CÁLCULO HIDRÁULICO DE REDES DE CALOR

La pregunta real es qué diámetro de tubería aplicar

El diagrama esquemático de la ruta del condensado de vapor se ve así. La planta de calderas está en funcionamiento, lo que produce vapor de un determinado parámetro en una cierta cantidad. Luego, la válvula de vapor principal se abre y el vapor ingresa al sistema de condensado de vapor, moviéndose hacia los consumidores. Y luego surge la pregunta real, ¿qué diámetro de tubería se debe usar?

Si toma una tubería de un diámetro demasiado grande, esto amenaza:

  1. Aumentar el costo de la instalación.
  2. Gran pérdida de calor al medio ambiente.
  3. Una gran cantidad de condensado y, por lo tanto, una gran cantidad de bolsas de condensado, trampas de vapor, válvulas, etc.

Si toma una tubería de diámetro demasiado pequeño, esto amenaza:

  1. Pérdida de presión por debajo del diseño
  2. Aumento de la velocidad del vapor, ruido en la línea de vapor
  3. Desgaste por erosión, reemplazo de equipos más frecuente debido al golpe de ariete

Cálculo del diámetro de la tubería de vapor.

Hay dos métodos para elegir el diámetro de la línea de vapor: el primero es el método de caída de presión y el segundo es el más simple que usamos la mayoría de nosotros: el método de velocidad.

Para que no pierdas el tiempo buscando una tabla para calcular el método de la velocidad, hemos publicado esta información en esta página para tu comodidad. Las recomendaciones publicadas se toman del catálogo del fabricante de válvulas para tuberías industriales ADL.

Capacidad de la tubería de alcantarillado

La capacidad de la tubería de alcantarillado es un parámetro importante que depende del tipo de tubería (con o sin presión). La fórmula de cálculo se basa en las leyes de la hidráulica. Además del laborioso cálculo, se utilizan tablas para determinar la capacidad del alcantarillado.

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Fórmula de cálculo hidráulico

Para el cálculo hidráulico del alcantarillado, se requiere determinar las incógnitas:

  1. diámetro de tubería Du;
  2. velocidad de flujo promedio v;
  3. pendiente hidráulica l;
  4. grado de llenado h / Du (en los cálculos, se repelen del radio hidráulico, que está asociado con este valor).
Tabla 3
DN, mm h/DN Velocidad de autolimpieza, m/s
150-250 0,6 0,7
300-400 0,7 0,8
450-500 0,75 0,9
600-800 0,75 0,1
900+ 0,8 1,15

Además, existe un valor normalizado para la pendiente mínima para tuberías de pequeño diámetro: 150 mm

(i=0,008) y 200 (i=0,007) mm.

La fórmula para la tasa de flujo volumétrico de un líquido se ve así:

q=a·v,

donde a es el área libre del flujo,

v es la velocidad del flujo, m/s.

La velocidad se calcula con la fórmula:

v=C√R*i,

donde R es el radio hidráulico;

C es el coeficiente de humectación;

yo - pendiente.

De esto podemos derivar la fórmula para la pendiente hidráulica:

i=v2/C2*R

Según él, este parámetro se determina si es necesario el cálculo.

C=(1/n)*R1/6,

donde n es el factor de rugosidad, que varía de 0,012 a 0,015 según el material de la tubería.

El radio hidráulico se considera igual al radio habitual, pero solo cuando la tubería está completamente llena. En otros casos, utilice la fórmula:

R=A/P

donde A es el área del flujo transversal del fluido,

P es el perímetro mojado, o la longitud transversal de la superficie interior de la tubería que toca el líquido.

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Tablas de capacidad para tuberías de alcantarillado sin presión

La tabla tiene en cuenta todos los parámetros utilizados para realizar el cálculo hidráulico. Los datos se seleccionan de acuerdo con el valor del diámetro de la tubería y se sustituyen en la fórmula. Aquí, ya se calculó el caudal volumétrico q del líquido que pasa a través de la sección de la tubería, que puede tomarse como el rendimiento de la tubería.

Además, hay tablas de Lukin más detalladas que contienen valores de rendimiento listos para usar para tuberías de diferentes diámetros de 50 a 2000 mm.

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Tablas de capacidad para sistemas de alcantarillado presurizado

En las tablas de capacidad para tuberías de presión de alcantarillado, los valores dependen del grado máximo de llenado y del caudal medio estimado de las aguas residuales.

Tabla 4. Cálculo del caudal de aguas residuales, litros por segundo
Diámetro, mm Relleno Aceptable (pendiente óptima) La velocidad de movimiento de las aguas residuales en la tubería, m / s Consumo, l/s
100 0,6 0,02 0,94 4,6
125 0,6 0,016 0,97 7,5
150 0,6 0,013 1,00 11,1
200 0,6 0,01 1,05 20,7
250 0,6 0,008 1,09 33,6
300 0,7 0,0067 1,18 62,1
350 0,7 0,0057 1,21 86,7
400 0,7 0,0050 1,23 115,9
450 0,7 0,0044 1,26 149,4
500 0,7 0,0040 1,28 187,9
600 0,7 0,0033 1,32 278,6
800 0,7 0,0025 1,38 520,0
1000 0,7 0,0020 1,43 842,0
1200 0,7 0,00176 1,48 1250,0

Correspondencia del diámetro de las tuberías al volumen del portador.

El agua se utiliza como portador de calor en la mayoría de los sistemas de calefacción. Se calienta con una caldera central. La fuente de energía es gas, electricidad, líquidos inflamables o combustibles sólidos. Este nodo es el corazón del sistema de calefacción. La unidad de calefacción, las líneas, el estreñimiento y los radiadores que liberan calor forman un esquema complejo en el que cada elemento debe ser verificado escrupulosamente. Pronosticar los costos de energía y la potencia requerida de la caldera, calcular la tubería de calefacción, elegir el portador y el tipo de combustible optimizan los costos durante la construcción y operación. La previsión inicial asegurará contra reparaciones tempranas y la necesidad de refinar el sistema principal de calefacción que ya se ha puesto en funcionamiento.

CÁLCULO HIDRÁULICO DE REDES DE CALOREl dispositivo de un sistema de calefacción autónomo.

El cálculo de tuberías para calentar una casa privada puede ser ordenado por profesionales que confían en la experiencia. Las "calculadoras" de plomería ayudan a mostrar indicadores por sí mismas: los programas que calculan tuberías para calefacción se ofrecen en los sitios web de fabricantes y tiendas. Las calculadoras contienen indicadores promedio de radiadores y tuberías típicos: el propietario debe especificar el metraje, la altura del techo y el tipo de edificio, de modo que el sistema calcule los registros a partir de tuberías lisas para la capacidad de calefacción o caldera. Falta de calculadoras en preconfiguración para las necesidades de un servicio en particular. Es poco probable que los propietarios del portal coloquen un programa que recomiende los productos de la competencia, incluso si el cálculo de la sección de la tubería de calefacción se basa en características reales previstas para esto.

Matices al elegir el diámetro de las tuberías del sistema de calefacción.

Descripción de los diámetros de las tuberías.

Al elegir el diámetro de las tuberías de calefacción, es habitual centrarse en las siguientes características:

  1. diámetro interior - el parámetro principal que determina el tamaño de los productos;
  2. diámetro exterior: según este indicador, las tuberías se clasifican:
  • pequeño diámetro - de 5 a 102 mm;
  • medio - de 102 a 406 mm;
  • grande - más de 406 mm.
  1. diámetro condicional - el valor del diámetro, redondeado a números enteros y expresado en pulgadas (por ejemplo, 1 ″, 2 ″, etc.), a veces en fracciones de pulgada (por ejemplo, 3/4 ″).

Diámetro grande o pequeño

Si está interesado en cómo calcular el diámetro de una tubería de calefacción, preste atención a nuestras recomendaciones. Las secciones exterior e interior de la tubería diferirán en una cantidad igual al espesor de la pared de esta tubería.

Además, el grosor varía según el material de fabricación de los productos.

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Gráfico de dependencia del flujo de calor en el diámetro exterior de la tubería de calefacción.

Los profesionales creen que al instalar un sistema de calefacción forzada, el diámetro de las tuberías debe ser lo más pequeño posible. Y esto no es casualidad:

  1. cuanto menor sea el diámetro de las tuberías de plástico para el sistema de calefacción, menor será la cantidad de refrigerante que debe calentarse (ahorro de tiempo para la calefacción y dinero para los portadores de energía);
  2. con una disminución en la sección transversal de las tuberías, la velocidad de movimiento del agua en el sistema disminuye;
  3. las tuberías de pequeño diámetro son más fáciles de instalar;
  4. Las tuberías de tuberías de diámetros pequeños son más rentables.

Sin embargo, esto no significa que, contrariamente al diseño del sistema de calefacción, sea necesario comprar tuberías con un diámetro menor que el obtenido en el cálculo. Si las tuberías son demasiado pequeñas, el sistema será ruidoso e ineficiente.

Hay valores específicos que describen la velocidad ideal del refrigerante en el sistema de calefacción: este es un intervalo de 0,3 a 0,7 m / s. Te recomendamos que los mires.

Evaluación práctica del tamaño requerido de la tubería de la tubería, tubería de vapor de acuerdo con el caudal y la presión del vapor saturado en el rango de 0,4-14 bar de presión del instrumento y DN15-300 mm. Mesa.

  1. En general, una velocidad tranquila (bastante suficiente) para vapor saturado es de 25 m/s. Las velocidades de vapor máximas permitidas del proyecto dpva.ru
  2. La tabla es prácticamente adecuada para todas las cédulas de tubería, pero no todas las cédulas de tubería son adecuadas para vapor. En general, el vapor es un entorno de trabajo bastante desagradable, pero en la mayoría de los casos se utilizan tuberías ordinarias de acero al carbono, aunque también se suele utilizar acero inoxidable. Descripción general de las designaciones de acero del proyecto dpva.ru Descripción general de los estándares de tuberías de acero del proyecto dpva.ru.
Consumo de vapor saturado (kg/h Otras unidades de medida del proyecto dpva.ru)
Presión del instrumento (bar) Velocidad del vapor (m/s) Diámetro de tubería condicional (nominal) mm
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300
0.4 15 7 14 24 37 52 99 145 213 394 648 917 1606 2590 3680
25 10 25 40 62 92 162 265 384 675 972 1457 2806 4101 5936
40 17 35 64 102 142 265 403 576 1037 1670 2303 4318 6909 9500
0.7 15 7 16 25 40 59 109 166 250 431 680 1006 1708 2791 3852
25 12 25 45 72 100 182 287 430 716 1145 1575 2816 4629 6204
40 18 37 68 106 167 298 428 630 1108 1715 2417 4532 7251 10323
1 15 8 17 29 43 65 112 182 260 470 694 1020 1864 2814 4045
25 12 26 48 72 100 193 300 445 730 1160 1660 3099 4869 6751
40 19 39 71 112 172 311 465 640 1150 1800 2500 4815 7333 10370
2 15 12 25 45 70 100 182 280 410 715 1125 1580 2814 4545 6277
25 19 43 70 112 162 195 428 656 1215 1755 2520 4815 7425 10575
40 30 64 115 178 275 475 745 1010 1895 2925 4175 7678 11997 16796
3 15 16 37 60 93 127 245 385 535 925 1505 2040 3983 6217 8743
25 26 56 100 152 225 425 632 910 1580 2480 3440 6779 10269 14316
40 41 87 157 250 357 595 1025 1460 2540 4050 5940 10479 16470 22950
4 15 19 42 70 108 156 281 432 635 1166 1685 2460 4618 7121 10358
25 30 63 115 180 270 450 742 1080 1980 2925 4225 7866 12225 17304
40 49 116 197 295 456 796 1247 1825 3120 4940 7050 12661 1963 27816
Consumo de vapor saturado (kg/h Otras unidades de medida del proyecto dpva.ru)
Presión del instrumento (bar) Velocidad del vapor (m/s) Diámetro de tubería condicional (nominal) mm
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300
5 15 22 49 87 128 187 352 526 770 1295 2105 2835 5548 8586 11947
25 36 81 135 211 308 548 885 1265 2110 3540 5150 8865 14268 20051
40 59 131 225 338 495 855 1350 1890 3510 5400 7870 13761 23205 32244
6 15 26 59 105 153 225 425 632 925 1555 2525 3400 6654 10297 14328
25 43 97 162 253 370 658 1065 1520 2530 4250 6175 10629 17108 24042
40 71 157 270 405 595 1025 1620 2270 4210 6475 9445 16515 27849 38697
7 15 29 63 110 165 260 445 705 952 1815 2765 3990 7390 12015 16096
25 49 114 190 288 450 785 1205 1750 3025 4815 6900 12288 19377 27080
40 76 177 303 455 690 1210 1865 2520 4585 7560 10880 19141 30978 43470
8 15 32 70 126 190 285 475 800 1125 1990 3025 4540 8042 12625 17728
25 54 122 205 320 465 810 1260 1870 3240 5220 7120 13140 21600 33210
40 84 192 327 510 730 1370 2065 3120 5135 8395 12470 21247 33669 46858
10 15 41 95 155 250 372 626 1012 1465 2495 3995 5860 9994 16172 22713
25 66 145 257 405 562 990 1530 2205 3825 6295 8995 15966 25860 35890
40 104 216 408 615 910 1635 2545 3600 6230 9880 14390 26621 41011 57560
14 15 50 121 205 310 465 810 1270 1870 3220 5215 7390 12921 20538 29016
25 85 195 331 520 740 1375 2080 3120 5200 8500 12560 21720 34139 47128
40 126 305 555 825 1210 2195 3425 4735 8510 13050 18630 35548 54883 76534

Selección del diámetro de la línea de vapor

15 de diciembre de 2018

La pregunta real es, ¿qué diámetro de tubería se debe usar?

El diagrama esquemático de la ruta del condensado de vapor se ve así. La planta de calderas está en funcionamiento, lo que produce vapor de un determinado parámetro en una cierta cantidad. Luego, la válvula de vapor principal se abre y el vapor ingresa al sistema de condensado de vapor, moviéndose hacia los consumidores. Y luego surge la pregunta real, ¿qué diámetro de tubería se debe usar?

Si toma una tubería de un diámetro demasiado grande, esto amenaza:

  1. Aumentar el costo de la instalación.
  2. Gran pérdida de calor al medio ambiente.
  3. Una gran cantidad de condensado y, por lo tanto, una gran cantidad de bolsas de condensado, trampas de vapor, válvulas, etc.

Si toma una tubería de diámetro demasiado pequeño, esto amenaza:

  1. Pérdida de presión por debajo del diseño
  2. Aumento de la velocidad del vapor, ruido en la línea de vapor
  3. Desgaste por erosión, reemplazo de equipos más frecuente debido al golpe de ariete

Cálculo del diámetro de la tubería de vapor.

Hay dos métodos para elegir el diámetro de la línea de vapor: el primero es el método de caída de presión y el segundo es el más simple que usamos la mayoría de nosotros: el método de velocidad.

Para que no pierdas el tiempo buscando una tabla para calcular el método de la velocidad, hemos publicado esta información en esta página para tu comodidad. Las recomendaciones publicadas se toman del catálogo del fabricante de válvulas para tuberías industriales ADL.

Recomendaciones para la instalación de bolsas de drenaje

Las cargas iniciales en la tubería de vapor son muy altas, ya que el vapor caliente ingresa a la tubería fría y sin calentar y el vapor comienza a condensarse activamente. De acuerdo con SNiP 2.04.07-86 * Cláusula 7.26, se requiere hacer bolsillos de drenaje en secciones rectas de tuberías de vapor cada 400-500 m y cada 200-300 m con una pendiente contraria, se debe proporcionar drenaje de tuberías de vapor.

Diferentes fabricantes de accesorios para tuberías dan sus recomendaciones sobre el intervalo de instalación de las trampas de vapor. El fabricante ruso ADL, basado en sus muchos años de experiencia, recomienda la producción de bolsas de drenaje con la instalación de trampas de vapor Stimax cada 30-50 m con tuberías largas. Para líneas cortas, las recomendaciones de ADL no difieren de SNiP 2.04.07-86.

¿Por qué es necesario eliminar el condensado de la línea de vapor?

Cuando se suministra vapor, desarrolla velocidades muy altas y conduce la película de condensado que se forma en la parte inferior de la tubería a través de la tubería de vapor a una velocidad de 60 m/s y superior, formando ondas de condensado en forma de peine que pueden bloquear toda la tubería. sección. El vapor impulsa todo este condensado, chocando contra todos los obstáculos a su paso: racores, filtros, válvulas de control, válvulas. Por supuesto, para la tubería en sí, sin mencionar el equipo, será un fuerte golpe de ariete.

¿Cuál será la conclusión?

  1. Con la mayor frecuencia posible, realice bolsas de drenaje con la instalación de trampas de vapor.
  2. Instalación de filtros en un plano horizontal, tapa de drenaje hacia abajo para evitar una bolsa de condensación
  3. Producir correctamente constricciones concéntricas, evitando bolsas de condensación
  4. Observe la pendiente para el drenaje por gravedad del condensado en bolsas de drenaje
  5. Instalación de válvulas en lugar de válvulas de bola
  • Válvulas de compuerta de cuña de goma KR 11|12|15|20
  • Filtro de malla serie IS17
  • Estaciones de bombeo serie "Granflow" UNV DPV
  • Válvula de retención serie RD30
  • Filtros serie IS 15|16|40|17
  • Válvula de derivación "Granreg" CAT32
  • Bomba de circulación "Granpump" serie R
  • Válvulas de retención "Granlock" CVS25
  • Válvulas de bola de acero BIVAL
  • Filtro de malla serie IS30
  • equipo de vapor
  • Bombas de circulación serie "Granpump" IPD
  • Regulador de presión "Granreg" CAT41
  • Válvulas de seguridad Pregran KPP 096|095|097|496|095|495
  • Válvula de derivación "Granreg" CAT82
  • Válvulas de bola de acero BIVAL KSHT con reductor
  • Reguladores de presión "Granreg" CAT
  • Estaciones de bombeo "Granflow" serie UNV sobre bombas MHC y ZM
  • Válvula de compuerta Granar serie KR15 con certificado de incendios
  • Válvula de retención CVS16
  • Válvula de derivación "Granreg" CAT871
  • Estaciones de bombas dosificadoras — DOZOFLOW
  • Válvula de retención CVS40
  • Válvula de compuerta "Granar" serie KR17 certificación según formulario FM Global
  • Granlock CVT16
  • Bombas de circulación "Granpump" serie IP
  • Regulador de presión “después de sí mismo “Granreg” CAT160|CAT80| CAT30| CAT41
  • Bombas monobloque en acero inoxidable serie MHC 50|65|80|100
  • Válvula de compuerta "Granar" serie KR16 certificación según formulario FM Global
  • Válvula de retención serie RD50
  • Trampas de vapor Stimaks А11|A31|HB11|AC11
  • Válvula de retención serie RD18
  • Válvulas de bola de acero Bival KShG
  • Válvulas de mariposa Granval ZPVS|ZPVL|ZPTS|ZPSS
  • Estaciones de bombeo de emergencia
  • ← Ahorro de agua
  • Influencia del aire y los gases en la transferencia de calor →

Electricidad

Plomería

Calefacción