การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวและสองท่อพร้อมสูตร ตาราง และตัวอย่าง
ความคุ้มทุนของความสบายทางความร้อนในบ้านทำให้มั่นใจได้ด้วยการคำนวณระบบไฮดรอลิกส์ การติดตั้งคุณภาพสูง และการทำงานที่เหมาะสม ส่วนประกอบหลักของระบบทำความร้อนคือแหล่งความร้อน (หม้อไอน้ำ) ท่อหลักความร้อน (ท่อ) และอุปกรณ์ถ่ายเทความร้อน (หม้อน้ำ) เพื่อการจ่ายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องรักษาพารามิเตอร์เริ่มต้นของระบบไว้ที่โหลดใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงฤดูกาล
ก่อนเริ่มการคำนวณไฮดรอลิก ให้ดำเนินการ:
- การรวบรวมและประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุเพื่อ:
- กำหนดปริมาณความร้อนที่ต้องการ
- ทางเลือกของรูปแบบการทำความร้อน
- การคำนวณความร้อนของระบบทำความร้อนโดยมีเหตุผล:
- ปริมาณพลังงานความร้อน
- โหลด;
- สูญเสียความร้อน.
หากระบบน้ำร้อนได้รับการยอมรับว่าเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด การคำนวณแบบไฮดรอลิกจะดำเนินการ
ในการคำนวณไฮดรอลิกส์โดยใช้โปรแกรม จำเป็นต้องทำความคุ้นเคยกับทฤษฎีและกฎการต่อต้าน หากสูตรด้านล่างดูเหมือนเข้าใจยาก คุณสามารถเลือกตัวเลือกที่เรานำเสนอในแต่ละโปรแกรมได้
การคำนวณได้ดำเนินการในโปรแกรม Excel ผลลัพธ์ที่ได้สามารถดูได้ที่ส่วนท้ายของคำแนะนำ
การกำหนดจำนวนจุดควบคุมแก๊สของการแตกหักด้วยไฮดรอลิก
จุดควบคุมก๊าซได้รับการออกแบบมาเพื่อลดแรงดันแก๊สและรักษาระดับให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงอัตราการไหล
ด้วยการใช้เชื้อเพลิงก๊าซโดยประมาณโดยประมาณที่ทราบ เขตเมืองจะกำหนดจำนวนการแตกหักของไฮดรอลิก โดยพิจารณาจากประสิทธิภาพการแตกหักของไฮดรอลิกที่เหมาะสมที่สุด (V=1500-2000 m3/ชั่วโมง) ตามสูตร:
น = , (27)
โดยที่ n คือจำนวนการแตกหักของไฮดรอลิก pcs.;
วีR — ปริมาณการใช้ก๊าซโดยประมาณตามเขตเมือง ลบ.ม./ชม.
วีขายส่ง — ผลผลิตที่เหมาะสมของการแตกหักของไฮดรอลิก m3/ชั่วโมง;
n=586.751/1950=3.008 ชิ้น
หลังจากกำหนดจำนวนสถานีพร่าพรายไฮดรอลิกแล้ว ตำแหน่งของพวกเขาจะถูกวางแผนในแผนผังทั่วไปของเขตเมืองโดยติดตั้งไว้ที่กึ่งกลางของพื้นที่ที่เป็นแก๊สในอาณาเขตของไตรมาส
ภาพรวมโปรแกรม
เพื่อความสะดวกในการคำนวณจะใช้โปรแกรมคำนวณไฮดรอลิกสำหรับมือสมัครเล่นและมืออาชีพ
ที่นิยมมากที่สุดคือ Excel
คุณสามารถใช้การคำนวณแบบออนไลน์ใน Excel Online, CombiMix 1.0 หรือเครื่องคำนวณไฮดรอลิกแบบออนไลน์ได้ โปรแกรมเครื่องเขียนถูกเลือกโดยคำนึงถึงข้อกำหนดของโครงการ
ปัญหาหลักในการทำงานกับโปรแกรมดังกล่าวคือความไม่รู้พื้นฐานของระบบไฮดรอลิกส์ ในบางส่วนไม่มีการถอดรหัสสูตรไม่พิจารณาคุณสมบัติของการแตกแขนงของไปป์ไลน์และการคำนวณความต้านทานในวงจรที่ซับซ้อน
- HERZ CO. 3.5 - ทำการคำนวณตามวิธีการสูญเสียแรงดันเชิงเส้นเฉพาะ
- DanfossCO และ OvertopCO สามารถนับระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติได้
- "Flow" (Flow) - ให้คุณใช้วิธีการคำนวณโดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิ (การเลื่อน) ที่แปรผันตามตัวยก
คุณควรระบุพารามิเตอร์การป้อนข้อมูลสำหรับอุณหภูมิ - เคลวิน / เซลเซียส
การคำนวณไฮดรอลิกคืออะไร
นี่เป็นขั้นตอนที่สามในกระบวนการสร้างเครือข่ายความร้อน เป็นระบบการคำนวณที่ให้คุณกำหนด:
- เส้นผ่านศูนย์กลางและปริมาณงานของท่อ
- การสูญเสียแรงดันในพื้นที่;
- ความต้องการสมดุลไฮดรอลิก
- การสูญเสียแรงดันทั้งระบบ
- การไหลของน้ำที่เหมาะสม
จากข้อมูลที่ได้รับ การเลือกปั๊มจะดำเนินการ
สำหรับที่อยู่อาศัยตามฤดูกาล ในกรณีที่ไม่มีไฟฟ้า ระบบทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนของสารหล่อเย็นตามธรรมชาติจึงเหมาะสม (ลิงก์สำหรับทบทวน)
วัตถุประสงค์หลักของการคำนวณทางไฮดรอลิกคือเพื่อให้แน่ใจว่าต้นทุนที่คำนวณได้สำหรับองค์ประกอบวงจรตรงกับต้นทุน (การดำเนินงาน) จริง ปริมาณน้ำหล่อเย็นที่เข้าสู่หม้อน้ำควรสร้างสมดุลความร้อนภายในบ้าน โดยคำนึงถึงอุณหภูมิภายนอกและอุณหภูมิที่กำหนดโดยผู้ใช้สำหรับแต่ละห้องตามวัตถุประสงค์การใช้งาน (ชั้นใต้ดิน +5 ห้องนอน +18 เป็นต้น)
งานที่ซับซ้อน - การลดต้นทุน:
- ทุน - การติดตั้งท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและคุณภาพที่เหมาะสม
- การดำเนินงาน:
- การพึ่งพาการใช้พลังงานจากความต้านทานไฮดรอลิกของระบบ
- ความมั่นคงและความน่าเชื่อถือ
- ไร้เสียง
การแทนที่โหมดการจ่ายความร้อนแบบรวมศูนย์ด้วยโหมดแยกจะทำให้วิธีการคำนวณง่ายขึ้น
สำหรับโหมดอิสระสามารถใช้การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนได้ 4 วิธี:
- โดยการสูญเสียเฉพาะ (การคำนวณมาตรฐานของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ);
- โดยความยาวลดลงเหลือหนึ่งเทียบเท่า
- ตามลักษณะของการนำไฟฟ้าและความต้านทาน
- การเปรียบเทียบแรงกดดันแบบไดนามิก
สองวิธีแรกใช้กับอุณหภูมิที่ลดลงอย่างต่อเนื่องในเครือข่าย
สองอันสุดท้ายจะช่วยกระจายน้ำร้อนไปยังวงแหวนของระบบหากอุณหภูมิลดลงในเครือข่ายไม่ตรงกับการลดลงของไรเซอร์ / กิ่งก้านอีกต่อไป
ภาพรวมของโปรแกรมสำหรับการคำนวณไฮดรอลิก
โปรแกรมตัวอย่างสำหรับการคำนวณความร้อน
อันที่จริง การคำนวณด้วยระบบไฮดรอลิกส์ของระบบทำน้ำร้อนเป็นงานวิศวกรรมที่ซับซ้อน เพื่อแก้ปัญหานี้ ได้มีการพัฒนาแพ็คเกจซอฟต์แวร์จำนวนหนึ่งเพื่อให้การดำเนินการตามขั้นตอนนี้ง่ายขึ้น
คุณสามารถลองทำการคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนในเปลือก Excel โดยใช้สูตรสำเร็จรูป อย่างไรก็ตาม ปัญหาต่อไปนี้อาจเกิดขึ้น:
- ข้อผิดพลาดใหญ่ ในกรณีส่วนใหญ่ โครงร่างแบบหนึ่งท่อหรือสองท่อจะใช้เป็นตัวอย่างของการคำนวณแบบไฮดรอลิกของระบบทำความร้อน การหาการคำนวณดังกล่าวสำหรับตัวสะสมเป็นปัญหา
- หากต้องการตรวจสอบความต้านทานไฮดรอลิกของไปป์ไลน์อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องมีข้อมูลอ้างอิงซึ่งไม่มีอยู่ในแบบฟอร์ม พวกเขาจะต้องถูกค้นหาและป้อนเพิ่มเติม
จากปัจจัยเหล่านี้ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ใช้โปรแกรมในการคำนวณ ส่วนใหญ่จะได้รับเงิน แต่บางรุ่นมีรุ่นสาธิตพร้อมคุณสมบัติที่จำกัด
Oventrop CO
โปรแกรมคำนวณไฮดรอลิก
โปรแกรมที่ง่ายและเข้าใจได้มากที่สุดสำหรับการคำนวณไฮดรอลิกของระบบจ่ายความร้อน อินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายและการตั้งค่าที่ยืดหยุ่นจะช่วยให้คุณจัดการกับความแตกต่างของการป้อนข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว ปัญหาเล็กน้อยอาจเกิดขึ้นระหว่างการตั้งค่าเริ่มต้นของคอมเพล็กซ์ จำเป็นต้องป้อนพารามิเตอร์ทั้งหมดของระบบโดยเริ่มจากวัสดุท่อและลงท้ายด้วยตำแหน่งขององค์ประกอบความร้อน
โดดเด่นด้วยความยืดหยุ่นในการตั้งค่า ความสามารถในการคำนวณระบบทำความร้อนแบบไฮดรอลิกอย่างง่าย ทั้งสำหรับระบบจ่ายความร้อนใหม่และสำหรับการอัพเกรดระบบเก่า แตกต่างจากแอนะล็อกในอินเทอร์เฟซแบบกราฟิกที่สะดวก
ติดตั้ง-Therm HCR
แพ็คเกจซอฟต์แวร์ได้รับการออกแบบสำหรับความต้านทานไฮดรอลิกระดับมืออาชีพของระบบจ่ายความร้อน เวอร์ชันฟรีมีข้อ จำกัด มากมาย ขอบเขต - การออกแบบเครื่องทำความร้อนในอาคารสาธารณะและโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
ในทางปฏิบัติ สำหรับการจ่ายความร้อนอัตโนมัติของบ้านและอพาร์ทเมนท์ส่วนตัว การคำนวณทางไฮดรอลิกไม่ได้ดำเนินการเสมอไป อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การเสื่อมสภาพของระบบทำความร้อนและความล้มเหลวอย่างรวดเร็วขององค์ประกอบ - หม้อน้ำ ท่อและหม้อไอน้ำ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ จำเป็นต้องคำนวณพารามิเตอร์ของระบบอย่างทันท่วงทีและเปรียบเทียบกับพารามิเตอร์จริงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำความร้อนต่อไป
ตัวอย่างการคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อน:
ตรวจสอบการคำนวณไฮดรอลิกของสาขาท่อส่งก๊าซ
วัตถุประสงค์ในการคำนวณ : ตรวจสอบแรงดันที่ทางเข้าสถานีจ่ายน้ำมัน
ข้อมูลเบื้องต้น:
ตาราง
|
ปริมาณงาน, qday, ล้าน ลบ.ม./วัน |
8,4 |
|
แรงดันเริ่มต้นของส่วนท่อส่งก๊าซ Рn , MPa |
2,0 |
|
แรงดันสุดท้ายของส่วนท่อส่งก๊าซ Рк , MPa |
1,68 |
|
ความยาวของส่วนท่อส่งก๊าซ L, km |
5,3 |
|
เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนท่อส่งก๊าซ dn x, mm |
530 x 11 |
|
อุณหภูมิดินเฉลี่ยรายปีที่ความลึกของท่อส่งก๊าซ tgr, 0C |
11 |
|
อุณหภูมิก๊าซที่จุดเริ่มต้นของส่วนท่อส่งก๊าซ tn, 0C |
21 |
|
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากก๊าซสู่ดิน k, W / (m20С) |
1,5 |
|
ความจุความร้อนของแก๊ส cf, kcal/(kg°C) |
0,6 |
|
องค์ประกอบของแก๊ส |
ตารางที่ 1 — องค์ประกอบและพารามิเตอร์หลักของส่วนประกอบก๊าซของสนาม Orenburg
|
ส่วนประกอบ |
สูตรเคมี |
ความเข้มข้นในเศษส่วนของหน่วย |
มวลโมเลกุล kg/km |
อุณหภูมิวิกฤต K |
แรงกดดันที่สำคัญ MPa |
ความหนืดไดนามิก kgf s/m2x10-7 |
|
มีเทน |
CH4 |
0,927 |
16,043 |
190,5 |
4,49 |
10,3 |
|
อีเทน |
C2H6 |
0,022 |
30,070 |
306 |
4,77 |
8,6 |
|
โพรเพน |
С3Н8 |
0,008 |
44,097 |
369 |
4,26 |
7,5 |
|
บิวเทน |
С4Н10 |
0,022 |
58,124 |
425 |
3,5 |
6,9 |
|
Pentane |
C5H12 |
0,021 |
72,151 |
470,2 |
3,24 |
6,2 |
ในการคำนวณไฮดรอลิก ขั้นแรกเราจะคำนวณพารามิเตอร์หลักของส่วนผสมของแก๊ส
กำหนดน้ำหนักโมเลกุลของส่วนผสมก๊าซ M cm, kg / kmol
โดยที่ а1, а2, และ — ความเข้มข้นเชิงปริมาตร, เศษส่วนของหน่วย, ;
M1, M2, Mn คือมวลโมลาร์ของส่วนประกอบ 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 กก./กม.
เรากำหนดความหนาแน่นของส่วนผสมของก๊าซ s, kg / m3
โดยที่ M cm คือน้ำหนักโมเลกุล kg/mol
22.414 คือปริมาตร 1 กิโลโมล (เลขอโวกาโดร) ลบ.ม./กม.
เรากำหนดความหนาแน่นของส่วนผสมของก๊าซในอากาศ, D,
ความหนาแน่นของก๊าซอยู่ที่ไหน kg/m3;
1.293 คือความหนาแน่นของอากาศแห้ง kg/m3
กำหนดความหนืดไดนามิกของส่วนผสมก๊าซ cm, kgf s/m2
โดยที่ 1, 2, n คือความหนืดไดนามิกของส่วนประกอบผสมก๊าซ kgf s/m2, ;
เรากำหนดพารามิเตอร์ที่สำคัญของส่วนผสมก๊าซ Tcr.cm. , ถึง
โดยที่ Тcr1, Тcr2, Тcrn — อุณหภูมิวิกฤตของส่วนประกอบส่วนผสมก๊าซ, K, ;
โดยที่ PCr1, PCr2, Pcrn คือแรงดันวิกฤตของส่วนประกอบผสม, MPa, ;
เรากำหนดความดันก๊าซเฉลี่ยในส่วนท่อส่งก๊าซ Рav, MPa
โดยที่ Рн คือแรงดันเริ่มต้นในส่วนท่อส่งก๊าซ MPa
Pk คือแรงดันสุดท้ายในส่วนท่อส่งก๊าซ MPa
เรากำหนดอุณหภูมิก๊าซเฉลี่ยตามความยาวของส่วนที่คำนวณได้ของท่อส่งก๊าซ, tav, ° C,
โดยที่ tn คืออุณหภูมิของแก๊สที่จุดเริ่มต้นของส่วนการคำนวณ °С;
dn คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของส่วนท่อส่งก๊าซ mm;
l คือความยาวของส่วนท่อส่งก๊าซกม.
qday คือกำลังการผลิตของส่วนท่อส่งก๊าซ ล้านลูกบาศก์เมตรต่อวัน
คือ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซในอากาศ
Cp คือความจุความร้อนของแก๊ส kcal/(kg°C);
k- ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากก๊าซสู่ดิน kcal/(m2h°С);
e คือฐานของลอการิทึมธรรมชาติ e = 2.718
เรากำหนดอุณหภูมิและความดันที่ลดลงของก๊าซ Tpr และ Rpr
ที่ร.ร. และ Tsr. คือความดันและอุณหภูมิเฉลี่ยของก๊าซ MPa และ K ตามลำดับ
Rcr.cm และ Tcr.cm. คือความดันวิกฤตและอุณหภูมิของก๊าซ MPa และ K ตามลำดับ
เรากำหนดค่าสัมประสิทธิ์การอัดก๊าซตามโนโมแกรมขึ้นอยู่กับ Ppr และ Tpr
Z=0.9
ในการกำหนดกำลังการผลิตของท่อส่งก๊าซหรือส่วนของท่อในสถานะคงที่ของการขนส่งก๊าซโดยไม่คำนึงถึงความโล่งใจของเส้นทางให้ใช้สูตร q, ล้าน m3 / วัน
โดยที่ din คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อส่งก๊าซ mm;
Рн และ Рк - แรงดันเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายของส่วนท่อส่งก๊าซตามลำดับ kgf/cm2;
l คือสัมประสิทธิ์ความต้านทานไฮดรอลิก (คำนึงถึงความต้านทานในพื้นที่ตามเส้นทางท่อส่งก๊าซ: แรงเสียดทาน ก๊อก การเปลี่ยนผ่าน ฯลฯ) อนุญาตให้ใช้ 5% สูงกว่า ltr;
D คือความถ่วงจำเพาะสัมพัทธ์ของก๊าซในอากาศ
Тav คืออุณหภูมิก๊าซเฉลี่ย K;
? — ความยาวของส่วนท่อส่งก๊าซกม.
W คือปัจจัยการอัดตัวของแก๊ส
จากสูตร (4.13) เราแสดง Рк, , kgf/cm2,
การคำนวณไฮดรอลิกดำเนินการตามลำดับต่อไปนี้ กำหนดหมายเลข Reynolds, Re,
โดยที่ qday คือกำลังการผลิตรายวันของส่วนท่อส่งก๊าซ ล้านลูกบาศก์เมตร/วัน
din คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อส่งก๊าซ mm;
คือความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซ
— ความหนืดไดนามิกของก๊าซธรรมชาติ kgf s/m2;
ตั้งแต่ Re >> 4000 โหมดการเคลื่อนที่ของก๊าซผ่านท่อจะเป็นแบบปั่นป่วนโซนกำลังสอง
ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานแรงเสียดทานสำหรับระบบการไหลของก๊าซทั้งหมดถูกกำหนดโดยสูตร ltr ,
โดยที่ EC คือความหยาบเท่ากัน (ความสูงของส่วนที่ยื่นออกมาซึ่งสร้างความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของแก๊ส) EC = 0.06 mm
เรากำหนดค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานไฮดรอลิกของส่วนท่อส่งก๊าซโดยคำนึงถึงความต้านทานในท้องถิ่นโดยเฉลี่ย l,
โดยที่ E คือสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพไฮดรอลิก E = 0.95
ตามสูตร (4.14) เรากำหนดความดันที่ส่วนท้ายของส่วนท่อส่งก๊าซ
สรุป: ค่าแรงดันที่ได้รับสอดคล้องกับค่าปฏิบัติการที่ส่วนสุดท้ายของท่อส่งก๊าซ
การคำนวณไฮโดรลิกของระบบทำความร้อน
เราต้องการข้อมูลจากการคำนวณเชิงความร้อนของสถานที่และแผนภาพ axonometric
ขั้นตอนที่ 1: นับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
เป็นข้อมูลเบื้องต้น ใช้ผลลัพธ์เชิงเศรษฐกิจของการคำนวณเชิงความร้อน:
1ก. ความแตกต่างที่เหมาะสมที่สุดระหว่างน้ำหล่อเย็นแบบร้อน (tg) และแบบเย็น (ถึง) สำหรับระบบสองท่อคือ 20º
1ข. อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น G กก./ชม. สำหรับระบบท่อเดียว
2. ความเร็วที่เหมาะสมของสารหล่อเย็นคือ ν 0.3-0.7 m/s
ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อเล็กลง ความเร็วก็จะยิ่งสูงขึ้น เมื่อถึง 0.6 เมตร/วินาที การเคลื่อนที่ของน้ำเริ่มมีเสียงรบกวนในระบบ
3. อัตราการไหลของความร้อนที่คำนวณได้ - Q, W.
แสดงปริมาณความร้อน (W, J) ที่ถ่ายโอนต่อวินาที (หน่วยของเวลา τ):
สูตรคำนวณอัตราการไหลของความร้อน
4. ความหนาแน่นของน้ำโดยประมาณ: ρ = 971.8 กก./ลบ.ม. ที่ tav = 80 °С
5. พารามิเตอร์พล็อต:
- การใช้พลังงาน - 1 kW ต่อ 30 m³
- พลังงานความร้อนสำรอง - 20%
- ปริมาตรห้อง: 18 * 2.7 = 48.6 m³
- การใช้พลังงาน: 48.6 / 30 = 1.62 กิโลวัตต์
- ขอบฟรอสต์: 1.62 * 20% = 0.324 kW
- กำลังทั้งหมด: 1.62 + 0.324 = 1.944 kW
เราพบค่า Q ที่ใกล้เคียงที่สุดในตาราง:
เราได้ช่วงเวลาของเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน: 8-10 มม. โครงเรื่อง: 3-4. ที่ดินยาว 2.8 เมตร
ขั้นตอนที่ 2: การคำนวณแนวต้านในพื้นที่
ในการกำหนดวัสดุท่อ จำเป็นต้องเปรียบเทียบตัวบ่งชี้ความต้านทานไฮดรอลิกในทุกส่วนของระบบทำความร้อน
ปัจจัยต้านทาน:
ท่อความร้อน
- ในท่อเอง:
- ความหยาบ;
- สถานที่แคบ / ขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง
- เปลี่ยน;
- ระยะเวลา.
- ในการเชื่อมต่อ:
- ที;
- บอลวาล์ว;
- อุปกรณ์ปรับสมดุล
ส่วนที่คำนวณได้คือท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ซึ่งมีการไหลของน้ำคงที่ซึ่งสอดคล้องกับการออกแบบสมดุลความร้อนของห้อง
ในการพิจารณาความสูญเสีย ข้อมูลจะถูกนำมาพิจารณาความต้านทานในวาล์วควบคุม:
- ความยาวท่อในส่วนการออกแบบ / l, m;
- เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อของส่วนที่คำนวณได้ / d, mm;
- สันนิษฐานความเร็วน้ำหล่อเย็น/u, m/s;
- ข้อมูลวาล์วควบคุมจากผู้ผลิต
- ข้อมูลอ้างอิง:
- ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน/λ;
- การสูญเสียความเสียดทาน/∆Рl, Pa;
- ความหนาแน่นของของเหลวที่คำนวณได้/ρ = 971.8 กก./ลบ.ม.;
- ข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์:
- ความหยาบของท่อเทียบเท่า/ke mm;
- ความหนาของผนังท่อ/dн×δ, mm.
สำหรับวัสดุที่มีค่า ke ใกล้เคียงกัน ผู้ผลิตจะระบุค่าการสูญเสียแรงดัน R, Pa/m สำหรับท่อทั้งหมด
ในการพิจารณาการสูญเสียความเสียดทานจำเพาะ / R, Pa / m อย่างอิสระก็เพียงพอที่จะรู้ d ด้านนอกของท่อ, ความหนาของผนัง / dn × δ, mm และอัตราการจ่ายน้ำ / W, m / s (หรือการไหลของน้ำ / G , กก. / ชม.)
ในการค้นหาความต้านทานไฮดรอลิก / ΔP ในส่วนหนึ่งของเครือข่าย เราแทนที่ข้อมูลลงในสูตร Darcy-Weisbach:
ขั้นตอนที่ 3: การปรับสมดุลไฮดรอลิก
ในการปรับสมดุลของแรงดันที่ลดลง คุณจะต้องใช้วาล์วปิดและวาล์วควบคุม
- ภาระการออกแบบ (อัตราการไหลของสารหล่อเย็น - น้ำหรือของเหลวแช่แข็งต่ำสำหรับระบบทำความร้อน);
- ข้อมูลผู้ผลิตท่อต่อความต้านทานไดนามิกเฉพาะ / A, Pa / (กก. / ชม.) ²;
- ลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์
- จำนวนแนวต้านในพื้นที่
งาน. ปรับการสูญเสียไฮดรอลิกในเครือข่ายให้เท่ากัน
ในการคำนวณไฮดรอลิกสำหรับแต่ละวาล์ว จะมีการระบุลักษณะการติดตั้ง (การติดตั้ง แรงดันตก อัตราการไหล) ตามลักษณะความต้านทาน ค่าสัมประสิทธิ์การรั่วของตัวยกแต่ละตัวและตัวยกแต่ละตัวจะถูกกำหนด
ส่วนของลักษณะโรงงานของวาล์วผีเสื้อ
ให้เราเลือกวิธีการคำนวณลักษณะความต้านทาน S, Pa / (kg / h) ²สำหรับการคำนวณ
การสูญเสียแรงดัน / ∆P, Pa เป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของการไหลของน้ำในพื้นที่ / G, kg / h:
- ξpr คือสัมประสิทธิ์ที่ลดลงสำหรับความต้านทานในพื้นที่ของส่วน
- A คือความดันจำเพาะแบบไดนามิก Pa/(kg/h)²
แรงดันจำเพาะคือแรงดันไดนามิกที่เกิดขึ้นที่อัตราการไหลของมวลสารหล่อเย็น 1 กก./ชม. ในท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด (ข้อมูลมาจากผู้ผลิต)
Σξ คือระยะของสัมประสิทธิ์ความต้านทานในพื้นที่ในส่วน
ค่าสัมประสิทธิ์ที่ลดลง:
ขั้นตอนที่ 4: การพิจารณาความสูญเสีย
ความต้านทานไฮดรอลิกในวงแหวนหมุนเวียนหลักแสดงโดยผลรวมของการสูญเสียองค์ประกอบ:
- วงจรหลัก/ΔPIk ;
- ระบบท้องถิ่น/ΔPm;
- เครื่องกำเนิดความร้อน/ΔPtg;
- ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน/ΔPto
ผลรวมของค่าทำให้เรามีความต้านทานไฮดรอลิกของระบบ / ΔPco:
การคำนวณไฮดรอลิกของท่อส่งก๊าซระหว่างร้าน
ความจุของท่อส่งก๊าซควรนำมาจากเงื่อนไขของการสร้างที่การสูญเสียแรงดันก๊าซสูงสุดที่อนุญาตซึ่งเป็นระบบที่ประหยัดและเชื่อถือได้มากที่สุดในการดำเนินงานเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของการทำงานของหน่วยควบคุมก๊าซพร่าพรายไฮดรอลิกและก๊าซ (GRU) เช่น รวมถึงการทำงานของหัวเผาสำหรับผู้บริโภคในช่วงแรงดันแก๊สที่ยอมรับได้
เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อส่งก๊าซโดยประมาณจะพิจารณาจากเงื่อนไขเพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายก๊าซอย่างต่อเนื่องให้กับผู้บริโภคทุกคนในช่วงเวลาที่มีการใช้ก๊าซสูงสุด
ค่าการสูญเสียแรงดันก๊าซที่คำนวณได้เมื่อออกแบบท่อส่งก๊าซแรงดันทั้งหมดสำหรับสถานประกอบการอุตสาหกรรมนั้นขึ้นอยู่กับแรงดันแก๊สที่จุดเชื่อมต่อโดยคำนึงถึงลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์แก๊สที่ยอมรับสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ความปลอดภัยอัตโนมัติและ การควบคุมอัตโนมัติของระบอบเทคโนโลยีของหน่วยความร้อน
แรงดันตกคร่อมสำหรับเครือข่ายแรงดันปานกลางและสูงถูกกำหนดโดยสูตร
โดยที่ Pn คือความดันสัมบูรณ์ที่จุดเริ่มต้นของท่อส่งก๊าซ MPa
Рк – ความดันสัมบูรณ์ที่ปลายท่อส่งก๊าซ MPa;
Р0 = 0.101325 MPa;
l คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานไฮดรอลิก
l คือความยาวโดยประมาณของท่อส่งก๊าซที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ m;
d คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อส่งก๊าซ cm;
r0 – ความหนาแน่นของก๊าซภายใต้สภาวะปกติ kg/m3;
Q0 – ปริมาณการใช้ก๊าซ m3/h ภายใต้สภาวะปกติ
สำหรับท่อส่งก๊าซเหนือพื้นดินและท่อภายใน ให้กำหนดความยาวโดยประมาณของท่อส่งก๊าซโดยสูตร
โดยที่ l1 คือความยาวที่แท้จริงของท่อส่งก๊าซ m;
Sx คือผลรวมของสัมประสิทธิ์ความต้านทานภายในของส่วนท่อส่งก๊าซ
เมื่อทำการคำนวณทางไฮดรอลิกของท่อส่งก๊าซ เส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่คำนวณได้ของท่อส่งก๊าซควรกำหนดโดยสูตรเบื้องต้น
โดยที่ dp คือเส้นผ่านศูนย์กลางที่คำนวณได้ cm;
A, B, t, t1 - ค่าสัมประสิทธิ์ที่กำหนดโดยขึ้นอยู่กับประเภทของเครือข่าย (โดยความดัน) และวัสดุของท่อส่งก๊าซ
Q0 คืออัตราการไหลของก๊าซที่คำนวณได้ m3/h ภายใต้สภาวะปกติ
DPr - การสูญเสียแรงดันจำเพาะ MPa / m กำหนดโดยสูตร
โดยที่ DPdop – การสูญเสียแรงดันที่อนุญาต, MPa/m;
L คือระยะทางถึงจุดที่ไกลที่สุด m
โดยที่ Р0 = 0.101325 MPa;
Pt - แรงดันแก๊สเฉลี่ย (สัมบูรณ์) ในเครือข่าย MPa
โดยที่ Pn, Pk คือแรงกดดันเริ่มต้นและสุดท้ายในเครือข่าย ตามลำดับ MPa
เรายอมรับแผนการจ่ายก๊าซทางตัน เราดำเนินการติดตามท่อส่งก๊าซระหว่างร้านแรงดันสูง เราแบ่งเครือข่ายออกเป็นส่วนๆ รูปแบบการออกแบบของท่อส่งก๊าซระหว่างร้านแสดงในรูปที่ 1.1
เรากำหนดการสูญเสียแรงดันเฉพาะสำหรับท่อส่งก๊าซระหว่างร้าน:
เรากำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่คำนวณได้เบื้องต้นในส่วนเครือข่าย:
อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน
การใช้ความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพในเตาเผาแบบหมุนทำได้เฉพาะเมื่อติดตั้งระบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในเตาเผาและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในเตาหลอม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายในเตาเผา
ระบบซุ้ม
เพื่อให้อาคารที่สร้างขึ้นใหม่มีลักษณะสถาปัตยกรรมสมัยใหม่และเพิ่มระดับการป้องกันความร้อนของผนังด้านนอกอย่างรุนแรงซึ่งเป็นระบบของ "เส้นเลือด"
เทคโนเฮาส์
สไตล์นี้ซึ่งเกิดขึ้นในยุค 80 ของศตวรรษที่ผ่านมาเป็นการตอบสนองที่น่าขันต่อแนวโน้มที่สดใสสำหรับอุตสาหกรรมและการครอบงำของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ประกาศในตอนเริ่มต้น
วิธีการทำงานใน EXCEL
การใช้สเปรดชีต Excel นั้นสะดวกมาก เนื่องจากผลลัพธ์ของการคำนวณแบบไฮดรอลิกนั้นจะถูกลดขนาดให้อยู่ในรูปแบบตารางเสมอ การกำหนดลำดับของการกระทำและเตรียมสูตรที่แน่นอนก็เพียงพอแล้ว
ป้อนข้อมูลเริ่มต้น
เซลล์ถูกเลือกและป้อนค่า ข้อมูลอื่น ๆ ทั้งหมดจะถูกนำมาพิจารณา
- ค่า D15 คำนวณใหม่เป็นลิตร ดังนั้นจึงง่ายต่อการรับรู้อัตราการไหล
- เซลล์ D16 - เพิ่มการจัดรูปแบบตามเงื่อนไข: "ถ้า v ไม่อยู่ในช่วง 0.25 ... 1.5 m / s พื้นหลังของเซลล์จะเป็นสีแดง / แบบอักษรเป็นสีขาว"
สำหรับท่อที่มีความสูงต่างกันระหว่างทางเข้าและทางออก แรงดันสถิตจะเพิ่มให้กับผลลัพธ์: 1 กก. / ซม. 2 ต่อ 10 ม.
การลงทะเบียนของผลลัพธ์
โครงร่างสีของผู้เขียนมีภาระการใช้งาน:
- เซลล์สีเขียวขุ่นมีข้อมูลดั้งเดิม - สามารถเปลี่ยนแปลงได้
- เซลล์สีเขียวซีดคือค่าคงที่อินพุตหรือข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย
- เซลล์สีเหลืองเป็นการคำนวณเบื้องต้นเสริม
- เซลล์สีเหลืองอ่อนเป็นผลจากการคำนวณ
- แบบอักษร:
- สีน้ำเงิน - ข้อมูลเริ่มต้น
- สีดำ - ผลลัพธ์ระดับกลาง/ไม่ใช่ผลลัพธ์หลัก
- สีแดง - ผลลัพธ์หลักและสุดท้ายของการคำนวณไฮดรอลิก
ผลลัพธ์ในสเปรดชีต Excel
ตัวอย่างจาก Alexander Vorobyov
ตัวอย่างการคำนวณไฮดรอลิกอย่างง่ายใน Excel สำหรับส่วนไปป์ไลน์แนวนอน
- ความยาวท่อ 100 เมตร
- ø108 มม.
- ความหนาของผนัง 4 มม.
ตารางผลการคำนวณความต้านทานในพื้นที่
การคำนวณทีละขั้นตอนที่ซับซ้อนใน Excel ช่วยให้คุณเข้าใจทฤษฎีได้ดีขึ้นและประหยัดงานออกแบบเพียงบางส่วน ด้วยวิธีการที่มีความสามารถ ระบบทำความร้อนของคุณจะเหมาะสมที่สุดในแง่ของต้นทุนและการถ่ายเทความร้อน
