Υδραυλικός υπολογισμός συστήματος θέρμανσης ενός σωλήνα και δύο σωλήνων με τύπους, πίνακες και παραδείγματα
Η οικονομική αποδοτικότητα της θερμικής άνεσης στο σπίτι διασφαλίζεται από τον υπολογισμό των υδραυλικών, την υψηλής ποιότητας εγκατάσταση και τη σωστή λειτουργία του. Τα κύρια εξαρτήματα του συστήματος θέρμανσης είναι μια πηγή θερμότητας (λέβητας), ένας κεντρικός αγωγός θερμότητας (σωλήνες) και συσκευές μεταφοράς θερμότητας (καλοριφέρ). Για αποτελεσματική παροχή θερμότητας, είναι απαραίτητο να διατηρούνται οι αρχικές παράμετροι του συστήματος σε οποιοδήποτε φορτίο, ανεξάρτητα από την εποχή.
Πριν ξεκινήσετε τους υδραυλικούς υπολογισμούς, εκτελέστε:
- Συλλογή και επεξεργασία πληροφοριών για το αντικείμενο με σκοπό:
- τον προσδιορισμό της απαιτούμενης ποσότητας θερμότητας.
- επιλογή συστήματος θέρμανσης.
- Θερμικός υπολογισμός του συστήματος θέρμανσης με αιτιολόγηση:
- όγκοι θερμικής ενέργειας·
- φορτία?
- απώλεια θερμότητας.
Εάν η θέρμανση νερού αναγνωριστεί ως η καλύτερη επιλογή, πραγματοποιείται υδραυλικός υπολογισμός.
Για τον υπολογισμό των υδραυλικών με χρήση προγραμμάτων απαιτείται εξοικείωση με τη θεωρία και τους νόμους της αντίστασης. Εάν οι παρακάτω τύποι φαίνονται δύσκολοι να κατανοηθούν, μπορείτε να επιλέξετε τις επιλογές που προσφέρουμε σε καθένα από τα προγράμματα.
Οι υπολογισμοί έγιναν στο πρόγραμμα Excel. Το τελικό αποτέλεσμα φαίνεται στο τέλος των οδηγιών.
Προσδιορισμός του αριθμού των σημείων ελέγχου αερίου της υδραυλικής ρωγμής
Τα σημεία ελέγχου αερίου έχουν σχεδιαστεί για να μειώνουν την πίεση του αερίου και να τη διατηρούν σε ένα δεδομένο επίπεδο, ανεξάρτητα από τον ρυθμό ροής.
Με μια γνωστή εκτιμώμενη κατανάλωση αερίου καυσίμου, η περιοχή της πόλης καθορίζει τον αριθμό των υδραυλικών ρωγμών, με βάση τη βέλτιστη απόδοση υδραυλικής ρωγμής (V=1500-2000 m3/ώρα) σύμφωνα με τον τύπο:
n = , (27)
όπου n είναι ο αριθμός των υδραυλικών ρωγμών, τμχ.
VR — εκτιμώμενη κατανάλωση αερίου ανά περιοχή της πόλης, m3/ώρα.
VΧΟΝΔΡΙΚΟ ΕΜΠΟΡΙΟ — βέλτιστη παραγωγικότητα υδραυλικής ρωγμής, m3/ώρα.
n=586.751/1950=3.008 τεμ.
Μετά τον προσδιορισμό του αριθμού των σταθμών υδραυλικής ρωγμής, η θέση τους σχεδιάζεται στο γενικό σχέδιο της περιοχής της πόλης, εγκαθιστώντας τους στο κέντρο της αεριοποιημένης περιοχής στην επικράτεια των συνοικιών.
σύνοψη προγράμματος
Για τη διευκόλυνση των υπολογισμών, χρησιμοποιούνται ερασιτεχνικά και επαγγελματικά προγράμματα υπολογισμού υδραυλικών συστημάτων.
Το πιο δημοφιλές είναι το Excel.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ηλεκτρονικό υπολογισμό στο Excel Online, στο CombiMix 1.0 ή στην ηλεκτρονική υδραυλική αριθμομηχανή. Το στατικό πρόγραμμα επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις του έργου.
Η κύρια δυσκολία στην εργασία με τέτοια προγράμματα είναι η άγνοια των βασικών στοιχείων της υδραυλικής. Σε ορισμένα από αυτά, δεν υπάρχει αποκωδικοποίηση τύπων, δεν λαμβάνονται υπόψη τα χαρακτηριστικά διακλάδωσης αγωγών και ο υπολογισμός των αντιστάσεων σε πολύπλοκα κυκλώματα.
- HERZ C.O. 3.5 - κάνει έναν υπολογισμό σύμφωνα με τη μέθοδο των ειδικών γραμμικών απωλειών πίεσης.
- Τα DanfossCO και OvertopCO μπορούν να μετρήσουν τα φυσικά συστήματα κυκλοφορίας.
- "Ροή" (Ροή) - σας επιτρέπει να εφαρμόσετε τη μέθοδο υπολογισμού με μια μεταβλητή (ολισθαίνουσα) διαφορά θερμοκρασίας κατά μήκος των ανυψωτικών.
Θα πρέπει να καθορίσετε τις παραμέτρους εισαγωγής δεδομένων για τη θερμοκρασία - Kelvin / Celsius.
Τι είναι ο υδραυλικός υπολογισμός
Αυτό είναι το τρίτο στάδιο στη διαδικασία δημιουργίας δικτύου θέρμανσης. Είναι ένα σύστημα υπολογισμών που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε:
- διάμετρος και απόδοση σωλήνων.
- τοπικές απώλειες πίεσης στις περιοχές.
- απαιτήσεις υδραυλικής εξισορρόπησης·
- Απώλειες πίεσης σε όλο το σύστημα.
- βέλτιστη ροή νερού.
Σύμφωνα με τα δεδομένα που ελήφθησαν, πραγματοποιείται η επιλογή των αντλιών.
Για εποχιακή στέγαση, ελλείψει ηλεκτρικής ενέργειας σε αυτό, είναι κατάλληλο ένα σύστημα θέρμανσης με φυσική κυκλοφορία του ψυκτικού υγρού (σύνδεσμος προς ανασκόπηση).
Ο κύριος σκοπός του υδραυλικού υπολογισμού είναι να διασφαλίσει ότι το υπολογιζόμενο κόστος για τα στοιχεία του κυκλώματος συμπίπτει με το πραγματικό (λειτουργικό) κόστος. Η ποσότητα του ψυκτικού που εισέρχεται στα καλοριφέρ θα πρέπει να δημιουργεί μια ισορροπία θερμότητας μέσα στο σπίτι, λαμβάνοντας υπόψη τις εξωτερικές θερμοκρασίες και αυτές που ορίζει ο χρήστης για κάθε δωμάτιο ανάλογα με τον λειτουργικό του σκοπό (υπόγειο +5, υπνοδωμάτιο +18 κ.λπ.).
Σύνθετες εργασίες - ελαχιστοποίηση κόστους:
- κεφάλαιο - εγκατάσταση σωλήνων βέλτιστης διαμέτρου και ποιότητας.
- επιχειρήσεων:
- εξάρτηση της κατανάλωσης ενέργειας από την υδραυλική αντίσταση του συστήματος.
- σταθερότητα και αξιοπιστία·
- αθόρυβος.
Η αντικατάσταση της λειτουργίας κεντρικής παροχής θερμότητας με μια μεμονωμένη απλοποιεί τη μέθοδο υπολογισμού
Για την αυτόνομη λειτουργία, ισχύουν 4 μέθοδοι υδραυλικού υπολογισμού του συστήματος θέρμανσης:
- με συγκεκριμένες απώλειες (τυπικός υπολογισμός διαμέτρου σωλήνα).
- με μήκη μειωμένα σε ένα ισοδύναμο·
- σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά της αγωγιμότητας και της αντίστασης.
- σύγκριση δυναμικών πιέσεων.
Οι δύο πρώτες μέθοδοι χρησιμοποιούνται με σταθερή πτώση θερμοκρασίας στο δίκτυο.
Τα δύο τελευταία θα βοηθήσουν στη διανομή ζεστού νερού στους δακτυλίους του συστήματος, εάν η πτώση της θερμοκρασίας στο δίκτυο δεν ταιριάζει πλέον με την πτώση των ανυψωτών / διακλαδώσεων.
Επισκόπηση προγραμμάτων για υδραυλικούς υπολογισμούς
Δείγμα προγράμματος υπολογισμού θέρμανσης
Στην πραγματικότητα, οποιοσδήποτε υδραυλικός υπολογισμός των συστημάτων θέρμανσης νερού είναι μια πολύπλοκη μηχανική εργασία. Για την επίλυσή του, έχει αναπτυχθεί μια σειρά από πακέτα λογισμικού που απλοποιούν την εφαρμογή αυτής της διαδικασίας.
Μπορείτε να δοκιμάσετε να κάνετε έναν υδραυλικό υπολογισμό του συστήματος θέρμανσης στο κέλυφος του Excel, χρησιμοποιώντας έτοιμους τύπους. Ωστόσο, ενδέχεται να προκύψουν τα ακόλουθα προβλήματα:
- Μεγάλο λάθος. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα σχήματα ενός σωλήνα ή δύο σωλήνων λαμβάνονται ως παράδειγμα υδραυλικού υπολογισμού ενός συστήματος θέρμανσης. Η εύρεση τέτοιων υπολογισμών για τον συλλέκτη είναι προβληματική.
- Για να υπολογιστεί σωστά η υδραυλική αντίσταση του αγωγού, απαιτούνται δεδομένα αναφοράς, τα οποία δεν είναι διαθέσιμα στη φόρμα. Πρέπει να αναζητηθούν και να εισαχθούν επιπλέον.
Δεδομένων αυτών των παραγόντων, οι ειδικοί συνιστούν τη χρήση προγραμμάτων για υπολογισμό. Τα περισσότερα από αυτά είναι επί πληρωμή, αλλά μερικά έχουν μια έκδοση επίδειξης με περιορισμένες δυνατότητες.
Oventrop CO
Το πρόγραμμα για τον υδραυλικό υπολογισμό
Το απλούστερο και πιο κατανοητό πρόγραμμα για τον υδραυλικό υπολογισμό του συστήματος παροχής θερμότητας. Μια διαισθητική διεπαφή και ευέλικτες ρυθμίσεις θα σας βοηθήσουν να αντιμετωπίσετε γρήγορα τις αποχρώσεις της εισαγωγής δεδομένων. Μικρά προβλήματα ενδέχεται να προκύψουν κατά την αρχική εγκατάσταση του συγκροτήματος. Θα χρειαστεί να εισαγάγετε όλες τις παραμέτρους του συστήματος, ξεκινώντας από το υλικό του σωλήνα και τελειώνοντας με τη θέση των θερμαντικών στοιχείων.
Χαρακτηρίζεται από ευελιξία ρυθμίσεων, δυνατότητα απλοποιημένου υδραυλικού υπολογισμού θέρμανσης τόσο για ένα νέο σύστημα παροχής θερμότητας όσο και για την αναβάθμιση ενός παλιού. Διαφέρει από τα ανάλογα σε μια βολική γραφική διεπαφή.
Instal-Therm HCR
Το πακέτο λογισμικού έχει σχεδιαστεί για επαγγελματική υδραυλική αντίσταση του συστήματος παροχής θερμότητας. Η δωρεάν έκδοση έχει πολλούς περιορισμούς. Πεδίο εφαρμογής - σχεδιασμός θέρμανσης σε μεγάλα δημόσια και βιομηχανικά κτίρια.
Στην πράξη, για την αυτόνομη παροχή θερμότητας ιδιωτικών κατοικιών και διαμερισμάτων, δεν πραγματοποιείται πάντα υδραυλικός υπολογισμός. Ωστόσο, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε επιδείνωση της λειτουργίας του συστήματος θέρμανσης και στην ταχεία αστοχία των στοιχείων του - καλοριφέρ, σωλήνες και λέβητα. Για να αποφευχθεί αυτό, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε έγκαιρα τις παραμέτρους του συστήματος και να τις συγκρίνετε με τις πραγματικές προκειμένου να βελτιστοποιήσετε περαιτέρω τη λειτουργία θέρμανσης.
Παράδειγμα υδραυλικού υπολογισμού συστήματος θέρμανσης:
Επαλήθευση υδραυλικός υπολογισμός του κλάδου αγωγού αερίου
Σκοπός του υπολογισμού: Έλεγχος της πίεσης στην είσοδο στο σταθμό διανομής αερίου.
Αρχικά δεδομένα:
τραπέζι
|
Διακίνηση, qday, εκατομμύρια m3/ημέρα |
8,4 |
|
Αρχική πίεση τμήματος αγωγού αερίου, Рn , MPa |
2,0 |
|
Τελική πίεση τμήματος αγωγού αερίου, Рк , MPa |
1,68 |
|
Μήκος τμήματος αγωγού φυσικού αερίου, L, km |
5,3 |
|
Διάμετρος τμήματος αγωγού αερίου, dn x, mm |
530 x 11 |
|
Μέση ετήσια θερμοκρασία εδάφους στο βάθος του αγωγού αερίου, tgr, 0C |
11 |
|
Θερμοκρασία αερίου στην αρχή του τμήματος του αγωγού αερίου, tn, 0C |
21 |
|
Συντελεστής μεταφοράς θερμότητας από το αέριο στο έδαφος, k, W / (m20С) |
1,5 |
|
Θερμοχωρητικότητα αερίου, cf, kcal/(kg°С) |
0,6 |
|
Σύνθεση αερίου |
Πίνακας 1 — Σύνθεση και κύριες παράμετροι συστατικών αερίων του κοιτάσματος του Όρενμπουργκ
|
Συστατικό |
Χημική φόρμουλα |
Συγκέντρωση σε κλάσματα μονάδας |
Μοριακή μάζα, kg/kmol |
Κρίσιμη θερμοκρασία, Κ |
Κρίσιμη πίεση, MPa |
Δυναμικό ιξώδες, kgf s/m2x10-7 |
|
Μεθάνιο |
CH4 |
0,927 |
16,043 |
190,5 |
4,49 |
10,3 |
|
Αιθάνιο |
C2H6 |
0,022 |
30,070 |
306 |
4,77 |
8,6 |
|
Προπάνιο |
С3Н8 |
0,008 |
44,097 |
369 |
4,26 |
7,5 |
|
Βουτάνιο |
С4Н10 |
0,022 |
58,124 |
425 |
3,5 |
6,9 |
|
Πεντάνιο |
C5H12 |
0,021 |
72,151 |
470,2 |
3,24 |
6,2 |
Για να εκτελέσουμε έναν υδραυλικό υπολογισμό, υπολογίζουμε πρώτα τις κύριες παραμέτρους του μείγματος αερίων.
Προσδιορίστε το μοριακό βάρος του μείγματος αερίων, M cm, kg / kmol
όπου α1, а2, а — ογκομετρική συγκέντρωση, κλάσματα μονάδων, ;
M1, M2, Mn είναι οι μοριακές μάζες των συστατικών, kg/kmol, .
Mcm = 0,927 16,043 + 0,022 30,070 + 0,008 44,097 + 0,022 58,124 +
+ 0,021 72,151 = 18,68 kg/kmol
Καθορίζουμε την πυκνότητα του μείγματος αερίων, s, kg / m3,
όπου M cm είναι το μοριακό βάρος, kg/mol.
22.414 είναι ο όγκος 1 kilomole (αριθμός Avogadro), m3/kmol.
Προσδιορίζουμε την πυκνότητα του μείγματος αερίων στον αέρα, D,
πού είναι η πυκνότητα του αερίου, kg/m3;
1,293 είναι η πυκνότητα του ξηρού αέρα, kg/m3.
Προσδιορίστε το δυναμικό ιξώδες του μείγματος αερίων, cm, kgf s/m2
όπου 1, 2, n, είναι το δυναμικό ιξώδες των συστατικών του μείγματος αερίων, kgf s/m2, ;
Καθορίζουμε τις κρίσιμες παραμέτρους του μείγματος αερίων, Tcr.cm. , ΠΡΟΣ ΤΟ
όπου Тcr1, Тcr2, Тcrn — κρίσιμη θερμοκρασία των συστατικών του μείγματος αερίων, K, .
όπου Pcr1, Pcr2, Pcrn είναι η κρίσιμη πίεση των συστατικών του μείγματος, MPa, ;
Καθορίζουμε τη μέση πίεση αερίου στο τμήμα του αγωγού αερίου, Рav, MPa
όπου Рн είναι η αρχική πίεση στο τμήμα του αγωγού αερίου, MPa.
Pk είναι η τελική πίεση στο τμήμα του αγωγού αερίου, MPa.
Καθορίζουμε τη μέση θερμοκρασία αερίου κατά μήκος του υπολογισμένου τμήματος του αγωγού αερίου, tav, ° С,
όπου tn είναι η θερμοκρασία του αερίου στην αρχή του τμήματος υπολογισμού, °С.
dn είναι η εξωτερική διάμετρος του τμήματος του αγωγού αερίου, mm.
l είναι το μήκος του τμήματος του αγωγού φυσικού αερίου, km.
qday είναι η ικανότητα διακίνησης του τμήματος του αγωγού φυσικού αερίου, εκατομμύρια m3/ημέρα.
είναι η σχετική πυκνότητα του αερίου στον αέρα.
Cp είναι η θερμοχωρητικότητα του αερίου, kcal/(kg°C).
k- συντελεστής μεταφοράς θερμότητας από το αέριο στο έδαφος, kcal/(m2h°С);
Το e είναι η βάση του φυσικού λογάριθμου, e = 2,718.
Προσδιορίζουμε τη μειωμένη θερμοκρασία και πίεση του αερίου, Tpr και Rpr,
όπου Rsr. και Τσρ. είναι η μέση πίεση και θερμοκρασία του αερίου, MPa και K, αντίστοιχα.
Rcr.cm και Tcr.cm. είναι η κρίσιμη πίεση και θερμοκρασία του αερίου, MPa και K, αντίστοιχα.
Προσδιορίζουμε τον συντελεστή συμπιεστότητας αερίου σύμφωνα με το νομόγραμμα ανάλογα με τα Ppr και Tpr.
Ζ=0,9
Για τον προσδιορισμό της χωρητικότητας ενός αγωγού φυσικού αερίου ή του τμήματός του σε σταθερή κατάσταση μεταφοράς αερίου, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η ανακούφιση της διαδρομής, χρησιμοποιήστε τον τύπο, q, εκατομμύρια m3 / ημέρα,
όπου din είναι η εσωτερική διάμετρος του αγωγού αερίου, mm.
Рн και Рк - αρχική και τελική πίεση του τμήματος του αγωγού αερίου, αντίστοιχα, kgf/cm2.
l είναι ο συντελεστής υδραυλικής αντίστασης (λαμβάνοντας υπόψη τις τοπικές αντιστάσεις κατά μήκος της διαδρομής του αγωγού αερίου: τριβές, βρύσες, μεταβάσεις κ.λπ.). Επιτρέπεται η λήψη 5% υψηλότερη από το ltr.
D είναι το σχετικό ειδικό βάρος του αερίου στον αέρα.
Тav είναι η μέση θερμοκρασία του αερίου, K;
? — μήκος του τμήματος του αγωγού φυσικού αερίου, km.
W είναι ο συντελεστής συμπιεστότητας αερίου.
Από τον τύπο (4.13) εκφράζουμε Рк, , kgf/cm2,
Ο υδραυλικός υπολογισμός εκτελείται με την ακόλουθη σειρά. Προσδιορίστε τον αριθμό Reynolds, Re,
όπου qday είναι η ημερήσια δυναμικότητα διακίνησης του τμήματος του αγωγού φυσικού αερίου, εκατομμύρια m3/ημέρα.
din είναι η εσωτερική διάμετρος του αγωγού αερίου, mm.
είναι η σχετική πυκνότητα του αερίου.
— δυναμικό ιξώδες φυσικού αερίου. kgf s/m2;
Από το Re >> 4000, ο τρόπος κίνησης του αερίου μέσω του αγωγού είναι τυρβώδης, τετραγωνική ζώνη.
Ο συντελεστής αντίστασης τριβής για όλα τα καθεστώτα ροής αερίου καθορίζεται από τον τύπο, ltr,
όπου EC είναι η ισοδύναμη τραχύτητα (ύψος προεξοχών που δημιουργούν αντίσταση στην κίνηση του αερίου), EC = 0,06 mm
Καθορίζουμε τον συντελεστή υδραυλικής αντίστασης του τμήματος του αγωγού αερίου, λαμβάνοντας υπόψη τις μέσες τοπικές αντιστάσεις του, l,
όπου Ε είναι ο συντελεστής υδραυλικής απόδοσης, E = 0,95.
Σύμφωνα με τον τύπο (4.14), προσδιορίζουμε την πίεση στο τέλος του τμήματος του αγωγού αερίου.
Συμπέρασμα: Η τιμή πίεσης που προκύπτει αντιστοιχεί στην επιχειρησιακή στο τελικό τμήμα του αγωγού αερίου.
Υπολογισμός των υδραυλικών του συστήματος θέρμανσης
Χρειαζόμαστε δεδομένα από τον θερμικό υπολογισμό των χώρων και το αξονομετρικό διάγραμμα.
Βήμα 1: μετρήστε τη διάμετρο του σωλήνα
Ως αρχικά δεδομένα, χρησιμοποιούνται οικονομικά δικαιολογημένα αποτελέσματα θερμικού υπολογισμού:
1α. Η βέλτιστη διαφορά μεταξύ θερμού (tg) και ψυχρού (προς) ψυκτικού για ένα σύστημα δύο σωλήνων είναι 20º
1β. Ρυθμός ροής ψυκτικού G, kg/ώρα — για σύστημα ενός σωλήνα.
2. Η βέλτιστη ταχύτητα του ψυκτικού είναι ν 0,3-0,7 m/s.
Όσο μικρότερη είναι η εσωτερική διάμετρος των σωλήνων, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα. Φτάνοντας τα 0,6 m/s, η κίνηση του νερού αρχίζει να συνοδεύεται από θόρυβο στο σύστημα.
3. Υπολογισμένος ρυθμός ροής θερμότητας - Q, W.
Εκφράζει την ποσότητα θερμότητας (W, J) που μεταφέρεται ανά δευτερόλεπτο (μονάδα χρόνου τ):
Τύπος για τον υπολογισμό του ρυθμού ροής θερμότητας
4. Εκτιμώμενη πυκνότητα νερού: ρ = 971,8 kg/m3 σε tav = 80 °С
5. Παράμετροι γραφικής παράστασης:
- κατανάλωση ισχύος - 1 kW ανά 30 m³
- αποθεματικό θερμικής ισχύος - 20%
- όγκος δωματίου: 18 * 2,7 = 48,6 m³
- κατανάλωση ισχύος: 48,6 / 30 = 1,62 kW
- περιθώριο παγετού: 1,62 * 20% = 0,324 kW
- συνολική ισχύς: 1,62 + 0,324 = 1,944 kW
Βρίσκουμε την πλησιέστερη τιμή Q στον πίνακα:
Παίρνουμε το διάστημα της εσωτερικής διαμέτρου: 8-10 mm. Οικόπεδο: 3-4. Μήκος οικοπέδου: 2,8 μέτρα.
Βήμα 2: Υπολογισμός τοπικών αντιστάσεων
Για τον προσδιορισμό του υλικού του σωλήνα, είναι απαραίτητο να συγκριθούν οι δείκτες της υδραυλικής τους αντίστασης σε όλα τα μέρη του συστήματος θέρμανσης.
Παράγοντες αντίστασης:
Σωλήνες για θέρμανση
- στον ίδιο τον σωλήνα:
- τραχύτητα;
- τόπος στένωσης / επέκτασης της διαμέτρου.
- στροφή;
- μήκος.
- στις συνδέσεις:
- στόχος;
- σφαιρική βαλβίδα?
- συσκευές εξισορρόπησης.
Το υπολογιζόμενο τμήμα είναι ένας σωλήνας σταθερής διαμέτρου με σταθερή ροή νερού που αντιστοιχεί στη σχεδιαστική ισορροπία θερμότητας του δωματίου.
Για τον προσδιορισμό των απωλειών, λαμβάνονται δεδομένα λαμβάνοντας υπόψη την αντίσταση στις βαλβίδες ελέγχου:
- μήκος σωλήνα στο τμήμα σχεδιασμού / l, m;
- διάμετρος του σωλήνα του υπολογιζόμενου τμήματος / d, mm.
- υποτιθέμενη ταχύτητα ψυκτικού/u, m/s;
- δεδομένα βαλβίδας ελέγχου από τον κατασκευαστή.
- στοιχεία αναφοράς:
- συντελεστής τριβής/λ;
- απώλειες τριβής/∆Ρl, Pa;
- υπολογισμένη πυκνότητα υγρού/ρ = 971,8 kg/m3;
- προδιαγραφές προϊόντος:
- ισοδύναμη τραχύτητα σωλήνα/ke mm.
- πάχος τοιχώματος σωλήνα/dн×δ, mm.
Για υλικά με παρόμοιες τιμές ke, οι κατασκευαστές παρέχουν την τιμή της ειδικής απώλειας πίεσης R, Pa/m για ολόκληρη τη σειρά σωλήνων.
Για να προσδιορίσετε ανεξάρτητα τις συγκεκριμένες απώλειες τριβής / R, Pa / m, αρκεί να γνωρίζετε το εξωτερικό d του σωλήνα, το πάχος του τοιχώματος / dn × δ, mm και τον ρυθμό παροχής νερού / W, m / s (ή ροή νερού / G , kg / h).
Για να αναζητήσουμε υδραυλική αντίσταση / ΔP σε ένα τμήμα του δικτύου, αντικαθιστούμε τα δεδομένα στον τύπο Darcy-Weisbach:
Βήμα 3: υδραυλική ζυγοστάθμιση
Για να εξισορροπήσετε τις πτώσεις πίεσης, θα χρειαστείτε βαλβίδες διακοπής και ελέγχου.
- φορτίο σχεδιασμού (ρυθμός ροής μάζας του ψυκτικού - νερό ή υγρό χαμηλής κατάψυξης για συστήματα θέρμανσης).
- δεδομένα κατασκευαστών σωλήνων για ειδική δυναμική αντίσταση / A, Pa / (kg / h) ².
- τεχνικά χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων.
- ο αριθμός των τοπικών αντιστάσεων στην περιοχή.
Εργο. εξισορρόπηση των υδραυλικών απωλειών στο δίκτυο.
Στον υδραυλικό υπολογισμό για κάθε βαλβίδα, καθορίζονται τα χαρακτηριστικά εγκατάστασης (τοποθέτηση, πτώση πίεσης, απόδοση). Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά αντίστασης, προσδιορίζονται οι συντελεστές διαρροής σε κάθε ανυψωτικό και στη συνέχεια σε κάθε συσκευή.
Θραύσμα των εργοστασιακών χαρακτηριστικών της βαλβίδας πεταλούδας
Ας επιλέξουμε τη μέθοδο των χαρακτηριστικών αντίστασης S, Pa / (kg / h) ² για υπολογισμούς.
Οι απώλειες πίεσης / ∆P, Pa είναι ευθέως ανάλογες με το τετράγωνο της ροής του νερού στην περιοχή / G, kg / h:
- ξpr είναι ο μειωμένος συντελεστής για τις τοπικές αντιστάσεις της διατομής.
- A είναι η δυναμική ειδική πίεση, Pa/(kg/h)².
Η ειδική πίεση είναι η δυναμική πίεση που εμφανίζεται με ρυθμό ροής μάζας 1 kg/h ψυκτικού υγρού σε σωλήνα δεδομένης διαμέτρου (πληροφορίες παρέχονται από τον κατασκευαστή).
Σξ είναι ο όρος των συντελεστών για τοπικές αντιστάσεις στην τομή.
Μειωμένος συντελεστής:
Βήμα 4: Προσδιορισμός Απωλειών
Η υδραυλική αντίσταση στον κύριο δακτύλιο κυκλοφορίας αντιπροσωπεύεται από το άθροισμα των απωλειών των στοιχείων του:
- πρωτεύον κύκλωμα/ΔPIk ;
- τοπικά συστήματα/ΔPm;
- γεννήτρια θερμότητας/ΔPtg;
- εναλλάκτης θερμότητας/ΔPto.
Το άθροισμα των τιμών μας δίνει την υδραυλική αντίσταση του συστήματος / ΔPco:
Υδραυλικός υπολογισμός του αγωγού φυσικού αερίου intershop
Η ικανότητα διακίνησης των αγωγών αερίου θα πρέπει να λαμβάνεται από τις συνθήκες δημιουργίας, στη μέγιστη επιτρεπόμενη απώλεια πίεσης αερίου, του πιο οικονομικού και αξιόπιστου συστήματος σε λειτουργία, διασφαλίζοντας τη σταθερότητα της λειτουργίας των μονάδων υδραυλικής ρωγμής και ελέγχου αερίου (GRU), όπως καθώς και τη λειτουργία των καυστήρων καταναλωτών σε αποδεκτές περιοχές πίεσης αερίου.
Οι εκτιμώμενες εσωτερικές διάμετροι των αγωγών φυσικού αερίου καθορίζονται με βάση την προϋπόθεση της διασφάλισης της αδιάλειπτης παροχής αερίου σε όλους τους καταναλωτές κατά τις ώρες μέγιστης κατανάλωσης αερίου.
Οι τιμές της υπολογιζόμενης απώλειας πίεσης αερίου κατά το σχεδιασμό αγωγών αερίου όλων των πιέσεων για βιομηχανικές επιχειρήσεις λαμβάνονται ανάλογα με την πίεση του αερίου στο σημείο σύνδεσης, λαμβάνοντας υπόψη τα τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού αερίου που είναι αποδεκτός για εγκατάσταση, τις συσκευές αυτοματισμού ασφαλείας και αυτόματος έλεγχος του τεχνολογικού καθεστώτος των θερμικών μονάδων.
Η πτώση πίεσης για δίκτυα μέσης και υψηλής πίεσης καθορίζεται από τον τύπο
όπου Pn είναι η απόλυτη πίεση στην αρχή του αγωγού αερίου, MPa.
Рк – απόλυτη πίεση στο τέλος του αγωγού αερίου, MPa.
Р0 = 0,101325 MPa;
l είναι ο συντελεστής υδραυλικής τριβής.
l είναι το εκτιμώμενο μήκος ενός αγωγού αερίου σταθερής διαμέτρου, m.
d είναι η εσωτερική διάμετρος του αγωγού αερίου, cm.
r0 – πυκνότητα αερίου υπό κανονικές συνθήκες, kg/m3.
Q0 – κατανάλωση αερίου, m3/h, υπό κανονικές συνθήκες.
Για εξωτερικούς υπέργειους και εσωτερικούς αγωγούς αερίου, το εκτιμώμενο μήκος των αγωγών αερίου καθορίζεται από τον τύπο
όπου l1 είναι το πραγματικό μήκος του αγωγού αερίου, m;
Sx είναι το άθροισμα των συντελεστών των τοπικών αντιστάσεων του τμήματος του αγωγού αερίου.
Κατά την εκτέλεση ενός υδραυλικού υπολογισμού των αγωγών αερίου, η υπολογισμένη εσωτερική διάμετρος του αγωγού αερίου θα πρέπει να προσδιορίζεται προκαταρκτικά από τον τύπο
όπου dp είναι η υπολογισμένη διάμετρος, cm.
A, B, t, t1 - συντελεστές που καθορίζονται ανάλογα με την κατηγορία του δικτύου (με πίεση) και το υλικό του αγωγού αερίου.
Q0 είναι ο υπολογισμένος ρυθμός ροής αερίου, m3/h, υπό κανονικές συνθήκες.
DPr - ειδική απώλεια πίεσης, MPa / m, που προσδιορίζεται από τον τύπο
όπου DPdop – επιτρεπόμενη απώλεια πίεσης, MPa/m;
L είναι η απόσταση από το πιο απομακρυσμένο σημείο, m.
όπου Р0 = 0,101325 MPa;
Pt - μέση πίεση αερίου (απόλυτη) στο δίκτυο, MPa.
όπου Pn, Pk είναι η αρχική και η τελική πίεση στο δίκτυο, αντίστοιχα, MPa.
Δεχόμαστε ένα αδιέξοδο σύστημα παροχής φυσικού αερίου. Πραγματοποιούμε την ιχνηλάτηση του διακαταστατικού αγωγού φυσικού αερίου υψηλής πίεσης. Χωρίζουμε το δίκτυο σε ξεχωριστά τμήματα. Το σχέδιο σχεδιασμού του αγωγού αερίου intershop φαίνεται στο σχήμα 1.1.
Προσδιορίζουμε τις ειδικές απώλειες πίεσης για αγωγούς αερίου intershop:
Προσδιορίζουμε προκαταρκτικά την υπολογισμένη εσωτερική διάμετρο στα τμήματα του δικτύου:
Συσκευές ανταλλαγής θερμότητας
Η αποτελεσματική χρήση της θερμότητας σε περιστροφικούς κλιβάνους είναι δυνατή μόνο κατά την εγκατάσταση συστήματος εναλλάκτη θερμότητας σε φούρνο και φούρνο. Εναλλάκτες θερμότητας εντός φούρνου.
σύστημα πρόσοψης
Προκειμένου να δώσει στο ανακατασκευασμένο κτίριο μια σύγχρονη αρχιτεκτονική εμφάνιση και να αυξήσει ριζικά το επίπεδο θερμικής προστασίας των εξωτερικών τοίχων, το σύστημα των «φλεβών.
techno house
Αυτό το στυλ, που προέκυψε στη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα, ως ένα είδος ειρωνικής απάντησης στις φωτεινές προοπτικές για εκβιομηχάνιση και την κυριαρχία της τεχνολογικής προόδου, διακηρύχθηκε στην αρχή του.
Πώς να εργαστείτε στο EXCEL
Η χρήση υπολογιστικών φύλλων Excel είναι πολύ βολική, καθώς τα αποτελέσματα του υδραυλικού υπολογισμού μειώνονται πάντα σε μορφή πίνακα. Αρκεί να προσδιορίσετε τη σειρά των ενεργειών και να προετοιμάσετε ακριβείς τύπους.
Εισαγωγή αρχικών δεδομένων
Επιλέγεται ένα κελί και εισάγεται μια τιμή. Όλες οι άλλες πληροφορίες λαμβάνονται απλώς υπόψη.
- η τιμή D15 υπολογίζεται εκ νέου σε λίτρα, επομένως είναι ευκολότερο να αντιληφθεί κανείς τον ρυθμό ροής.
- κελί D16 - προσθέστε μορφοποίηση σύμφωνα με την συνθήκη: "Εάν το v δεν πέφτει στην περιοχή των 0,25 ... 1,5 m / s, τότε το φόντο του κελιού είναι κόκκινο / η γραμματοσειρά είναι λευκή."
Για αγωγούς με διαφορά ύψους μεταξύ εισόδου και εξόδου, στα αποτελέσματα προστίθεται στατική πίεση: 1 kg / cm2 ανά 10 m.
Καταχώρηση αποτελεσμάτων
Ο συνδυασμός χρωμάτων του συγγραφέα φέρει ένα λειτουργικό φορτίο:
- Τα ανοιχτά τιρκουάζ κελιά περιέχουν τα αρχικά δεδομένα - μπορούν να αλλάξουν.
- Τα ανοιχτά πράσινα κελιά είναι σταθερές εισόδου ή δεδομένα που υπόκεινται ελάχιστα σε αλλαγές.
- Τα κίτρινα κελιά είναι βοηθητικοί προκαταρκτικοί υπολογισμοί.
- Τα ανοιχτά κίτρινα κελιά είναι τα αποτελέσματα των υπολογισμών.
- Γραμματοσειρές:
- μπλε - αρχικά δεδομένα.
- μαύρο - ενδιάμεσα/μη κύρια αποτελέσματα.
- κόκκινο - τα κύρια και τελικά αποτελέσματα του υδραυλικού υπολογισμού.
Αποτελέσματα στο υπολογιστικό φύλλο του Excel
Παράδειγμα από τον Alexander Vorobyov
Ένα παράδειγμα απλού υδραυλικού υπολογισμού στο Excel για ένα οριζόντιο τμήμα αγωγού.
- μήκος σωλήνα 100 μέτρα?
- ø108 mm;
- πάχος τοιχώματος 4 mm.
Πίνακας αποτελεσμάτων υπολογισμού τοπικών αντιστάσεων
Περιπλέκοντας τους υπολογισμούς βήμα προς βήμα στο Excel, θα κατακτήσετε καλύτερα τη θεωρία και θα εξοικονομήσετε εν μέρει τις εργασίες σχεδιασμού. Χάρη σε μια ικανή προσέγγιση, το σύστημα θέρμανσης σας θα γίνει το βέλτιστο όσον αφορά το κόστος και τη μεταφορά θερμότητας.
