Diameter 450-500 mm - h / DN 0,75, hastighet 0,9 m / s.
4. Diameter 600-800 mm - h / DN 0,75, hastighet 1 m / s.
5. Diameter 900+ mm - t / DN er 0,8, hastighet - 1,15 m / s.

For et produkt med et lite tverrsnitt er det standardindikatorer for minimumsverdien av rørledningshellingen:

• Med en diameter på 150 mm bør skråningen ikke være mindre enn 0,008 mm;
• Med en diameter på 200 mm bør skråningen ikke være mindre enn 0,007 mm.

Følgende formel brukes til å beregne avløpsvolumet:

• q = a * v,

Hvor a er arealet til det frie flytområdet;

v er hastigheten på avløpstransport.

Du kan bestemme transporthastigheten til et stoff ved å bruke følgende formel:

• v = C√R * i,

hvor R er verdien av den hydrauliske radius,

C er fuktingskoeffisienten;

i - graden av konstruksjonens helling.

Fra den forrige formelen kan følgende utledes, som bestemmer verdien av den hydrauliske skråningen:

• i = v2 / C2 * R.

For å beregne fuktingsfaktoren, bruk en formel som denne:

• С = (1 / n) * R1 / 6,

Hvor n er en koeffisient som tar hensyn til graden av grovhet, som varierer fra 0,012 til 0,015 (avhengig av materialet for fremstilling av røret).

R -verdien er vanligvis lik den vanlige radiusen, men dette er bare relevant hvis røret er fullstendig fylt.

For andre situasjoner brukes en enkel formel:

• R = A / P,

Hvor A er tverrsnittsarealet av vannføringen,

P er lengden på den indre delen av røret i direkte kontakt med væsken.

Tabellberegning av kloakkrør

Det er også mulig å bestemme permeabiliteten til rørene i avløpssystemet ved hjelp av tabeller, og beregningene vil direkte avhenge av typen system:

1. Frittflytende kloakk... For å beregne tyngdekraftens kloakksystemer brukes tabeller som inneholder alle nødvendige indikatorer. Når du kjenner diameteren på rørene som skal installeres, kan du velge alle de andre parameterne avhengig av den og erstatte dem i formelen (les også: ""). I tillegg angir tabellen volumet av væske som passerer gjennom røret, som alltid sammenfaller med gjennomstrømningen av rørledningen. Om nødvendig kan du bruke Lukin -tabellene, som angir verdien av gjennomstrømningen til alle rør med en diameter i området fra 50 til 2000 mm.
2. Trykkavløp... Bestem båndbredden i denne typen systemet som bruker tabeller er noe enklere - det er nok å vite maksimal fyllingsgrad for rørledningen og gjennomsnittshastighet transport av væske. Les også: "".

Båndbreddebord polypropylenrør lar deg finne ut alle parametrene som er nødvendige for å arrangere systemet.

Beregning av vannmengdenes gjennomstrømning

Vannrør i privat konstruksjon brukes oftest. I alle fall har vannforsyningssystemet en alvorlig belastning, derfor er beregningen av gjennomstrømningen til rørledningen obligatorisk, fordi den lar deg lage maksimum komfortable forhold drift av den fremtidige strukturen.

For å bestemme hvor gode vannrørene er, kan du bruke diameteren (les også: ""). Selvfølgelig er denne indikatoren ikke grunnlaget for å beregne langrennsmuligheten, men dens innflytelse kan ikke utelukkes. Økningen i rørets indre diameter er direkte proporsjonal med dens permeabilitet - det vil si at det tykke røret nesten ikke hindrer bevegelse av vann og er mindre utsatt for opphopning av forskjellige avleiringer.

Det er imidlertid andre indikatorer som også må vurderes. For eksempel veldig viktig faktor er friksjonskoeffisienten til væsken om indre del rør (forskjellige materialer har sine egne verdier). Det er også verdt å vurdere lengden på hele rørledningen og trykkforskjellen i begynnelsen av systemet og ved utløpet. En viktig parameter er antall forskjellige adaptere som er tilstede i utformingen av vannforsyningssystemet.

Gjennomstrømningen av polypropylenrør kan beregnes avhengig av flere parametere ved hjelp av en tabellmetode. En av dem er en beregning der hovedindikatoren er vanntemperaturen. Når temperaturen stiger i systemet, ekspanderer væsken, slik at friksjonen øker. For å bestemme patency for rørledningen, må du bruke den riktige tabellen. Det er også et bord som lar deg bestemme permeabiliteten i rør avhengig av vanntrykket.

Den mest nøyaktige beregningen av vann ut fra rørets gjennomstrømning er mulig av Shevelevs bord. I tillegg til nøyaktighet og et stort antall standardverdier, inneholder disse tabellene formler som lar deg beregne et hvilket som helst system. Dette materialet beskriver fullt ut alle situasjoner knyttet til hydrauliske beregninger, derfor bruker de fleste fagfolk på dette feltet oftest Shevelevs tabeller.

Hovedparametrene som tas i betraktning i disse tabellene er:

• Utvendig og innvendig diameter;
• Rørledningens veggtykkelse;
• System drift periode;
• Total lengde motorveier;
• Funksjonelt formål systemer.

Konklusjon

Beregningen av gjennomstrømningen av rør kan utføres på forskjellige måter. Valg den beste måten beregningen avhenger av et stort antall faktorer - fra størrelsen på rørene til formål og type system. I hvert tilfelle er det mer eller mindre nøyaktige beregningsmuligheter, så både en profesjonell som spesialiserer seg på å legge rørledninger og en eier som bestemmer seg for å legge motorveien hjemme, kan finne en passende.

GASSNETTVERK

Moderne distribusjonssystemer naturgassforsyninger er et komplekst kompleks av strukturer som består av gassdistribusjonsstasjoner, gassnett for forskjellige formål, gasskontrollpunkter og installasjoner, backupsystemer og installasjoner for gassforbrenning. Hvert av elementene i gassforsyningssystemet har sine egne oppgaver og egenskaper.

3.1. Anslått gassforbruk

For utforming av et gassforsyningssystem bosettingårlige forbruksdata påkrevd naturgass... Dette bestemmes av normene, med tanke på utsiktene for utvikling av forbrukere.

Siden gassforsyningssystemet har høy kostnad og høyt metallforbruk, bør det tas alvorlig hensyn til begrunnelsen av det estimerte gassforbruket. Disse kostnadene brukes til å velge diameteren på gassrørledningene.

Gassnett må utformes for maksimale timekostnader. Anslått gassforbruk per time Q r.h, m 3 / t for husholdningsbehov bestemmes som andel årlig forbruk i henhold til formelen:

hvor K tah - maksimal koeffisient i timen (overgang fra Q år til det maksimale timegassforbruket).

Det estimerte gassforbruket i timen for de teknologiske behovene til industri- og landbruksbedrifter bør bestemmes i henhold til drivstofforbruksdataene til disse foretakene (med tanke på endringen i effektivitet ved bytte til gassdrivstoff). Koeffisient K maks, er det gjensidige av antall timer i året for å bruke minimum (K t ax= 1 / m). Kvantiteten K t ax til industrielle virksomheter avhenger av produksjonstypen, teknologisk prosess og antall arbeidsskift per dag.

For individuelle boligbygg og offentlige bygninger Q r.h bestemt av summen av de nominelle gasstrømningshastighetene gassapparater tar hensyn til samtidighetskoeffisienten for handlingen.

(3.2)

hvor K 0 - samtidighetskoeffisient; q nom - nominelt gassforbruk av enheten, m 3 / t; NS- Nummer enheter av samme type; NS - antall instrumenttyper.

3.2. Beregning av diameteren på gassrørledningen og det tillatte trykktapet

Gjennomstrømningen av gassrørledninger kan tas fra betingelsene for å lage det mest økonomiske og pålitelige systemet i drift, noe som sikrer stabiliteten til den hydrauliske bruddoperasjonen og gasskontrollenheter(GRU), samt drift av forbrukerbrennere i de tillatte gasstrykkområdene.

De beregnede innvendige diametrene til gassrørledninger bestemmes ut fra betingelsen for å sikre uavbrutt gassforsyning til alle forbrukere i timene med maksimalt gassforbruk.

Beregningen av diameteren på gassrørledningen bør som regel utføres på en datamaskin med optimal fordeling av det beregnede trykktapet mellom nettverksdelene.

Hvis det er umulig eller uhensiktsmessig å utføre beregningen på en datamaskin (mangel på et passende program, separate deler av gassrørledninger, etc.), tillates det å utføre hydraulisk beregning i henhold til formlene nedenfor eller i henhold til nomogram (SP-42 -101-2003) kompilert i henhold til disse formlene.

De beregnede trykktapene i høyt og middels trykk gassrørledninger er tatt inn i trykkategorien som er vedtatt for gassrørledningen.

Beregnede totale tap av gasstrykk i lavtrykksgassrørledninger (fra gasstilførselskilden til den fjerneste enheten) antas å være ikke mer enn 180 MPa, inkludert 120 MPa i gassdistribueringsledninger, 60 MPa i gasstilførselsrørledninger og intern gass rørledninger.

Verdiene av det beregnede gasstryktapet ved utforming av gassrørledninger for alle trykk for industrielle, landbruksmessige og husholdningsbedrifter og offentlige serviceorganisasjoner aksepteres avhengig av gasstrykket ved tilkoblingspunktet, med tanke på de tekniske egenskapene til gassutstyret som er akseptert for installasjon, og automatisk kontroll av den teknologiske modusen for termiske enheter.

Trykkfallet i delen av gassnettet kan bestemmes:

For nettverk av middels og høyt trykk i henhold til formelen

(3.3)

hvor P H- absolutt trykk i begynnelsen av gassrørledningen, MPa; P K- absolutt trykk ved enden av gassrørledningen, MPa; P 0 = 0,101325 MPa; λ - hydraulisk friksjonskoeffisient; l- estimert lengde på en gassrørledning med konstant diameter, m; d - indre diameter på gassrørledningen, cm; ρ 0 - gasstetthet under normale forhold, kg / m 3; Q 0- gassforbruk, m 3 / t, kl normale forhold;

For lavtrykksnettverk i henhold til formelen

(3.4)

hvor P H- trykk i begynnelsen av gassrørledningen, Pa; P K - trykk på slutten av gassrørledningen, λ, l, d, ρ 0, Q 0- betegnelsene er de samme som i forrige formel.

Hydraulisk friksjonskoeffisient λ bestemmes avhengig av gassbevegelsesmåten gjennom gassledningen, preget av Reynolds -tallet,

(3.5)

hvor ν - kinematisk viskositetskoeffisient for gassen, m2 / s, under normale forhold; Q 0, d - betegnelsene er de samme som i den forrige formelen og hydraulisk glatthet indre vegg gassrørledning bestemt av tilstand

hvor Re er Reynolds -tallet; NS- ekvivalent absolutt grovhet indre overflate rørvegger, tatt lik for nytt stål - 0,01 cm, for brukt stål - 0,1 cm, for polyetylen, uavhengig av driftstiden - 0,0007 cm; d - betegnelsen er den samme som i forrige formel.

Avhengig av verdien til Re, koeffisienten for hydraulisk friksjon λ bestemmes av:

For det laminære regimet for gassbevegelse Re< 2000

For den kritiske modusen for gassbevegelse Re = 2000-4000

(3.8)

· For Re> 4000 - avhengig av oppfyllelse av betingelse (3.6);

For en hydraulisk glatt vegg (ulikhet (3.6) er gyldig):

På 4000< Rе < 100000 по формуле

Med Re> 100000

(3.10)

For grove vegger (ulikhet (6) er ikke gyldig) på Re> 4000

(3.11)

hvor NS - notasjonen er den samme som i formel (3.6); d- notasjonen er den samme som i formel (3.4).

Det estimerte gassforbruket i delene av eksterne fordelings lavtrykksgassrørledninger med gassreisekostnader bør bestemmes som summen av transitt og 0,5 reisegasskostnader i denne seksjonen.

Trykkfall i lokale motstander (knær, tees, stengeventiler etc.) kan tas i betraktning ved å øke den faktiske lengden på gassledningen med 5-10 %.

For eksterne overjordiske og interne gassrørledninger bestemmes den estimerte lengden på gassrørledninger av formelen

(3.12)

hvor l- faktisk lengde på gassrørledningen, m; - summen av koeffisientene for lokale motstander i gassrørledningsdelen; d- betegnelsen er den samme som i formel (3.4); λ - hydraulisk friksjonskoeffisient, bestemt avhengig av strømningsregimet og hydraulisk glatthet av gassrørledningens vegger i henhold til formlene (3.7) - (3.11).

Beregningen av ringnettene til gassrørledninger bør utføres med koordinering av gasstrykk ved knutepunktene til beregningsringene. Avviket mellom trykktapet i ringen er tillatt opptil 10 % .

Når du utfører en hydraulisk beregning av overjordiske og interne gassrørledninger, med tanke på støygraden som genereres av gassbevegelse, bør gasshastigheter ikke tas mer enn 7 m / s for lavtrykksgassrørledninger, 15 m / s for middels trykkgass rørledninger, 25 m / s for høytrykks gassrørledninger ...

Ved utførelse av en hydraulisk beregning av gassrørledninger, utført i henhold til formlene (3.5) - (3.12), samt i henhold til forskjellige teknikker og programmer for elektroniske datamaskiner, utarbeidet på grunnlag av disse formlene, bør den beregnede indre diameteren til gassrørledningen forhåndsbestemmes av formelen

(3.13)

hvor d - beregnet diameter, cm; A, B, t, t 1 - koeffisienter bestemt i tabell 3.1 og 3.2 avhengig av kategorien i nettverket (etter trykk) og materialet i gassrørledningen; Q 0- designgassforbruk, m 3 / t, kl

normale forhold; ΔR UD- spesifikke trykktap (Pa / m - for lavtrykksnett, MPa / m - for medium- og høytrykksnettverk), bestemt av formelen

Tillatte trykktap (Pa - for lavtrykksnett, MPa / m - for medium- og høytrykksnettverk); L - avstand til det fjerneste punktet, m

Tabell 3.1

Tabell 3.2

Den indre diameteren til en gassrørledning er hentet fra standardområdet for innvendige diametre på rørledninger: den nærmeste større er for rørledninger i stål og den nærmeste mindre er for polyetylen.

3.3. Beregning av høyt og middels trykk gassnett.

3.3.1. Beregning av forgrenede rørledninger for høyt og middels trykk

Hydrauliske driftsmåter for distribusjonsgassrørledninger bør tas fra betingelsene for å lage et system som sikrer driften av alle gassdistribusjonsstasjoner, hydrauliske bruddstasjoner, brennere innenfor de tillatte grensene for gasstrykk.

Beregning av gassrørledninger reduseres til bestemmelse av nødvendige diametre og kontroll av de angitte trykkfallene.

Beregningsprosedyren kan være som følger.

1 . Det innledende trykket bestemmes av driftsmåten til gassdistribusjonsstasjonen eller hydraulisk brudd, og sluttrykket bestemmes av passegenskapene til forbrukernes gassanordninger.

2. Velg de mest fjerne punktene for forgrenede gassrørledninger og bestem total lengde l 1 for utvalgte

hovedretninger. Hver retning beregnes separat.

3. Bestem det estimerte gassforbruket for hver del av gassrørledningen Q s.

4. Etter verdier Q s ved beregning eller i henhold til nomogrammer i SP 42-101-2003, er diametrene til seksjonene forhåndsvalgt, og avrundes.

5. For de valgte standarddiametrene, finn de faktiske verdiene for trykkfallet og finpuss deretter P K.

6. Bestem trykket, fra begynnelsen av gassrørledningen, fordi det opprinnelige trykket på bensinstasjonen eller hydraulisk brudd er kjent. Hvis trykket P K den faktiske verdien er betydelig større enn den angitte verdien (mer enn 10%), så reduseres diametrene til endeseksjonene i hovedretningen.

7. Etter å ha bestemt trykket i denne hovedretningen, utføres hydraulisk beregning grenrørledninger i henhold til samme metode, fra det andre punktet. I dette tilfellet blir trykket ved tappepunktet tatt som utgangstrykket.

3.3.2. Beregning av høyt og middels trykk ringgassnett

Alle urbane nettverk er designet for et gitt trykkfall. Den beregnede differensialen for høyt (middels) trykknettverk bestemmes ut fra følgende hensyn. Første press (NS) ta maksimum i henhold til SNiP, og sluttrykket (R til) slik at kl maksimal belastning nettverket ble utstyrt med et minimum tillatt trykk gass ​​foran regulatorer ved hydraulisk brudd. Verdien av dette trykket er summen av det maksimale gasstrykket foran brennerne, trykkfallet i abonnentgrenen ved maksimal belastning og differansen i den hydrauliske bruddingen. I de fleste tilfeller er det tilstrekkelig med et overtrykk på 0,15 ÷ 0,20 MPa foran trykkregulatorene.

Ved beregning av ringnettverk er det nødvendig å forlate en trykkreserve for å øke systemets gjennomstrømning under hydrauliske nødstilfeller. Hundre prosent forsyning av forbrukere med gass i tilfelle feil på systemelementer er forbundet med ytterligere kapitalinvesteringer.

Maksimal effekt kan oppnås med følgende formulering av problemet. På grunn av den korte varigheten nødssituasjoner kvaliteten på systemet bør tillates å falle ved feil på elementene. Forringelse i kvalitet vurderes av sikkerhetsforholdet Omtrent, som avhenger av kategorien forbrukere. Den volumetriske strømningshastigheten til gassen som tilføres forbrukeren i nødmodus bestemmes ut fra forholdet

hvor . - estimert forbruk av forbruksgass, m 3 / t.

Sikkerhetskoeffisienten for forbrukere av offentlig bruk kan tas som 0,80 ÷ 0,85, for oppvarming av kjelehus 0,70 ÷ 0,75. Etter begrunnelse Til omtrent den nødvendige reserven for nettverksbåndbredde bestemmes for alle forbrukere.

Høyt (middels) trykk nettverk består vanligvis av en ring og en serie av grener til gass ​​kontrollpunkter... Beregningen utføres i tre moduser: normal og to nødstilfeller, når hodeseksjonene er slått av på begge sider av forsyningspunktet, og gassen beveger seg i en retning ved reduserte belastninger. Diameterene på nettverket er maksimalt to nødstilfeller.

Fremgangsmåten for å beregne ett ringnett er som følger.

1. En foreløpig beregning av ringens diameter gjøres i henhold til formlene i avsnitt 3.2.

2. Det er to alternativer hydraulisk beregning nødstilfeller. Diameterene på seksjonene justeres slik at gasstrykket hos den siste forbrukeren ikke faller under minimum akseptabel verdi... For alle grener beregnes diametrene til gassrørledningene for full bruk av trykkfallet med tilførsel av gass.

3. Beregn strømningsfordelingen under normale forhold og bestem trykket ved alle knutepunkter.

4. Diameter på filialer til konsentrerte forbrukere kontrolleres i nødstilfeller hydraulisk modus... Hvis diametrene er utilstrekkelige, økes de til ønsket størrelse.

3.4. Beregning av lavtrykksgassnett

3.4.1. Beregning av forgrenede lavtrykksgassfordelingsrørledninger

Forbrukerne er vanligvis koblet direkte til urbane lavtrykksnett. Svingninger i gasstrykket hos forbrukere avhenger av verdien beregnet differensial(∆) trykk og graden av bruk på gassbevegelsens vei fra forsyningspunktet til gassapparatet. Avhengig av det aksepterte gasstrykket foran husholdningsgassapparater, settes det maksimale gasstrykket i fordelingsgassrørene etter hydraulisk brudd: 0,003 MPa ved et nominelt trykk (∆) for instrumentene 0,002 MPa og 0,002 MPa ved et nominelt trykk på 0,0013 MPa for instrumentene.

Ved beregning av gassrørledninger er det lurt å bruke nomogram bygd i henhold til beregningsformler(se vedlegg B SP 42-101-2003).

Typisk fremgangsmåte for beregning av gassnettet.

1. Det første og siste trykket er tatt i henhold til den hydrauliske bruddmodusen og i henhold til egenskapene til gassanordningene.

2. Trykkfallet i lavtrykksgassrørledninger bør bestemmes som en funksjon av Re.

3. Bestem det estimerte gassforbruket for seksjonene Q s., I ,.

4. De mest fjerne punktene i systemet velges og beregnes for hver retning.

5. Hydraulisk beregning av gassrørledninger utføres med bestemmelse av diameter og trykkfall i henhold til formlene i avsnitt 3.1.2.

Tatt i betraktning graden av støy som genereres ved bevegelse av gass i lavtrykksgassrørledninger, bør gassbevegelsens hastighet ikke tas mer enn 7 m / s.

hvor er den faktiske lengden på gassrørledningen, m; MS er den estimerte lengden på delen av lokale motstander; - summen av koeffisientene for lokale motstander til en seksjon av en gassrørledning med en lengde l, m.

7. I følge nomogrammene i vedlegg B SP 42-101-2003 bestemmes de faktiske verdiene for trykkfallene for hver seksjon.

8. Bestem det totale trykktapet i hele retningen

og sammenligne dem med de som er gitt.

Hvis avviket fra den aksepterte verdien er mer enn 10%, endres diameteren på gassrørledningene, fra endeseksjonene i hovedretningene.

3.4.2. Beregning av lavtrykksgassnett

Prosedyren for å beregne nettverket.

1. Gassstrømmens hovedretninger velges, de fjerneste endepunktene bestemmes.

2. Bestem de konsentrerte og spesifikke reisekostnadene for gass for alle kretser i gassnettet.

3. Bestem reise-, transitt- og estimerte gasskostnader for seksjonene.

4. Basert på det angitte trykkfallet i nettverket for hovedretningene, er verdiene til ∆P estimert