การคำนวณทางไฮดรอลิกของท่อส่งก๊าซ: วิธีการและวิธีการคำนวณ + ตัวอย่างการคำนวณ

หลักปฏิบัติในการออกแบบและก่อสร้าง ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับการออกแบบและก่อสร้างระบบจำหน่ายก๊าซจากท่อโลหะและท่อโพลีเอทิลีน บทบัญญัติทั่วไปและระบบจำหน่ายก๊าซสำหรับงานก่อสร้างจากเหล็กและ

การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อส่งก๊าซ และการสูญเสียแรงดันที่อนุญาต

3.21 ความสามารถในการรับส่งข้อมูลของท่อส่งก๊าซสามารถนำมาจากเงื่อนไขสำหรับการสร้างที่การสูญเสียแรงดันก๊าซสูงสุดที่อนุญาตซึ่งเป็นระบบที่ประหยัดและเชื่อถือได้มากที่สุดในการดำเนินงานซึ่งทำให้มั่นใจเสถียรภาพของการทำงานของหน่วยไฮดรอลิกพร่าพรายและควบคุมก๊าซ (GRU) ตลอดจนการทำงานของหัวเผาสำหรับผู้บริโภคในช่วงแรงดันแก๊สที่ยอมรับได้

3.22 เส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่คำนวณได้ของท่อส่งก๊าซนั้นพิจารณาจากเงื่อนไขเพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายก๊าซอย่างต่อเนื่องให้กับผู้บริโภคทุกคนในช่วงเวลาที่มีการใช้ก๊าซสูงสุด

3.23 การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งก๊าซควรทำตามกฎบนคอมพิวเตอร์ที่มีการกระจายที่เหมาะสมที่สุดของการสูญเสียแรงดันที่คำนวณได้ระหว่างส่วนของเครือข่าย

หากการคำนวณบนคอมพิวเตอร์เป็นไปไม่ได้หรือไม่เหมาะสม (ขาดโปรแกรมที่เหมาะสม แยกส่วนของท่อส่งก๊าซ ฯลฯ) อนุญาตให้ทำการคำนวณแบบไฮดรอลิกตามสูตรด้านล่างหรือตามโนโมแกรม (ภาคผนวก B ) เรียบเรียงตามสูตรเหล่านี้

3.24 การสูญเสียแรงดันโดยประมาณในท่อส่งก๊าซแรงดันสูงและปานกลางเป็นที่ยอมรับในหมวดแรงดันที่ใช้กับท่อส่งก๊าซ

3.25 การสูญเสียแรงดันก๊าซทั้งหมดโดยประมาณในท่อส่งก๊าซแรงดันต่ำ (จากแหล่งจ่ายก๊าซไปยังอุปกรณ์ระยะไกลที่สุด) จะถือว่าไม่เกิน 180 daPa รวมถึง 120 daPa ในท่อส่งก๊าซแบบกระจาย 60 daPa ในท่อส่งก๊าซขาเข้าและภายใน ท่อส่งก๊าซ

3.26 ค่าของการสูญเสียแรงดันที่คำนวณได้ของก๊าซเมื่อออกแบบท่อส่งก๊าซแรงดันทั้งหมดสำหรับสถานประกอบการอุตสาหกรรมการเกษตรและครัวเรือนและสาธารณูปโภคเป็นที่ยอมรับขึ้นอยู่กับแรงดันก๊าซที่จุดเชื่อมต่อโดยคำนึงถึงลักษณะทางเทคนิคของ อุปกรณ์แก๊สที่ได้รับการยอมรับสำหรับการติดตั้ง อุปกรณ์ความปลอดภัยอัตโนมัติ และโหมดควบคุมกระบวนการอัตโนมัติของชุดระบายความร้อน

3.27 แรงดันตกคร่อมในส่วนของโครงข่ายแก๊สสามารถกำหนดได้:

- สำหรับโครงข่ายแรงดันปานกลางและสูงตามสูตร

- สำหรับโครงข่ายแรงดันต่ำตามสูตร

– สำหรับผนังเรียบแบบไฮดรอลิก (อสมการ (6) ถูกต้อง):

– ที่ 4000 100000

3.29 ปริมาณการใช้ก๊าซโดยประมาณในส่วนของท่อส่งก๊าซภายนอกแบบจ่ายแรงดันต่ำที่มีต้นทุนการเดินทางด้วยก๊าซควรกำหนดเป็นผลรวมของการขนส่งและ 0.5 ต้นทุนการเดินทางของก๊าซในส่วนนี้

3.30 แรงดันตกในความต้านทานเฉพาะที่ (ข้อศอก ทีออฟ วาล์วหยุด ฯลฯ) สามารถนำมาพิจารณาด้วยการเพิ่มความยาวจริงของท่อส่งก๊าซ 5-10%

3.31 สำหรับท่อส่งก๊าซเหนือพื้นดินและท่อภายใน กำหนดความยาวโดยประมาณของท่อส่งก๊าซโดยสูตร (12)

3.32 ในกรณีที่การจ่ายก๊าซแอลพีจีเป็นการชั่วคราว (โดยมีการถ่ายโอนไปยังแหล่งจ่ายก๊าซธรรมชาติในภายหลัง) ท่อส่งก๊าซได้รับการออกแบบให้มีความเป็นไปได้ที่จะใช้กับก๊าซธรรมชาติในอนาคต

ในกรณีนี้ ปริมาณก๊าซจะถูกกำหนดโดยเทียบเท่า (ในแง่ของค่าความร้อน) กับปริมาณการใช้ก๊าซหุงต้มโดยประมาณ

3.33 แรงดันตกคร่อมในท่อของเฟสของเหลวของ LPG ถูกกำหนดโดยสูตร (13)

เมื่อคำนึงถึงการสำรองการต้านการเกิดโพรงอากาศแล้ว ความเร็วเฉลี่ยของเฟสของเหลวนั้นเป็นที่ยอมรับ: ในท่อดูด - ไม่เกิน 1.2 m/s; ในท่อแรงดัน - ไม่เกิน 3 m / s

3.34 การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งก๊าซไอแอลพีจีจะดำเนินการตามคำแนะนำในการคำนวณท่อส่งก๊าซธรรมชาติของแรงดันที่สอดคล้องกัน

3.35 เมื่อคำนวณท่อส่งก๊าซแรงดันต่ำภายในสำหรับอาคารที่อยู่อาศัยจะได้รับอนุญาตให้ตรวจสอบการสูญเสียแรงดันก๊าซเนื่องจากความต้านทานในพื้นที่จำนวน%:

- บนท่อส่งก๊าซจากทางเข้าสู่อาคาร:

- การเดินสายไฟภายในอพาร์ตเมนต์:

3.37 การคำนวณเครือข่ายวงแหวนของท่อส่งก๊าซควรทำโดยเชื่อมโยงแรงดันแก๊สที่จุดสำคัญของวงแหวนออกแบบ ปัญหาการสูญเสียแรงดันในวงแหวนทำได้มากถึง 10%

3.38 เมื่อทำการคำนวณไฮดรอลิกของท่อส่งก๊าซเหนือพื้นดินและภายใน โดยคำนึงถึงระดับเสียงรบกวนที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของแก๊ส จำเป็นต้องใช้ความเร็วการเคลื่อนที่ของแก๊สไม่เกิน 7 เมตร/วินาทีสำหรับท่อส่งก๊าซแรงดันต่ำ 15 m/s สำหรับท่อส่งก๊าซแรงดันปานกลาง, 25 m/s สำหรับแรงดันท่อส่งก๊าซแรงดันสูง

3.39 เมื่อทำการคำนวณไฮดรอลิกของท่อส่งก๊าซให้ดำเนินการตามสูตร (5) - (14) เช่นเดียวกับการใช้วิธีการและโปรแกรมต่าง ๆ สำหรับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่รวบรวมบนพื้นฐานของสูตรเหล่านี้เส้นผ่านศูนย์กลางภายในโดยประมาณของท่อส่งก๊าซ ควรกำหนดเบื้องต้นตามสูตร (15)

การคำนวณทางไฮดรอลิกของท่อส่งก๊าซ: วิธีการและวิธีการคำนวณ + ตัวอย่างการคำนวณ

เพื่อการทำงานที่ปลอดภัยและไร้ปัญหาของการจ่ายก๊าซ จะต้องออกแบบและคำนวณ

สิ่งสำคัญคือต้องเลือกท่อสำหรับสายแรงดันทุกประเภทอย่างสมบูรณ์แบบ เพื่อให้มั่นใจว่าการจ่ายก๊าซไปยังอุปกรณ์มีความเสถียร

เพื่อให้การเลือกท่อ ข้อต่อ และอุปกรณ์มีความแม่นยำมากที่สุด การคำนวณทางไฮดรอลิกของท่อจะดำเนินการ วิธีทำ? ยอมรับเถอะ คุณไม่มีความรู้เรื่องนี้มากเกินไป ลองคิดดู

เราเสนอให้คุณทำความคุ้นเคยกับข้อมูลที่คัดเลือกมาอย่างพิถีพิถันและประมวลผลอย่างละเอียดเกี่ยวกับตัวเลือกการผลิต การคำนวณไฮดรอลิกสำหรับ ระบบท่อส่งก๊าซ การใช้ข้อมูลที่เรานำเสนอจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงสีน้ำเงินพร้อมพารามิเตอร์แรงดันที่ต้องการไปยังอุปกรณ์ ข้อมูลที่ได้รับการตรวจสอบอย่างรอบคอบจะขึ้นอยู่กับระเบียบข้อบังคับของเอกสารกำกับดูแล

บทความนี้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับหลักการและโครงร่างของการคำนวณ ตัวอย่างการคำนวณจะได้รับ แอปพลิเคชันแบบกราฟิกและคำแนะนำวิดีโอใช้เป็นข้อมูลเสริมที่เป็นประโยชน์

เหตุใดจึงต้องคำนวณท่อส่งก๊าซ

การคำนวณจะดำเนินการตลอดทุกส่วนของท่อส่งก๊าซเพื่อระบุตำแหน่งที่อาจเกิดความต้านทานที่เป็นไปได้ในท่อ ส่งผลให้อัตราการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเปลี่ยนแปลงไป

หากการคำนวณทั้งหมดทำอย่างถูกต้อง สามารถเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดได้ และสามารถสร้างการออกแบบที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพของโครงสร้างทั้งหมดของระบบแก๊สได้

วิธีนี้จะช่วยคุณประหยัดจากตัวบ่งชี้ที่ไม่จำเป็นและประเมินค่าสูงเกินไประหว่างการใช้งานและค่าใช้จ่ายในการก่อสร้าง ซึ่งอาจอยู่ระหว่างการวางแผนและการติดตั้งระบบโดยไม่ต้องคำนวณทางไฮดรอลิกของท่อส่งก๊าซ

มีโอกาสที่ดีกว่าในการเลือกขนาดหน้าตัดและวัสดุท่อที่ต้องการเพื่อการจ่ายเชื้อเพลิงสีน้ำเงินไปยังจุดที่วางแผนไว้ของระบบท่อส่งก๊าซอย่างมีประสิทธิภาพ รวดเร็ว และเสถียรยิ่งขึ้น

มั่นใจได้ถึงโหมดการทำงานที่ดีที่สุดของท่อส่งก๊าซทั้งหมด

นักพัฒนาจะได้รับผลประโยชน์ทางการเงินจากการประหยัดในการซื้ออุปกรณ์ทางเทคนิคและวัสดุก่อสร้าง

ทำการคำนวณท่อส่งก๊าซอย่างถูกต้องโดยคำนึงถึงระดับการใช้เชื้อเพลิงสูงสุดในช่วงที่มีการบริโภคจำนวนมาก โดยคำนึงถึงความต้องการของภาคอุตสาหกรรม เทศบาล และครัวเรือนทั้งหมด

การกำหนดจำนวนจุดควบคุมก๊าซของการพร่าพรายไฮดรอลิก

จุดควบคุมก๊าซได้รับการออกแบบมาเพื่อลดแรงดันแก๊สและรักษาระดับให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงอัตราการไหล

ด้วยการใช้เชื้อเพลิงก๊าซโดยประมาณโดยประมาณที่ทราบ เขตเมืองจะกำหนดจำนวนการแตกหักของไฮดรอลิก โดยพิจารณาจากประสิทธิภาพการแตกหักของไฮดรอลิกที่เหมาะสมที่สุด (V=1500-2000 m3/ชั่วโมง) ตามสูตร:

น = , (27)

โดยที่ n คือจำนวนการแตกหักของไฮดรอลิก pcs.;

วี_R — ปริมาณการใช้ก๊าซโดยประมาณตามเขตเมือง ลบ.ม./ชม.

วี_{ขายส่ง} — ผลผลิตที่เหมาะสมของการแตกหักของไฮดรอลิก m3/ชั่วโมง;

n=586.751/1950=3.008 ชิ้น

หลังจากกำหนดจำนวนสถานีพร่าพรายไฮดรอลิกแล้ว ตำแหน่งของพวกเขาจะถูกวางแผนในแผนผังทั่วไปของเขตเมืองโดยติดตั้งไว้ที่กึ่งกลางของพื้นที่ที่เป็นแก๊สในอาณาเขตของไตรมาส

ภาพรวมโปรแกรม

เพื่อความสะดวกในการคำนวณจะใช้โปรแกรมมือสมัครเล่นและมืออาชีพสำหรับการคำนวณระบบไฮดรอลิกส์

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

ทฤษฎีการคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อน

ในทางทฤษฎี GR ความร้อนจะขึ้นอยู่กับสมการต่อไปนี้:

∆P = R·l + z

ความเท่าเทียมกันนี้ใช้ได้สำหรับพื้นที่เฉพาะ สมการนี้ถอดรหัสได้ดังนี้:

• ΔP - การสูญเสียแรงดันเชิงเส้น
• R คือการสูญเสียแรงดันจำเพาะในท่อ
• l คือความยาวของท่อ
• z - การสูญเสียแรงดันในช่องทางออก, วาล์วปิด

จะเห็นได้จากสูตรที่ว่ายิ่งสูญเสียแรงดันมากเท่าไหร่ก็ยิ่งยาวขึ้นเท่านั้นและส่วนโค้งหรือองค์ประกอบอื่น ๆ ในนั้นก็จะลดทางผ่านหรือเปลี่ยนทิศทางของการไหลของของไหลมากขึ้น ลองสรุปว่า R กับ z เท่ากับอะไร ในการทำเช่นนี้ ให้พิจารณาสมการอื่นที่แสดงการสูญเสียแรงดันเนื่องจากการเสียดสีกับผนังท่อ:

_{แรงเสียดทาน}

นี่คือสมการดาร์ซี-ไวส์บาค มาถอดรหัสกัน:

• λเป็นค่าสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับลักษณะของการเคลื่อนที่ของท่อ
• d คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ
• v คือความเร็วของของไหล
• ρ คือความหนาแน่นของของเหลว

จากสมการนี้ มีการสร้างความสัมพันธ์ที่สำคัญขึ้น - การสูญเสียแรงดันเนื่องจากแรงเสียดทานมีขนาดเล็กลง เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อใหญ่ขึ้นและความเร็วของของไหลก็จะยิ่งต่ำลง นอกจากนี้ การพึ่งพาความเร็วยังเป็นกำลังสองที่นี่ การสูญเสียในการโค้งงอ ทีออฟ และวาล์วถูกกำหนดโดยสูตรที่แตกต่างกัน:

∆พี_{อุปกรณ์} = ξ*(v²ρ/2)

ที่นี่:

• ξ คือสัมประสิทธิ์ของการต่อต้านในท้องถิ่น (ต่อไปนี้จะเรียกว่า CMR)
• v คือความเร็วของของไหล
• ρ คือความหนาแน่นของของเหลว

จากสมการนี้จะเห็นได้ว่าแรงดันตกคร่อมเพิ่มขึ้นตามความเร็วของไหลที่เพิ่มขึ้นนอกจากนี้ยังควรกล่าวด้วยว่าในกรณีของการใช้น้ำหล่อเย็นที่มีจุดเยือกแข็งต่ำ ความหนาแน่นของมันก็จะมีบทบาทสำคัญเช่นกัน - ยิ่งมีค่าสูงเท่าไร ปั๊มหมุนเวียนก็จะยิ่งหนักขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเมื่อเปลี่ยนเป็น "สารป้องกันการแข็งตัว" อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนปั๊มหมุนเวียน

จากข้างต้น เราได้รับความเท่าเทียมกันดังต่อไปนี้:

∆P=∆P_{แรงเสียดทาน} +∆P_{อุปกรณ์}=((λ/d)(v²ρ/2)) + (ξ(v²ρ/2)) = ((λ/α)l(v²ρ/2)) + (ξ*(v²ρ/2)) = R•l +z;

จากนี้เราได้รับความเท่าเทียมกันต่อไปนี้สำหรับ R และ z:

R = (λ/α)*(v²ρ/2) Pa/m;

z = ξ*(v²ρ/2) Pa;

ตอนนี้ มาดูวิธีการคำนวณความต้านทานไฮดรอลิกโดยใช้สูตรเหล่านี้กัน

การหาค่าการสูญเสียแรงดันในท่อ

ความต้านทานการสูญเสียแรงดันในวงจรที่น้ำหล่อเย็นหมุนเวียนจะถูกกำหนดเป็นมูลค่ารวมของส่วนประกอบแต่ละชิ้น หลังรวมถึง:

• การสูญเสียในวงจรหลักแสดงเป็น ∆Plk;
• ค่าใช้จ่ายผู้ให้บริการความร้อนในท้องถิ่น (∆Plm);
• แรงดันตกในโซนพิเศษที่เรียกว่า "เครื่องกำเนิดความร้อน" ภายใต้ชื่อ ∆Ptg;
• การสูญเสียภายในระบบแลกเปลี่ยนความร้อนในตัว ∆Pto

หลังจากรวมค่าเหล่านี้แล้ว จะได้ตัวบ่งชี้ที่ต้องการ ซึ่งระบุลักษณะความต้านทานไฮดรอลิกทั้งหมดของระบบ ∆Pco

นอกจากวิธีการทั่วไปนี้แล้ว ยังมีวิธีอื่นๆ ในการพิจารณาการสูญเสียหัวในท่อโพลีโพรพิลีน หนึ่งในนั้นอิงจากการเปรียบเทียบตัวบ่งชี้สองตัวที่เชื่อมโยงกับจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของไปป์ไลน์ ในกรณีนี้ สามารถคำนวณการสูญเสียแรงดันได้โดยเพียงแค่ลบค่าเริ่มต้นและค่าสุดท้ายออก โดยกำหนดโดยเกจวัดแรงดันสองตัว

อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการคำนวณตัวบ่งชี้ที่ต้องการนั้นขึ้นอยู่กับการใช้สูตรที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งคำนึงถึงปัจจัยทั้งหมดที่ส่งผลต่อลักษณะของฟลักซ์ความร้อนอัตราส่วนที่ระบุด้านล่างคำนึงถึงการสูญเสียของหัวของเหลวเป็นหลักเนื่องจากท่อยาว

• h คือการสูญเสียหัวของเหลว ซึ่งวัดเป็นเมตรในกรณีศึกษา
• λ คือสัมประสิทธิ์ความต้านทานไฮดรอลิก (หรือแรงเสียดทาน) ซึ่งกำหนดโดยวิธีการคำนวณอื่นๆ
• L คือความยาวทั้งหมดของไปป์ไลน์ที่ให้บริการซึ่งวัดเป็นเมตรวิ่ง
• D คือขนาดภายในของท่อซึ่งกำหนดปริมาตรของการไหลของน้ำหล่อเย็น
• V คืออัตราการไหลของของไหล วัดในหน่วยมาตรฐาน (เมตรต่อวินาที)
• สัญลักษณ์ g คือความเร่งในการตกอย่างอิสระ ซึ่งเท่ากับ 9.81 m/s2

สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือการสูญเสียที่เกิดจากสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานไฮดรอลิกสูง ขึ้นอยู่กับความหยาบของพื้นผิวด้านในของท่อ อัตราส่วนที่ใช้ในกรณีนี้ใช้ได้กับช่องว่างท่อที่มีรูปร่างกลมมาตรฐานเท่านั้น สูตรสุดท้ายในการค้นหามีลักษณะดังนี้:

• V - ความเร็วการเคลื่อนที่ของมวลน้ำ วัดเป็นเมตร/วินาที
• D - เส้นผ่านศูนย์กลางภายในซึ่งกำหนดพื้นที่ว่างสำหรับการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็น
• ค่าสัมประสิทธิ์ในตัวส่วนแสดงถึงความหนืดจลนศาสตร์ของของเหลว

ตัวบ่งชี้หลังหมายถึงค่าคงที่และพบได้ตามตารางพิเศษที่เผยแพร่ในปริมาณมากบนอินเทอร์เน็ต

1.4 การกระจายแรงดันในส่วนของระบบท่อ

คำนวณความดันที่จุดปม p1 และสร้างกราฟความดัน
ที่ตั้ง l1 ตามสูตร (1.1):

 (1.31)

 (1.32)

จินตนาการ
ทำให้เกิดการพึ่งพาอาศัยกัน กรุณา1=ฉ(l) ในรูปแบบของตาราง

โต๊ะ
4

ลิตรกม	5	10	15	20	25	30	34
p,kPa	4808,3	4714,8	4619,5	4522,1	4422,6	4320,7	4237,5

คำนวณความดันที่จุดปม p6 และสร้างกราฟความดัน
บนสาขา l8 — l9 ตามสูตร (1.13):

 (1.33)

 (1.34)

จินตนาการ
ทำให้เกิดการพึ่งพาอาศัยกัน พี(l8-l9)=ฉ(l) ในรูปแบบของตาราง

โต๊ะ
5

ลิตรกม	87	90,38	93,77	97,15	100,54	104	107,31
p,kPa	2963,2	2929,9	2897,2	2864,1	2830,7	2796,8	2711
ลิตรกม	110,69	114,08	117,46	120,85	124,23	127,62	131
p,kPa	2621,2	2528,3	2431,8	2331,4	2226,4	2116,2	2000

เพื่อคำนวณต้นทุนต่อสาขา l2 —l4 —l6 และl3 —l5 —l7, เราใช้สูตร (1.10) และ
(1.11):

เราตรวจสอบ:

การคำนวณ
ทำอย่างถูกต้อง

ตอนนี้
คำนวณความดันที่จุดปมของกิ่ง l2 —l4
—l6 บน
สูตร (1.2), (1.3) และ (1.4) :

ผลลัพธ์
การคำนวณแรงดันส่วน l2
นำเสนอในตารางที่ 6:

โต๊ะ
6

ลิตรกม	34	38,5	43	47,5	52	56,5	61
p,kPa	4240	4123,8	4004,3	3881,1	3753,8	3622,1	3485,4

ผลลัพธ์
การคำนวณแรงดันส่วน l4
แสดงไว้ในตารางที่ 7:

โต๊ะ
7

ตัวเลือกการคำนวณพีซี

การคำนวณโดยใช้คอมพิวเตอร์เป็นงานที่ลำบากน้อยที่สุด - ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับบุคคลคือการแทรกข้อมูลที่จำเป็นลงในคอลัมน์ที่เหมาะสม

ดังนั้นการคำนวณทางไฮดรอลิกจึงเสร็จสิ้นภายในไม่กี่นาที และการดำเนินการนี้ไม่ต้องการความรู้จำนวนมาก ซึ่งจำเป็นเมื่อใช้สูตร

เพื่อการใช้งานที่ถูกต้อง จำเป็นต้องใช้ข้อมูลต่อไปนี้จากข้อกำหนดทางเทคนิค:

• ความหนาแน่นของก๊าซ
• ค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดจลนศาสตร์
• อุณหภูมิก๊าซในภูมิภาคของคุณ

เงื่อนไขทางเทคนิคที่จำเป็นนั้นได้มาจากแผนกก๊าซของเมืองของการตั้งถิ่นฐานซึ่งจะสร้างท่อส่งก๊าซ ที่จริงแล้ว การออกแบบไปป์ไลน์ใดๆ เริ่มต้นด้วยการรับเอกสารนี้ เนื่องจากมีข้อกำหนดพื้นฐานทั้งหมดสำหรับการออกแบบ

ถัดไป นักพัฒนาจำเป็นต้องค้นหาปริมาณการใช้ก๊าซสำหรับอุปกรณ์แต่ละเครื่องที่วางแผนจะเชื่อมต่อกับท่อส่งก๊าซ ตัวอย่างเช่น หากเชื้อเพลิงถูกส่งไปยังบ้านส่วนตัว เตาสำหรับทำอาหาร หม้อต้มน้ำร้อนทุกชนิดมักถูกใช้ที่นั่น และตัวเลขที่จำเป็นจะอยู่ในหนังสือเดินทางเสมอ

นอกจากนี้ คุณจะต้องทราบจำนวนหัวเตาของแต่ละเตาที่จะเชื่อมต่อกับท่อ

ในขั้นตอนต่อไปของการรวบรวมข้อมูลที่จำเป็น ข้อมูลจะถูกเลือกเกี่ยวกับแรงดันตกที่ไซต์การติดตั้งของอุปกรณ์ใด ๆ - อาจเป็นมิเตอร์ วาล์วตัด วาล์วตัดความร้อน ตัวกรอง และองค์ประกอบอื่น ๆ .

ในกรณีนี้ ง่ายต่อการค้นหาหมายเลขที่จำเป็น โดยจะอยู่ในตารางพิเศษที่แนบมากับหนังสือเดินทางของแต่ละผลิตภัณฑ์

ผู้ออกแบบควรให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าควรระบุแรงดันตกที่การใช้ก๊าซสูงสุด

ในขั้นต่อไป ขอแนะนำให้ค้นหาว่าแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงสีน้ำเงินจะอยู่ที่จุดเชื่อมต่อ ข้อมูลดังกล่าวอาจมีข้อกำหนดทางเทคนิคของ Gorgaz ของคุณ ซึ่งเป็นแบบแผนก่อนหน้านี้ของท่อส่งก๊าซในอนาคต

หากเครือข่ายประกอบด้วยหลายส่วน จะต้องระบุหมายเลขและระบุความยาวจริง นอกจากนี้ สำหรับแต่ละตัวบ่งชี้ตัวแปรควรกำหนดแยกต่างหาก นี่คืออัตราการไหลรวมของอุปกรณ์ใดๆ ที่จะใช้ แรงดันตก และค่าอื่นๆ

จำเป็นต้องมีปัจจัยพร้อมกัน โดยคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการทำงานร่วมกันของผู้ใช้ก๊าซทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ทำความร้อนทั้งหมดตั้งอยู่ในอาคารอพาร์ตเมนต์หรือบ้านส่วนตัว

โปรแกรมคำนวณไฮดรอลิกใช้ข้อมูลดังกล่าวเพื่อกำหนดภาระสูงสุดในส่วนใดส่วนหนึ่งหรือในท่อส่งก๊าซทั้งหมด

สำหรับอพาร์ทเมนต์หรือบ้านแต่ละหลังไม่จำเป็นต้องคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ที่ระบุเนื่องจากทราบค่าและระบุไว้ในตารางด้านล่าง:

หากในโรงงานบางแห่งมีการวางแผนที่จะใช้หม้อไอน้ำที่ให้ความร้อนมากกว่าสองเตา เตาเผา เครื่องทำน้ำอุ่นสำหรับจัดเก็บ ตัวบ่งชี้ความพร้อมกันจะเป็น 0.85 เสมอ ซึ่งจะต้องระบุในคอลัมน์ที่เกี่ยวข้องที่ใช้สำหรับการคำนวณของโปรแกรม

ถัดไป คุณควรระบุเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ และคุณจะต้องใช้ค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบ ซึ่งจะใช้ในการก่อสร้างไปป์ไลน์ ค่าเหล่านี้เป็นค่ามาตรฐานและสามารถพบได้ง่ายใน Rulebook

ภาพรวมโปรแกรม

เพื่อความสะดวกในการคำนวณจะใช้โปรแกรมมือสมัครเล่นและมืออาชีพสำหรับการคำนวณระบบไฮดรอลิกส์

ที่นิยมมากที่สุดคือ Excel

คุณสามารถใช้การคำนวณแบบออนไลน์ใน Excel Online, CombiMix 1.0 หรือเครื่องคำนวณไฮดรอลิกแบบออนไลน์ได้ โปรแกรมเครื่องเขียนถูกเลือกโดยคำนึงถึงข้อกำหนดของโครงการ

ปัญหาหลักในการทำงานกับโปรแกรมดังกล่าวคือความไม่รู้พื้นฐานของระบบไฮดรอลิกส์ ในบางส่วนไม่มีการถอดรหัสสูตรไม่พิจารณาคุณสมบัติของการแตกแขนงของไปป์ไลน์และการคำนวณความต้านทานในวงจรที่ซับซ้อน

คุณสมบัติของโปรแกรม:

• HERZ CO. 3.5 - ทำการคำนวณตามวิธีการสูญเสียแรงดันเชิงเส้นเฉพาะ
• DanfossCO และ OvertopCO สามารถนับระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติได้
• "Flow" (Flow) - ให้คุณใช้วิธีการคำนวณโดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิ (การเลื่อน) ที่แปรผันตามตัวยก

คุณควรระบุพารามิเตอร์การป้อนข้อมูลสำหรับอุณหภูมิ - เคลวิน / เซลเซียส

.1 การกำหนดความจุของท่อส่งก๊าซที่ซับซ้อน

เพื่อคำนวณระบบไปป์ไลน์ที่ซับซ้อนตามรูปที่ 1 และข้อมูล
ตารางที่ 1 เราจะใช้วิธีเปลี่ยนท่อส่งก๊าซธรรมดาที่เทียบเท่ากัน สำหรับ
ตามสมการการไหลตามทฤษฎีสำหรับสภาวะคงตัว
กระแสไอโซเทอร์มอล เราเขียนสมการสำหรับท่อส่งก๊าซที่เทียบเท่าและ
ลองเขียนสมการกัน

ตารางที่ 1

หมายเลขดัชนี ผม	เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ดิ , mm	ความหนาของผนัง δi , mm	ความยาวมาตรา หลี่ , กม.
1	508	9,52	34
2	377	7	27
3	426	9	17
4	426	9	12
5	377	7	8
6	377	7	9
7	377	7	28
8	630	10	17
9	529	9	27

รูปที่ 1 - ไดอะแกรมของไปป์ไลน์

สำหรับพล็อต l1 เขียนลงไป
สูตรค่าใช้จ่าย:

 (1.1)

ณ จุดโนดัล p1 การไหลของก๊าซแบ่งออกเป็นสองเธรด: l2 —l4 —l6 และl3 —l5 —l7 ต่อไปที่จุด p6 สาขาเหล่านี้
รวมกัน เราพิจารณาว่าในสาขาแรกอัตราการไหลคือ Q1 และในสาขาที่สอง Q2

สำหรับสาขา l2 —l4 —l6:

 (1.2)

 (1.3)

 (1.4)

มาสรุปกัน
คู่ (1.2), (1.3) และ (1.4) เราได้รับ:

 (1.5)

สำหรับ
สาขา l3 —l5 —l7:

 (1.6)

 (1.7)

 (1.8)

มาสรุปกัน
คู่ (1.6), (1.7) และ (1.8) เราได้รับ:

 (1.9)

ด่วน
จากนิพจน์ (1.5) และ (1.9) Q1 และ Q2 ตามลำดับ:

 (1.10)

 (1.11)

การบริโภค
ตามส่วนขนานเท่ากับ: Q=Q1+Q2.

 (1.12)

ความแตกต่าง
กำลังสองของความดันสำหรับส่วนขนานเท่ากับ:

 (1.13)

สำหรับ
สาขา l8-l9 พวกเราเขียน:

 (1.14)

เมื่อสรุป (1.1), (1.13) และ (1.14) เราได้รับ:

 (1.15)

จาก
นิพจน์สุดท้ายสามารถกำหนดปริมาณงานของระบบ โดยคำนึงถึง
สูตรการไหลสำหรับท่อส่งก๊าซที่เทียบเท่า:

 (1.16)

ขอให้เราค้นหาความสัมพันธ์ที่ช่วยให้สำหรับ LEC หรือ DEC ที่กำหนดเพื่อค้นหาขนาดทางเรขาคณิตอื่นของท่อส่งก๊าซ

 (1.17)

เพื่อกำหนดความยาวของท่อส่งก๊าซที่เท่ากัน เราสร้าง
การปรับใช้ระบบ ในการทำเช่นนี้ เราจะสร้างเธรดทั้งหมดของไปป์ไลน์ที่ซับซ้อนในที่เดียว
ทิศทางในขณะที่รักษาโครงสร้างของระบบ เท่ากับความยาว
ไปป์ไลน์ เราจะเอาส่วนประกอบที่ยาวที่สุดของท่อส่งก๊าซตั้งแต่ต้นจนถึง
สิ้นสุดดังแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 - การพัฒนาระบบท่อ

จากผลการก่อสร้างเท่ากับความยาวของท่อเทียบเท่า
ใช้ความยาวเท่ากับผลรวมของส่วนต่างๆ l1 —l3 —l5 —l7 —l8 —l9. แล้ว LEK=131km.

สำหรับการคำนวณ เราจะใช้สมมติฐานดังต่อไปนี้: เราพิจารณาว่าการไหลของก๊าซใน
ไปป์ไลน์เป็นไปตามกฎกำลังสองของการต่อต้าน นั่นเป็นเหตุผลที่
ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานไฮดรอลิกคำนวณโดยสูตร:

 , (1.18)

ที่ไหน k คือความขรุขระของผนังเทียบเท่า
ท่อมม.

ด-
เส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อ มม.

สำหรับท่อส่งก๊าซหลักที่ไม่มีวงแหวนรอง เพิ่มเติม
แนวต้านในท้องถิ่น (ส่วนควบ, ทรานซิชัน) มักจะไม่เกิน 2-5% ของการสูญเสีย
สำหรับแรงเสียดทาน ดังนั้นสำหรับการคำนวณทางเทคนิคสำหรับค่าสัมประสิทธิ์การออกแบบ
ค่าความต้านทานไฮดรอลิกถูกนำมาใช้:

 (1.19)

สำหรับ
การคำนวณเพิ่มเติมที่เรายอมรับ , k=0,5.

คำนวณ
ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานไฮดรอลิกสำหรับทุกส่วนของท่อ
เครือข่าย ผลลัพธ์ถูกป้อนในตารางที่ 2

โต๊ะ
2

หมายเลขดัชนี ผม	เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ดิ , mm	ความหนาของผนัง δi , mm	ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานไฮดรอลิก λtr
1	508	9,52	0,019419
2	377	7	0,020611
3	426	9	0,020135
4	426	9	0,020135
5	377	7	0,020611
6	377	7	0,020611
7	377	7	0,020611
8	630	10	0,018578
9	529	9	0,019248

ในการคำนวณ เราใช้ความหนาแน่นของก๊าซเฉลี่ยในระบบท่อ
ซึ่งเราคำนวณจากสภาวะการอัดตัวของแก๊สที่ความดันปานกลาง

ความดันเฉลี่ยในระบบภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดคือ:

 (1.20)

ในการหาค่าสัมประสิทธิ์การอัดตัวตามโนโมแกรมนั้นมีความจำเป็น
คำนวณอุณหภูมิและความดันที่ลดลงโดยใช้สูตร:

 , (1.21)

 , (1.22)

ที่ไหน ตู่, พี — อุณหภูมิและความดันภายใต้สภาวะการทำงาน

Tkr, rkr คืออุณหภูมิและความดันวิกฤตสัมบูรณ์

ตามภาคผนวก B: Tkr\u003d 190.9 K, กร๊าก =4.649 เมกะปาสกาล

ไกลออกไป
ตามโนโมแกรมสำหรับคำนวณปัจจัยการอัดของก๊าซธรรมชาติเรากำหนด z =
0,88.

กลาง
ความหนาแน่นของก๊าซถูกกำหนดโดยสูตร:

 (1.23)

สำหรับ
การคำนวณการไหลผ่านท่อส่งก๊าซจำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์ A:

 (1.24)

มาหากัน
:

มาหากัน
การไหลของก๊าซผ่านระบบ:

 (1.25)

 (1.26)

ภาพรวมโปรแกรม

เพื่อความสะดวกในการคำนวณจะใช้โปรแกรมมือสมัครเล่นและมืออาชีพสำหรับการคำนวณระบบไฮดรอลิกส์

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

การหาค่าการสูญเสียแรงดันในท่อ

ความต้านทานการสูญเสียแรงดันในวงจรที่น้ำหล่อเย็นหมุนเวียนจะถูกกำหนดเป็นมูลค่ารวมของส่วนประกอบแต่ละชิ้น หลังรวมถึง:

• การสูญเสียในวงจรหลักแสดงเป็น ∆Plk;
• ค่าใช้จ่ายผู้ให้บริการความร้อนในท้องถิ่น (∆Plm);
• แรงดันตกในโซนพิเศษที่เรียกว่า "เครื่องกำเนิดความร้อน" ภายใต้ชื่อ ∆Ptg;
• การสูญเสียภายในระบบแลกเปลี่ยนความร้อนในตัว ∆Pto

หลังจากรวมค่าเหล่านี้แล้ว จะได้ตัวบ่งชี้ที่ต้องการ ซึ่งระบุลักษณะความต้านทานไฮดรอลิกทั้งหมดของระบบ ∆Pco

นอกจากวิธีการทั่วไปนี้แล้ว ยังมีวิธีอื่นๆ ในการพิจารณาการสูญเสียหัวในท่อโพลีโพรพิลีน หนึ่งในนั้นอิงจากการเปรียบเทียบตัวบ่งชี้สองตัวที่เชื่อมโยงกับจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของไปป์ไลน์ ในกรณีนี้ สามารถคำนวณการสูญเสียแรงดันได้โดยเพียงแค่ลบค่าเริ่มต้นและค่าสุดท้ายออก โดยกำหนดโดยเกจวัดแรงดันสองตัว

อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการคำนวณตัวบ่งชี้ที่ต้องการนั้นขึ้นอยู่กับการใช้สูตรที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งคำนึงถึงปัจจัยทั้งหมดที่ส่งผลต่อลักษณะของฟลักซ์ความร้อน อัตราส่วนที่ระบุด้านล่างคำนึงถึงการสูญเสียของหัวของเหลวเป็นหลักเนื่องจากท่อยาว

• h คือการสูญเสียหัวของเหลว ซึ่งวัดเป็นเมตรในกรณีศึกษา
• λ คือสัมประสิทธิ์ความต้านทานไฮดรอลิก (หรือแรงเสียดทาน) ซึ่งกำหนดโดยวิธีการคำนวณอื่นๆ
• L คือความยาวทั้งหมดของไปป์ไลน์ที่ให้บริการซึ่งวัดเป็นเมตรวิ่ง
• D คือขนาดภายในของท่อซึ่งกำหนดปริมาตรของการไหลของน้ำหล่อเย็น
• V คืออัตราการไหลของของไหล วัดในหน่วยมาตรฐาน (เมตรต่อวินาที)
• สัญลักษณ์ g คือความเร่งในการตกอย่างอิสระ ซึ่งเท่ากับ 9.81 m/s2

การสูญเสียแรงดันเกิดขึ้นเนื่องจากแรงเสียดทานของของเหลวบนพื้นผิวด้านในของท่อ

สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือการสูญเสียที่เกิดจากสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานไฮดรอลิกสูง ขึ้นอยู่กับความหยาบของพื้นผิวด้านในของท่อ อัตราส่วนที่ใช้ในกรณีนี้ใช้ได้กับช่องว่างท่อที่มีรูปร่างกลมมาตรฐานเท่านั้น สูตรสุดท้ายในการค้นหามีลักษณะดังนี้:

• V - ความเร็วการเคลื่อนที่ของมวลน้ำ วัดเป็นเมตร/วินาที
• D - เส้นผ่านศูนย์กลางภายในซึ่งกำหนดพื้นที่ว่างสำหรับการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็น
• ค่าสัมประสิทธิ์ในตัวส่วนแสดงถึงความหนืดจลนศาสตร์ของของเหลว

ตัวบ่งชี้หลังหมายถึงค่าคงที่และพบได้ตามตารางพิเศษที่เผยแพร่ในปริมาณมากบนอินเทอร์เน็ต

สมดุลไฮดรอลิก

การปรับสมดุลของแรงดันตกในระบบทำความร้อนทำได้โดยใช้วาล์วควบคุมและปิด

การปรับสมดุลระบบไฮดรอลิกดำเนินการบนพื้นฐานของ:

• ภาระการออกแบบ (อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นมวล);
• ข้อมูลผู้ผลิตท่อเกี่ยวกับความต้านทานแบบไดนามิก
• จำนวนผู้ต่อต้านท้องถิ่นในพื้นที่พิจารณา
• ลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์

ลักษณะการติดตั้ง - แรงดันตก การติดตั้ง ความจุ - ถูกกำหนดไว้สำหรับแต่ละวาล์ว พวกมันกำหนดสัมประสิทธิ์การไหลของน้ำหล่อเย็นในไรเซอร์แต่ละตัว จากนั้นจึงเข้าไปในแต่ละอุปกรณ์

การสูญเสียแรงดันเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น และวัดเป็นกก./ชม. โดยที่

S คือผลคูณของความดันจำเพาะแบบไดนามิก ซึ่งแสดงเป็น Pa / (kg / h) และค่าสัมประสิทธิ์ที่ลดลงสำหรับความต้านทานเฉพาะที่ของส่วน (ξpr)

ค่าสัมประสิทธิ์ที่ลดลง ξpr คือผลรวมของความต้านทานในระบบทั้งหมด

ผลลัพธ์.

ค่าการสูญเสียแรงดันในท่อที่ได้รับซึ่งคำนวณโดยสองวิธีนั้นแตกต่างกันในตัวอย่างของเรา 15…17%! เมื่อดูตัวอย่างอื่นๆ คุณจะเห็นว่าบางครั้งความแตกต่างอาจสูงถึง 50%! ในเวลาเดียวกัน ค่าที่ได้รับจากสูตรของระบบไฮดรอลิกส์ตามทฤษฎีจะน้อยกว่าผลลัพธ์ตาม SNiP 2.04.02–84 เสมอ ฉันมีแนวโน้มที่จะเชื่อว่าการคำนวณครั้งแรกนั้นแม่นยำกว่า และ SNiP 2.04.02–84 นั้น "ได้รับการประกัน" บางทีฉันอาจคิดผิดในข้อสรุปของฉันควรสังเกตว่าการคำนวณทางไฮดรอลิกของไปป์ไลน์นั้นยากต่อการสร้างแบบจำลองอย่างแม่นยำ และอาศัยการพึ่งพาที่ได้รับจากการทดลองเป็นหลัก

ไม่ว่าในกรณีใด มีสองผลลัพธ์ จะง่ายกว่าในการตัดสินใจที่ถูกต้อง

อย่าลืมเพิ่ม (หรือลบ) แรงดันสถิตกับผลลัพธ์เมื่อคำนวณท่อไฮโดรลิกที่มีความแตกต่างของความสูงระหว่างทางเข้าและทางออก สำหรับน้ำ - ส่วนสูงต่างกัน 10 เมตร ≈ 1 กก. / ซม. 2

ฉันขอ เคารพในผลงานของผู้เขียน ดาวน์โหลดไฟล์ หลังจากสมัครสมาชิก สำหรับบทความประกาศ!

ลิงก์สำหรับดาวน์โหลดไฟล์: gidravlicheskiy-raschet-truboprovodov (xls 57.5KB)

ที่สำคัญและฉันคิดว่าความต่อเนื่องของหัวข้อที่น่าสนใจ อ่านที่นี่