Flytning af væske gennem rør.
Væsketrykkets afhængighed af dens strømningshastighed

Stationær væskestrøm. Kontinuitetsligning

Lad os overveje tilfældet, når en ikke-viskos væske strømmer gennem et vandret cylindrisk rør med et varierende tværsnit.

Væskestrømmen kaldes stationær, hvis på hvert punkt i rummet optaget af væsken, ændres dens hastighed ikke over tid. I et konstant flow overføres lige store mængder væske gennem ethvert tværsnit af et rør over lige store tidsrum.

Væsker er praktisk talt usammentrykkelig, dvs. vi kan antage, at en given væskemasse altid har et konstant volumen. Derfor passerer de samme mængder væske igennem forskellige sektioner rør betyder, at væskestrømmens hastighed afhænger af rørets tværsnit.

Lad hastighederne af stationær væske strømme gennem rørsektionerne S1 og S2 være lig med henholdsvis v1 og v2. Volumenet af væske, der strømmer i løbet af et tidsrum t gennem sektion S1, er lig med V1=S1v1t, og volumenet af væske, der strømmer gennem sektion S2 i samme tid, er lig med V2=S2v2t. Af ligheden V1=V2 følger det

Relation (1) kaldes kontinuitetsligning. Det følger heraf, at

Derfor, i en stationær væskestrøm er hastigheden af ​​bevægelsen af ​​dets partikler gennem forskellige tværsnit af røret omvendt proportional med arealerne af disse sektioner.

Tryk i en bevægelig væske. Bernoullis lov

En stigning i væskestrømmens hastighed, når man bevæger sig fra en rørsektion med større område tværsnit ind i en rørsektion med et mindre tværsnitsareal betyder, at væsken bevæger sig med acceleration.

Ifølge Newtons anden lov er acceleration forårsaget af kraft. Denne magt ind I dette tilfælde er forskellen i trykkræfter, der virker på den strømmende væske i de brede og smalle dele af røret. Derfor skal væsketrykket i den brede del af røret være større end i den smalle del. Dette kan observeres direkte gennem erfaring. I fig. Det er vist, at i sektioner med forskellige tværsnit S1 og S2 er manometriske rør indsat i røret, gennem hvilket væsken strømmer.

Som observationer viser, er væskeniveauet i trykrøret ved sektion S1 af røret højere end ved sektion S2. Følgelig er trykket i en væske, der strømmer gennem en sektion med et større areal S1, højere end trykket i en væske, der strømmer gennem en sektion med et mindre areal S2. Derfor, under stationær væskestrøm, på de steder, hvor strømningshastigheden er lavere, er trykket i væsken højere og omvendt, hvor strømningshastigheden er højere, er trykket i væsken lavere. Bernoulli var den første, der kom til denne konklusion, hvorfor denne lov kaldes Bernoullis lov.

Opdeling af problemløsning:

OPGAVE 1. Vand strømmer i et vandret rør med variabelt tværsnit. Strømningshastigheden i den brede del af røret er 20 cm/s. Bestem hastigheden af ​​vandstrømmen i den smalle del af røret, hvis diameter er 1,5 gange mindre end diameteren af ​​den brede del.

OPGAVE 2. En væske strømmer i et vandret rør med et tværsnit på 20 cm2. Et sted har røret en indsnævring med et tværsnit på 12 cm2. Forskellen i væskeniveauer i manometriske rør installeret i de brede og smalle dele af røret er 8 cm. Bestem væskens volumenstrøm på 1 s.

OPGAVE 3. En kraft på 15 N påføres sprøjtens stempel, der er placeret vandret. Bestem hastigheden af ​​vandstrømmen fra sprøjtens spids, hvis stemplets areal er 12 cm2.

Beregning af vandtryktab i en rørledning Det er meget enkelt at udføre nedenfor, vi vil overveje beregningsmulighederne i detaljer.

Til hydraulisk beregning rørledning, kan du bruge den hydrauliske rørledningsberegningsberegner.

Er du så heldig at få boret en brønd lige ved siden af ​​dit hus? Fantastiske! Nu kan du forsørge dig selv og dit hjem eller sommerhus rent vand, som ikke vil afhænge af den centrale vandforsyning. Og det betyder ingen sæsonbestemte vandafskæringer og ingen rende rundt med spande og bassiner. Du skal bare installere pumpen, og du er færdig! I denne artikel hjælper vi dig beregne vandtryktab i rørledningen, og med disse data kan du trygt købe en pumpe og endelig nyde dit vand fra brønden.

Fra skolernes fysiktimer er det tydeligt, at vand, der strømmer gennem rør, oplever modstand under alle omstændigheder. Størrelsen af ​​denne modstand afhænger af strømningshastigheden, rørets diameter og dets glathed indre overflade. Jo lavere strømningshastighed og jo større diameter og glathed af røret, jo lavere modstand. Rør glathed afhænger af det materiale, det er lavet af. Rør lavet af polymerer er glattere end stålrør, de ruster heller ikke og er vigtigere, billigere end andre materialer uden at gå på kompromis med kvaliteten. Vand vil opleve modstand, selv om det bevæger sig fuldstændigt vandret rør. Men jo længere selve røret er, jo mindre betydeligt vil tryktabet være. Nå, lad os begynde at beregne.

Tryktab på lige rørsektioner.

For at beregne vandtryktab på lige sektioner af rør, skal du bruge en færdig tabel præsenteret nedenfor. Værdierne i denne tabel er for rør lavet af polypropylen, polyethylen og andre ord, der starter med "poly" (polymerer). Hvis du skal installere stålrør, skal du gange værdierne i tabellen med en faktor på 1,5.

Dataene er angivet pr. 100 meter rørledning, tab er angivet i meter vandsøjle.

Rør indvendig diameter, mm

Sådan bruger du bordet: For eksempel i en vandret vandforsyning med en rørdiameter på 50 mm og en strømningshastighed på 7 m 3 / h, vil tabene være 2,1 meter vandsøjle for et polymerrør og 3,15 (2,1 * 1,5) for et stål rør. Som du kan se, er alt ganske enkelt og klart.

Tryktab på grund af lokale modstande.

Desværre er rør kun helt lige i eventyr. I det virkelige liv er der altid forskellige bøjninger, spjæld og ventiler, som ikke kan ignoreres ved beregning af vandtryktab i en rørledning. Tabellen viser værdierne for tryktab i de mest almindelige lokale modstande: en 90-graders albue, en afrundet albue og en ventil.

Tab er angivet i centimeter vand pr. enhed lokal modstand.

For at bestemme v - strømningshastighed det er nødvendigt at dividere Q - vandstrøm (i m 3 / s) med S - tværsnitsareal (i m 2).

De der. med en rørdiameter på 50 mm (π * R 2 = 3,14 * (50/2) 2 = 1962,5 mm 2 ; S = 1962,5/1.000.000 = 0,0019625 m 2) og en vandstrøm på 7 m 3 /h (Q=7 /3600=0,00194 m 3 /s) strømningshastighed

Som det fremgår af ovenstående data, tryktab ved lokale modstande ret ubetydelig. De største tab forekommer stadig på vandrette sektioner af rør, så for at reducere dem bør du nøje overveje valget af rørmateriale og deres diameter. Lad os minde dig om, at for at minimere tab skal du vælge rør lavet af polymerer med en maksimal diameter og glathed af selve rørets indre overflade.

Beregning og valg af rørledninger. Optimal rørledningsdiameter

Rørledninger til transport af forskellige væsker er en integreret del af enheder og installationer, hvor der udføres arbejdsprocesser relateret til forskellige anvendelsesområder. Ved valg af rør og rørledningskonfiguration er prisen på både selve rørene og rørledningsfittings. Endelige omkostninger pumpning af et medium gennem en rørledning er i høj grad bestemt af rørenes dimensioner (diameter og længde). Beregningen af ​​disse værdier udføres ved hjælp af specialudviklede formler, der er specifikke for visse typer operationer.

Et rør er en hul cylinder lavet af metal, træ eller andet materiale, der bruges til at transportere flydende, gasformige og granulerede medier. Det transporterede medium kan være vand, naturgas, damp, petroleumsprodukter mv. Rør bruges overalt, fra forskellige industrier til husholdningsbrug.

Til fremstilling af rør mest forskellige materialer, såsom stål, støbejern, kobber, cement, plast såsom ABS-plast, PVC, kloreret polyvinylchlorid, polybuten, polyethylen osv.

De vigtigste dimensionelle indikatorer for et rør er dets diameter (udvendig, indvendig osv.) og vægtykkelse, som måles i millimeter eller tommer. En værdi som nominel diameter eller nominel boring bruges også - den nominelle værdi af rørets indvendige diameter, også målt i millimeter (betegnet DN) eller tommer (betegnet DN). Værdierne af nominelle diametre er standardiserede og er hovedkriteriet ved valg af rør og tilslutningsfittings.

Overensstemmelse mellem nominelle diameterværdier i mm og tommer:

Et rør med et cirkulært tværsnit foretrækkes frem for andre geometriske sektioner af en række årsager:

• En cirkel har et minimumsforhold mellem omkreds og areal, og når det påføres et rør betyder det, at med lig båndbredde materialeforbrug til runde rør vil være minimalt sammenlignet med rør af andre former. Dette indebærer også de mindst mulige omkostninger til isolering og beskyttende belægning;
• Et cirkulært tværsnit er mest fordelagtigt til at bevæge et flydende eller gasformigt medium fra et hydrodynamisk synspunkt. På grund af det mindst mulige indre areal af røret pr. enhed af dets længde minimeres friktionen mellem det bevægelige medium og røret.
• Den runde form er mest modstandsdygtig over for indre og ydre tryk;
• Processen med at lave runde rør er ret enkel og nem at implementere.

Rør kan variere meget i diameter og konfiguration afhængigt af deres formål og anvendelse. Således kan hovedrørledninger til at flytte vand eller olieprodukter nå næsten en halv meter i diameter med en ret simpel konfiguration, og varmespiraler, som også er rør, har en lille diameter kompleks form med mange omgange.

Det er umuligt at forestille sig nogen industri uden et rørledningsnetværk. Beregningen af ​​et sådant netværk inkluderer valg af rørmateriale, udarbejdelse af en specifikation, der viser data om tykkelse, størrelse af rør, rute osv. Råvarer, mellemprodukter og/eller færdigt produkt passerer gennem produktionsstadier, bevæger sig mellem forskellige enheder og installationer, som er forbundet ved hjælp af rørledninger og fittings. Korrekt beregning, udvælgelse og installation af rørledningssystemet er nødvendigt for en pålidelig implementering af hele processen, sikring af sikker pumpning af medier, såvel som for at forsegle systemet og forhindre lækager af det pumpede stof til atmosfæren.

Der er ingen enkelt formel eller regel, der kan bruges til at vælge rør til alle mulige applikationer og driftsmiljøer. I hver separat område Ved brug af rørledninger er der en række forhold, der kræver overvejelse og kan have væsentlig betydning for kravene til rørledningen. For eksempel, når man håndterer gylle, vil en stor rørledning ikke kun øge installationsomkostningerne, men vil også skabe operationelle vanskeligheder.

Typisk vælges rør efter optimering af materiale- og driftsomkostninger. Jo større diameteren af ​​rørledningen er, det vil sige jo højere den oprindelige investering, jo lavere trykfald og følgelig lavere driftsomkostninger. Omvendt vil den lille størrelse af rørledningen reducere de primære omkostninger til selve rørene og rørfittings, men en stigning i hastigheden vil medføre en stigning i tab, hvilket vil medføre behov for at bruge yderligere energi på at pumpe mediet. Hastighedsgrænser fastsat til forskellige applikationer er baseret på optimale designforhold. Størrelsen af ​​rørledninger beregnes ved hjælp af disse standarder under hensyntagen til anvendelsesområderne.

Rørledningsdesign

Ved design af rørledninger tages følgende grundlæggende designparametre til grund:

• påkrævet ydeevne;
• indgangs- og udgangspunkter for rørledningen;
• mediets sammensætning, herunder viskositet og vægtfylde;
• topografiske forhold for rørledningsruten;
• maksimalt tilladt driftstryk;
• hydraulisk beregning;
• rørledningsdiameter, vægtykkelse, trækstyrke af vægmaterialet;
• antal pumpestationer, afstand mellem dem og strømforbrug.

Rørlednings pålidelighed

Pålidelighed i rørledningsdesign sikres ved overholdelse af korrekte designstandarder. Personalets uddannelse er også en nøglefaktor for at sikre langsigtet pipeline service og dens tæthed og pålidelighed. Kontinuerlig eller periodisk overvågning af rørledningsdriften kan udføres ved hjælp af overvågnings-, regnskabs-, kontrol-, regulerings- og automatiseringssystemer, personlige produktionsovervågningsanordninger og sikkerhedsanordninger.

Yderligere rørledningsbelægning

En korrosionsbestandig belægning påføres ydersiden af ​​de fleste rør for at forhindre de skadelige virkninger af korrosion fra ydre miljø. I tilfælde af pumpning korrosive miljøer, kan en beskyttende belægning også påføres på den indvendige overflade af rørene. Inden de tages i brug, kontrolleres alle nye rør beregnet til transport af farlige væsker for fejl og utætheder.

Grundlæggende principper for beregning af flow i en rørledning

Arten af ​​strømmen af ​​mediet i rørledningen og når den flyder rundt om forhindringer kan variere meget fra væske til væske. En af de vigtige indikatorer er mediets viskositet, karakteriseret ved en sådan parameter som viskositetskoefficienten. Den irske ingeniør-fysiker Osborne Reynolds udførte en række eksperimenter i 1880, baseret på resultaterne af hvilke han var i stand til at udlede en dimensionsløs mængde, der karakteriserer arten af ​​strømmen af ​​en viskøs væske, kaldet Reynolds-kriteriet og betegnet Re.

v - strømningshastighed;

L er den karakteristiske længde af strømningselementet;

μ – dynamisk viskositetskoefficient.

Det vil sige, at Reynolds-kriteriet karakteriserer forholdet mellem inertikræfter og viskose friktionskræfter i en væskestrøm. En ændring i værdien af ​​dette kriterium afspejler en ændring i forholdet mellem disse typer kræfter, hvilket igen påvirker arten af ​​væskestrømmen. I denne henseende er det sædvanligt at skelne mellem tre strømningstilstande afhængigt af værdien af ​​Reynolds-kriteriet. Hos Re<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000, er der allerede observeret et stabilt regime, kendetegnet ved en tilfældig ændring i flowets hastighed og retning på hvert enkelt punkt, hvilket i alt udligner flowhastighederne gennem hele volumen. Dette regime kaldes turbulent. Reynolds-tallet afhænger af trykket indstillet af pumpen, mediets viskositet ved driftstemperatur, samt størrelsen og formen af ​​tværsnittet af røret, som flowet passerer igennem.

Reynolds-kriteriet er et lighedskriterium for strømmen af ​​en viskøs væske. Det vil sige, med dens hjælp er det muligt at simulere en rigtig proces i en reduceret størrelse, praktisk til undersøgelse. Dette er ekstremt vigtigt, da det ofte er ekstremt svært, og nogle gange endda umuligt, at studere arten af ​​væskestrømme i rigtige enheder på grund af deres store størrelse.

Rørledningsberegning. Beregning af rørledningsdiameter

Hvis rørledningen ikke er termisk isoleret, det vil sige, at varmeudveksling er mulig mellem væsken, der flyttes, og miljøet, så kan arten af ​​strømmen i den ændre sig selv ved en konstant hastighed (flow). Dette er muligt, hvis det pumpede medium ved indløbet har en tilstrækkelig høj temperatur og strømmer i turbulent tilstand. Langs rørets længde vil temperaturen af ​​det transporterede medium falde på grund af varmetab til miljøet, hvilket kan føre til en ændring i strømningsregimet til laminært eller overgangsmæssigt. Den temperatur, ved hvilken en regimeændring sker, kaldes den kritiske temperatur. Værdien af ​​væskeviskositet afhænger direkte af temperaturen, og derfor anvendes i sådanne tilfælde en parameter såsom kritisk viskositet, svarende til punktet for ændring af strømningsregimet ved den kritiske værdi af Reynolds-kriteriet:

ν cr – kritisk kinematisk viskositet;

Re cr – kritisk værdi af Reynolds-kriteriet;

D – rørdiameter;

v – strømningshastighed;

En anden vigtig faktor er friktionen, der opstår mellem rørvæggene og den bevægelige strømning. I dette tilfælde afhænger friktionskoefficienten i høj grad af ruheden af ​​rørvæggene. Forholdet mellem friktionskoefficienten, Reynolds-kriteriet og ruhed er etableret af Moody-diagrammet, som gør det muligt at bestemme en af ​​parametrene ved at kende de to andre.

Colebrook-White-formlen bruges også til at beregne friktionskoefficienten for turbulent flow. Ud fra denne formel er det muligt at konstruere grafer, hvorfra friktionskoefficienten bestemmes.

k – rørruhedskoefficient;

Der findes også andre formler til omtrentlig beregning af friktionstab under trykstrømning af væske i rør. En af de mest brugte ligninger i dette tilfælde er Darcy-Weisbach-ligningen. Den er baseret på empiriske data og bruges hovedsageligt i systemmodellering. Friktionstab er en funktion af væskehastighed og rørmodstand mod væskebevægelse, udtrykt gennem værdien af ​​rørledningens ruhed.

L – længden af ​​rørsektionen;

d – rørdiameter;

v – strømningshastighed;

Tryktab på grund af friktion for vand beregnes ved hjælp af Hazen-Williams formlen.

L – længden af ​​rørsektionen;

C – Heisen-Williams ruhedskoefficient;

D – rørdiameter.

Driftstrykket for en rørledning er det højeste overtryk, der sikrer den specificerede driftstilstand for rørledningen. Beslutningen om rørledningsstørrelse og antal pumpestationer træffes normalt ud fra rørdriftstryk, pumpekapacitet og omkostninger. Det maksimale og minimale rørledningstryk samt arbejdsmediets egenskaber bestemmer afstanden mellem pumpestationer og den nødvendige effekt.

Nominelt tryk PN er en nominel værdi svarende til arbejdsmediets maksimale tryk ved 20 °C, ved hvilken langtidsdrift af en rørledning med de givne dimensioner er mulig.

Når temperaturen stiger, falder rørets belastningsevne, ligesom det tilladte overtryk som følge heraf. Pe,zul-værdien viser det maksimale tryk (gp) i rørsystemet, når driftstemperaturen stiger.

Tabel over tilladte overtryk:

Beregning af trykfald i en rørledning

Trykfaldet i rørledningen beregnes ved hjælp af formlen:

Δp – trykfald over rørsektionen;

L – længden af ​​rørsektionen;

d – rørdiameter;

ρ – densitet af det pumpede medium;

v – flowhastighed.

Transporterede arbejdsmedier

Oftest bruges rør til at transportere vand, men de kan også bruges til at flytte slam, suspensioner, damp mv. I olieindustrien bruges rørledninger til at transportere en lang række kulbrinter og deres blandinger, som adskiller sig meget i kemiske og fysiske egenskaber. Råolie kan transporteres over større afstande fra onshore felter eller offshore olierigge til terminaler, mellemliggende punkter og raffinaderier.

Rørledninger transmitterer også:

• petroleumsprodukter såsom benzin, flybrændstof, petroleum, diesel, brændselsolie osv.;
• petrokemiske råvarer: benzen, styren, propylen osv.;
• aromatiske carbonhydrider: xylen, toluen, cumen osv.;
• flydende petroleumsbrændstoffer såsom flydende naturgas, flydende petroleumsgas, propan (gasser ved standard temperatur og tryk, men flydende ved hjælp af tryk);
• kuldioxid, flydende ammoniak (transporteret som væsker under tryk);
• bitumen og tyktflydende brændstoffer er for tyktflydende til at blive transporteret i rørledning, så destillatfraktioner af olie bruges til at fortynde disse råmaterialer og opnå en blanding, der kan transporteres i rørledning;
• brint (korte afstande).

Kvaliteten af ​​det transporterede medium

De fysiske egenskaber og parametre for de transporterede medier bestemmer i høj grad rørledningens design og driftsparametre. Vægtfylde, kompressibilitet, temperatur, viskositet, flydepunkt og damptryk er de vigtigste parametre for arbejdsmiljøet, der skal tages i betragtning.

Væskens vægtfylde er dens vægt pr. volumenenhed. Mange gasser transporteres gennem rørledninger under øget tryk, og når et vist tryk er nået, kan nogle gasser endda gøres flydende. Derfor er graden af ​​komprimering af mediet en kritisk parameter for design af rørledninger og bestemmelse af gennemløb.

Temperaturen har en indirekte og direkte effekt på rørledningens ydeevne. Dette kommer til udtryk ved, at væsken øges i volumen efter stigende temperatur, forudsat at trykket forbliver konstant. Lavere temperaturer kan også have indflydelse på både ydeevne og den samlede systemeffektivitet. Typisk, når temperaturen af ​​en væske falder, ledsages dette af en stigning i dets viskositet, hvilket skaber yderligere friktionsmodstand på rørets indervæg, hvilket kræver mere energi til at pumpe den samme mængde væske. Meget tyktflydende medier er følsomme over for ændringer i driftstemperaturer. Viskositet er et mediums modstand mod strømning og måles i centistokes cSt. Viskositeten bestemmer ikke kun valget af pumpe, men også afstanden mellem pumpestationer.

Så snart væsketemperaturen falder under flydepunktet, bliver driften af ​​rørledningen umulig, og der tages flere muligheder for at genoprette dens drift:

• opvarmning af mediet eller isoleringsrørene for at holde mediets driftstemperatur over dets væskepunkt;
• ændring i den kemiske sammensætning af mediet, før det kommer ind i rørledningen;
• fortynding af det transporterede medium med vand.

Typer af hovedrør

Hovedrør udføres svejset eller sømløst. Sømløse stålrør fremstilles uden langsgående svejsninger stållængder, der varmebehandles for at opnå den ønskede størrelse og egenskaber. Svejset rør fremstilles ved hjælp af flere fremstillingsprocesser. De to typer adskiller sig fra hinanden i antallet af langsgående sømme i røret og den anvendte type svejseudstyr. Svejset stålrør er den mest almindeligt anvendte type i petrokemiske applikationer.

Hver rørlængde svejses sammen for at danne en rørledning. Også i hovedrørledninger anvendes afhængigt af anvendelsen rør af glasfiber, diverse plast, asbestcement mv.

Til sammenkobling af lige rørsektioner samt til overgange mellem rørsektioner forskellige diametre der anvendes specielt fremstillede forbindelseselementer (albuer, bøjninger, ventiler).

Specielle forbindelser bruges til at installere individuelle dele af rørledninger og fittings.

Svejset – permanent forbindelse, bruges til alle tryk og temperaturer;

Flange – aftagelig forbindelse, der bruges til høje tryk og temperaturer;

Gevind – aftagelig forbindelse, der bruges til mellemtryk og temperaturer;

Kobling er en aftagelig forbindelse, der bruges til lave tryk og temperaturer.

Ovaliteten og tykkelsesvariationen af ​​sømløse rør bør ikke være større end den tilladte afvigelse af diameter og vægtykkelse.

Temperaturudvidelse af rørledningen

Når en rørledning er under tryk, udsættes hele dens indre overflade for en ensartet fordelt belastning, hvilket forårsager langsgående indre kræfter i røret og yderligere belastninger på endestøtterne. Temperatursvingninger påvirker også rørledningen, hvilket forårsager ændringer i rørdimensioner. Kræfter i en fast rørledning under temperaturudsving kan overstige den tilladte værdi og føre til overbelastning, hvilket er farligt for rørledningens styrke både i rørmaterialet og i flangeforbindelserne. Udsving i det pumpede mediums temperatur skaber også temperaturspænding i rørledningen, som kan overføres til armaturer, en pumpestation osv. Dette kan føre til trykaflastning af rørledningssamlinger, svigt af fittings eller andre elementer.

Beregning af rørledningsdimensioner ved temperaturændringer

Beregning af ændringer i rørledningens lineære dimensioner med temperaturændringer udføres ved hjælp af formlen:

a – termisk udvidelseskoefficient, mm/(m°C) (se tabel nedenfor);

L – rørledningslængde (afstand mellem faste understøtninger), m;

Δt – forskel mellem max. og min. temperatur på det pumpede medium, °C.

Tabel over lineær udvidelse af rør lavet af forskellige materialer

De angivne tal repræsenterer gennemsnitsværdier for de anførte materialer og for beregning af en rørledning lavet af andre materialer, bør data fra denne tabel ikke tages som grundlag. Ved beregning af rørledningen anbefales det at bruge den lineære forlængelseskoefficient, som er angivet af rørproducenten i den medfølgende tekniske specifikation eller datablad.

Termisk forlængelse af rørledninger elimineres både ved brug af specielle kompensationssektioner af rørledningen og ved hjælp af kompensatorer, som kan bestå af elastiske eller bevægelige dele.

Kompensationssektioner består af elastiske lige dele af rørledningen, placeret vinkelret på hinanden og fastgjort med bøjninger. Under termisk forlængelse kompenseres stigningen i den ene del af bøjningsdeformationen af ​​den anden del på planet eller af bøjnings- og torsionsdeformationen i rummet. Hvis rørledningen selv kompenserer for termisk udvidelse, så kaldes dette selvkompensation.

Kompensation sker også takket være elastiske bøjninger. En del af forlængelsen kompenseres af bøjningernes elasticitet, den anden del elimineres på grund af de elastiske egenskaber af materialet i området, der er placeret bag bøjningen. Kompensatorer installeres, hvor det ikke er muligt at anvende kompenserende sektioner, eller når selvkompensationen af ​​rørledningen er utilstrækkelig.

I henhold til deres design og driftsprincip er kompensatorer af fire typer: U-formet, linse, bølget, pakdåse. I praksis anvendes ofte flade dilatationsfuger med L-, Z- eller U-form. I tilfælde af rumlige kompensatorer repræsenterer de normalt 2 flade indbyrdes vinkelrette sektioner og har en fælles skulder. Elastiske ekspansionsfuger er lavet af rør eller elastiske skiver eller bælg.

Bestemmelse af den optimale størrelse af rørledningsdiameter

Den optimale rørledningsdiameter kan findes ud fra tekniske og økonomiske beregninger. Rørledningens dimensioner, herunder størrelsen og funktionaliteten af ​​de forskellige komponenter, samt de forhold, som rørledningen skal drives under, bestemmer systemets transportkapacitet. Større rørstørrelser er velegnede til større massestrømme, forudsat at andre komponenter i systemet er korrekt udvalgt og dimensioneret til disse forhold. Typisk gælder det, at jo længere sektion af hovedrøret er mellem pumpestationer, desto større trykfald kræves der i rørledningen. Derudover kan ændringer i det pumpede mediums fysiske egenskaber (viskositet osv.) også have stor betydning for trykket i ledningen.

Den optimale størrelse er den mindste passende rørstørrelse til en bestemt anvendelse, som er omkostningseffektiv i hele systemets levetid.

Formel til beregning af rørydelse:

Q - flowhastighed af den pumpede væske;

d – rørledningsdiameter;

v – flowhastighed.

I praksis at beregne optimal diameter rørledninger bruger værdierne for de optimale hastigheder af det pumpede medium, taget fra referencematerialer, der er udarbejdet på grundlag af eksperimentelle data:

Herfra får vi formlen til beregning af den optimale rørdiameter:

Q – specificeret flowhastighed af den pumpede væske;

d – optimal rørledningsdiameter;

v – optimal strømningshastighed.

Ved høje strømningshastigheder anvendes normalt rør med mindre diameter, hvilket betyder reducerede omkostninger til køb af rørledningen, dens vedligeholdelse og installationsarbejde (angivet med K 1). Efterhånden som hastigheden stiger, øges tryktabet på grund af friktion og lokal modstand, hvilket fører til en stigning i omkostningerne ved at pumpe væske (angivet med K 2).

For rørledninger med stor diameter vil omkostningerne K 1 være højere, og driftsomkostningerne K 2 vil være lavere. Hvis vi tilføjer værdierne af K 1 og K 2, opnår vi de samlede minimumsomkostninger K og den optimale rørledningsdiameter. Omkostninger K 1 og K 2 er i dette tilfælde givet i samme tidsrum.

Beregning (formel) af kapitalomkostninger for en rørledning

m – rørledningsmasse, t;

K M – koefficient, der øger omkostningerne ved installationsarbejde, for eksempel 1,8;

n – levetid, år.

De angivne driftsomkostninger forbundet med energiforbrug er:

n DN – antal arbejdsdage pr. år;

S E – omkostninger pr. kWh energi, rub/kW * h.

Formler til bestemmelse af rørledningsdimensioner

Et eksempel på generelle formler til bestemmelse af størrelsen af ​​rør uden at tage hensyn til mulige yderligere påvirkningsfaktorer såsom erosion, suspenderede stoffer osv.:

d – rørets indre diameter;

hf – tab af tryk på grund af friktion;

L - rørledningslængde, fødder;

f – friktionskoefficient;

V – strømningshastighed.

T – temperatur, K

P – tryk lb/in² (abs);

n – ruhedskoefficient;

v – strømningshastighed;

L – rørlængde eller diameter.

Vg - specifik volumen af ​​mættet damp;

x – dampkvalitet;

Optimale flowhastigheder til forskellige rørsystemer

Den optimale rørstørrelse vælges baseret på minimumsomkostningerne ved at pumpe mediet gennem rørledningen og prisen på rørene. Der skal dog også tages hensyn til hastighedsgrænser. Nogle gange skal størrelsen af ​​rørledningen matche kravene til processen. Også ofte er rørledningens størrelse relateret til trykfaldet. I foreløbige designberegninger, hvor tryktab ikke tages i betragtning, bestemmes størrelsen af ​​procesrørledningen af ​​den tilladte hastighed.

Hvis der er ændringer i strømningsretningen i rørledningen, fører dette til en betydelig stigning i lokale tryk ved overfladen vinkelret på strømningsretningen. Denne form for stigning er en funktion af væskehastighed, tæthed og starttryk. Fordi hastigheden er omvendt proportional med diameteren, kræver højhastighedsvæsker særlige overvejelser ved valg af rørstørrelse og -konfiguration. Den optimale rørstørrelse, f.eks. for svovlsyre, begrænser mediets hastighed til en værdi, hvor erosion af væggene i rørknæerne ikke er tilladt, hvilket forhindrer beskadigelse af rørstrukturen.

Tyngdekraftens væskestrøm

At beregne størrelsen af ​​en rørledning i tilfælde af en tyngdekraftstrøm er ret kompliceret. Arten af ​​bevægelsen med denne form for flow i røret kan være enfaset (helrør) og tofaset (delvis fyldning). To-faset flow dannes, når væske og gas samtidig er til stede i røret.

Afhængigt af forholdet mellem væske og gas, såvel som deres hastigheder, kan det tofasede strømningsregime variere fra boblende til spredt.

Drivkraften for en væske, når den bevæger sig ved hjælp af tyngdekraften, er tilvejebragt af forskellen i højderne af start- og slutpunkter, og en forudsætning er, at startpunktet er placeret over slutpunktet. Med andre ord bestemmer højdeforskellen forskellen i væskens potentielle energi i disse positioner. Denne parameter tages også i betragtning ved valg af en pipeline. Derudover påvirkes størrelsen af ​​drivkraften af ​​trykværdierne ved start- og slutpunkterne. En stigning i trykfaldet medfører en stigning i væskestrømningshastigheden, hvilket igen gør det muligt at vælge en rørledning med en mindre diameter og omvendt.

Hvis endepunktet er forbundet med et tryksat system, såsom en destillationskolonne, er det nødvendigt at trække det ækvivalente tryk fra den eksisterende højdeforskel for at estimere det faktisk genererede effektive differenstryk. Også, hvis startpunktet for rørledningen er under vakuum, skal dens effekt på det samlede differenstryk også tages i betragtning, når rørledningen vælges. Det endelige valg af rør udføres ved hjælp af differenstryk under hensyntagen til alle ovenstående faktorer og er ikke udelukkende baseret på højdeforskellen mellem start- og slutpunkter.

Varm væskestrøm

Procesanlæg står typisk over for forskellige udfordringer, når de håndterer varme eller kogende medier. Hovedårsagen er fordampningen af ​​en del af den varme væskestrøm, det vil sige faseomdannelsen af ​​væsken til damp inde i rørledningen eller udstyret. Et typisk eksempel er fænomenet kavitation af en centrifugalpumpe, ledsaget af punktkogning af en væske med den efterfølgende dannelse af dampbobler (dampkavitation) eller frigivelse af opløste gasser til bobler (gaskavitation).

Større rørledninger foretrækkes på grund af den reducerede flowhastighed sammenlignet med mindre rørledninger ved konstant flow, hvilket resulterer i en højere NPSH ved pumpens sugeledning. Årsagen til kavitation på grund af tryktab kan også være punkter med pludselig ændring i strømningsretning eller reduktion i rørledningens størrelse. Den resulterende damp-gasblanding skaber en hindring for strømmen og kan forårsage skade på rørledningen, hvilket gør fænomenet kavitation ekstremt uønsket under drift af rørledningen.

Bypass rørledning til udstyr/instrumenter

Udstyr og enheder, især dem, der kan skabe betydelige trykfald, det vil sige varmevekslere, reguleringsventiler osv., er udstyret med bypass-rørledninger (for at tillade, at processen ikke afbrydes, selv under teknisk vedligeholdelsesarbejde). Sådanne rørledninger har normalt 2 afspærringsventiler installeret i installationsledningen og en flowreguleringsventil parallel med denne installation.

Under normal drift oplever væskestrømmen, der passerer gennem apparatets hovedkomponenter, et yderligere trykfald. I overensstemmelse hermed beregnes afgangstrykket for det, der er skabt af det tilsluttede udstyr, såsom en centrifugalpumpe. Pumpen vælges ud fra det samlede trykfald i installationen. Under bevægelse langs bypass-rørledningen er dette ekstra trykfald fraværende, mens driftspumpen leverer flowet af samme kraft i henhold til dens driftskarakteristika. For at undgå forskelle i flowkarakteristika mellem apparatet og bypassledningen anbefales det at bruge en mindre bypassledning med en kontrolventil for at skabe et tryk svarende til hovedinstallationen.

Prøveudtagningslinje

Typisk udtages en lille mængde væske til analyse for at bestemme dens sammensætning. Prøveudtagning kan foretages på et hvilket som helst trin af processen for at bestemme sammensætningen af ​​råmaterialet, mellemproduktet, det færdige produkt eller blot det transporterede stof, såsom spildevand, kølemiddel osv. Størrelsen af ​​rørsektionen, hvorfra prøveudtagningen finder sted, afhænger typisk af typen af ​​væske, der analyseres, og placeringen af ​​prøveudtagningsstedet.

For gasser under højtryksforhold er små rørledninger med ventiler for eksempel tilstrækkelige til at indsamle det nødvendige antal prøver. Forøgelse af diameteren af ​​prøvetagningsslangen vil reducere andelen af ​​medier, der udtages til analyse, men en sådan prøvetagning bliver sværere at kontrollere. En lille prøveudtagningsledning er dog ikke velegnet til analyse af forskellige suspensioner, hvor faste partikler kan tilstoppe strømningsvejen. Størrelsen af ​​prøvetagningsledningen til suspensionsanalyse afhænger således i høj grad af størrelsen af ​​de faste partikler og mediets egenskaber. Lignende konklusioner gælder for viskøse væsker.

Når du vælger størrelsen på prøvetagningsrørledningen, tages der normalt hensyn til følgende:

• egenskaber ved væsken bestemt til prøveudtagning;
• tab af arbejdsmiljø under udvælgelse;
• sikkerhedskrav under udvælgelse;
• let betjening;
• placeringen af ​​prøveudtagningsstedet.

Kølevæskecirkulation

Høje hastigheder foretrækkes til cirkulerende kølevæskeledninger. Det skyldes især, at kølevæsken i køletårnet udsættes for sollys, hvilket skaber forudsætningerne for dannelsen af ​​et algelag. En del af dette algeholdige volumen kommer ind i det cirkulerende kølevæske. Ved lave strømningshastigheder begynder der at vokse alger i rørene og gør det efter et stykke tid vanskeligt for kølevæsken at cirkulere eller passere ind i varmeveksleren. I dette tilfælde anbefales en høj cirkulationshastighed for at undgå dannelse af algeblokeringer i rørledningen. Typisk findes brugen af ​​kraftigt cirkulerende kølevæske i den kemiske industri, som kræver store rørstørrelser og længder for at levere strøm til forskellige varmevekslere.

Tankoverløb

Tanke er udstyret med overløbsrør af følgende årsager:

• undgå væsketab (overskydende væske går ind i et andet reservoir i stedet for at spilde ud af det originale reservoir);
• forhindre uønskede væsker i at lække uden for tanken;
• opretholdelse af væskeniveauer i tanke.

I alle ovenstående tilfælde er overløbsrørene designet til at rumme den maksimalt tilladte væskestrøm, der kommer ind i tanken, uanset væskeudgangsstrømningshastigheden. Andre principper for valg af rør svarer til valget af rørledninger til tyngdekraftsvæsker, det vil sige i overensstemmelse med tilgængeligheden af ​​tilgængelig lodret højde mellem start- og slutpunkterne for overløbsrørledningen.

Det højeste punkt på overløbsrøret, som også er dets udgangspunkt, er placeret ved tilslutningspunktet til tanken (tankoverløbsrøret) normalt næsten helt øverst, og det laveste endepunkt kan være nær afløbsrenden næsten kl. jorden. Overløbsledningen kan dog ende i en højere højde. I dette tilfælde vil det tilgængelige differenstryk være lavere.

Slamstrømning

I tilfælde af minedrift udvindes malm normalt fra utilgængelige områder. Sådanne steder er der som udgangspunkt ingen jernbane- eller vejforbindelser. I sådanne situationer anses hydraulisk transport af medier med faste partikler som den mest passende, herunder i tilfælde af minedriftsbehandlingsanlæg placeret i tilstrækkelig afstand. Gyllerørledninger bruges i forskellige industrielle applikationer til at transportere faste stoffer i knust form sammen med væsker. Sådanne rørledninger har vist sig at være de mest omkostningseffektive sammenlignet med andre metoder til transport af faste medier i store volumener. Derudover inkluderer deres fordele tilstrækkelig sikkerhed på grund af fraværet af flere typer transport og miljøvenlighed.

Suspensioner og blandinger af suspenderede faste stoffer i væsker opbevares i en tilstand af periodisk omrøring for at opretholde homogenitet. Ellers opstår der en adskillelsesproces, hvor suspenderede partikler, afhængigt af deres fysiske egenskaber, flyder til væskens overflade eller sætter sig til bunds. Blanding opnås gennem udstyr såsom en tank med omrører, mens dette i rørledninger opnås ved at opretholde turbulente strømningsforhold.

Det er ikke ønskeligt at reducere strømningshastigheden ved transport af partikler suspenderet i en væske, da processen med faseadskillelse kan begynde i strømmen. Dette kan føre til tilstopning af rørledningen og ændringer i koncentrationen af ​​de transporterede faste stoffer i vandløbet. Intensiv blanding i flowvolumenet lettes af det turbulente flowregime.

På den anden side fører overdreven reduktion af rørledningens størrelse også ofte til blokering. Derfor er valg af størrelse på rørledningen et vigtigt og ansvarligt skridt, der kræver foreløbige analyser og beregninger. Hvert tilfælde skal betragtes individuelt, da forskellige opslæmninger opfører sig forskelligt ved forskellige væskehastigheder.

Reparation af rørledninger

Under driften af ​​rørledningen kan der forekomme forskellige typer lækager i den, hvilket kræver øjeblikkelig eliminering for at opretholde systemets funktionsdygtighed. Reparation af hovedrørledningen kan udføres på flere måder. Dette kan variere fra udskiftning af et helt rørsegment eller en lille sektion, der er utæt, eller påføring af et plaster på et eksisterende rør. Men før du vælger en reparationsmetode, er det nødvendigt at foretage en grundig undersøgelse af årsagen til lækagen. I nogle tilfælde kan det være nødvendigt ikke blot at reparere, men at ændre rørets rute for at forhindre gentagne skader.

Den første fase af reparationsarbejde er at bestemme placeringen af ​​rørsektionen, der kræver indgreb. Dernæst, afhængigt af typen af ​​rørledning, bestemmes en liste over nødvendigt udstyr og nødvendige foranstaltninger for at eliminere lækagen, og de nødvendige dokumenter og tilladelser indsamles også, hvis den del af røret, der skal repareres, er placeret på en anden ejers territorium . Da de fleste rør er placeret under jorden, kan det være nødvendigt at fjerne en del af røret. Dernæst kontrolleres rørledningsbelægningen for almen tilstand, hvorefter en del af belægningen fjernes for at udføre reparationsarbejde direkte på røret. Efter reparation kan forskellige inspektionsforanstaltninger udføres: ultralydstest, farvefejldetektion, magnetisk partikelfejldetektion osv.

Selvom nogle reparationer kræver en fuldstændig lukning af rørledningen, er det ofte kun en midlertidig afbrydelse af arbejdet, der er tilstrækkelig til at isolere det område, der repareres, eller forberede en bypass-rute. Men i de fleste tilfælde udføres reparationsarbejde, når rørledningen er fuldstændig afbrudt. Isolering af en sektion af rørledningen kan udføres ved hjælp af propper eller afspærringsventiler. Dernæst installeres det nødvendige udstyr, og reparationer udføres direkte. Reparationsarbejde udføres på det beskadigede område, frigjort fra miljøet og uden tryk. Efter afslutning af reparationen åbnes propperne, og rørledningens integritet genoprettes.

Eksempler på problemer med løsninger til beregning og valg af rørledninger

Opgave nr. 1. Bestemmelse af den mindste rørledningsdiameter

Tilstand: I en petrokemisk installation pumpes paraxylen C 6 H 4 (CH 3) 2 ved T = 30 ° C med en kapacitet på Q = 20 m 3 / time langs en sektion af stålrør med en længde på L = 30 m -xylen har en densitet ρ = 858 kg/m 3 og viskositet μ=0,6 cP. Den absolutte ruhed ε for stål tages lig med 50 μm.

Indledende data: Q=20 m3/time; L = 30 m; p=858 kg/m3; μ=0,6 cP; e=50 µm; Δp=0,01 mPa; ΔH=1,188 m.

Opgave: Bestem den minimale rørdiameter, ved hvilken trykfaldet i dette afsnit ikke vil overstige Δp=0,01 mPa (ΔH=1,188 m kolonne af P-xylen).

Løsning: Strømningshastigheden v og rørdiameteren d er ukendt, så hverken Reynolds-tallet Re eller den relative ruhed ɛ/d kan beregnes. Det er nødvendigt at tage værdien af ​​friktionskoefficienten λ og beregne den tilsvarende værdi af d ved hjælp af energitabsligningen og kontinuitetsligningen. Reynolds tal Re og relativ ruhed ɛ/d vil så blive beregnet ud fra værdien af ​​d. Dernæst, ved hjælp af Moody-diagrammet, vil en ny værdi af f blive opnået. Ved at bruge metoden med successive iterationer vil den ønskede værdi af diameter d blive bestemt.

Ved at bruge kontinuitetsudjævningsformen v=Q/F og strømningsarealformlen F=(π d²)/4 transformerer vi Darcy–Weisbach-ligningen som følger:

Lad os nu udtrykke værdien af ​​Reynolds-tallet i form af diameter d:

Lad os udføre lignende handlinger med relativ ruhed:

For det første trin af iteration er det nødvendigt at vælge værdien af ​​friktionskoefficienten. Lad os tage den gennemsnitlige værdi λ = 0,03. Dernæst udfører vi sekventielle beregninger af d, Re og ε/d:

d = 0,0238 5 √ (λ) = 0,0118 m

Re = 10120/d = 857627

e/d = 0,00005/d = 0,00424

Ved at kende disse værdier udførte vi den omvendte operation og bestemte ud fra Moody-diagrammet værdien af ​​friktionskoefficienten λ, som vil være lig med 0,017. Dernæst vil vi igen finde d, Re og ε/d, men for en ny værdi af λ:

d = 0,0238 5 √ λ = 0,0105 m

Re = 10120/d = 963809

e/d = 0,00005/d = 0,00476

Ved at bruge Moody-diagrammet igen får vi en raffineret værdi på λ lig med 0,0172. Den resulterende værdi adskiller sig fra den tidligere valgte med kun [(0,0172-0,017)/0,0172]·100 = 1,16%, derfor er der ikke behov for et nyt iterationstrin, og de tidligere fundne værdier er korrekte. Det følger heraf, at den mindste rørdiameter er 0,0105 m.

Opgave nr. 2. Valg af den optimale økonomiske løsning baseret på indledende data

Tilstand: For at implementere den teknologiske proces blev to rørledningsmuligheder med forskellige diametre foreslået. Mulighed en involverer brugen af ​​rør med større diameter, hvilket indebærer store kapitalomkostninger C k1 = 200.000 rubler, dog vil årlige omkostninger være mindre og beløbe sig til C e1 = 30.000 rubler. For den anden mulighed blev rør med en mindre diameter valgt, hvilket reducerer kapitalomkostningerne C k2 = 160.000 rubler, men øger omkostningerne ved årlig vedligeholdelse til C e2 = 36.000 rubler. Begge muligheder er designet til n = 10 års drift.

Indledende data: Ck1 = 200.000 gnid; Ce1 = 30.000 rubler; C k2 = 160.000 gnid; Ce2 = 35.000 rubler; n = 10 år.

Opgave: Den mest omkostningseffektive løsning skal fastlægges.

Løsning: Det er klart, at den anden mulighed er mere rentabel på grund af lavere kapitalomkostninger, men i det første tilfælde er der en fordel på grund af lavere driftsomkostninger. Lad os bruge formlen til at bestemme tilbagebetalingsperioden for yderligere kapitalomkostninger på grund af besparelser på vedligeholdelse:

Det følger heraf, at med en levetid på op til 8 år, vil den økonomiske fordel være på siden af ​​den anden mulighed på grund af lavere kapitalomkostninger, dog vil de samlede samlede omkostninger for begge projekter være ens i det 8. driftsår, og så vil den første mulighed være mere rentabel.

Da det er planlagt at drive rørledningen i 10 år, bør den første mulighed foretrækkes.

Opgave nr. 3. Valg og beregning af den optimale rørledningsdiameter

Tilstand: Der er designet to teknologiske linier, hvor en ikke-viskos væske cirkulerer med strømningshastigheder Q 1 = 20 m 3 / time og Q 2 = 30 m 3 / time. For at forenkle installation og vedligeholdelse af rørledninger blev det besluttet at bruge rør med samme diameter til begge ledninger.

Indledende data: Q1 = 20 m3/time; Q 2 = 30 m 3 / time.

Opgave: Det er nødvendigt at bestemme rørdiameteren d, der er egnet til problemets forhold.

Løsning: Da der ikke er specificeret yderligere krav til rørledningen, vil hovedkriteriet for overholdelse være evnen til at pumpe væske ved de specificerede strømningshastigheder. Lad os bruge tabeldataene til optimale hastigheder for en ikke-viskos væske i en trykrørledning. Denne rækkevidde vil være 1,5 – 3 m/s.

Det følger heraf, at det er muligt at bestemme intervallerne for optimale diametre svarende til værdierne af de optimale hastigheder for forskellige strømningshastigheder og at etablere området for deres skæringspunkt. Rørdiametre i dette område vil naturligvis opfylde anvendelighedskravene for de angivne flowtilfælde.

Lad os bestemme intervallet af optimale diametre for tilfældet Q 1 = 20 m 3 /time ved at bruge strømningsformlen og udtrykke rørdiameteren fra den:

Lad os erstatte minimums- og maksimumværdierne for den optimale hastighed:

Det vil sige, at for en ledning med en strømningshastighed på 20 m 3 /time er rør med en diameter fra 49 til 69 mm egnede.

Lad os bestemme intervallet af optimale diametre for sagen Q 2 = 30 m 3 / time:

I alt finder vi, at for det første tilfælde er intervallet af optimale diametre 49-69 mm, og for det andet - 59-84 mm. Skæringspunktet mellem disse to områder vil give sættet af ønskede værdier. Vi finder, at rør med en diameter på 59 til 69 mm kan bruges til to ledninger.

Opgave nr. 4. Bestem vandstrømningsregimet i røret

Tilstand: Givet en rørledning med en diameter på 0,2 m, gennem hvilken en strøm af vand bevæger sig med en strømningshastighed på 90 m 3 /time. Vandtemperaturen er t = 20 °C, hvorved den dynamiske viskositet er 1·10 -3 Pa·s, og densiteten er 998 kg/m3.

Indledende data: d = 0,2 m; Q = 90 m3/time; μ = 1,10-3; ρ = 998 kg/m3.

Opgave: Det er nødvendigt at etablere vandstrømningstilstanden i røret.

Løsning: Strømningsregimet kan bestemmes af værdien af ​​Reynolds-kriteriet (Re), til beregningen af ​​hvilket det først er nødvendigt at bestemme hastigheden af ​​vandstrømmen i røret (v). Værdien af ​​v kan beregnes ud fra strømningsligningen for et cirkulært rør:

Ved hjælp af den fundne værdi af strømningshastigheden beregner vi værdien af ​​Reynolds-kriteriet for det:

Den kritiske værdi af Reynolds-kriteriet Re cr for runde rør er lig med 2300. Den opnåede værdi af kriteriet er større end den kritiske værdi (159680 > 2300), derfor er strømningsregimet turbulent.

Opgave nr. 5. Bestemmelse af Reynolds kriterieværdi

Tilstand: Vand strømmer langs en skrå tagrende med en rektangulær profil med en bredde w = 500 mm og en højde h = 300 mm, og når ikke den øverste kant af tagrenden a = 50 mm. Vandforbruget er i dette tilfælde Q = 200 m 3 /time. Ved beregning tages vandtætheden lig med ρ = 1000 kg/m 3, og den dynamiske viskositet μ = 1·10 -3 Pa·s.

Indledende data: w = 500 mm; h = 300 mm; l = 5000 mm; a = 50 mm; Q = 200 m3/time; p = 1000 kg/m3; μ = 1·10 -3 Pa·s.

Opgave: Bestem værdien af ​​Reynolds-kriteriet.

Løsning: Da væsken i dette tilfælde bevæger sig gennem en rektangulær kanal i stedet for et rundt rør, er det for efterfølgende beregninger nødvendigt at finde den tilsvarende diameter af kanalen. Generelt beregnes det ved hjælp af formlen:

Ff - tværsnitsareal af væskestrømmen;

Det er klart, at bredden af ​​væskestrømmen falder sammen med kanalbredden w, mens højden af ​​væskestrømmen vil være lig h-a mm. I dette tilfælde får vi:

Det bliver nu muligt at bestemme den ækvivalente diameter af væskestrømmen:

Ved at bruge de tidligere fundne værdier bliver det muligt at bruge formlen til at beregne Reynolds-kriteriet:

Opgave nr. 6. Beregning og bestemmelse af mængden af ​​tryktab i rørledningen

Tilstand: Pumpen leverer vand gennem en cirkulær rørledning, hvis konfiguration er vist på figuren, til slutforbrugeren. Vandforbrug er Q = 7 m 3 /time. Rørdiameteren er d = 50 mm, og den absolutte ruhed er Δ = 0,2 mm. Ved beregning tages vandtætheden lig med ρ = 1000 kg/m 3, og den dynamiske viskositet μ = 1·10 -3 Pa·s.

Indledende data: Q = 7 m3/time; d = 120 mm; A = 0,2 mm; p = 1000 kg/m3; μ = 1·10 -3 Pa·s.

Løsning: Lad os først finde strømningshastigheden i rørledningen, som vi bruger væskeflowformlen til:

Den fundne hastighed giver os mulighed for at bestemme værdien af ​​Reynolds-kriteriet for et givet flow:

Den samlede mængde tryktab er summen af ​​friktionstab under væskens bevægelse gennem røret (H t) og tryktab i lokale modstande (H ms).

Friktionstab kan beregnes ved hjælp af følgende formel:

L - rørledningens samlede længde;

Lad os finde værdien af ​​strømningshastighedstrykket:

For at bestemme værdien af ​​friktionskoefficienten er det nødvendigt at vælge den korrekte beregningsformel, som afhænger af værdien af ​​Reynolds-kriteriet. For at gøre dette finder vi værdien af ​​rørets relative ruhed ved hjælp af formlen:

10/e = 10/0,004 = 2500

Den tidligere fundne værdi af Reynolds-kriteriet falder inden for området 10/e< Re < 560/e, следовательно, необходимо воспользоваться следующей расчетной формулой:

λ = 0,11·(e+68/Re) 0,25 = 0,11·(0,004+68/50000) 0,25 = 0,03

Nu bliver det muligt at bestemme mængden af ​​tryktab på grund af friktion:

De samlede tryktab i lokale modstande er summen af ​​tryktabene i hver af de lokale modstande, som i denne opgave er to omgange og en normalventil. De kan beregnes ved hjælp af formlen:

hvor ζ er den lokale modstandskoefficient.

Da der blandt de tabulerede værdier af trykkoefficienter ikke er nogen for rør med en diameter på 50 mm, skal du derfor ty til metoden til omtrentlig beregning for at bestemme dem. Modstandskoefficienten (ζ) for en normal ventil for et rør med en diameter på 40 mm er 4,9, og for et rør på 80 mm i diameter - 4. Lad os forestille os på en forenklet måde, at de mellemliggende værdier mellem disse værdier ligge på en ret linje, det vil sige, at deres ændring er beskrevet med formlen ζ = a d+b, hvor a og b er koefficienterne for den rette linieligning. Lad os skabe og løse et ligningssystem:

Den resulterende ligning ser således ud:

I tilfælde af modstandskoefficienten for en 90° albue af et rør med en diameter på 50 mm er en sådan omtrentlig beregning ikke nødvendig, da en koefficientværdi på 1,1 svarer til en diameter på 50 mm.

Lad os beregne de samlede tab i lokale modstande:

Det samlede tryktab vil derfor være:

Opgave nr. 7. Bestemmelse af ændringer i hydraulisk modstand af hele rørledningen

Tilstand: Under reparationsarbejdet af hovedrørledningen, hvorigennem vand pumpes med en hastighed v 1 = 2 m/s, med en indvendig diameter d 1 = 0,5 m, viste det sig, at en rørsektion med en længde på L = 25 m skulle udskiftes På grund af manglen på et rør til udskiftning af samme diameter i stedet for den fejlslagne sektion, blev der installeret et rør med en indvendig diameter d 2 = 0,45 m. Den absolutte ruhed af et rør med en diameter på 0,5 m er Δ 1 = 0,45 mm, og for rør med en diameter på 0,45 m - Δ2 = 0,2 mm. Ved beregning tages vandtætheden lig med ρ = 1000 kg/m 3, og den dynamiske viskositet μ = 1·10 -3 Pa·s.

Opgave: Det er nødvendigt at bestemme, hvordan den hydrauliske modstand af hele rørledningen vil ændre sig.

Løsning: Da resten af ​​rørledningen ikke blev ændret, ændredes værdien af ​​dens hydrauliske modstand heller ikke efter reparationen, så for at løse problemet vil det være nok at sammenligne den hydrauliske modstand af den udskiftede og udskiftede sektion af røret.

Lad os beregne den hydrauliske modstand af rørsektionen, der er blevet udskiftet (H 1). Da der ikke er nogen kilder til lokal modstand på det, vil det være nok at finde værdien af ​​friktionstab (H t1):

λ 1 - koefficient for hydraulisk modstand af den udskiftede sektion;

g – frit faldsacceleration.

For at finde λ skal du først bestemme den relative ruhed (e 1) af røret og Reynolds-kriteriet (Re 1):

Lad os vælge beregningsformlen for λ 1:

560/e 1 = 560/0,0009 = 622222

Da den fundne værdi af Re 1 > 560/e 1, så skal λ 1 findes ved hjælp af følgende formel:

Nu bliver det muligt at finde trykfaldet på den udskiftede rørsektion:

Lad os beregne den hydrauliske modstand af rørsektionen, der erstattede den beskadigede (H 2). I dette tilfælde skaber sektionen, udover trykfaldet på grund af friktion (H t2), også et tryktab på grund af lokal modstand (H m c2), hvilket er en skarp indsnævring af rørledningen ved indgangen til den udskiftede sektion og en kraftig udvidelse ved udgangen herfra.

Først bestemmer vi størrelsen af ​​trykfaldet på grund af friktion i udskiftningsrørsektionen. Da diameteren er blevet mindre, men strømningshastigheden er forblevet den samme, er det nødvendigt at finde en ny værdi for strømningshastigheden v 2. Den krævede værdi kan findes ud fra ligheden mellem omkostninger beregnet for det udskiftede og det udskiftede sted:

Reynolds kriterium for vandgennemstrømning i den udskiftede sektion:

Lad os nu finde den relative ruhed for en rørsektion med en diameter på 450 mm og vælge formlen til beregning af friktionskoefficienten:

560/e 2 = 560/0,00044 = 1272727

Den resulterende Re 2 værdi ligger mellem 10/e 1 og 560/e 1 (22.727< 1 111 500 < 1 272 727), поэтому для расчета λ 2 будет использоваться следующая формула:

Tryktab i lokale modstande vil bestå af tab ved indgangen til den udskiftede sektion (skarp indsnævring af kanalen) og ved udgangen fra denne (skarp udvidelse af kanalen). Lad os finde forholdet mellem arealer af erstatningsrøret og det originale rør:

Ved hjælp af tabelværdierne vælger vi de lokale modstandskoefficienter: for en skarp indsnævring ζ рс = 0,1; for en skarp udvidelse ζ рр = 0,04. Ved hjælp af disse data beregner vi det samlede tryktab i lokale modstande:

Det følger heraf, at det samlede trykfald i den udskiftede sektion er lig med:

Ved at kende tryktabene i de erstattede og udskiftede sektioner af rør, bestemmer vi størrelsen af ​​ændringen i tab:

∆H = 0,317-0,194 = 0,123 m

Vi finder, at efter at have udskiftet en sektion af rørledningen, steg dens samlede tryktab med 0,123 m.

Beregning og valg af rørledninger

Rørledninger til transport af forskellige væsker er en integreret del af enheder og installationer, hvor der udføres arbejdsprocesser relateret til forskellige anvendelsesområder. Ved valg af rør og rørledningskonfiguration er prisen på både selve rørene og rørledningsfittings af stor betydning. De endelige omkostninger ved at pumpe et medium gennem en rørledning bestemmes i høj grad af dimensionerne af rørene (diameter og længde). Beregningen af ​​disse værdier udføres ved hjælp af specialudviklede formler, der er specifikke for visse typer operationer

I hver moderne hus En af hovedbetingelserne for komfort er rindende vand. Og med fremkomsten ny teknologi, der kræver tilslutning til et vandforsyningssystem, er dens rolle i huset blevet ekstremt vigtig. Mange mennesker kan ikke længere forestille sig, hvordan det er muligt at undvære en vaskemaskine, kedel, opvaskemaskine etc. Men for at nogen af ​​disse enheder skal fungere korrekt, kræver de et vist vandtryk, der kommer fra vandforsyningen. Og så husker en person, der beslutter sig for at installere et nyt vandforsyningssystem derhjemme, hvordan man beregner trykket i røret, så alle VVS-enheder fungerer perfekt.

Krav til moderne VVS

Moderne vandforsyning skal opfylde alle egenskaber og krav. Ved udløbet af hanen skal vandet flyde jævnt uden at rykke. Derfor bør der ikke være trykfald i systemet, når der trækkes vand. Vand, der strømmer gennem rørene, må ikke skabe støj, indeholde lufturenheder og andre fremmede ansamlinger, som har en skadelig effekt på keramiske vandhaner og andre VVS-inventar. For at undgå disse ubehagelige hændelser bør vandtrykket i røret ikke falde under dets minimum, når der udtømmes vand.

Råd! Vandforsyningens minimumstryk skal være 1,5 atmosfærer. For at sikre, at trykket er tilstrækkeligt til at betjene opvaske- og vaskemaskine.

Det er nødvendigt at tage højde for et andet vigtigt træk ved vandforsyningssystemet relateret til vandforbrug. I ethvert boligområde er der mere end ét vandopsamlingssted. Baseret på dette skal beregningen af ​​vandforsyningssystemet fuldt ud opfylde vandbehovet for alle VVS-armaturer, når de er tændt på samme tid. Denne parameter opnås ikke kun af tryk, men også af mængden af ​​indkommende vand, som et rør med et bestemt tværsnit kan passere igennem. Enkelt sagt, før installation er det nødvendigt at udføre en hydraulisk beregning af vandforsyningssystemet under hensyntagen til trykket og vandstrømmen.

Før beregningen, lad os se nærmere på to begreber som flow og tryk for at finde ud af deres essens.

Tryk

Som vi ved, central vandforsyning tidligere forbundet med vandtårn. Dette tårn genererer tryk i vandforsyningsnettet. Enheden for tryk er atmosfæren. Desuden afhænger trykket ikke af størrelsen af ​​beholderen placeret i toppen af ​​tårnet, men kun af højden.

Råd! Hvis du hælder vand i et ti meter højt rør, vil det skabe et tryk på 1 atmosfære på det laveste punkt.

Tryk svarer til meter. En atmosfære er lig med 10 m vandsøjle. Lad os overveje et eksempel med en fem-etagers bygning. Højden på huset er 15 m Derfor er højden på en etage 3 meter. Et femten meter tårn vil skabe et tryk i stueetagen på 1,5 atmosfærer. Lad os beregne trykket på anden sal: 15-3 = 12 meter vandsøjle eller 1,2 atmosfærer. Efter at have lavet den kommende beregning, vil vi bemærke, at der ikke vil være vandtryk på 5. sal. Det betyder, at for at kunne levere vand til femte sal, er det nødvendigt at bygge et tårn, der er mere end 15 meter højt. Hvad hvis det for eksempel er 25 etagehus? Ingen vil bygge sådanne tårne. Moderne vandforsyningssystemer bruger pumper.

Lad os beregne trykket ved udgangen af ​​dybbrøndspumpen. Ledig dyb brønd pumpe, hæve vandet til 30 meter vandsøjle. Det betyder, at den genererer et tryk på 3 atmosfærer ved sit udløb. Når pumpen er nedsænket 10 meter i brønden, vil den skabe et tryk ved jordoverfladen - 2 atmosfærer eller 20 meter vandsøjle.

Forbrug

Lad os overveje næste faktor- vandforbrug. Det afhænger af trykket, og jo højere det er, jo hurtigere vil vandet bevæge sig gennem rørene. Der bliver med andre ord mere forbrug. Men hele pointen er, at vandets hastighed påvirkes af tværsnittet af røret, som det bevæger sig igennem. Og hvis du reducerer rørets tværsnit, vil vandmodstanden stige. Følgelig vil dens mængde ved udløbet af røret falde over samme tidsperiode.

I produktionen, under konstruktionen af ​​vandrørledninger, udarbejdes projekter, hvor den hydrauliske beregning af vandrørledningen beregnes ved hjælp af Bernoulli-ligningen:

Hvor h 1-2 - viser tryktabet ved udløbet efter at have overvundet modstanden langs hele sektionen af ​​vandforsyningssystemet.

Beregning af VVS i hjemmet

Men som de siger, det er komplekse beregninger. Til bolig VVS bruger vi enklere beregninger.

Ud fra pasdataene for de biler, der forbruger vand i huset, opsummerer vi det ikke-specialiserede forbrug. Vi tilføjer til dette tal forbruget af alle vandhaner placeret i huset. En vandhane passerer gennem omkring 5-6 liter vand på 60 sekunder. Vi summerer alle tallene og får det ikke-specialiserede vandforbrug i huset. Nu, styret af ikke-specialiseret forbrug, køber vi et rør med et tværsnit, der vil give tryk og den rigtige mængde vand, alle arbejdsvandhaner på samme tid.

På det tidspunkt, hvor din hjemmevandforsyning er tilsluttet det kommunale net, vil du bruge det, de giver dig. Tja, hvad nu hvis du har en brønd derhjemme, så tag en pumpe, der helt vil forsyne dit netværk det rigtige tryk, tilsvarende udgifter. Ved køb skal du være vejledt af pumpens pasdata.

For at vælge rørtværsnit er vi styret af disse tabeller:

Disse tabeller giver mere populære rørparametre. For fuldstændig information er det muligt at finde mere komplette tabeller med beregninger af rør med forskellige diametre på internettet.

Nu, baseret på disse beregninger, og med korrekt installation, vil du forsyne din vandforsyning med alle de nødvendige parametre. Hvis noget ikke er klart, er det bedre at henvende sig til eksperter.

Hvorfor er sådanne beregninger nødvendige?

Ved udarbejdelse af en plan for byggeriet stort sommerhus med flere badeværelser, privat hotel, organisation brandsystem, er det meget vigtigt at have mere eller mindre nøjagtige oplysninger om det eksisterende rørs transportmuligheder, under hensyntagen til dets diameter og tryk i systemet. Det handler om tryksvingninger under spidsbelastningsvandforbrug: sådanne fænomener påvirker ganske alvorligt kvaliteten af ​​de leverede tjenester.

Hertil kommer, at hvis vandforsyningen ikke er udstyret med vandmålere, så ved betaling for forsyningstjenester, den såkaldte. "rørpatency". I dette tilfælde opstår spørgsmålet om de takster, der anvendes i dette tilfælde, ganske logisk.

Det er vigtigt at forstå, at den anden mulighed ikke gælder for private lokaler (lejligheder og hytter), hvor der i mangel af målere tages hensyn til sanitære standarder ved beregning af betaling: normalt er dette op til 360 l/dag pr. .

Hvad bestemmer et rørs permeabilitet?

Hvad bestemmer vandgennemstrømningen i et rundt rør? Man får indtryk af, at det ikke burde være svært at finde svaret: Jo større tværsnit røret er, jo større mængde vand kan det passere i bestemt tidspunkt. Samtidig huskes også tryk, for jo højere vandsøjlen er, jo hurtigere vil vandet blive tvunget ind i kommunikationen. Praksis viser dog, at det ikke er alle de faktorer, der påvirker vandforbruget.

Ud over disse skal følgende punkter også tages i betragtning:

1. Rørlængde. Efterhånden som dets længde øges, gnider vandet kraftigere mod dets vægge, hvilket fører til en opbremsning i flowet. Helt i starten af ​​systemet påvirkes vand nemlig udelukkende af tryk, men det er også vigtigt, hvor hurtigt de næste portioner har mulighed for at komme ind i kommunikationen. Bremsningen inde i røret når ofte store værdier.
2. Vandforbrug afhænger af diameter i et meget mere komplekst omfang, end det ser ud ved første øjekast. Når rørdiameteren er lille, modstår væggene vandstrømning en størrelsesorden mere end i tykkere systemer. Som et resultat, da rørdiameteren falder, falder fordelen med hensyn til forholdet mellem vandstrømningshastighed og indre areal over en sektion med en fast længde. For at sige det enkelt, transporterer en tyk rørledning vand meget hurtigere end en tynd.
3. Fremstillingsmateriale. Et andet vigtigt punkt, der direkte påvirker hastigheden af ​​vandbevægelse gennem røret. For eksempel fremmer glat propylen vandglidningen i langt højere grad end ru stålvægge.
4. Tjenestens varighed. Over tid udvikler stålvandrør rust. Derudover er det typisk for stål, ligesom støbejern, gradvist at akkumulere kalkaflejringer. Modstanden mod vandstrømmen af ​​rør med aflejringer er meget højere end for nye stålprodukter: denne forskel når nogle gange op til 200 gange. Derudover fører overgroningen af ​​røret til et fald i dets diameter: selvom vi ikke tager højde for den øgede friktion, falder dets permeabilitet klart. Det er også vigtigt at bemærke, at produkter fremstillet af plast og metalplast ikke har sådanne problemer: Selv efter årtiers intensiv brug forbliver deres modstandsdygtighed over for vandstrømme på det oprindelige niveau.
5. Tilgængelighed af drejninger, fittings, adaptere, ventiler bidrager til yderligere hæmning af vandstrømme.

Alle ovenstående faktorer skal tages i betragtning, fordi vi taler om ikke om nogle småfejl, men om en alvorlig forskel på flere gange. Som konklusion kan vi sige, at en simpel bestemmelse af rørdiameteren baseret på vandstrøm næppe er mulig.

Ny mulighed for at beregne vandforbrug

Hvis vandet bruges gennem en vandhane, forenkler dette opgaven betydeligt. Det vigtigste i dette tilfælde er, at størrelsen af ​​vandudløbshullet er meget mindre end vandrørets diameter. I dette tilfælde er formlen til beregning af vand over tværsnittet af et Torricelli-rør v^2=2gh anvendelig, hvor v er strømningshastigheden gennem et lille hul, g er accelerationen af ​​frit fald, og h er højden af ​​vandsøjlen over vandhanen (et hul med et tværsnit s, pr. tidsenhed passerer vandvolumen s*v). Det er vigtigt at huske, at udtrykket "sektion" ikke bruges til at betegne diameteren, men dens areal. For at beregne det, brug formlen pi*r^2.

Hvis vandsøjlen har en højde på 10 meter, og hullet har en diameter på 0,01 m, beregnes vandstrømmen gennem røret ved et tryk på en atmosfære på følgende måde: v^2=2*9,78*10=195,6. Efter at have taget kvadratroden får vi v=13,98570698963767. Efter afrunding for at få et enklere hastighedstal er resultatet 14m/s. Tværsnittet af et hul med en diameter på 0,01 m beregnes som følger: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2. Til sidst viser det sig det maksimalt flow vand gennem røret svarer til 0,000314159265*14=0,00439822971 m3/s (lidt mindre end 4,5 liter vand/sekund). Som du kan se, er det i dette tilfælde ret simpelt at beregne vand på tværs af et rørs tværsnit. Der er også frit tilgængelige specialtabeller, der angiver vandforbrug for de mest populære VVS-produkter, med en minimumsværdi af vandrørets diameter.

Som du allerede kan forstå, det universelle enkel måde der er ingen måde at beregne rørledningens diameter afhængigt af vandstrømmen. Du kan dog stadig udlede visse indikatorer for dig selv. Dette gælder især hvis systemet er lavet af plast el metal-plastik rør, og vandforbruget udføres af vandhaner med et lille udløbstværsnit. I nogle tilfælde er denne beregningsmetode anvendelig til stålsystemer, men vi taler primært om nye vandledninger, der endnu ikke er blevet dækket af indvendige aflejringer på væggene.

Vandforbrug efter rørdiameter: bestemmelse af rørledningsdiameter afhængig af strømningshastighed, beregning efter tværsnit, formel for maksimal strømningshastighed ved tryk i et rundt rør

Vandforbrug efter rørdiameter: bestemmelse af rørledningsdiameter afhængig af strømningshastighed, beregning efter tværsnit, formel for maksimal strømningshastighed ved tryk i et rundt rør

Vandgennemstrømning gennem et rør: er en simpel beregning mulig?

Er det muligt at lave en simpel beregning af vandgennemstrømning efter rørdiameter? Eller den eneste måde- kontakt specialister, der tidligere har afbildet detaljeret kort alle vandrør i området?

Hydrodynamiske beregninger er trods alt ekstremt komplekse...

Vores opgave er at finde ud af, hvor meget vand dette rør kan passere igennem

Hvad er det for?

1. Ved selvstændig beregning af vandforsyningssystemer.

Hvis du planlægger at bygge et stort hus med flere gæstebade, et minihotel eller tænke over et brandslukningsanlæg, er det tilrådeligt at vide, hvor meget vand et rør med en given diameter kan levere ved et bestemt tryk.

Når alt kommer til alt, er det usandsynligt, at et betydeligt trykfald under spidsbelastningsvandforbrug vil behage beboerne. Og en svag strøm af vand fra en brandslange vil højst sandsynligt være ubrugelig.

1. I mangel af vandmålere fakturerer forsyningsselskaber normalt organisationer "ved rørstrøm."

Bemærk venligst: det andet scenarie påvirker ikke lejligheder og private huse. Hvis der ikke er vandmålere, opkræver forsyninger for vand iflg sanitære standarder. For moderne velholdte huse er dette ikke mere end 360 liter pr. person pr. dag.

Vi må indrømme: en vandmåler forenkler i høj grad forholdet til forsyningstjenester

Faktorer, der påvirker rørets åbenhed

Hvad påvirker den maksimale vandgennemstrømning i et rundt rør?

Det åbenlyse svar

Sund fornuft tilsiger, at svaret skal være meget enkelt. Der er et rør til vandforsyning. Der er et hul i den. Jo større den er, jo mere vand vil der passere gennem den pr. tidsenhed. Åh, undskyld, stadig pres.

Det er klart, at en vandsøjle på 10 centimeter vil blive tvunget gennem et centimeterhul mindre vand end en vandsøjle på højden af ​​en ti-etagers bygning.

Det betyder, at det afhænger af rørets indvendige tværsnit og af trykket i vandforsyningssystemet, ikke?

Er der virkelig brug for andet?

Rigtigt svar

Ingen. Disse faktorer påvirker forbruget, men de er kun begyndelsen. lang liste. At beregne vandstrømmen baseret på diameteren af ​​røret og trykket i det er det samme som at beregne banen for en raket, der flyver til Månen baseret på den tilsyneladende position af vores satellit.

Hvis man ikke tager højde for Jordens rotation, Månens bevægelse i sin egen bane, atmosfærens modstand og himmellegemers tyngdekraft – er det næppe vores rumskib vil ramme mindst omtrent det ønskede punkt i rummet.

Hvor meget vand der vil strømme ud af et rør med diameter x ved ledningstryk y, påvirkes ikke kun af disse to faktorer, men også af:

• Rørlængde. Jo længere den er, jo mere bremser friktionen af ​​vand mod væggene strømmen af ​​vand i den. Ja, vandet i enden af ​​røret påvirkes kun af trykket i det, men de følgende mængder vand skal træde i stedet. Og vandrøret bremser dem, og hvordan.

Det er netop på grund af tryktabet i et langt rør, at pumpestationer er placeret på olierørledninger

• Rørets diameter påvirker vandforbruget på en meget mere kompleks måde, end den antyder. sund fornuft» . For rør med lille diameter er vægmodstanden mod strømningsbevægelse meget større end for tykke rør.

Årsagen er, at jo mindre røret er, jo mindre gunstigt med hensyn til vandstrømningshastighed er forholdet mellem indre volumen og overfladeareal ved en fast længde.

Kort sagt er det lettere for vand at bevæge sig gennem et tykt rør end gennem et tyndt.

• Vægmateriale er en anden vigtig faktor, som hastigheden af ​​vandbevægelsen afhænger af.. Hvis vand glider på glat polypropylen, som lænden på en klodset dame på fortovet under isglatte forhold, så skaber ru stål en mere modstand flyde.
• Rørets alder påvirker også i høj grad rørets permeabilitet.. Stålvandrør ruster desuden, stål og støbejern bliver tilgroet over flere års brug. kalkaflejringer.

Et tilgroet rør har meget større modstand mod strømning (modstanden fra et poleret nyt stålrør og et rustent afviger 200 gange!). Desuden reducerer områder inde i røret på grund af overvækst deres frigang; selv i ideelle forhold Meget mindre vand vil passere gennem et tilgroet rør.

Synes du, det giver mening at beregne permeabiliteten efter diameteren af ​​røret ved flangen?

Bemærk venligst: Overfladetilstanden af ​​plast- og metal-polymerrør forringes ikke over tid. Efter 20 år vil røret yde samme modstand mod vandgennemstrømning som ved installationstidspunktet.

• Endelig enhver drejning, diameterovergang, diverse afspærringsventiler og fittings - alt dette bremser også vandgennemstrømningen.

Ah, hvis bare ovenstående faktorer kunne negligeres! Vi taler dog ikke om afvigelser inden for fejlgrænserne, men om en forskel på flere gange.

Alt dette fører os til en trist konklusion: en simpel beregning af vandstrømmen gennem et rør er umulig.

En lysstråle i et mørkt rige

I tilfælde af vandgennemstrømning gennem en hane, kan opgaven dog forenkles dramatisk. Hovedbetingelsen for en simpel beregning: hullet, hvorigennem vandet strømmer, skal være ubetydeligt lille i forhold til diameteren af ​​vandforsyningsrøret.

Så gælder Torricellis lov: v^2=2gh, hvor v er strømningshastigheden fra et lille hul, g er accelerationen af ​​frit fald, og h er højden af ​​vandsøjlen, der står over hullet. I dette tilfælde vil et volumen af ​​væske s*v passere gennem et hul med et tværsnit s pr. tidsenhed.

Mesteren efterlod dig en gave

Glem ikke: Tværsnittet af et hul er ikke en diameter, det er et areal svarende til pi*r^2.

For en vandsøjle på 10 meter (hvilket svarer til et overtryk på én atmosfære) og et hul med en diameter på 0,01 meter, vil beregningen være som følger:

Vi tager kvadratroden og får v=13,98570698963767. For at lette beregningerne afrunder vi værdien af ​​strømningshastigheden til 14 m/s.

Tværsnittet af et hul med en diameter på 0,01 m er lig med 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 m2.

Således vil vandgennemstrømningen gennem vores hul være lig med 0,000314159265*14=0,00439822971 m3/s, eller lidt mindre end fire en halv liter i sekundet.

Som du kan se, er beregningen i denne version ikke særlig kompliceret.

Derudover finder du i tillægget til artiklen en tabel over vandforbrug for de mest almindelige VVS-armaturer, der angiver forbindelsens mindste diameter.

Konklusion

Det er alt sammen i en nøddeskal. Som du kan se, universel enkel løsning Vi har ikke fundet; vi håber dog, at du finder artiklen nyttig. Held og lykke!

Sådan beregnes rørkapacitet

Beregning af kapacitet er en af ​​de sværeste opgaver, når man skal lægge en rørledning. I denne artikel vil vi forsøge at finde ud af præcis, hvordan dette gøres for forskellige typer rørledninger og rørmaterialer.

Højt flow rør

Båndbredde – vigtigt parameter for eventuelle rør, kanaler og andre arvinger til den romerske akvædukt. Gennemløbskapaciteten er dog ikke altid angivet på røremballagen (eller på selve produktet). Derudover bestemmer indretningen af ​​rørledningen også, hvor meget væske røret passerer gennem tværsnittet. Hvordan beregnes gennemstrømningen af ​​rørledninger korrekt?

Metoder til beregning af rørledningskapacitet

Der er flere metoder til at beregne denne parameter, som hver er egnet til et bestemt tilfælde. Nogle symboler, der er vigtige ved bestemmelse af rørkapacitet:

Yderdiameter er den fysiske størrelse af rørtværsnittet fra den ene kant af ydervæggen til den anden. I beregninger betegnes det som Dn eller Dn. Denne parameter er angivet i mærkningen.

Nominel diameter er den omtrentlige værdi af diameteren af ​​den indvendige sektion af røret, afrundet til nærmeste hele tal. I beregninger betegnes det som Du eller Du.

Fysiske metoder til beregning af rørkapacitet

Rørgennemløbsværdier bestemmes ved hjælp af specielle formler. For hver type produkt - for gas, vandforsyning, kloakering - er der forskellige beregningsmetoder.

Tabelberegningsmetoder

Der er en tabel med omtrentlige værdier oprettet for at gøre det lettere at bestemme kapaciteten af ​​rør i lejlighedsledninger. I de fleste tilfælde er høj præcision ikke påkrævet, så værdierne kan anvendes uden komplekse beregninger. Men denne tabel tager ikke højde for faldet i gennemløbet på grund af udseendet af sedimentære vækster inde i røret, hvilket er typisk for gamle motorveje.

Der er en nøjagtig tabel til beregning af kapacitet, kaldet Shevelev-tabellen, som tager højde for rørmaterialet og mange andre faktorer. Disse borde bruges sjældent, når man lægger vandrør i en lejlighed, men i et privat hus med flere ikke-standardiserede stigrør kan de være nyttige.

Beregning ved hjælp af programmer

Moderne VVS virksomheder har særlige computerprogrammer at beregne rørkapacitet, samt mange andre lignende parametre. Derudover er der udviklet online-beregnere, som, selvom de er mindre præcise, er gratis og ikke kræver installation på en pc. Et af de stationære programmer "TAScope" er en skabelse af vestlige ingeniører, som er shareware. Store virksomheder bruger "Hydrosystem" - dette er et indenlandsk program, der beregner rør i henhold til kriterier, der påvirker deres drift i regionerne i Den Russiske Føderation. Ud over hydrauliske beregninger giver det dig mulighed for at beregne andre rørledningsparametre. Gennemsnitspris 150.000 rubler.

Sådan beregnes kapaciteten af ​​et gasrør

Gas er et af de sværeste materialer at transportere, især fordi det har tendens til at blive komprimeret og derfor er i stand til at lække gennem de mindste huller i rør. For at beregne gennemløb gasrør(samt til design gasanlæg generelt) har særlige krav.

Formel til beregning af kapaciteten af ​​et gasrør

Den maksimale gennemstrømning af gasrørledninger bestemmes af formlen:

Qmax = 0,67 DN2 * p

hvor p er lig med driftstrykket i gasrørledningssystemet + 0,10 MPa eller absolut gastryk;

Du - rørets nominelle diameter.

Der er en kompleks formel til beregning af kapaciteten af ​​et gasrør. Ved udførelse af foreløbige beregninger, såvel som ved beregning af en husholdningsgasledning, bruges den normalt ikke.

Qmax = 196.386 DN2 * p/z*T

hvor z er kompressibilitetskoefficienten;

T er temperaturen af ​​den transporterede gas, K;

Ifølge denne formel bestemmes den direkte afhængighed af temperaturen af ​​det bevægelige medium af tryk. Jo højere T-værdien er, jo mere udvider gassen sig og presser på væggene. Derfor tager ingeniører ved beregning af store motorveje højde for mulige vejrforhold i det område, hvor rørledningen løber. Hvis den nominelle værdi af DN-røret er mindre end gastrykket, der genereres ved høje temperaturer om sommeren (for eksempel ved +38 ... + 45 grader Celsius), er det sandsynligt, at ledningen beskadiges. Dette medfører lækage af værdifulde råmaterialer og skaber mulighed for en eksplosion i en sektion af røret.

Tabel over gasrørkapaciteter afhængig af tryk

Der er en tabel til beregning af gasrørledningsgennemløb for almindeligt anvendte rørdiametre og nominelle driftstryk. For at bestemme egenskaberne for gasledningen, lad være standard størrelser og tryk vil kræve tekniske beregninger. Gastrykket, hastigheden og volumen påvirkes også af udeluftens temperatur.

Den maksimale hastighed (W) for gassen i tabellen er 25 m/s, og z (kompressibilitetskoefficient) er 1. Temperaturen (T) er 20 grader Celsius eller 293 Kelvin.

Kapacitet af kloakrør

Båndbredde kloakrør– en vigtig parameter, der afhænger af typen af ​​rørledning (tryk eller ikke-tryk). Beregningsformlen er baseret på hydraulikkens love. Udover arbejdskrævende beregninger anvendes tabeller til at bestemme kloakkapacitet.

Hydraulisk beregningsformel

For hydraulisk beregning af kloakering er det nødvendigt at bestemme de ukendte:

1. rørledningsdiameter DN;
2. gennemsnitlig strømningshastighed v;
3. hydraulisk hældning l;
4. fyldningsgrad h/Dn (beregninger er baseret på den hydrauliske radius, som er knyttet til denne værdi).

I praksis er de begrænset til at beregne værdien af ​​l eller h/d, da de resterende parametre er nemme at beregne. I foreløbige beregninger anses den hydrauliske hældning for at være lig med hældningen af ​​jordens overflade, ved hvilken bevægelsen Spildevand vil ikke være lavere end selvrensende hastighed. Hastighedsværdier samt maksimale h/DN-værdier for husstandsnetværk kan findes i tabel 3.

Derudover er der en normaliseret værdi minimum hældning for rør med lille diameter: 150 mm

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

Formlen for volumetrisk væskestrøm ser sådan ud:

hvor a er det åbne tværsnitsareal af flowet,

v – strømningshastighed, m/s.

Hastighed beregnes ved hjælp af formlen:

hvor R er den hydrauliske radius;

C – befugtningskoefficient;

Ud fra dette kan vi udlede formlen for hydraulisk hældning:

Denne parameter bruges til at bestemme denne parameter, hvis beregning er nødvendig.

hvor n er ruhedskoefficienten med værdier fra 0,012 til 0,015 afhængigt af rørmaterialet.

Den hydrauliske radius anses for at være lig med den normale radius, men kun når røret er helt fyldt. I andre tilfælde skal du bruge formlen:

hvor A er arealet af den tværgående væskestrøm,

P er den fugtede omkreds eller den tværgående længde af den indre overflade af røret, der rører væsken.

Kapacitetstabeller for fritløbende kloakrør

Tabellen tager højde for alle de parametre, der bruges til at udføre den hydrauliske beregning. Dataene vælges i henhold til rørdiameteren og indsættes i formlen. Her er den volumetriske strømningshastighed af væske q, der passerer gennem rørets tværsnit, allerede blevet beregnet, hvilket kan tages som ledningens gennemløb.

Derudover er der mere detaljerede Lukin-tabeller, der indeholder færdige gennemløbsværdier for rør med forskellige diametre fra 50 til 2000 mm.

Kapacitetstabeller for trykkloaksystemer

I kapacitetstabeller for kloaktrykrør afhænger værdierne af den maksimale fyldningsgrad og den beregnede gennemsnitlige spildevandshastighed.

Vandrørets kapacitet

Vandrør er de mest brugte rør i et hjem. Og da der er en stor belastning på dem, bliver beregningen af ​​gennemløbet af vandledningen en vigtig betingelse pålidelig drift.

Rørgennemsigtighed afhængig af diameter

Diameter er ikke den vigtigste parameter, når man beregner et rørs patency, men det påvirker også dets værdi. Jo større rørets indvendige diameter er, jo højere permeabilitet, og jo mindre er chancen for blokeringer og propper. Ud over diameteren er det dog nødvendigt at tage højde for friktionskoefficienten for vand på rørvæggene (tabelværdi for hvert materiale), længden af ​​ledningen og forskellen i væsketryk ved indløb og udløb. Derudover vil antallet af albuer og fittings i rørledningen i høj grad påvirke flowhastigheden.

Tabel over rørkapacitet efter kølevæsketemperatur

Jo højere temperatur i røret er, jo lavere gennemløb er det, da vandet udvider sig og derved skaber yderligere friktion. For VVS er dette ikke vigtigt, men i varmesystemer er en nøgleparameter.

Der er en tabel for beregninger af varme og kølevæske.

Tabel over rørkapacitet afhængig af kølevæsketryk

Der er en tabel, der beskriver rørkapaciteten afhængig af tryk.

Tabel over rørkapacitet afhængig af diameter (ifølge Shevelev)

Tabellerne for F.A. og A.F. Shevelev er en af ​​de mest nøjagtige tabelformede metoder til beregning af gennemløbet af en vandrørledning. Derudover indeholder de alle de nødvendige beregningsformler for hvert specifikt materiale. Dette er et langt stykke information, som oftest bruges af hydraulikingeniører.

Tabellerne tager højde for:

1. rørdiametre - intern og ekstern;
2. vægtykkelse;
3. levetid for vandforsyningssystemet;
4. linjelængde;
5. formål med rør.

Rørgennemstrømning afhængig af diameter, tryk: tabeller, beregningsformler, online-beregner

Beregning af kapacitet er en af ​​de sværeste opgaver, når man skal lægge en rørledning. I denne artikel vil vi forsøge at finde ud af præcis, hvordan dette gøres for forskellige typer rørledninger og rørmaterialer.

30267 0 22

Rørgennemløb: enkelt om komplekse ting

Hvordan ændres et rørs kapacitet afhængigt af diameteren? Hvilke andre faktorer end tværsnit påvirker denne parameter? Til sidst, hvordan beregner man, endda tilnærmelsesvis, permeabiliteten af ​​en vandrørledning med en kendt diameter? I denne artikel vil jeg forsøge at give de mest enkle og tilgængelige svar på disse spørgsmål.

Vores opgave er at lære at beregne det optimale tværsnit af vandrør.

Hvorfor er dette nødvendigt?

Hydraulisk beregning giver dig mulighed for at opnå optimal minimum værdi for vandrørets diameter.

På den ene side er der altid en katastrofal mangel på penge under byggeri og reparationer, og prisen pr. lineær meter rør stiger ulineært med stigende diameter. På den anden side vil en underdimensioneret vandforsyningssektion føre til et for stort trykfald ved endeanordningerne på grund af dens hydrauliske modstand.

Når flowet er ved mellemanordningen, vil trykfaldet ved endeanordningen føre til, at vandtemperaturen med koldtvands- og varmtvandshanerne åbne vil ændre sig kraftigt. Som følge heraf vil du enten blive overhældt med isvand eller skoldet med kogende vand.

Begrænsninger

Jeg vil bevidst begrænse omfanget af de undersøgte problemer til vandforsyningen i et lille privat hus. Der er to grunde:

1. Gasser og væsker med forskellig viskositet opfører sig helt anderledes, når de transporteres gennem en rørledning. Overvejelse af adfærden af ​​naturlige og flydende gas, olie og andre medier ville øge mængden af ​​dette materiale flere gange og ville bringe os langt fra mit speciale - VVS;
2. Hvornår stor bygning Med talrige VVS-armaturer, til den hydrauliske beregning af vandforsyningen, skal du beregne sandsynligheden for samtidig brug af flere vandpunkter. I lille hus beregning udføres for spidsforbrug med alle tilgængelige enheder, hvilket i høj grad forenkler opgaven.

Faktorer

Hydraulisk beregning af et vandforsyningssystem er en søgning efter en af ​​to mængder:

• Beregning af rørkapacitet for et kendt tværsnit;
• Beregning af den optimale diameter med en kendt planlagt flowhastighed.

Under virkelige forhold (når man designer et vandforsyningssystem) er det meget mere almindeligt at udføre den anden opgave.

Daglig logik dikterer, at den maksimale vandstrøm gennem en rørledning bestemmes af dens diameter og indløbstryk. Ak, virkeligheden er meget mere kompliceret. Faktum er, at røret har hydraulisk modstand: Enkelt sagt bliver flowet bremset af friktion mod væggene. Desuden påvirker væggenes materiale og tilstand forudsigeligt graden af ​​bremsning.

Her er en komplet liste over faktorer, der påvirker ydeevnen af ​​et vandrør:

• Tryk i begyndelsen af ​​vandforsyningen (læs - tryk i ledningen);
• Hældning rør (ændring i dens højde over det betingede jordniveau i begyndelsen og slutningen);

• Materiale vægge Polypropylen og polyethylen har meget mindre ruhed end stål og støbejern;
• Alder rør. Over tid bliver stål bevokset med rust- og kalkaflejringer, hvilket ikke kun øger ruheden, men også reducerer rørledningens indre frigang;

Dette gælder ikke glas-, plast-, kobber-, galvaniserede og metal-polymerrør. Selv efter 50 års drift er de i ny stand. Undtagelsen er tilslamning af vandforsyningen når store mængder suspensioner og fravær af filtre ved indløbet.

• Mængde og vinkel drejninger;
• Diameterændringer vandforsyning;
• Tilstedeværelse eller fravær svejsninger, loddegrater og forbindelsesfittings;

• Afspærringsventiler. Selv fuld boring Kugleventiler give en vis modstand mod strømmen.

Enhver beregning af rørledningskapacitet vil være meget omtrentlig. Ja, vi bliver nødt til at bruge gennemsnitlige koefficienter, der er typiske for forhold tæt på vores.

Torricellis lov

Evangelista Torricelli, der levede i begyndelsen af ​​det 17. århundrede, er kendt som elev af Galileo Galilei og forfatteren til selve konceptet atmosfærisk tryk. Han ejer også en formel, der beskriver strømningshastigheden af ​​vand, der strømmer ud af et kar gennem et hul med kendte dimensioner.

For at Torricelli-formlen skal virke, skal du:

1. Så vi kender vandtrykket (højden af ​​vandsøjlen over hullet);

En atmosfære under Jordens tyngdekraft er i stand til at hæve en vandsøjle med 10 meter. Derfor konverteres tryk i atmosfæren til tryk ved blot at gange med 10.

1. Så der er et hul væsentligt mindre end karrets diameter, hvilket eliminerer tryktab på grund af friktion mod væggene.

I dette tilfælde vil Torricellis formel se ud som v^2=2*9,78*20=391,2. Kvadrat rod ud af 391,2 er afrundet lig med 20. Det betyder, at der vil løbe vand ud af hullet med en hastighed på 20 m/s.

Vi beregner diameteren af ​​hullet, gennem hvilket strømmen strømmer. Konverterer man diameteren til SI-enheder (meter), får vi 3,14159265*0,01^2=0,0003141593. Lad os nu beregne vandforbruget: 20*0,0003141593=0,006283186, eller 6,2 liter i sekundet.

Tilbage til virkeligheden

Kære læser, jeg vil vove at gætte på, at du ikke har en trykmåler installeret foran mixeren. For en mere nøjagtig hydraulisk beregning er der naturligvis behov for nogle yderligere data.

Som regel regneproblem det er løst fra det modsatte: med kendt vandstrøm gennem VVS-armaturer, længden af ​​vandforsyningssystemet og dets materiale, vælges en diameter, der sikrer trykfaldet til acceptable værdier. Den begrænsende faktor er flowhastigheden.

Referencedata

Standard flowhastighed for indvendige vandrør anset for 0,7 - 1,5 m/s. Overskridelse af den sidste værdi fører til udseendet af hydraulisk støj (primært ved bøjninger og beslag).

Vandforbrugsstandarder for VVS-armaturer er nemme at finde i regulatorisk dokumentation. De er især angivet i bilaget til SNiP 2.04.01-85. For at redde læseren fra lange søgninger, vil jeg give denne tabel her.

Tabellen viser data for blandere med beluftere. Deres fravær udligner strømningshastigheden gennem håndvasken, håndvasken og brusearmaturerne med strømningshastigheden gennem armaturet, når badekarret fyldes.

Lad mig minde dig om, at hvis du vil beregne vandforsyningen til et privat hus med dine egne hænder, skal du tilføje vandforbruget for alle installerede enheder . Hvis disse instruktioner ikke følges, vil du blive udsat for overraskelser såsom et kraftigt fald i temperaturen i bruseren, når du åbner vandhanen varmt vand på .

Hvis bygningen har brandvandsforsyning, tillægges 2,5 l/s den planlagte strømningshastighed for hver brandhane. For brandvandsforsyning er flowhastigheden begrænset til 3 m/s: I tilfælde af brand er hydraulisk støj det sidste, der vil irritere beboerne.

Ved beregning af trykket antages det normalt, at det ved apparatet længst fra indgangen skal være mindst 5 meter, hvilket svarer til et tryk på 0,5 kgf/cm2. Nogle VVS-armaturer (gennemstrømningsvandvarmere, automatiske påfyldningsventiler) vaskemaskine osv.) virker simpelthen ikke, hvis trykket i vandforsyningen er under 0,3 atmosfærer. Derudover er det nødvendigt at tage højde for hydrauliske tab på selve enheden.

På billedet - gennemstrømningsvandvarmer Atmor Basic. Den tænder kun for opvarmning ved et tryk på 0,3 kgf/cm2 og derover.

Flow, diameter, hastighed

Lad mig minde dig om, at de er forbundet med to formler:

1. Q = SV. Vandstrømmen i kubikmeter pr. sekund er lig med tværsnitsarealet i kvadratmeter ganget med strømningshastigheden i meter pr. sekund;
2. S = π r^2. Tværsnitsarealet beregnes som produktet af pi og kvadratet af radius.

Hvor kan jeg få radiusværdierne for den interne sektion?

• U stålrør med en minimumsfejl er den lig med halvdelen af ​​fjernbetjeningen(betinget boring brugt til at markere rør);
• Til polymer, metal-polymer osv. den indvendige diameter er lig med forskellen mellem den udvendige, som bruges til at markere rørene, og det dobbelte af vægtykkelsen (det er normalt også til stede i markeringen). Radius er derfor halvdelen af ​​den indre diameter.

1. Den indvendige diameter er 50-3*2=44 mm, eller 0,044 meter;
2. Radius vil være 0,044/2=0,022 meter;
3. Det indre tværsnitsareal vil være lig med 3,1415*0,022^2=0,001520486 m2;
4. Ved en flowhastighed på 1,5 meter pr. sekund vil flowhastigheden være 1,5*0,001520486=0,002280729 m3/s, eller 2,3 liter pr.

Tab af tryk

Hvordan beregner man, hvor meget tryk der går tabt i en vandledning med kendte parametre?

Den enkleste formel til beregning af trykfaldet er H = iL(1+K). Hvad betyder variablerne i den?

• H er det ønskede trykfald i meter;
• jeg - hydraulisk hældning af en vandrørsmåler;
• L er længden af ​​vandrørledningen i meter;
• K— koefficient, som gør det muligt at forenkle beregningen af ​​trykfald på afspærringsventiler og. Det er knyttet til formålet med vandforsyningsnettet.

Hvor kan jeg få værdierne af disse variabler? Nå, bortset fra længden af ​​røret, er der ingen, der har annulleret målebåndet endnu.

Koefficient K tages lig med:

Brandvandsforsyning: maksimal diameter og minimum mellemspærreventiler.

Med en hydraulisk hældning er billedet meget mere kompliceret. Modstanden fra et rør til at strømme afhænger af:

• Indvendig sektion;
• Vægruhed;
• Flowhastigheder.

En liste over værdier for 1000i (hydraulisk hældning pr. 1000 meter vandforsyning) kan findes i Shevelevs tabeller, som faktisk tjener til hydrauliske beregninger. Tabellerne er for store til denne artikel, fordi de giver 1000i værdier for alle mulige diametre, flowhastigheder og materialer, justeret for levetid.

Her er et lille fragment af Shevelevs bord til et plastikrør, der måler 25 mm.

Forfatteren af ​​tabellerne angiver trykfaldsværdierne ikke for den indvendige sektion, men for de standardstørrelser, som rørene er markeret med, justeret for vægtykkelse. Tabellerne blev dog offentliggjort i 1973, hvor det tilsvarende markedssegment endnu ikke var dannet.
Når du beregner, skal du huske på, at for metal-plast er det bedre at tage værdier, der svarer til et rør et trin mindre.

Lad os bruge denne tabel til at beregne trykfaldet på et polypropylenrør med en diameter på 25 mm og en længde på 45 meter. Lad os blive enige om, at vi designer et vandforsyningssystem til husholdningsformål.

1. Ved en flowhastighed så tæt som muligt på 1,5 m/s (1,38 m/s) vil 1000i-værdien være lig med 142,8 meter;
2. Den hydrauliske hældning på en meter rør vil være lig med 142,8/1000=0,1428 meter;
3. Korrektionsfaktoren for brugsvandssystemer er 0,3;
4. Formlen som helhed vil have formen H=0,1428*45(1+0,3)=8,3538 meter. Det betyder, at for enden af ​​vandforsyningssystemet, med en vandgennemstrømningshastighed på 0,45 l/s (værdien fra venstre kolonne i tabellen), vil trykket falde med 0,84 kgf/cm2 og ved 3 atmosfærer ved indløbet det vil være ganske acceptabelt 2,16 kgf/cm2.

Denne værdi kan bruges til at bestemme forbrug efter Torricelli formel. Beregningsmetoden med et eksempel er givet i det tilsvarende afsnit af artiklen.

For at beregne den maksimale strømningshastighed gennem et vandforsyningssystem med kendte egenskaber kan du desuden i kolonnen "flowhastighed" i Shevelevs komplette tabel vælge en værdi, hvor trykket for enden af ​​røret ikke falder under 0,5 atmosfære.

Konklusion

Kære læser, hvis de givne instruktioner, på trods af at de er ekstremt forenklede, stadig virker kedelige for dig, så brug bare en af ​​de mange online regnemaskiner. Som altid kan du finde mere information i videoen i denne artikel. Jeg vil sætte pris på dine tilføjelser, rettelser og kommentarer. Held og lykke, kammerater!

31. juli 2016

Hvis du vil udtrykke taknemmelighed, tilføje en præcisering eller indsigelse, eller spørg forfatteren om noget - tilføj en kommentar eller sig tak!

VVS type	TIL
Brandmand	0,1
Industriel brandmand	0,15
Industriel eller brandslukning	0,2