Hidravlični izračun plinovoda: metode in metode izračuna + primer izračuna

Za varno in nemoteno delovanje oskrbe s plinom mora biti projektirana in izračunana.Pomembno je, da pravilno izberete cevi za omrežja vseh vrst tlaka, ki zagotavljajo stabilno oskrbo s plinom v napravah.

Da bi bil izbor cevi, fitingov in opreme čim bolj natančen, se izvede hidravlični izračun cevovoda. Kako ga narediti? Priznajte, da niste preveč seznanjeni s tem vprašanjem, poglejmo.

Ponujamo vam, da se seznanite s skrbno izbranimi in temeljito obdelanimi informacijami o možnostih izdelave hidravličnih izračunov za plinovodne sisteme. Z uporabo podatkov, ki jih predstavljamo, bomo zagotovili oskrbo naprav z modrim gorivom z zahtevanimi parametri tlaka. Skrbno preverjeni podatki temeljijo na predpisih regulativne dokumentacije.

Članek zelo podrobno opisuje načela in sheme za izvajanje izračunov. Podan je primer izvajanja izračunov. Kot uporaben informativni dodatek so uporabljene grafične aplikacije in video navodila.

Posebnosti hidravličnega izračuna

Vsak izveden hidravlični izračun je določitev parametrov bodočega plinovoda. Ta postopek je obvezen, pa tudi ena najpomembnejših faz priprave na gradnjo. Od pravilnosti izračuna je odvisno, ali bo plinovod deloval optimalno.

Pri izvajanju vsakega hidravličnega izračuna se določi naslednje:

• potrebno premer ceviki bo zagotovil učinkovit in stabilen transport potrebne količine plina;
• Ali bo izguba tlaka sprejemljiva pri premikanju potrebne količine modrega goriva v ceveh danega premera?

Izgube tlaka nastanejo zaradi dejstva, da v katerem koli plinovodu obstaja hidravlični upor. Ob napačnem izračunu lahko porabniki nimajo dovolj plina za normalno delovanje v vseh režimih ali ob največji porabi.

Ta tabela je rezultat hidravličnega izračuna, ki je bil izveden ob upoštevanju danih vrednosti. Za izvedbo izračunov boste morali v stolpce vnesti določene kazalnike.

Takšna operacija je državno standardiziran postopek, ki se izvaja v skladu s formulami in zahtevami, določenimi v SP 42-101–2003.

Izračune mora izvesti razvijalec. Za osnovo so vzeti podatki o tehničnih specifikacijah plinovoda, ki jih lahko dobite pri vašem mestnem plinovodu.

Plinovodi, ki zahtevajo izračune

Država zahteva izvedbo hidravličnih izračunov za vse vrste cevovodov, povezanih s sistemom oskrbe s plinom. Ker so procesi, ki se dogajajo pri gibanju plina, vedno enaki.

Ti plinovodi vključujejo naslednje vrste:

• nizek pritisk;
• srednji, visok pritisk.

Prvi so namenjeni za prevoz goriva v stanovanjske zgradbe, vse vrste javnih zgradb in gospodinjskih podjetij.Poleg tega v zasebnih, stanovanjskih stavbah in hišah tlak plina ne sme presegati 3 kPa, v gospodinjstvih (neindustrijskih) podjetjih pa je ta številka višja in doseže 5 kPa.

Druga vrsta plinovodov je namenjena oskrbi omrežij vseh vrst, nizkotlačnih in srednjetlačnih preko regulacijskih točk plina, kot tudi oskrbi s plinom posameznih porabnikov.

To so lahko industrijska, kmetijska, različna komunalna podjetja in celo prostostoječa ali pritrjena na industrijske zgradbe. Toda v zadnjih dveh primerih bo prišlo do znatnih omejitev pritiska.

Strokovnjaki pogojno razdelijo zgoraj navedene vrste plinovodov v naslednje kategorije:

• znotraj hiše, v trgovini, to je transport modrega goriva znotraj objekta in dostava do posameznih enot in naprav;
• naročniške poslovalnice, ki se uporablja za dobavo plina iz nekega distribucijskega omrežja vsem obstoječim porabnikom;
• distribucija, ki se uporablja za oskrbo s plinom določenih ozemelj, na primer mest, njihovih posameznih okrožij in industrijskih podjetij. Njihova konfiguracija se razlikuje in je odvisna od značilnosti postavitve. Tlak v omrežju je lahko poljuben - nizek, srednji, visok.

Poleg tega se izvajajo hidravlični izračuni za plinska omrežja z različnim številom tlačnih stopenj, ki jih je veliko vrst.

Tako je za zadovoljevanje potreb mogoče uporabiti dvostopenjska omrežja, ki delujejo s plinom, ki se transportira pri nizkem, visokem tlaku ali nizkem, srednjem tlaku. Uporabo so našla tudi tristopenjska in različna večstopenjska omrežja. Se pravi, vse je odvisno samo od razpoložljivosti potrošnikov.

Hidravlični upor je glavni razlog za izvedbo tovrstnega izračuna. Poleg tega je odvisno tudi od materiala cevi

Kljub široki paleti možnosti plinovoda so hidravlični izračuni v vsakem primeru podobni. Ker se za izdelavo uporabljajo strukturni elementi iz podobnih materialov, se znotraj cevi pojavljajo enaki procesi.

Hidravlični upor in njegova vloga

Kot je navedeno zgoraj, je osnova za izračun prisotnost hidravličnega upora v vsakem plinovodu.

Vpliva na celotno strukturo cevovoda, pa tudi na njegove posamezne dele, sklope - cevke, mesta znatnega zmanjšanja premera cevi, zaporne ventile in različne ventile. To vodi do izgube tlaka v transportiranem plinu.

Hidravlični upor je vedno vsota:

• linearni upor, to je, ki deluje vzdolž celotne dolžine konstrukcije;
• lokalni upor, ki deluje na vsakem sestavnem delu konstrukcije, kjer se spreminja hitrost transporta plina.

Našteti parametri stalno in pomembno vplivajo na karakteristike delovanja posameznega plinovoda. Zato bodo zaradi nepravilnih izračunov nastale dodatne in znatne finančne izgube zaradi dejstva, da bo treba projekt prenoviti.

Pravila za izvajanje izračunov

Zgoraj je bilo navedeno, da postopek za kakršen koli hidravlični izračun ureja kodeks pravil profila s št. 42-101–2003.

Dokument navaja, da je glavni način za izračun uporaba računalnika za ta namen s posebnimi programi, ki vam omogočajo izračun načrtovane izgube tlaka med odseki bodočega plinovoda ali zahtevanega premera cevi.

Vsak hidravlični izračun se izvede po izdelavi računskega diagrama, ki vključuje glavne kazalnike. Poleg tega uporabnik vnese znane podatke v ustrezne stolpce

Če takih programov ni ali oseba meni, da je njihova uporaba neprimerna, se lahko uporabijo druge metode, ki jih dovoljuje Kodeks pravil.

Ki vključujejo:

• izračun po formulah, podanih v SP, je najbolj zapletena metoda izračuna;
• izračun s tako imenovanimi nomogrami je enostavnejša možnost kot uporaba formul, saj vam ni treba narediti nobenih izračunov, ker so potrebni podatki navedeni v posebni tabeli in podani v pravilniku, vi pa jih morate samo izbrati .

Katera koli metoda izračuna vodi do enakih rezultatov. Tako bo novozgrajeni plinovod lahko zagotovil pravočasno in nemoteno dobavo načrtovane količine goriva tudi v urah njegove največje izrabe.

Možnost uporabe računalnika

Računanje z računalnikom je najmanj delovno intenzivno - vse, kar se od osebe zahteva, je vstaviti potrebne podatke v ustrezne stolpce.

Zato se hidravlični izračuni opravijo v nekaj minutah, ta operacija pa ne zahteva velike količine znanja, ki je nujno pri uporabi formul.

Za pravilno izvedbo je potrebno iz tehničnih specifikacij vzeti naslednje podatke:

• gostota plina;
• koeficient kinetične viskoznosti;
• temperatura plina v vaši regiji.

Potrebni tehnični pogoji se pridobijo pri mestni plinovodni službi kraja, v katerem bo plinovod zgrajen.Pravzaprav se načrtovanje katerega koli cevovoda začne s prejemom tega dokumenta, saj vsebuje vse osnovne zahteve za njegovo zasnovo.

Uporaba posebnih programov je najpreprostejša metoda hidravličnega izračuna, ki odpravlja iskanje in preučevanje formul za izračune.

Nato mora razvijalec ugotoviti porabo plina za vsako napravo, ki je načrtovana za priključitev na plinovod. Na primer, če se gorivo prevaža v zasebno hišo, potem se tam najpogosteje uporabljajo peči za kuhanje, vse vrste ogrevalnih kotlov, njihovi potni listi pa vedno vsebujejo potrebne številke.

Poleg tega boste morali vedeti število gorilnikov za vsako peč, ki bo priključena na cev.

Na naslednji stopnji zbiranja potrebnih podatkov se izberejo informacije o padcu tlaka na mestih namestitve katere koli opreme - to je lahko merilnik, zaporni ventil, termični zaporni ventil, filter ali drugi elementi. .

V tem primeru je enostavno najti potrebne številke - vsebovane so v posebni tabeli, priloženi potnemu listu vsakega izdelka. Projektant mora upoštevati, da je treba določiti padec tlaka pri največji porabi plina.

Iz posebne tabele, ki je priložena podatkovnemu listu izdelka, lahko izveste podatke o izgubi tlaka pri priključitvi naprav na omrežje

Na naslednji stopnji je priporočljivo ugotoviti, kakšen bo tlak modrega goriva na mestu vstavljanja. Takšne informacije lahko vsebujejo tehnične pogoje vašega mestnega plina, predhodno sestavljen diagram bodočega plinovoda.

Če je omrežje sestavljeno iz več odsekov, jih je treba oštevilčiti in navesti dejansko dolžino.Poleg tega je treba za vsakega posebej zapisati vse spremenljive kazalnike - to je skupni pretok katere koli naprave, ki se bo uporabljala, padec tlaka in druge vrednosti.

Potreben bo koeficient simultanosti. Upošteva možnost skupnega dela vseh porabnikov plina, priključenih na omrežje. Na primer, vsa oprema za ogrevanje, ki se nahaja v stanovanjski hiši ali zasebni hiši.

Takšne podatke uporablja program za hidravlični izračun za določitev največje obremenitve katerega koli odseka ali celotnega plinovoda.

Za vsako posamezno stanovanje ali hišo navedenega koeficienta ni treba izračunati, saj so njegove vrednosti znane in navedene v spodnji tabeli:

Tabela s koeficienti simultanosti, podatki iz katere se uporabljajo za katero koli vrsto izračuna. Dovolj je, da izberete stolpec, ki ustreza določenemu gospodinjskemu aparatu, in vzamete želeno številko

Če je v nekem objektu načrtovana uporaba več kot dveh ogrevalnih kotlov, peči in grelnikov vode zalogovnika, bo indikator istočasnosti vedno 0,85. To je tisto, kar boste morali navesti v ustreznem stolpcu, ki se uporablja za izračun programa.

Nato morate navesti premer cevi, potrebovali pa boste tudi njihove koeficiente hrapavosti, ki bodo uporabljeni pri gradnji cevovoda. Te vrednosti so standardne in jih je mogoče zlahka najti v pravilniku.

Vpliv materiala cevi na izračun

Za gradnjo plinovodov lahko uporabite cevi samo iz določenih materialov: jekla, polietilena. V nekaterih primerih se uporabljajo izdelki iz bakra. Kmalu bo v široki uporabi kovinsko-plastične konstrukcije.

Vsaka cev ima hrapavost, kar vodi do linearne odpornosti, ki vpliva na proces gibanja plina. Poleg tega je ta številka bistveno višja pri jeklenih izdelkih kot pri plastičnih.

Danes je mogoče dobiti potrebne informacije le za jeklene in polietilenske cevi. Zato je mogoče projektiranje in hidravlične izračune izvesti samo ob upoštevanju njihovih značilnosti, kar zahteva ustrezen kodeks ravnanja. Dokument vsebuje tudi podatke, potrebne za izračun.

Koeficient hrapavosti je vedno enak naslednjim vrednostim:

• za vse polietilenske cevi, ne glede na to, ali so nove ali ne, - 0,007 cm;
• za že uporabljene jeklene izdelke - 0,1 cm;
• za nove jeklene konstrukcije - 0,01 cm.

Za druge vrste cevi ta indikator ni naveden v Kodeksu ravnanja. Zato jih ne bi smeli uporabljati za gradnjo novega plinovoda, saj lahko strokovnjaki Gorgaza zahtevajo prilagoditve. In to so spet dodatni stroški.

Izračun pretoka v omejenem območju

Če je plinovod sestavljen iz ločenih odsekov, bo treba izračunati skupni pretok za vsakega od njih ločeno. Vendar to ni težko, saj bodo izračuni zahtevali že znane številke.

Definiranje podatkov s programom

Če poznate začetne kazalnike, imate dostop do tabele hkratnosti in tehničnih listov peči in kotlov, lahko začnete z izračunom.

Če želite to narediti, izvedite naslednje korake (primer je podan za nizkotlačni plinovod znotraj hiše):

1. Število kotlov se pomnoži s produktivnostjo vsakega od njih.
2. Dobljena vrednost se pomnoži s koeficientom istočasnosti, določenim s posebno tabelo za to vrsto potrošnika.
3. Število peči, namenjenih za kuhanje, se pomnoži s produktivnostjo vsake od njih.
4. Vrednost, dobljena po prejšnji operaciji, se pomnoži s koeficientom sočasnosti, vzetim iz posebne tabele.
5. Dobljeni zneski za kotle in peči se seštejejo.

Podobne manipulacije se izvajajo za vse odseke plinovoda. Pridobljeni podatki se vnesejo v ustrezne stolpce programa, s katerim se izvajajo izračuni. Elektronika naredi vse ostalo sama.

Izračun z uporabo formul

Ta vrsta hidravličnega izračuna je podobna zgoraj opisani, to pomeni, da bodo potrebni enaki podatki, vendar bo postopek dolgotrajen. Ker bo treba vse narediti ročno, bo moral projektant poleg tega izvesti številne vmesne operacije, da bo pridobljene vrednosti uporabil za končni izračun.

Prav tako boste morali posvetiti precej časa, da boste razumeli številne koncepte in vprašanja, s katerimi se oseba ne srečuje pri uporabi posebnega programa. Veljavnost zgornjega lahko preverite tako, da se seznanite s formulami, ki jih boste uporabili.

Izračun s formulami je zapleten in zato ni dostopen vsem. Slika prikazuje formule za izračun padca tlaka v visoko-, srednje- in nizkotlačnem omrežju ter koeficient hidravličnega trenja

Pri uporabi formul, tako kot pri hidravličnih izračunih s posebnim programom, obstajajo funkcije za nizke, srednje in seveda plinovode. visok pritisk. In to je vredno zapomniti, saj je napaka vedno polna znatnih finančnih stroškov.

Izračuni z uporabo nomogramov

Vsak poseben nomogram je tabela, ki prikazuje številne vrednosti, s preučevanjem katerih lahko dobite želene kazalnike brez izvajanja izračunov. Pri hidravličnih izračunih premer cevi in ​​debelina njenih sten.

Nomogrami za izračun so preprost način za pridobivanje potrebnih informacij. Dovolj je, da se sklicujete na linije, ki ustrezajo določenim značilnostim omrežja

Za izdelke iz polietilena in jekla obstajajo ločeni nomogrami. Pri njihovem izračunu so bili uporabljeni standardni podatki, na primer hrapavost notranjih sten. Zato vam ni treba skrbeti za pravilnost podatkov.

Primer izračuna

Podan je primer izvedbe hidravličnih izračunov s programom za nizkotlačne plinovode. V predlagani tabeli so rumeno označeni vsi podatki, ki jih mora projektant samostojno vnesti.

Ti so navedeni v zgornjem odstavku o računalniških hidravličnih izračunih. To so temperatura plina, kinetični koeficient viskoznosti in gostota.

V tem primeru se izračuni izvajajo za kotle in peči, zato je potrebno določiti točno število gorilnikov, ki so lahko 2 ali 4. Pomembna je natančnost, saj bo program samodejno izbral koeficient hkratnosti.

Na sliki so rumeno označeni stolpci, v katere mora kazalnike vnesti projektant sam. Spodaj je formula za izračun pretoka na mestu

Vredno je biti pozoren na oštevilčenje odsekov - niso izumljeni neodvisno, ampak so vzeti iz predhodno sestavljenega diagrama, kjer so navedene podobne številke.

Nato se zapiše dejanska dolžina plinovoda in ti računska dolžina, ki je daljša. To se zgodi, ker je na vseh območjih, kjer obstaja lokalni upor, potrebno povečati dolžino za 5-10%. To se naredi, da se prepreči nezadostni pritisk plina med potrošniki. Program samostojno izvaja izračune.

Skupna poraba v kubičnih metrih, za katero je predviden ločen stolpec, na vsakem mestu se izračuna vnaprej. Če je stavba večstanovanjska, morate navesti število stanovanj, začenši z največjo vrednostjo, kot je razvidno iz ustreznega stolpca.

V tabelo je obvezno vnesti vse elemente plinovoda, med prehodom katerih se izgubi tlak. Primer prikazuje termični zaporni ventil, zaporni ventil in števec. Vrednost izgube v vsakem primeru je bila vzeta iz potnega lista izdelka.

Z enim programom lahko naredite izračune za vse vrste plinovodov. Slika prikazuje izračune za srednjetlačno omrežje

Notranji premer cevi je naveden v skladu s tehničnimi specifikacijami, če ima plinska družba kakršne koli zahteve, ali iz predhodno sestavljenega diagrama. V tem primeru je na večini območij predpisan v velikosti 5 cm, ker večina plinovoda poteka vzdolž fasade, lokalni mestni plin pa zahteva, da premer ni manjši.

Če se celo površno seznanite z danim primerom izvajanja hidravličnega izračuna, je zlahka opaziti, da poleg vrednosti, ki jih vnese oseba, obstaja veliko število drugih. Vse to je rezultat programa, saj je po vnosu številk v posebne stolpce, označene z rumeno, izračun za osebo končan.

To pomeni, da se sam izračun zgodi precej hitro, po katerem se lahko prejeti podatki pošljejo v odobritev mestnemu plinovodu vašega mesta.

Zaključki in uporaben video na to temo

Ta videoposnetek omogoča razumevanje, kje se začnejo hidravlični izračuni in kje oblikovalci dobijo potrebne podatke:

Naslednji video prikazuje primer ene vrste računalniškega izračuna:

Spodaj si lahko ogledate primer izračuna z računalniškim programom:

Za izvedbo hidravličnega izračuna z uporabo računalnika, kot omogoča kodeks pravil profila, je dovolj, da porabite nekaj časa za seznanitev s programom in zbiranje potrebnih podatkov.

A vse to nima praktičnega pomena, saj je izdelava projekta veliko obsežnejši postopek in vključuje veliko drugih vprašanj. Glede na to bo večina državljanov morala poiskati pomoč strokovnjakov.

Imate kakršna koli vprašanja, najdete pomanjkljivosti ali lahko našemu gradivu dodate dragocene informacije? Pustite svoje komentarje, postavite vprašanja, delite svoje izkušnje v spodnjem bloku.