CÁLCULO HIDRÁULICO DE REDES DE CALOR

A questão real é qual diâmetro da tubulação aplicar

O diagrama esquemático do caminho do condensado de vapor se parece com isso. A planta da caldeira está operando, o que produz vapor de um determinado parâmetro em uma determinada quantidade. Em seguida, a válvula principal de vapor se abre e o vapor entra no sistema de condensado de vapor, movendo-se em direção aos consumidores. E então surge a pergunta real: qual diâmetro do duto deve ser usado?

Se você pegar um tubo de diâmetro muito grande, isso ameaça:

  1. Aumentando o custo de instalação
  2. Grande perda de calor para o ambiente
  3. Uma grande quantidade de condensado e, portanto, um grande número de bolsas de condensado, purgadores de vapor, válvulas, etc.

Se você pegar um tubo de diâmetro muito pequeno, isso ameaça:

  1. Perda de pressão abaixo do projeto
  2. Maior velocidade do vapor, ruído na linha de vapor
  3. Desgaste erosivo, substituição de equipamento mais frequente devido a golpe de aríete

Cálculo do diâmetro da tubulação de vapor

Existem dois métodos para escolher o diâmetro da linha de vapor: o primeiro é o método da queda de pressão e o segundo é o mais simples que a maioria de nós usa - o método da velocidade.

Para que você não perca seu tempo procurando uma tabela para calcular o método de velocidade, publicamos esta informação nesta página para sua conveniência. As recomendações publicadas são retiradas do catálogo do fabricante de válvulas de tubulação industrial ADL.

Capacidade da tubulação de esgoto

A capacidade da tubulação de esgoto é um parâmetro importante que depende do tipo de tubulação (pressão ou não pressão). A fórmula de cálculo é baseada nas leis da hidráulica. Além do cálculo trabalhoso, são usadas tabelas para determinar a capacidade do esgoto.

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Fórmula de Cálculo Hidráulico

Para o cálculo hidráulico do esgoto, é necessário determinar as incógnitas:

  1. diâmetro da tubulação Du;
  2. velocidade de fluxo média v;
  3. inclinação hidráulica l;
  4. grau de enchimento h / Du (nos cálculos, eles são repelidos do raio hidráulico, que está associado a esse valor).
Tabela 3
DN, mm h/DN Velocidade de autolimpeza, 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

Além disso, há um valor normalizado para a inclinação mínima para tubos de pequeno diâmetro: 150 mm

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

A fórmula para a vazão volumétrica de um líquido é assim:

q=a·v,

onde a é a área livre do escoamento,

v é a velocidade do fluxo, m/s.

A velocidade é calculada pela fórmula:

v=C√R*i,

onde R é o raio hidráulico;

C é o coeficiente de molhabilidade;

e - inclinação.

A partir disso, podemos derivar a fórmula para a inclinação hidráulica:

i=v2/C2*R

De acordo com ele, esse parâmetro é determinado se o cálculo for necessário.

С=(1/n)*R1/6,

onde n é o fator de rugosidade, variando de 0,012 a 0,015 dependendo do material do tubo.

O raio hidráulico é considerado igual ao raio usual, mas somente quando o tubo está completamente cheio. Em outros casos, use a fórmula:

R=A/P

onde A é a área do fluxo de fluido transversal,

P é o perímetro molhado, ou o comprimento transversal da superfície interna do tubo que toca o líquido.

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Tabelas de capacidade para tubos de esgoto sem pressão

A tabela leva em consideração todos os parâmetros usados ​​para realizar o cálculo hidráulico. Os dados são selecionados de acordo com o valor do diâmetro do tubo e substituídos na fórmula. Aqui, a vazão volumétrica q do líquido que passa pela seção do tubo já foi calculada, que pode ser tomada como a vazão da tubulação.

Além disso, existem tabelas Lukin mais detalhadas contendo valores de vazão prontos para tubos de diferentes diâmetros de 50 a 2000 mm.

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Tabelas de capacidade para sistemas de esgoto pressurizado

Nas tabelas de capacidade para tubos de pressão de esgoto, os valores dependem do grau máximo de enchimento e da vazão média estimada das águas residuais.

Tabela 4. Cálculo do fluxo de águas residuais, litros por segundo
Diâmetro, mm Enchimento Aceitável (inclinação ideal) A velocidade de movimento das águas residuais no tubo, 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

Correspondência do diâmetro dos tubos com o volume do transportador

A água é usada como transportador de calor na maioria dos sistemas de aquecimento. É aquecido por uma caldeira central. A fonte de energia é gás, eletricidade, líquidos inflamáveis ​​ou combustíveis sólidos. Este nó é o coração do sistema de aquecimento. A unidade de aquecimento, tubulações, constipação e radiadores de liberação de calor formam um esquema complexo no qual cada elemento deve ser verificado escrupulosamente. Prever os custos de energia e a potência necessária da caldeira, calcular o tubo de aquecimento, escolher o transportador e o tipo de combustível otimizam os custos durante a construção e operação. A previsão inicial garantirá os reparos antecipados e a necessidade de refinar a rede de aquecimento que já foi colocada em operação.

CÁLCULO HIDRÁULICO DE REDES DE CALORO dispositivo de um sistema de aquecimento autônomo

O cálculo de tubos para aquecimento de uma casa particular pode ser encomendado por profissionais, confiando na experiência. As "calculadoras" de encanamento ajudam a exibir indicadores por conta própria: programas que calculam tubos para aquecimento são oferecidos nos sites de fabricantes e lojas. As calculadoras contêm indicadores médios de radiadores e tubos típicos: o proprietário precisa especificar a metragem, a altura do teto e o tipo de construção, para que o próprio sistema calcule os registros a partir de tubos lisos para aquecimento ou capacidade da caldeira. Falta de calculadoras em pré-configuração para as necessidades de um determinado serviço. É improvável que os proprietários do portal coloquem um programa que recomende os produtos dos concorrentes, mesmo que o cálculo da seção do tubo de aquecimento seja baseado nas características reais fornecidas para isso.

Nuances ao escolher o diâmetro dos tubos do sistema de aquecimento

Descrição dos diâmetros dos tubos

Ao escolher o diâmetro dos tubos de aquecimento, costuma-se focar nas seguintes características:

  1. diâmetro interno - o principal parâmetro que determina o tamanho dos produtos;
  2. diâmetro externo - dependendo deste indicador, os tubos são classificados:
  • pequeno diâmetro - de 5 a 102 mm;
  • médio - de 102 a 406 mm;
  • grande - mais de 406 mm.
  1. diâmetro condicional - o valor do diâmetro, arredondado para números inteiros e expresso em polegadas (por exemplo, 1 ″, 2 ″, etc.), às vezes em frações de polegada (por exemplo, 3/4 ″).

Diâmetro grande ou pequeno

Se você estiver interessado em como calcular o diâmetro de um tubo de aquecimento, preste atenção às nossas recomendações. As seções externa e interna do tubo serão diferentes em uma quantidade igual à espessura da parede deste tubo

Além disso, a espessura varia de acordo com o material de fabricação dos produtos.

CÁLCULO HIDRÁULICO DE REDES DE CALOR

Gráfico de dependência do fluxo de calor no diâmetro externo do tubo de aquecimento

Os profissionais acreditam que, ao instalar um sistema de aquecimento forçado, o diâmetro dos tubos deve ser o menor possível. E isso não é por acaso:

  1. quanto menor o diâmetro dos tubos de plástico para o sistema de aquecimento, menor a quantidade de refrigerante que precisa ser aquecida (economizando tempo de aquecimento e dinheiro para transportadores de energia);
  2. com uma diminuição na seção transversal dos tubos, a velocidade do movimento da água no sistema diminui;
  3. tubos de pequeno diâmetro são mais fáceis de instalar;
  4. tubulações de tubos de pequeno diâmetro são mais econômicas.

No entanto, isso não significa que, ao contrário do projeto do sistema de aquecimento, seja necessário adquirir tubos com diâmetro menor que o obtido no cálculo. Se os tubos forem muito pequenos, isso tornará o sistema barulhento e ineficiente.

Existem valores específicos que descrevem a velocidade ideal do refrigerante no sistema de aquecimento - este é um intervalo de 0,3 a 0,7 m / s. Aconselhamo-lo a procurá-los.

Avaliação prática do tamanho necessário da tubulação da tubulação, tubulação de vapor de acordo com a vazão e a pressão do vapor saturado na faixa de pressão do instrumento de 0,4-14 bar e DN15-300 mm. Mesa.

  1. Em geral, uma velocidade calma (bastante suficiente) para vapor saturado é de 25 m/s. As velocidades máximas de vapor permitidas do projeto dpva.ru
  2. A tabela é praticamente adequada para todos os esquemas de tubagem, mas nem todos os esquemas de tubagem são adequados para vapor. Em geral, o vapor é um ambiente de trabalho bastante desagradável, mas tubos de aço carbono comuns são usados ​​​​na maioria dos casos, embora o aço inoxidável também seja usado com frequência. Visão geral das designações de aço do projeto dpva.ru Visão geral dos padrões de tubos de aço do projeto dpva.ru.
Consumo de vapor saturado (kg/h Outras unidades de medida do projeto dpva.ru)
Pressão do instrumento (bar) Velocidade do vapor (m/s) Diâmetro do tubo 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 Outras unidades de medida do projeto dpva.ru)
Pressão do instrumento (bar) Velocidade do vapor (m/s) Diâmetro do tubo 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

Seleção do diâmetro da linha de vapor

15 de dezembro de 2018

A questão real é: qual diâmetro da tubulação deve ser usado?

O diagrama esquemático do caminho do condensado de vapor se parece com isso. A planta da caldeira está operando, o que produz vapor de um determinado parâmetro em uma determinada quantidade. Em seguida, a válvula principal de vapor se abre e o vapor entra no sistema de condensado de vapor, movendo-se em direção aos consumidores. E então surge a pergunta real: qual diâmetro do duto deve ser usado?

Se você pegar um tubo de diâmetro muito grande, isso ameaça:

  1. Aumentando o custo de instalação
  2. Grande perda de calor para o ambiente
  3. Uma grande quantidade de condensado e, portanto, um grande número de bolsas de condensado, purgadores de vapor, válvulas, etc.

Se você pegar um tubo de diâmetro muito pequeno, isso ameaça:

  1. Perda de pressão abaixo do projeto
  2. Maior velocidade do vapor, ruído na linha de vapor
  3. Desgaste erosivo, substituição de equipamento mais frequente devido a golpe de aríete

Cálculo do diâmetro da tubulação de vapor

Existem dois métodos para escolher o diâmetro da linha de vapor: o primeiro é o método da queda de pressão e o segundo é o mais simples que a maioria de nós usa - o método da velocidade.

Para que você não perca seu tempo procurando uma tabela para calcular o método de velocidade, publicamos esta informação nesta página para sua conveniência. As recomendações publicadas são retiradas do catálogo do fabricante de válvulas de tubulação industrial ADL.

Recomendações para a instalação de bolsas de drenagem

As cargas de partida na tubulação de vapor são muito altas, pois o vapor quente entra na tubulação fria e não aquecida e o vapor começa a condensar ativamente. De acordo com SNiP 2.04.07-86 * Cláusula 7.26, é necessário fazer bolsões de drenagem em seções retas de tubulações de vapor a cada 400-500 me a cada 200-300 m com contra-inclinação, deve ser fornecida drenagem de tubulações de vapor.

Diferentes fabricantes de acessórios para tubos dão suas recomendações sobre o intervalo de instalação dos purgadores de vapor. O fabricante russo ADL, com base em seus muitos anos de experiência, recomenda a produção de bolsões de drenagem com a instalação de purgadores de vapor Stimax a cada 30-50m com longas linhas de tubulação. Para linhas curtas, as recomendações ADL não diferem do SNiP 2.04.07-86.

Por que o condensado precisa ser removido da linha de vapor?

Quando o vapor é fornecido, ele desenvolve velocidades muito altas e conduz o filme de condensado que se forma na parte inferior do tubo através da tubulação de vapor a uma velocidade de 60 m / s e superior, formando ondas de condensado em forma de pente que podem bloquear todo o tubo seção. O vapor conduz todo esse condensado, colidindo com todos os obstáculos em seu caminho: conexões, filtros, válvulas de controle, válvulas. É claro que, para o próprio gasoduto, sem mencionar o equipamento, será um forte golpe de aríete.

Qual será a conclusão?

  1. Sempre que possível, realize bolsões de drenagem com a instalação de purgadores de vapor.
  2. Instalação de filtros em um plano horizontal, tampa de drenagem para baixo para evitar uma bolsa de condensado
  3. Produz constrições concêntricas adequadamente, evitando bolsões de condensado
  4. Observe a inclinação para a drenagem por gravidade do condensado em bolsões de drenagem
  5. Instalação de válvulas em vez de válvulas de esfera
  • KR 11|12|15|20 válvulas de cunha de borracha
  • Filtro de malha série IS17
  • Estações de bombagem série "Granflow" UNV DPV
  • Válvula de retenção série RD30
  • Série de filtros IS 15|16|40|17
  • Válvula de desvio "Granreg" CAT32
  • Bomba de circulação "Granpump" série R
  • Válvulas de retenção "Granlock" CVS25
  • Válvulas de esfera em aço BIVAL
  • Filtro de malha série IS30
  • Equipamento a vapor
  • Bombas de circulação "Granpump" série IPD
  • Regulador de pressão "Granreg" CAT41
  • Válvulas de segurança Pregran KPP 096|095|097|496|095|495
  • Válvula de desvio "Granreg" CAT82
  • Válvulas de esfera de aço BIVAL KSHT com redutor
  • Reguladores de pressão "Granreg" CAT
  • Estações de bombeamento série "Granflow" UNV em bombas MHC e ZM
  • Válvula de gaveta Granar série KR15 com certificado de incêndio
  • Válvula de retenção CVS16
  • Válvula de desvio "Granreg" CAT871
  • Estações de bombas de dosagem — DOZOFLOW
  • Válvula de retenção CVS40
  • Válvula de gaveta Certificação KR17 série "Granar" de acordo com o formulário FM Global
  • Granlock CVT16
  • Bombas de circulação "Granpump" série IP
  • Regulador de pressão “depois de si mesmo “Granreg” CAT160|CAT80| CAT30| CAT41
  • Bombas monobloco de aço inoxidável MHC 50|65|80|100 series
  • Válvula de gaveta Certificação KR16 série "Granar" de acordo com o formulário FM Global
  • Válvula de retenção série RD50
  • Armadilhas de Vapor Stimaks А11|A31|HB11|AC11
  • Válvula de retenção série RD18
  • Válvulas de esfera de aço Bival KShG
  • Válvulas borboleta Granval ZPVS|ZPVL|ZPTS|ZPSS
  • Estações de bombeamento de emergência
  • ← Economia de água
  • Influência do ar e dos gases na transferência de calor →

Eletricidade

Encanamento

Aquecimento