8 (913) 791-58-46
Заказать звонок

Расчет расхода пара по давлению и диаметру


Формула расчета расхода пара - Измерения

Здравствуйте все. Аналогичная проблема.

Хотелось бы узнать верны ли мои рассуждения и вычисления.

Постановка задачи следующая. Имеется паровой котел, регулятор расхода пара (задвижка), расходомер, измеряющий линейную скорость пара.

Расходомер стоит после задвижки. Имеются также датчики давления в самом котле (до задвижки) и в паропроводе (после задвижки).

Делаю несколько допущений:

1. В котле пар насыщенный с давлением P1

2. После задвижки пар испытывает адиабатное расширение (давление падает до P2) и становится перегретым

Во время работы котла P1 и P2 меняются.

Масса вышедшего пара из котла равна m = V1 * ρ1, где

V1 объем пара до задвижки

ρ1 - плотность пара до задвижки, фактически равная плотности насыщенного пара при давлении P1

По закону адиабатного расширения P1*V1^k = P2*V2^k, где

V2 - объем расширившегося пара после задвижки

k - коэффициент адиабатного расширения, который для воды равен приблизительно 1.3 и почти не меняется в зависимости от температуры

Соответственно можем посчитать степень расширения пара, зная P1 и P2

V1 = V2 * (P2/P1)^1/k = V2 * (P2/P1)^0.763

V2 можем вычислить, зная линейную скорость пара и сечение паропровода

V2 = S*v*t, где

S - площадь сечения паропровода

v - линейная скорость пара

t - время

Подставив эти выражения в формулу для массы, получим:

m = ρ1 * S * v * t * (P2/P1)^0.763

разделив обе части на время, получим выражение для массового расхода в кг/с (при условии, что скорость в м/с, плотность в кг/м3, площадь в м2, давление не важно в чем, но оно должно быть абсолютным)

Q = ρ1 * S * v * (P2/P1)^0.763

Остается дело за малым - вычислить плотность насыщенного пара ρ1 при давлении P1. Насыщенный пар - газ далеко не идеальный, и для этой цели уравнение состояния идеального газа не подходит. Поэтому использую полиномиальную аппроксимацию табличных значений (взял за основу таблицу до 100 бар):

ρ = 0.000008 * P^3 - 0.0003 * P^2 + 0.4983 * P + 0.1065, где

ρ - плотность насыщенного пара, кг/м3

P - абсолютное давление, бар

Точность у этой аппроксимации очень хорошая

Собственно, вот..

Заметьте, что температура нигде не фигурирует. Это объясняется первым допущением, что в котле пар насыщен и соответственно нам известна его плотность. Но меня терзают сомнения на счет второго допущения о том, что пар расширяется по адиабате.

Вычисления будут производиться в ПЛК в реальном времени (10 раз в секунду). Когда доберусь до объекта - не знаю... Потестируйте пжлст, если у кого есть возможность..

Расчет расхода жидкости через сечение. Как рассчитать расход воды по диаметру трубы – теория и практика

Потеря давления в трубопроводе, кроме прочего, зависит от расхода скорости потока и вязкости среды протекания. Чем больше количество пара, проходящего через трубопровод определённого номинального диаметра, тем выше трение о стенки трубопровода. Иными словами, чем выше скорость пара, тем выше сопротивление или потери давления в трубопроводе.

На сколько высоки могут быть потери давления определяется назначением пара. Если перегретый пар подается через трубопровод к паровой турбине, то потери давления должны быть по возможности минимальными. Такие трубопроводы значительно дороже обычных, причём больший диаметр, в свою очередь, приводит к значительно большим затратам. Инвестиционный расчёт основывается на времени возврата (срок окупаемости) инвестиционного капитала в сравнении с прибылью от работы турбины.

Этот расчёт должен основываться не на средней нагрузке турбины, а исключительно на ее пиковой нагрузке. Если, например, в течении 15 минут набрасывается пиковая нагрузка в 1000 кг пара, то трубопровод должен иметь пропускную способность 60/15x 1000 = 4000 кг/ч.

Расчёт

В главе далее - Работа с конденсатом, поясняется методика расчёт диаметра конденсатопроводов. В расчётах паро- воздухо- и водопроводов действуют примерно те же исходные принципы. В завершении этой темы в этом разделе будут приведены расчеты для определения диаметра паро- воздухо- и водопроводов.

В расчётах диаметров в качестве основной применяется формула:


Q = расход пара, воздуха и воды в м 3 /с.

D = диаметр трубопровода в м.

v = допустимая скорость потока в м/с.


D = диаметр конденсатопровода в мм.

Q = расход в м 3 /ч.

V = допустимая скорость потока в м/с.

Расчет трубопроводов всегда ведется по объёмному расходу (м 3 /ч), а не по массовому (кг/ч). Если известен только массовый расход, то для пересчёта кг/ч в м 3 /ч необходимо учитывать удельный объём по таблице пара.

Удельный объем насыщенного пара при давлении 11 бар составляет 0,1747 м 3 /кг. Таким образом, объемный расход от 1000 кг/ч насыщенного пара при 11 бар будет составлять 1000 * 0,1747 = 174,7 м 3 /ч. Если речь будет идти о таком же количестве перегретого пара при давлении 11 бар и 300 °С, то удельный объём составит 0,2337 м 3 /кг, а объемный расход 233,7 м 3 /ч. Таким образом это означает, что один и тот же паропровод не может одинаково подходить для транспорта одного количества насыщенного и перегретого пара.

Также для случая воздуха и других газов расчет необходимо повторить с учетом давления. Производители компрессорного оборудования указывают производительность компрессоров в м 3 /ч, под которым понимается объем в м 3 при температуре 0 °С.

Если производительность компрессора 600 мп 3 /ч и давление воздуха 6 бар, то объемный расход составляет 600/6 = 100 м 3 /ч. в этом также заключается основа расчета трубопроводов.

Допустимая скорость потока

Допустимая скорость потока в системе трубопроводов зависит от многих факторов.

  • стоимость установки: низкая скорость потока приводит к выбору большего диаметра.
  • потеря давления: высокая скорость потока позволяет выбрать меньший диаметр, однако вызывает большую потерю давления.
  • износ: особенно в случае конденсата высокая скорость потока приводит к повышенной эрозии.
  • шум: высокая скорость потока увеличивает шумовую нагрузку, напр. Паровой редукционный клапан.

В ниже приведенной таблице представлены данные норм относительно скорости потока для некоторых сред протекания.

Назначение

Скорость потока в м/с

Конденсат

Заполненный конденсатом

Конденсато-паровая смесь

Питательная вода

Трубопровод всаса

Трубопровод подачи

Питьевого качества

Охлаждение

Воздух под давлением

* Трубопровод всаса насоса питательной воды: из-за низкой скорости потока низкая потеря давления, что препятствует образованию пузырьков пара на всасе питательного насоса.

Расчет диаметра трубопровода для воды при 100 м 3 /ч и скорости потока v = 2 м/с.

D = √ 354*100/2 = 133 мм. Выбранный номинальный диаметр DN 125 или DN 150.

b) Воздух под давлением

расчет диаметра трубопровода для воздуха при 600 м 3 /ч, давление 5 бар и скорости потока 8 м/с.

Перерасчет с нормального расхода 600 м 3 /ч на рабочий м 3 /ч 600/5 = 120 м 3 /ч.

D = √ 354*120/8 = 72 мм. Выбранный номинальный диаметр DN 65 или DN 80.

В зависимости от назначения воды или воздуха выбирается трубопровод DN 65 или DN 80. Необходимо иметь ввиду, что расчет диаметра трубопровода усреднен и не предусматривает случая наступления пиковой нагрузки.

c) Насыщенный пар

Расчет диаметра трубопровода для насыщенного пара при 1500 кг/ч, давлении 16 бар и скорости потока 15 м/с.

В соответствии с таблицей пара удельный объем насыщенного пара при давлении 16 бар составляет v = 0,1237 м 3 /кг.

D = √ 354*1500*0,1237/15 = 66 мм.

И здесь должен быть решен вопрос DN 65 или DN 80 в зависимости от возможной пиковой нагрузки. В случае необходимости предусматривается также возможность расширения установки в будущем.

d) Перегретый пар

Если в нашем примере пар перегреет до температуры 300 °С, то его удельный объем изменяется на v = 0,1585 м 3 /кг.

D = √ 354*1500*0,1585/15 = 75 мм, выбирается DN 80.

Изображение 4.9 в форме номограммы показывает, как можно произвести выбор трубопровода без проведения расчета. На изображении 4-10 этот процесс представлен для случая насыщенного и перегретого пара.

е) Конденсат

Если речь идёт о расчёте трубопровода для конденсата без примеси пара (от разгрузки), тогда расчёт ведётся как для воды.

Горячий конденсат после конденсатоотводчика, попадая в конденсатопровод, разгружается в нём. В главе 6.0 Работа с конденсатом поясняется, как определить долю пара от разгрузки.

Правило к проведению расчёта:

Доля пара от разгрузки = (температура перед конденсатоотводчиком минус температура пара после конденсатоотводчика) х 0,2. При расчёте конденсатопровода необходимо учитывать объём пара от разгрузки.

Объём оставшейся воды в сравнении с объёмом пара от разгрузки настолько мал, что им можно пренебречь.

Расчёт диаметра конденсатопровода на расход 1000 кг/ч сконденсированного пара 11 бар (h2 = 781 кДж/кг) и разгруженного до давления 4 бар (h" = 604 кДж/кг,v = 0,4622 м 3 /кг и r - 2133 кДж/кг).

Доля разгруженного пара составляет: 781 - 604/ 100 % = 8,3%

Количество разгруженного пара: 1000 х 0,083 = 83 кг/ч или 83 х 0,4622 -38 м 3 /ч. Объёмная доля разгруженного пара составляет около 97 %.

Диаметр трубопровода для смеси при скорости потока 8 м/с:

D = √ 354*1000*0,083*0,4622/8 = 40 мм.

Для сети атмосферного конденсата (v“ = 1,694 м 3 /кг) доля разгруженного пара составляет:

781 - 418/2258*100 % = 16 % или 160 кг/ч.

В этом случае диаметр трубопровода:

D = √ 354*1000*0,16*1,694/8 = 110 мм.

Источник : "Рекомендации по применению оборудования ARI. Практическое руководство по пару и конденсату. Требования и условия безопасной эксплуатации. Изд. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010"

Для более верного выбора оборудования можно обратиться на эл. почту: [email protected]сайт

Добавить в закладки

Эксперт отвечает:

При проектировании инженерных коммуникаций, таких как отопление, водоснабжение и канализация, необходимо учитывать принятые нормы, приведенные в соответствующей документации.

Расчет расхода воды по сечению трубы - довольно сложный инженерный процесс, требующий специальных знаний. Но в случаях, когда индивидуальное строительство ведется собственными силами, без привлечения строительных фирм, многие расчеты приходится делать самостоятельно.

Чем больший объем воды проходит через трубу в единицу времени, тем больше получается расход. Существует довольно много критериев, которые влияют на этот показатель. Основные из них следующие:

  • диаметр внутреннего сечения;
  • материал, из которого изготовлен водопровод;
  • скорость течения жидкости, которая, в свою очередь, зависит от давления;
  • наличие поворотов и затворов в водопроводной системе.

Однако размер сечения трубы действительно достаточно сильно влияет на расход воды в трубопроводе. Если пренебречь дополнительными факторами, можно предложить для расчета следующую формулу:

q = π×d²/4 ×V;

где q - расход воды, л/с;

d - диаметр внутреннего сечения трубы, см;

V - скорость течения воды, м/с.

Если питание системы водоснабжения осуществляется из водонапорной башни, без дополнительного нагнетания с помощью насоса, то скорость течения будет в пределах примерно от 0,7 до 1,9 м/с. Если же используется какой-либо нагнетатель, то в его паспорте должно указываться создаваемое давление и скорость прохождения жидкости.

В дополнение к вышеприведенной формуле отметим, что довольно большое влияние на производительность трубопровода оказывает сопротивление внутренних стенок. Пластиковые трубы имеют более гладкую поверхность, чем стальные, поэтому коэффициент сопротивления в них ниже. К тому же они не подвержены коррозии, что тоже положительно влияет на их пропускную способность.

Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход. Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.

Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.

Выполнять все расчеты рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода, потому, что полученные данные определяют ключевые параметры не только домашнего, но и промышленного трубопровод. Обо всем этом и пойдет далее речь.

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

  1. Диаметр, который имеет внутреннее сечение.
  2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
  3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.


Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же расчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера . Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение большего количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Смотреть видео

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет максимальных показателей при самом высоком давлении в сети и при самых высоких размера ее объема.

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

Если ориентироваться на нормы СНИП, то в них можно увидеть следующее – суточный объем потребляемой воды одним человеком не превышает 60 литров. Это при условии, что дом не оборудован водопроводом, а в ситуации с благоустроенным жильем, этот объем возрастает до 200 литров.

Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

Формула для вычисления

Смотреть видео

Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

В формуле: q показывает расход воды. Он исчисляется литрами. d – размер сечению трубы, он показывается в сантиметрах. А V в формуле – это обозначение скорости передвижения потока, она показывается в метрах на секунду.

Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.


Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное влияние на пропускные возможности сети водоснабжения.

Определение потери напора

Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления . Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях будет разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться после тщательной подготовки и измерений.

Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам. Тогда можно рассчитывать на то, что смонтированная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.

Смотреть видео

Расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения

В этой статье я расскажу вам о том, как профессионально посчитать диаметр . Будут указаны полезные формулы. Вы узнаете какой диаметр трубы вам нужен для водопроводных труб. Также очень важно не путать, расчет подбора диаметра для , от расчета для . Так как для отопления бывает достаточно низкого потока движения воды. Формула расчета диаметра труб кардинально отличаются, так как для водоснабжения необходимы большие скорости потока воды.

Что касается таблиц для расчета диаметра , то об этом будет рассказано в других статьях. Скажу лишь то, что данная статья вам поможет найти диаметр труб без таблиц, по специальным формулам. А таблицы придуманы просто, упростить процесс вычисления. К тому же в этой статье Вы поймете, из чего складывается весь результат необходимого диаметра.

Посмотрите видео:

Чтобы получить расчет диаметра трубы для водоснабжения, необходимо иметь готовые цифры:

Что касается расхода потребления воды , то тут примерно есть приблизительно готовый цифровой стандарт. Возьмем к примеру смеситель в ванной. Я опытным путем проверил, что для комфортного потока воды на выходе примерно равно: 0,25 литров в секунду. Эту величину и возьмем для стандарта по подбору диаметра для водного потока.

Есть еще одна не маловажная цифра. В квартирах это обычно стандарт. У нас в стояках для примерно стоит давление напора: Около 1,0 до 6,0 Атмосфер. В среднем это 1,5-3,0 атмосфер. Это зависит от этажности многоквартирного дома. В многоэтажных домах свыше 20 этажей, стояки могут быть разделены по этажности, чтобы не перегружать нижние этажи.

Что касается потери напора, то я объяснял в других ранних статях: Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе .

А теперь давайте приступим к алгоритму расчета необходимого диаметра для водоснабжения. В этом алгоритме есть неприятная особенность, это то, что нужно делать расчет циклично подставляя в формулу диаметр и проверяя результат. Так как в формуле потерь напора существует квадратичная особенность и в зависимости от диаметра трубы резко изменяется результат потерь напора. Я думаю, больше трех циклов нам не придется делать. Также еще зависит от материала трубопровода. И так приступим!

"Расчет диаметра трубы"

Приведем вариант:

Вот некоторые формулы, которые помогут найти скорость потока:

0,25л/с=0,00025м 3 /с

V=(4*Q)/(π*D 2)=(4*0,00025)/π*0,012 2 =2,212 м/с

Re=(V*D)/ν=(2,212*0.012)/0,00000116=22882

ν=1,16*10 -6 =0,00000116. Взято из таблици. Для воды при температуре 16°С.

Δ э =0,005мм=0,000005м. Взято из таблици, для металлопластиковой .


У меня подпадает в первую область и я принимаю для расчета формулу Блазиуса.

λ=0,3164/Re 0,25 =0,3164/22882 0,25 =0,0257

h=λ*(L*V 2)/(D*2*g)=0,0257*(10*2,212 2)/(0,012*2*9,81)=5,341 м.

И так: На входе у нас 2 атмосферы, что равно 20 метрам напора.

Если полученый результат 5,341 метров меньше входного напора, то результат нас удовлетворяет и диаметр трубы с внутренни диаметром 12мм подходит!

Если нет то необходимо увеличивать диаметр .

Но имейти ввиду, если в расчет брать трубу, которая из подвала идет по стоякам к вам на пятый этаж, то результат возможно будет не удовлетворительным. А если у вас саседи будут отбирать поток воды, то и соответственно входной напор может уменьшится. Так что имейти ввиду про запас в два три раза уже хорошо. В нашем случае запас в четыре раза больше.

Давайте попробуем так ради эксперимента. У нас в трубе 10 метров в пути, имеются четыре угольника (колена). Это и они называются местными гидравлическими сопротивлениями. Для колена в 90 градусов имеется формула расчета:

h=ζ*(V 2)/2*9,81=0,249 м.

Так как у нас 4 угольника, то полученый результат умножаем на 4 и получаем 0,996 м. Почти еще один метр.

Задача 2:

Стальная (железная) труба проложена длиной 376 метров с внутренним диаметром 100 мм, по длине трубы имеются 21 отводов (угловых поворотов 90°С). Труба проложена с перепадом 17м. То есть относительно горизонта идет вверх на высоту 17 метров. Характеристики насоса: Максимальный напор 50 метров (0,5МПа), максимальный расход 90м 3 /ч. Температура воды 16°С. Найти максимально возможный расход в конце трубы.


Дано:

Найти максимальный расход = ?

Решение:

Для решения необходимо знать график насосов: Зависимость расхода от напора.

Я выбрал визуально похожий график всех насосов, от реального может отличаться на 10-20%. Для более точного расчета необходим график насоса, который указан в паспорте насоса.

В нашем случае будет такой график:


Смотрите, прерывистой линией по горизонту обозначил 17 метров и на пересечение по кривой получаю максимально возможный расход: Qmax.

По графику я могу смело утверждать, что на перепаде высоты, мы теряем примерно: 14 м 3 /час. (90-Qmax=14 м 3 /ч).

Не существует прямой формулы, которая дает прямой расчет нахождения расхода, а если и существует, то она имеет ступенчатый характер и некоторую логику, которая способна Вас запутать - окончательно.

Ступенчатый расчет получается потому, что в формуле существует квадратичная особенность потерь напора в динамике (движение).

Поэтому решаем задачу ступенчато.

Поскольку мы имеем интервал расходов от 0 до 76 м 3 /час, то мне хочется проверить потерю напора при расходе равным: 45 м 3 /ч.

Находим скорость движения воды

Q=45 м 3 /ч = 0,0125 м 3 /сек.

V = (4 0,0125)/(3,14 0,1 0,1)=1,59 м/с

Находим число рейнольдса

ν=1,16 10 -6 =0,00000116. Взято из таблици. Для воды при температуре 16°С.

Re=(V D)/ν=(1,59 0,1)/0,00000116=137069

Δэ=0,1мм=0,0001м. Взято из таблицы, для стальной (железной) .

У меня попадает на вторую область при условии

λ=0,11(Δэ/D + 68/Re) 0.25 =0,11 (0,0001/0,1 + 68/137069) 0,25 =0,0216

h=λ (L V 2)/(D 2 g)= 0,0216 (376 1,59 1,59)/(0,1 2 9,81)=10,46 м.

Как видите, потеря составляет 10 метров. Далее определяем Q1, смотри график:


Теперь делаем оригинальный расчет при расходе равный 64м 3 /час

Q=64 м 3 /ч = 0,018 м 3 /сек.

V = (4 0,018)/(3,14 0,1 0,1)=2,29 м/с

Re=(V D)/ν=(2,29 0,1)/0,00000116=197414

λ=0,11(Δэ/D + 68/Re) 0.25 =0,11 (0,0001/0,1 + 68/197414) 0,25 =0,021

h=λ (L V 2)/(D 2 g)= 0,021 (376 2,29 2,29)/(0,1 2 9,81)=21,1 м.

Отмечаем на графике:

Qmax находится на пересечении кривой между Q1 и Q2 (Ровно середина кривой).


Ответ: Максимальный расход равен 54 м 3 /ч. Но это мы решили без сопротивления на поворотах.

Для проверки проверим:

Q=54 м 3 /ч = 0,015 м 3 /сек.

Re=(V D)/ν=(1,91 0,1)/0,00000116=164655

Итог: Мы попали на Н пот =14,89=15м.

А теперь посчитаем сопротивление на поворотах:

Формула по нахождению напора на местном гидравлическом сопротивление:

ζ-Это коэффициент сопротивления. Для колена он равен примерно одному, если диаметр меньше 30мм. Для больших диаметров он уменьшается. Это связано с тем, что влияние скорости движения воды по отношению к повороту уменьшается.

Возьмем ζ = 1.

Скорость 1,91 м/с

h=ζ (V 2)/2 9,81=(1 1,91 2)/(2 9,81)=0,18 м.

Это значение умножаем на количество отводов и получаем 0,18 21=3,78 м.

Ответ: при скорости движения 1,91 м/с, получаем потерю напора 3,78 метров.

Давайте теперь решим целиком задачку с отводами.

При расходе 45 м 3 /час получили потерю напора по длине: 10,46 м. Смотри выше.

При этой скорости (2,29 м/с) находим сопротивление на поворотах:

h=ζ (V 2)/2 9,81=(1 2,29 2)/(2 9,81)=0,27 м. умножаем на 21 = 5,67 м.

Складываем потери напора: 10,46+5,67=16,13м.

Отмечаем на графике:


Решаем тоже самое только для расхода в 55 м 3 /ч

Q=55 м 3 /ч = 0,015 м 3 /сек.

V = (4 0,015)/(3,14 0,1 0,1)=1,91 м/с

Re=(V*D)/ν=(1,91 0,1)/0,00000116=164655

λ=0,11(Δэ/D + 68/Re) 0.25 =0,11 (0,0001/0,1 + 68/164655) 0,25 =0,0213

h=λ (L V 2)/(D 2 g)= 0,0213 (376 1,91 1,91)/(0,1 2 9,81)=14,89 м.

h=ζ (V 2)/2 9,81=(1 1,91 2)/(2 9,81)=0,18 м. умножаем на 21 = 3,78 м.

Складываем потери: 14,89+3,78=18,67 м

Рисуем на графике:


Ответ: Максимальный расход=52 м 3 /час. Без отводов Qmax=54 м 3 /час.

Теперь я думаю вам понятно как происходит сопротивление движению потока. Если не понятно, то я готов услышать ваши коментарии по данной статье. Пишите коментарии.

Если Вы желаете получать уведомления
о новых полезных статьях из раздела:
Сантехника, водоснабжение, отопление,
то оставте Ваше Имя и Email.

Определить диаметр паропровода по которому протекает пар при давлении


Формула расчета расхода пара

Здравствуйте все. Аналогичная проблема.

Хотелось бы узнать верны ли мои рассуждения и вычисления.

Постановка задачи следующая. Имеется паровой котел, регулятор расхода пара (задвижка), расходомер, измеряющий линейную скорость пара.

Расходомер стоит после задвижки. Имеются также датчики давления в самом котле (до задвижки) и в паропроводе (после задвижки).

Делаю несколько допущений:

1. В котле пар насыщенный с давлением P1

2. После задвижки пар испытывает адиабатное расширение (давление падает до P2) и становится перегретым

Во время работы котла P1 и P2 меняются.

Масса вышедшего пара из котла равна m = V1 * ρ1, где

V1 объем пара до задвижки

ρ1 — плотность пара до задвижки, фактически равная плотности насыщенного пара при давлении P1

По закону адиабатного расширения P1*V1^k = P2*V2^k, где

V2 — объем расширившегося пара после задвижки

k — коэффициент адиабатного расширения, который для воды равен приблизительно 1.3 и почти не меняется в зависимости от температуры

Соответственно можем посчитать степень расширения пара, зная P1 и P2

V1 = V2 * (P2/P1)^1/k = V2 * (P2/P1)^0.763

V2 можем вычислить, зная линейную скорость пара и сечение паропровода

V2 = S*v*t, где

S — площадь сечения паропровода

v — линейная скорость пара

t — время

Подставив эти выражения в формулу для массы, получим:

m = ρ1 * S * v * t * (P2/P1)^0.763

разделив обе части на время, получим выражение для массового расхода в кг/с (при условии, что скорость в м/с, плотность в кг/м3, площадь в м2, давление не важно в чем, но оно должно быть абсолютным)

Q = ρ1 * S * v * (P2/P1)^0.763

Остается дело за малым — вычислить плотность насыщенного пара ρ1 при давлении P1. Насыщенный пар — газ далеко не идеальный, и для этой цели уравнение состояния идеального газа не подходит. Поэтому использую полиномиальную аппроксимацию табличных значений (взял за основу таблицу до 100 бар):

ρ = 0.000008 * P^3 — 0.0003 * P^2 + 0.4983 * P + 0.1065, где

ρ — плотность насыщенного пара, кг/м3

P — абсолютное давление, бар

Точность у этой аппроксимации очень хорошая

Собственно, вот..

Заметьте, что температура нигде не фигурирует. Это объясняется первым допущением, что в котле пар насыщен и соответственно нам известна его плотность. Но меня терзают сомнения на счет второго допущения о том, что пар расширяется по адиабате.

Вычисления будут производиться в ПЛК в реальном времени (10 раз в секунду). Когда доберусь до объекта — не знаю… Потестируйте пжлст, если у кого есть возможность..

Научный форум dxdy

На страницу 1, След.
Печатать страницу | Печатать всю тему Пред. тема | След. тема
mashinist3 массовый расход пара

24.02.2010, 11:31

24/02/10
mashinist3 Re: массовый расход пара

24.02.2010, 15:11

24/02/10
gris Re: массовый расход пара

24.02.2010, 16:40

libra Re: массовый расход пара

24.02.2010, 17:11

30/10/09 806
mashinist3 Re: массовый расход пара

25.02.2010, 06:00

24/02/10
gris Re: массовый расход пара

25.02.2010, 10:42

mashinist3 Re: массовый расход пара

25.02.2010, 12:36

24/02/10
gris Re: массовый расход пара

25.02.2010, 12:53

mashinist3 Re: массовый расход пара

25.02.2010, 14:16

24/02/10
gris Re: массовый расход пара

25.02.2010, 14:24

mashinist3 Re: массовый расход пара

25.02.2010, 14:53

24/02/10
Ajabsandal Re: массовый расход пара

25.02.2010, 16:05

22/09/09 275
NatalyVH Re: массовый расход пара

11.12.2011, 21:38

11/12/11
joe_5 Re: массовый расход пара

24.01.2012, 20:43

24/01/12
Страница 1 из 2[ Сообщений: 16 ]На страницу 1, След.

Модераторы: photon, Aer, whiterussian, Jnrty, profrotter, Парджеттер, Eule_A, Pphantom, Супермодераторы

Список форумов » Тематические обсуждения » Физика

Определение диаметров трубопроводов и конденсатопроводов

Диаметр трубопровода рекомендуется вести по объемному расходу в м3/ч. Если известен только массовый расход, то для пересчета в объемный расход необходимо учитывать удельный объем среды.
Формула расчета выглядит следующим образом:

D=

где: D – диаметр трубопровода, мм

v — допустимая скорость потока в м/с

Удельный объем насыщенного пара при давлении 10 бар равен 0,194 м3/кг, это означает, что объемный расход 1000 кг/ч насыщенного пара при 10 бар будет составлять 1000х0,194=194 м3/ч. Удельный объем перегретого пара при 10 бар и температуре 300°С равен 0,2579 м3/кг, а объемный расход при том же количестве пара уже будет составлять 258 м3/ч. Таким образом можно утверждать, что один и тот же трубопровод не подойдет для транспортировки и насыщенного, и перегретого пара.

Приведем несколько примеров расчетов трубопроводов для разных сред:

1. Среда – вода. Сделаем расчет при объемном расходе — 120 м3/ч и скорости потока v=2 м/с. D=

=146 мм. То есть необходим трубопровод с номинальным диаметром DN 150.

2. Среда — насыщенный пар. Сделаем расчет для следующих параметров: объемный расход — 2000 кг/ч, давление — 10 бар при скорости потока — 15 м/с. В соответствии с Таблицей насыщенного пара удельный объем насыщенного пара при давлении 10 бар равен 0,194 м3/ч. D=

= 96 мм. То есть необходим трубопровод с номинальным диаметром DN 100.

3. Среда — перегретый пар. Сделаем расчет для следующих параметров: объемный расход — 2000 кг/ч, давление — 10 бар при скорости потока 15 м/с. Удельный объем перегретого пара при заданном давлении и температуре, например, 250°С, равен 0,2326 м3/ч. D=

=105 мм. То есть необходим трубопровод с номинальным диаметром DN 125.

4. Среда – конденсат. В данном случае расчет диаметра трубопровода (конденсатопровода) имеет особенность, которую необходимо учитывать при расчетах, а именно: необходимо принимать во внимание долю пара от разгрузки. Конденсат, проходя через конденсатоотводчик, и попадая в конденсатопровод, разгружается (то есть конденсируется) в нем. Доля пара от разгрузки определяется по следующей формуле: Доля пара от разгрузки =

, где

h2 – энтальпия конденсата перед конденсатоотводчиком; h3 – энтальпия конденсата в конденсатной сети при соответствующем давлении; r – теплота парообразования при соответствующем давлении в конденсатной сети. По упрощенной формуле доля пара от разгрузки определяется, как разность температур до и после конденсатоотводчика х 0,2.

Формула расчета диаметра коденсатопровода будет выглядеть так:

D=

, где ДР – доля от разгрузки конденсата Q – количество конденсата, кг/ч v” – удельный объем, м3/кг Проведем расчет конденсатопровода для следующих исходных значений: расход пара — 2000 кг/ч с давлением — 12 бар (энтальпия h’=798 кДж/кг), разгруженного до давления 6 бар (энтальпия h’=670 кДж/кг, удельный объем v”=0.316 м3/кг и теплота конденсирования r=2085 кДж/кг), скорость потока 10 м/с.

Доля пара от разгрузки =

= 6,14 % Количество разгруженного пара будет равно: 2000 х 0,0614=123 кг/ч или 123х0,316= 39 м3/ч

D=

= 37 мм. То есть необходим трубопровод с номинальным диаметром DN 40.

ДОПУСТИМАЯ СКОРОСТЬ ПОТОКА

Показатель скорости потока — не менее важный показатель при расчете трубопроводов. При определении скорости потока необходимо учитывать следующие факторы:

— Потери давления. При высокой скорости потока можно выбрать меньший диаметр трубопроводов, однако при этом происходит значительная потеря давления.

— Стоимость трубопроводов. Низкая скорость потока приведет к выбору большего диаметра трубопроводов.

— Шум. Высокая скорость потока сопровождается увеличенным шумовым эффектом.

— Износ. Высокая скорость потока (особенно в случае конденсата) приводит к эрозии трубопроводов.

Как правило, основной причиной возникновения проблем с отведением конденсата является именно заниженный диаметр трубопроводов и неверный подбор конденсатоотводчиков.

Актуальный вопрос, какой же диаметр трубопровода применить?

Принципиальная схема пароконденсатного тракта выглядит так. Работает котельная установка, которая вырабатывает пар,определенного параметра в определенном количестве. Далее открывается главная паровая задвижка и пар поступает в пароконденсатную систему, двигаясь в сторону потребителей. И тут появляется актуальный вопрос, какой же диаметр трубопровода применить?
Если взять трубу слишком большого диаметра, то это грозит:

  1. Увеличение стоимости монтажа
  2. Большие потери тепла в окружающую среду
  3. Большое количество конденсата, а значит и большое количество конденсатных карманов, конденсатоотводчиков, вентилей и тп

Если взять трубу слишком малого диаметра, то это грозит:

  1. Потеря давления ниже расчётного
  2. Повышенной скоростью пара, шумы в паропроводе
  3. Эрозийный износ, более частая замена оборудования из-за гидроударов

Расчёт диаметра паропровода

Существует два метода для выбора диаметра паропровода: первый это метод падения давления, а второй более простой и его применяет большинство из нас – метод скоростей.

Для того что бы вы не тратили своё время на поиск таблицы по расчёту методом скоростей, мы для вашего удобства выложили на этой странице эту информацию. Опубликованные рекомендации взяты из каталога завода изготовителя промышленной трубопроводной арматуры АДЛ .

Рекомендуемые размеры паропровода для насыщенного пара

Рекомендуемые размеры паропровода для водяного пара

Определение диаметра трубопровода

Потеря давления в трубопроводе, кроме прочего, зависит от расхода скорости потока и вязкости среды протекания. Чем больше количество пара, проходящего через трубопровод определённого номинального диаметра, тем выше трение о стенки трубопровода. Иными словами, чем выше скорость пара, тем выше сопротивление или потери давления в трубопроводе.
На сколько высоки могут быть потери давления определяется назначением пара. Если перегретый пар подается через трубопровод к паровой турбине, то потери давления должны быть по возможности минимальными. Такие трубопроводы значительно дороже обычных, причём больший диаметр, в свою очередь, приводит к значительно большим затратам. Инвестиционный расчёт основывается на времени возврата (срок окупаемости) инвестиционного капитала в сравнении с прибылью от работы турбины.

Этот расчёт должен основываться не на средней нагрузке турбины, а исключительно на ее пиковой нагрузке. Если, например, в течении 15 минут набрасывается пиковая нагрузка в 1000 кг пара, то трубопровод должен иметь пропускную способность 60/15x 1000 = 4000 кг/ч.

Расчёт

В главе далее — Работа с конденсатом, поясняется методика расчёт диаметра конденсатопроводов. В расчётах паро- воздухо- и водопроводов действуют примерно те же исходные принципы. В завершении этой темы в этом разделе будут приведены расчеты для определения диаметра паро- воздухо- и водопроводов.

В расчётах диаметров в качестве основной применяется формула:

Q = расход пара, воздуха и воды в м 3 /с.

D = диаметр трубопровода в м.

v = допустимая скорость потока в м/с.

В практике рекомендуется вести расчет по расходу в м 3 /ч и по диаметру трубопровода в мм. в этом случае выше приведённая формула расчёта диаметра трубопровода изменяется следующим образом:

D = диаметр конденсатопровода в мм.

V = допустимая скорость потока в м/с.

Расчет трубопроводов всегда ведется по объёмному расходу (м 3 /ч), а не по массовому (кг/ч). Если известен только массовый расход, то для пересчёта кг/ч в м 3 /ч необходимо учитывать удельный объём по таблице пара.

Удельный объем насыщенного пара при давлении 11 бар составляет 0,1747 м 3 /кг. Таким образом, объемный расход от 1000 кг/ч насыщенного пара при 11 бар будет составлять 1000 * 0,1747 = 174,7 м 3 /ч. Если речь будет идти о таком же количестве перегретого пара при давлении 11 бар и 300 °С, то удельный объём составит 0,2337 м 3 /кг, а объемный расход 233,7 м 3 /ч. Таким образом это означает, что один и тот же паропровод не может одинаково подходить для транспорта одного количества насыщенного и перегретого пара.

Также для случая воздуха и других газов расчет необходимо повторить с учетом давления. Производители компрессорного оборудования указывают производительность компрессоров в м 3 /ч, под которым понимается объем в м 3 при температуре 0 °С.

Если производительность компрессора 600 мп 3 /ч и давление воздуха 6 бар, то объемный расход составляет 600/6 = 100 м 3 /ч. в этом также заключается основа расчета трубопроводов.

Методы определения пропускной способности

Расчеты ведутся различными методами:

  • По формулам гидравлики. Это достаточно сложный способ, требующий теоретических знаний.
  • По готовым таблицам. Необходимые параметры уже просчитаны и занесены в удобную для пользователей форму.
  • С помощью онлайн калькулятора. Доступный и быстрый способ найти нужные характеристики. Достаточно записать свои данные в окнах программы, и результат будет готов почти мгновенно.

В гидравлике пропускная способность всей системы рассчитывается по самому узкому месту.

Закон Торричелли

В формуле итальянского математика и физика Торричелли используется закон сохранения энергии для идеальных жидкостей и газов.

Ученый получил соотношение, связывающее скорость молекулы и высоту столба жидкости (напор):

U=√2gH, где U— скорость движения молекулы вещества, g— ускорение свободного падения, H — напор.

Зная скорость жидкости и нормативный расход, можно определить необходимую площадь S сечения трубы:

S=Q /V, где Q — расход, определенный по СНиП 2.04.01-85*.

Площадь круга связана с диаметром соотношениемS=pD²/4, откуда:

D=2√(S/p)=2√(Q/(Up)), где p — 3,14.

Таблица пропускной способности труб для жидкостей, газа, водяного пара

Гораздо проще и быстрее использовать таблицы определения пропускной способности трубы в зависимости от диаметра и давления воды, газа, водяного пара. Они содержат уже готовую информацию в очень доступном виде:

Например, нужно определить пропускную способность трубы Æ20 мм при давлении 3 бар (0,3 МПа или 3 атм.). В левом столбце находим 3 бар, на самой верхней строчке указаны диаметры. При пересечении своих данных получаем значение искомого параметра для воды — 9,93 м³/ч.

Определение диаметра трубопровода

Потеря давления в трубопроводе, кроме прочего, зависит от расхода скорости потока и вязкости среды протекания. Чем больше количество пара, проходящего через трубопровод определённого номинального диаметра, тем выше трение о стенки трубопровода. Иными словами, чем выше скорость пара, тем выше сопротивление или потери давления в трубопроводе.

На сколько высоки могут быть потери давления определяется назначением пара. Если перегретый пар подается через трубопровод к паровой турбине, то потери давления должны быть по возможности минимальными. Такие трубопроводы значительно дороже обычных, причём больший диаметр, в свою очередь, приводит к значительно большим затратам. Инвестиционный расчёт основывается на времени возврата (срок окупаемости) инвестиционного капитала в сравнении с прибылью от работы турбины.

Этот расчёт должен основываться не на средней нагрузке турбины, а исключительно на ее пиковой нагрузке. Если, например, в течении 15 минут набрасывается пиковая нагрузка в 1000 кг пара, то трубопровод должен иметь пропускную способность 60/15x 1000 = 4000 кг/ч.

Расчёт

В главе далее - Работа с конденсатом, поясняется методика расчёт диаметра конденсатопроводов. В расчётах паро- воздухо- и водопроводов действуют примерно те же исходные принципы. В завершении этой темы в этом разделе будут приведены расчеты для определения диаметра паро- воздухо- и водопроводов.

В расчётах диаметров в качестве основной применяется формула:


, где:

Q = расход пара, воздуха и воды в м3/с.

D = диаметр трубопровода в м.

v = допустимая скорость потока в м/с.

В практике рекомендуется вести расчет по расходу в м3/ч и по диаметру трубопровода в мм. в этом случае выше приведённая формула расчёта диаметра трубопровода изменяется следующим образом:


, где:

D = диаметр конденсатопровода в мм.

Q = расход в м3/ч.

V = допустимая скорость потока в м/с.

Расчет трубопроводов всегда ведется по объёмному расходу (м3/ч), а не по массовому (кг/ч). Если известен только массовый расход, то для пересчёта кг/ч в м3/ч необходимо учитывать удельный объём по таблице пара.

Пример:

Удельный объем насыщенного пара при давлении 11 бар составляет 0,1747 м3/кг. Таким образом, объемный расход от 1000 кг/ч насыщенного пара при 11 бар будет составлять 1000 * 0,1747 = 174,7 м3/ч. Если речь будет идти о таком же количестве перегретого пара при давлении 11 бар и 300 °С, то удельный объём составит 0,2337 м3/кг, а объемный расход 233,7 м3/ч. Таким образом это означает, что один и тот же паропровод не может одинаково подходить для транспорта одного количества насыщенного и перегретого пара.

Также для случая воздуха и других газов расчет необходимо повторить с учетом давления. Производители компрессорного оборудования указывают производительность компрессоров в м3/ч, под которым понимается объем в м3 при температуре 0 °С.

Если производительность компрессора 600 мп3/ч и давление воздуха 6 бар, то объемный расход составляет 600/6 = 100 м3/ч. в этом также заключается основа расчета трубопроводов.

Допустимая скорость потока

Допустимая скорость потока в системе трубопроводов зависит от многих факторов.

  • стоимость установки: низкая скорость потока приводит к выбору большего диаметра.
  • потеря давления: высокая скорость потока позволяет выбрать меньший диаметр, однако вызывает большую потерю давления.
  • износ: особенно в случае конденсата высокая скорость потока приводит к повышенной эрозии.
  • шум: высокая скорость потока увеличивает шумовую нагрузку, напр. Паровой редукционный клапан.

В ниже приведенной таблице представлены данные норм относительно скорости потока для некоторых сред протекания.

Среда

Назначение

Скорость потока в м/с

пар

До 3 бар

10 – 15

3 – 10 бар

15 – 20

10 – 40 бар

20 – 40

Конденсат

Заполненный конденсатом

2

Конденсато-паровая смесь

6 – 10

Питательная вода

Трубопровод всаса

0,5 – 1

Трубопровод подачи

2

Вода

Питьевого качества

0,6

Охлаждение

2

Воздух

Воздух под давлением

6 – 10

* Трубопровод всаса насоса питательной воды: из-за низкой скорости потока низкая потеря давления, что препятствует образованию пузырьков пара на всасе питательного насоса.

Нормы для определения скорости потока

Примеры:

a) Вода

Расчет диаметра трубопровода для воды при 100 м3/ч и скорости потока v = 2 м/с.

D = √ 354*100/2 = 133 мм. Выбранный номинальный диаметр DN 125 или DN 150.

b) Воздух под давлением

расчет диаметра трубопровода для воздуха при 600 м3/ч, давление 5 бар и скорости потока 8 м/с.

Перерасчет с нормального расхода 600 м3/ч на рабочий м3/ч 600/5 = 120 м3/ч.

D = √ 354*120/8 = 72 мм. Выбранный номинальный диаметр DN 65 или DN 80.

В зависимости от назначения воды или воздуха выбирается трубопровод DN 65 или DN 80. Необходимо иметь ввиду, что расчет диаметра трубопровода усреднен и не предусматривает случая наступления пиковой нагрузки.

c) Насыщенный пар

Расчет диаметра трубопровода для насыщенного пара при 1500 кг/ч, давлении 16 бар и скорости потока 15 м/с.

В соответствии с таблицей пара удельный объем насыщенного пара при давлении 16 бар составляет v = 0,1237 м3/кг.

D = √ 354*1500*0,1237/15 = 66 мм.

И здесь должен быть решен вопрос DN 65 или DN 80 в зависимости от возможной пиковой нагрузки. В случае необходимости предусматривается также возможность расширения установки в будущем.

d) Перегретый пар

Если в нашем примере пар перегреет до температуры 300 °С, то его удельный объем изменяется на v = 0,1585 м3/кг.

D = √ 354*1500*0,1585/15 = 75 мм, выбирается DN 80.

Изображение 4.9 в форме номограммы показывает, как можно произвести выбор трубопровода без проведения расчета. На изображении 4-10 этот процесс представлен для случая насыщенного и перегретого пара.

е) Конденсат

Если речь идёт о расчёте трубопровода для конденсата без примеси пара (от разгрузки), тогда расчёт ведётся как для воды.

Горячий конденсат после конденсатоотводчика, попадая в конденсатопровод, разгружается в нём. В главе 6.0 Работа с конденсатом поясняется, как определить долю пара от разгрузки.

Правило к проведению расчёта:

Доля пара от разгрузки = (температура перед конденсатоотводчиком минус температура пара после конденсатоотводчика) х 0,2. При расчёте конденсатопровода необходимо учитывать объём пара от разгрузки.

Объём оставшейся воды в сравнении с объёмом пара от разгрузки настолько мал, что им можно пренебречь.

Расчёт диаметра конденсатопровода на расход 1000 кг/ч сконденсированного пара 11 бар (h2 = 781 кДж/кг) и разгруженного до давления 4 бар (h' = 604 кДж/кг,v = 0,4622 м3/кг и r - 2133 кДж/кг).

Доля разгруженного пара составляет: 781 – 604/ 100 % = 8,3%

Количество разгруженного пара: 1000 х 0,083 = 83 кг/ч или 83 х 0,4622 -38 м3/ч. Объёмная доля разгруженного пара составляет около 97 %.

Диаметр трубопровода для смеси при скорости потока 8 м/с:

D = √ 354*1000*0,083*0,4622/8 = 40 мм.

Для сети атмосферного конденсата (v“ = 1,694 м3/кг) доля разгруженного пара составляет:

781 – 418/2258*100 % = 16 % или 160 кг/ч.

В этом случае диаметр трубопровода:

D = √ 354*1000*0,16*1,694/8 = 110 мм.

Источник: "Рекомендации по применению оборудования ARI. Практическое руководство по пару и конденсату. Требования и условия безопасной эксплуатации. Изд. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010"

Для более верного выбора оборудования можно обратиться на эл. почту: [email protected]

Page 6 | Расчет и проектирование лесосушильной камеры

Страница 6 из 8

 

Определение расхода пара

Определение расхода пара на 1 м3 расчетного материала

Расход пара на 1 м3 расчетного материала Рсуш 1м3 , кг/м3, определиться по формуле

Рсуш 1м3= ,(2.59)

где qсуш− удельный расход тепла на сушку для среднегодовых условий, кДж/кг;

m1м3 – масса влаги, испаряемая из 1 м3 расчетного материала, кг/м3;

iп − энтальпия сухого насыщенного пара, кДж/кг;

iп − энтальпия кипящей воды, кДж/кг.

Значения iп , iп даются в таблицах справочной и учебной литературы, при давлении пара в калорифере, р = 0,32 МПа, ориентировочно Di = iп - iк можно принять Di = 2100 кДж/кг.

Имея все необходимые данные, найдем расход пара на 1 м3 расчетного материала Рсуш 1м3

Рсуш 1м3= 643,106 кг/м3

Расход пара на камеру

Расход пара на камеру определяется для зимних и среднегодовых условий.

В период прогрева расход пара на камеру определяется по формуле, Ркам.пр., кг/ч

Ркам.пр.= ,(2.60)

где Qпр – расход тепла на прогрев камеры, кВт;

åQог – суммарный расход тепла на потери через ограждения камеры, кВт;

с2 – коэффициент, учитывающий потери тепла паропроводами, конденсатопроводами, конденсатоотводчиками при неорганизованном воздухообмене,

Подставим данные и найдем расход пара на камеру в зимнее время года, Ркам.пр.

Ркам.пр.= 952,05 кг/ч

Подставим данные и найдем расход пара на камеру для среднегодовых условий, Ркам.пр.

Ркам.пр.= 533,62 кг/ч.

Расход пара на камеру в период сушки определяется по следующей формуле,

Ркам.суш., кг/ч

Ркам.суш = ,(2.61)

где Qисп – расход тепла испарение влаги, кВт;

åQог – суммарный расход тепла на потери через ограждения камеры, кВт.

Найдем расход пара на камеру в период сушки для зимних условий, Ркам.суш.

Ркам.суш = 202,31 кг/ч.

Найдем расход пара на камеру в период сушки для среднегодовых условий, Ркам.суш.,

Ркам.суш = 188,87 кг/ч.

Расход пара на сушильный цех

Максимальный расход пара в зимних условиях на сушильный цех, состоящий из камер периодического действия, определяется по следующей формуле, Рцеха, кг/ч

Рцеха = ,(2.62)

где nкам.пр.– число камер, в которых одновременно идет прогрев материала;

nкам.суш. – остальные камеры цеха, в которых идет процесс сушки;

Ркам.пр.− расход пара на камеру в период прогрева, кг/ч;

Ркам.суш − расход пара на камеру в период сушки, кг/ч.

Подставим значения и найдем расход пара в зимних условиях на сушильный цех, Рцеха,

Рцеха = 2∙952,05 +6∙202,31 =3117,96 кг/ч.

Среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объема пиломатериалов

Среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объема пиломатериалов, определяется по формуле, Ргод , кг/год

Ргод = ,(2.63 )

где Ф – объем фактически высушенного или подлежащего сушке пиломатериала данного размера и породы, м3;

сдлит – коэффициент, учитывающий увеличение расхода пара, при сушки пиломатериалов, сохнущих медленнее расчетного материала;

Средневзвешенная продолжительность сушки фактических пиломатериалов определяется по формуле,

tср.ф = ,(2.64)

где t2 , tn – продолжительность сушки фактических пиломатериалов отдельно по породам и сечениям, ч;

Ф1,Ф2 ,Фn −годовой объем этих же пиломатериалов отдельно по породам и сечениям, м3 .

Подставим данные и найдем средневзвешенную продолжительность сушки фактических пиломатериалов, tср.ф , ч

tср.ф= 107,61ч

Продолжительность сушки расчетного материала tрас = 59,8 ч, тогда отношение = 1,79, по табл. 2.12, с.53, /1/ методом интерполирования находим коэффициент сдлит = 1,158.

Подставим найденные значения в формулу (2.63) и найдем среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объема пиломатериалов, определяется по формуле, Ргод

Ргод = 643,106∙ 11120∙1,158=8281250,24 кг/год.

Определение диаметров паропроводов и конденсатопроводов

1. Диаметр главной паровой магистрали dмаг , м , в сушильном цехе (от теплового ввода до крайней камеры в блоке) определяется по следующей формуле

dмаг = ,(2.65)

где

Vп – скорость движения пара, принимаемая для магистралей 50 ¼80 м/с.

Методом интерполяции по табл. 2.9, с.47, /1/ найдем плотность пара при давлении р = 0,32 Мпа:rп = 1,72 кг/м3. Скорость движения пара примем 75 м/с.

По формуле (2.66) найдем диаметр главной паровой магистрали dмаг , м

dмаг = =0,09 м.

По ГОСТ 8731-74 выбираем для главной паровой магистрали

Труба 127х10х1250кр ГОСТ 8732 по группе Б 10 ГОСТ 8731-74.

2. Диаметр паропровода (отвода) к коллектору камеры определиться по выражению, dкам , м

dкам = ,(2.66)

где Ркам.пр –расход пара на камеру периодического действия для зимних условий гв период прогрева, кг/ч;

Vп – скорость движения пара, принимаемая 40 <¼50 м/с.

Поскольку все необходимые данные известны, можем сразу найти диаметр паропровода (отвода) к коллектору камеры dкам , м

dкам = = 0,062 м.

По ГОСТ 3262-75 для паропровода к коллектору камеры выбираем

Труба 125х4,5 ГОСТ 3262-75.

3. Диаметр паропровода к калориферу определиться по формуле, dк , м

dк = ,(2.67)

где Ркам.суш –расход пара на сушку для зимних условий, кг/ч;

Vп – скорость движения пара, принимаемая 25 <¼40 м/с.

ПримемVп = 30 м/с.

Подставим все известные величины и определим диаметр паропровода к калориферу, dк , м

dк == 0,037 м.

По ГОСТ 3262-75 для паропровода к коллектору камеры выбираем

Труба 80х4,0 ГОСТ 3262-75.

4. Диаметр паропровода к увлажнительным трубам вычисляется по выражению,

dувл , м

dувл = ,(2.68)

где Vп – скорость движения пара, принимаемая 60 м/с.

Подставим все необходимые данные и найдем диаметр паропровода к увлажнительным трубам, dувл , м

dувл = = 0,05 м.

По ГОСТ 3262-75 для паропровода к увлажнительным трубам выбираем

Труба 90х4,0 ГОСТ 3262-75.

5. Диаметр конденсационного трубопровода от калорифера камеры находится по формуле, dконд.кам , м

dконд.кам= ,(2.69)

где Vк – скорость конденсата, принимаемая 0.5 ¼1 м/с.

Методом интерполяции по табл. 2.9, с.47, /1/ найдем плотность конденсата при давлении р = 0,32 Мпа:

Имея все необходимые данные найдем диаметр конденсационного трубопровода от калорифера камеры dконд.кам , м

dконд.кам = = 0,012 м .

По ГОСТ 3262-75 „Трубы стальные водогазопроводные” выбираем трубу обыкновенную, неоцинкованную, обычной точности изготовления с условным проходом20 мм, немерной длины, толщиной стенки 2,5 мм, без резьбы и без муфт

Труба 252,5 ГОСТ 3262-75 .

6. Диаметр конденсационной магистрали можно вычислить по выражению, dконд.маг , м

dконд.маг = ;(2.70)

где nкам - количество камер в цехе;

Vк – скорость конденсата, принимаемая 1,5 м/с.

Найдем диаметр конденсационной магистрали, dконд.маг , м

dконд.маг = = 0,020 м.

Труба 40x3,5 ГОСТ 3262-75 .

Выбор конденсатоотводчиков

В лесосушильных камерах для удаления конденсата из калорифера до последнего времени преимущественно использовались гидростатические конденсатоотводчики. Сейчас они заменяются более компактными и надежными в работе термодинамическим конденсатоотводчиками, например 45ч15нж, техническая характеристика которых дана в табл. 2.13, с. 56, /1/.

Выбор их производится по коэффициенту пропускной способности kv, м/ч, который определяется по формуле

kv = ,(2.71)

где Ркам.суш –расход пара на сушку для зимних условий, кг/ч;

Dр – перепад давления в конденсатоотводчике, МПа ;

rк − плотность конденсата, кг/м3

сг – коэффициент, учитывающий снижение пропускной способности при удалении горячего конденсата по сравнению с холодным.

Перепад давления в конденсатоотводчике определяется по формуле, Dр, МПа

Dр = р1 - р2 ,(2.72)

где р1 – абсолютное давление пароводяной смеси перед конденсатоотводчиком,

МПа;

р2 – абсолютное давление конденсата после конденсатоотводчика, МПа.

Абсолютное давление пароводяной смеси перед конденсатоотводчиком, р1, МПа, определяется по формуле

р1 = 0,95 рн ,(2.73)

где рн - абсолютное давление в калорифере, указанное в задании, рн = 0,32 МПа.

Тогда абсолютное давление пароводяной смеси перед конденсатоотводчиком, р1 будет равно

р1 = 0.95*0.32=0.304 МПа.

Используя найденные величины найдем перепад давления в конденсатоотводчике, р

Dр = 0,304 – 0,15 = 0,154 МПа .

При р> 0.2 коэффициент, учитывающий снижение пропускной способности при удалении горячего конденсата по сравнению с холодным принимается равным сг = 0,25 .

Произведем расчет коэффициента пропускной способности kv

kv = =1164,50 кг/ч.

Из табл. 2.13, с. 56, /1/ выбираем два конденсатоотводчика типа 45ч15нж один с условным проходом dу = 25 мм, коэффициентом пропускной способности

kv = 1250 кг/ч , L=120 мм, высотой Н = 250 мм и массой М = 6,55 кг.

 



Расчет расхода — калькулятор значений среды Bürkert

При правильном выборе типа и размеров клапана решающим фактором могут стать различные расчетные значения. Так с помощью значений коэффициента пропускной способности, расхода и параметров потери давления можно определить правильный клапан, отвечающий нужным требованиям и исполнениям. Рассчитайте эти значения с помощью нашего онлайн-калькулятора значений среды.

Bürkert Fluidik Rechner — бесплатное онлайн-приложение для расчета коэффициента пропускной способности

Хотите рассчитать коэффициент пропускной способности, расход или потерю давления на клапане? Наше бесплатное онлайн-приложение Fluidik Rechner поможет вам в этом! Выбирайте нужный вариант рабочей среды из множества других или указывайте свой собственный.

Коэффициент пропускной способности

Что означает коэффициент пропускной способности Kv

С 50-х годов XX века коэффициент пропускной способности (Kv) означает существующий нормированный показатель достижимого расхода среды, проходящей через клапан. Расчет коэффициента пропускной способности выполняется в соответствии с DIN EN 60 534, при этом коэффициент определяется в соответствии с директивами VDE/VDI 2173 в результате измерения воды при потере давления ок. 1 бар и температуре 5–30 °C. Результат показывается в м3/ч.

Кроме того, этот коэффициент клапана соответствует только определенному ходу клапана, т. е. определенной степени открытия. Таким образом, количество коэффициентов пропускной способности клапана соответствует количеству установочных ступеней. Следовательно, открывающий/закрывающий клапан имеет только один коэффициент пропускной способности, а регулирующие клапаны имеют коэффициенты пропускной способности для каждого положения. Коэффициент для максимального хода 100 % является коэффициентом пропускной способности.

Разница значений Cv и Kv

Часто американская единица измерения значения пропускной способности (Cv) указывается в галлонах/мин (американский галлон в минуту), поэтому она не равна коэффициенту пропускной способности. Существуют следующие формулы пересчета.

Kv = 0.857 * Cv 

Cv = 1.165 * Kv

Формулы для расчета коэффициентов пропускной способности для различных агрегатных состояний

Расчет Kv для жидкостей

Чтобы рассчитать коэффициент пропускной способности для жидкостей, требуется знать расход в л/мин или м3/ч, плотность рабочей среды перед клапаном и потерю давления при прохождении через клапан, т. е. разность давления на входе и обратного давления.

Formel Kv Flüssigkeiten: Kv = Q * √(1bar/ Δp* p/(1000kg/m^3)

Q = объемный расход, в м33
Δp = потеря давления, в бар
ρ = плотность жидкости, в кг/м3

Расчет Kv для газов

При расчете для газов следует различать докритический и надкритический режим потока. Докритический режим означает, что давление на входе и обратное давление клапана определяют расход. Чем выше обратное давление, т. е. давление за клапаном (p2), тем меньше объемный расход.

Надкритический режим означает, что расход зависит только от давления на входе, причем в данном случае возникает эффект расхода Chokings (запирания). При этом при большом перепаде давлений (Δp > p1/2) в самом узком поперечном сечении клапана теоретически возникает скорость звука. Ускоряющаяся при потере давления рабочая среда не может при этом протекать быстрее скорости звука (1 Мах) даже в случае дальнейшего понижения обратного давления. Для газов стандартный расчет выполняется при 1013 гПа и 0 °C с QN как номинальный расход и ρN как номинальная плотность. При этом следует учитывать температурное влияние.

Расчет при докритическом потоке (дозвуковая скорость)
Bedingung p2 > p1/2 Kv Formel für Gase mit unterkritischer Strömung: Kv = QN/514 * √((ρN ∗ T)/(∆p ∗ p2))
Расчет при надкритическом потоке (звуковая скорость)
Bedingung: p2 < p1/2Formel Kv Gase: Kv = QN/(257 ∗ p1) * √(ρN∗T)

p1 = давление на входе, в бар
p2 = обратное давление, в бар
Δp = потеря давления, в бар
QN = объемный расход, станд., B M3
ρN = плотность, станд., в кг/M 3
T = абсолютная температура перед клапаном, в К

Структура измерения для расчета коэффициента пропускной способности клапанов

Приведенное ниже изображение показывает структуру измерения для определения коэффициента пропускной способности при данной потере давления. При этом 1 — это образец для испытаний, т. е. проверяемый клапан, а 2 — расходомер. В опытной установке есть, кроме того, точки измерения для давления на входе (3) и обратного давления (4), а также клапан регулировки расхода (5). Наконец, для измерения газообразных сред подключен прибор для измерения температуры (6).

Messaufbau Durchflusskoeffizient mit Regelventil und Strömungsmesser

1 Образец для испытаний
2 Расходомер< br />3 Манометр: давление перед клапаном (давление на входе)
4 Манометр: давление за клапаном (обратное давление)
5 Клапан регулировки расхода
6 Прибор для измерения температуры

Интенсивность расхода

Что значит интенсивность расхода Q?

Другим коэффициентом технологии сред является расход, называемый также объемным расходом или объемным потоком. Он показывает объем среды, проходящей через клапан за определенную единицу времени.

Чтобы рассчитать расход жидкости, требуется знать коэффициент пропускной способности, плотность рабочей среды и перепад давлений между давлением на входе и обратным давлением. Указанные компанией Bürkert рабочие среды — это, например, кислород, углекислый газ или этан. Здесь уже заложена соответствующая плотность, а перепад давлений рассчитывается автоматически, поэтому требуется заполнить только поля коэффициента пропускной способности, а также давления на входе и обратного давления.

Формулы для расчета объемного потока для различных агрегатных состояний

Расчет расхода для жидкостей

Расход рассчитывается по следующей формуле.

Formel Durchflussrate Flüssigkeiten: Q = Kv * √((1000 ∗ ∆p)/p1)

Q = расход
Kv = коэффициент пропускной способности, в м 3
Δp = потеря давления, в бар
ρ = плотность, в кг/м3

Расчет расхода для газов

Для стандартного расхода газа тоже требуется коэффициент пропускной способности, а также номинальная плотность, давление на входе, обратное давление и температура рабочей среды. Кроме того, здесь также следует различать докритический и надкритический режим потока.

Расчет при докритическом потоке
Bedingung p2 > p1/2 Formel Durchflussrate Gase unterkritisch: QN = 514 * Kv * √((∆p ∗p2)/(pN ∗ T))
Расчет при надкритическом потоке
Bedingung: p2 < p1/2Formel Durchflussrate Gase überkritisch: QN = 257 * Kv * p1 * 1/√(pN ∗ T)

p1 = давление на входе, в бар
p2 = обратное давление, в бар
Δp = потеря давления, в бар
Kv = коэффициент пропускной способности, станд., в м 3
ρN = плотность, станд., в кг /M3
T = температура перед клапаном, в К

Потеря давления при проходе через клапан

Как рассчитывается потеря давления при проходе через клапан

Потеря давления означает разность давления рабочей среды на входе перед клапаном и обратного давления за клапаном. Этот показатель измерения касается потери энергии среды при прохождении через клапан, результат показан в барах. Для расчета потери давления для жидкости требуется коэффициент пропускной способности, плотность жидкости и расход. Ниже приводится формула для расчета.

Формулы для расчета падения давления для различных агрегатных состояний

Расчет потери давления для жидкостей
Formel Druckverlust Flüssigkeiten: Δp = p * (Q/Kv)2 * 1/1000

ρ = плотность, в кг/м 3
Q = объемный расход, в м 3
Kv = коэффициент пропускной способности, в м3

Расчет потери давления для газов

При расчете газообразной рабочей среды следует различать докритический и надкритический режим потока. При этом требуются следующие значения: коэффициент пропускной способности, номинальный расход при 1013 гПа и 0 °C, а также номинальная плотность, обратное давление и температура рабочей среды.

Расчет при докритическом потоке
Bedingung p2 > p1/2 Formel Druckverlust Gase unterkritisch: Δp = (Q2N ∗ pN ∗ T)/(Kv2 ∗ 5142 ∗ p2)
Расчет при надкритическом потоке
Bedingung: p2 < p1/2Formel Druckverlust Gase überkritisch Δp ≠ f(Kv, QN, ρN, p2, T)

p1 = давление на входе, в бар
p2 обратное давление, в бар
ρN = плотность, в кг/м3
T = температура, в К
QN = объемный расход, станд., в м3
Kv = коэффициент пропускной способности, в м3

 

Выберите из множества существующих рабочих сред (бром или неон), которые уже заложены вместе с плотностью, или создайте другую рабочую среду. При этом требуется указать только плотность и агрегатное состояние среды. При введении необходимых данных для нужного значения в фоновом режиме уже работает онлайн-калькулятор значений среды, который наряду с результатом в верхнем правом окне автоматически показывает промежуточные результаты.

Начните расчет!

Хотите рассчитать другие материалы, например водяной пар или специальные условия расхода с очень ограниченным расходом или повышенной вязкостью? Или вы ищете клапан управления процессом, который идеально подходит для ваших требований? В этом случае воспользуйтесь нашим инструментом для конфигурации клапанов, разработанным специально для выбора клапанов управления процессом. Сконфигурируйте клапан сейчас!

 

Расчет сужающих устройств в программе КИП и А

Расчет сужающих устройств в программе КИП и А

Программа КИП и А

Общие положения

Блок расчета сужающих устройств (СУ) для измерения расхода среды впервые добавлен в программу КИП и А в версии 1.12, и будет совершенствоваться далее по мере развития программы и учета креативных замечаний ⁄ пожеланий пользователей программы.

Полностью основан на материалах ГОСТ 8.586.1-5-2005.

Расчеты абсолютно прозрачны, промежуточные результаты расчета выводятся в удобный отчет в виде WEB страницы. Примеры отчетов представлены в таблице:

Блок расчета сужающих устройств вызывается из списка главного меню при выбора пункта «Сужающие устройства». При этом появляется доступный перечень типов сужающих устройств для расчета расхода среды – диафрагмы, сопла ИСА 1932, эллипсные сопла и сопла Вентури. На рисунке 1 видно, что каждый тип сужающего устройства в свою очередь содержит виды сред, для которых производятся вычисления расхода. После выбора нужного типа СУ и измеряемой среды, появляется новое окно – карточка сужающего устройства для измерения расхода выбранной среды.

На рисунке 2 показано, что в качестве сужающего устройства выбрана диафрагма, а среда – природный газ.


Рисунок 1
Меню выбора типа сужающего устройства для расчета
Рисунок 2
Карточка сужающего устройства (диафрагма, природный газ)

При открытии карточки СУ, она заполняется предустановленными входными данными для данного типа сужающего устройства и измеряемой среды.
Расчет расхода при этом производится автоматически.

Необходимые данные для расчета расхода измеряемой среды

Для того, чтобы рассчитать сужающее устройство для расхода измеряемой среды, необходимо знать конструктивные особенности СУ и параметры среды, расход которой рассчитывается.
Подробно это описано в ГОСТ 8.586.1-5-2005, а кратко:

Конструктивные особенности устройства:

  • Диаметр сужающего устройства - d при температуре 20° – Измеряется или берется из паспортных данных на сужающее устройство.
  • Диаметр измерительного трубопровода - D при температуре 20° – Измеряется или берется из паспортных данных на сужающее устройство.
  • Материал сужающего устройства – сталь СУ – Паспортные данных на сужающее устройство.
  • Материал измерительного трубопровода – сталь ИТ – Паспортные данных на сужающее устройство.
  • Конструкция измерительного трубопровода – Паспортные данных на сужающее устройство.
  Только для диафрагм:
  • Начальный радиус кромки диафрагмы [rн] – Измеряется. Для новой принимаем 0,04 мм
  • Время эксплуатации диафрагмы с момента определения [rн] (лет)
  • Способ отбора давления – (угловой, трехрадиусный, фланцевый)

Параметры измеряемой среды:

  • Температура среды – предполагается или измеряется.
  • Атмосферное давление - предполагается или измеряется. Обычно 100 кПа.
  • Избыточное давление среды на входе сужающего устройства (то, что показывает манометр) - предполагается или измеряется.
  • *Динамическая вязкость – измеряется или вычисляется по таблицам ГСССД.
  • *Плотность в рабочих условиях (жидкость, пар) - вычисляется по таблицам ГСССД.
  • *Плотность в стандартных условиях (газ, смеси) - вычисляется по таблицам ГСССД.
  • *Показатель адиабаты (пар, газ) - вычисляется по таблицам ГСССД.
  • *Коэффициент сжатия (газ, смеси) - вычисляется по таблицам ГСССД.

(*) Для большинства популярных сред, параметры отмеченные звездочкой можно найти в учебном пособии: В.Г. Зезин, В.А. Лазуков «ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА СПЛОШНЫХ СРЕД МЕТОДОМ ПЕРЕМЕННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ». Также, для расчета расхода пара и воды, в версии программы «КИП и А Professional» эти параметры расчитываются автоматически.

Работа с программой

Как уже было сказано выше, при открытии какой либо карточки сужающего устройства, она заполняется предустановленными данными из базы данных, которые нельзя удалить, или изменить в базе данных. Зато можно редактировать, сохранить под другим именем, дублировать, а потом открывать, закрывать и менять как угодно.

После заполнении данными карточки, сразу же происходит расчет сужающего устройства и формируется отчет, который можно посмотреть выбрав соответствующее действие из меню карточки СУ.

Можно посчитать расход измеряемой среды, в зависимости от перепада давления, параметров среды и конструкции сужающего устройства, а можно и наоборот,- посчитать обратно перепад давления на СУ в зависимости от расхода и параметров среды и конструкции.
Такая гибкость обеспечивается тем, что расчет сразу же производится при изменении какого либо параметра и нажатии кнопки ВВОД (на клавиатуре), или при изменении параметров сужающего устройства в списке выбора значений.

Итак:

  • При редактировании перепада давления на СУ, параметра среды, конструкции СУ – рассчитывается расход среды.
  • При редактировании параметра расхода – рассчитывается перепад давления на СУ.

Посмотрим на рисунки ниже:


Рисунок 3
Меню карточки сужающего устройства
Рисунок 4
Список сохраненных расчетов

На рисунке 3 показано меню карточки сужающего устройства. Оно имеет пункты:

  • Посмотреть отчет – просмотр параметров расчета, подробное описание всех входных, промежуточных и рассчитанных величин. Имеет форму WEB страницы.
    Примеры отчетов, формируемых программой приводились вначале статьи.
  • Справка он-лайн – вызов справки которую Вы сейчас смотрите
  • Открыть – открывается окно списка сохраненных отчетов, показанное на рисунке 4.
  • Сохранить – сохраняет редактируемую карточку сужающего устройства. (Кроме предустановленной)
  • Сохранить как - сохраняет карточку сужающего устройства с редактируемыми параметрами под другим именем. Но сохраненная карточка не становится при этом активной. Ее сначала нужно открыть, вызвав окно показанное на рисунке 4.

Необходимо отметить, что если нарушаются границы применения условий расчета (конструктивные СУ, параметры измеряемой среды), то после расчета выводится всплывающее предупреждение об ошибке, а в отчете соответствующее предупреждение красного цвета.

 

Выбор диаметров труб отопления - проектирование

Основные концепции 9000 3

Проектирование сети труб центрального отопления заключается в выборе диаметров труб и регулирующих элементов, чтобы:

- обеспечение правильного распределения теплоносителя к индивидуальным радиаторам,

- обеспечение термической и гидравлической устойчивости установки,

- оптимизация инвестиционных и эксплуатационных затрат.

Для того, чтобы отдельные радиаторы достигли необходимой мощности с предполагаемым перепадом температуры (например,20К) необходимо обеспечить соответствующий массовый расход воды для каждого радиатора. Это условие выполняется соответствующей настройкой установки в расчетных условиях (первоначальная настройка).

Всего:

- предварительная регулировка,

- операционный регламент.

Проектирование сети труб заключается в выборе диаметров труб и регулирующих элементов, чтобы:
- обеспечить правильное распределение теплоносителя по отдельным радиаторам,
- обеспечить термическую и гидравлическую стабильность установки,
- оптимизировать капиталовложения и эксплуатацию. расходы.
Чтобы отдельные радиаторы достигли требуемой мощности при предполагаемом перепаде температуры (например, 20K), необходимо обеспечить соответствующий массовый расход воды для каждого радиатора. Это условие выполняется соответствующей настройкой установки в расчетных условиях (первоначальная настройка).
В общем, это:
- начальное положение,
- оперативное положение.

Первоначальная регулировка (иногда также называемая установкой или постоянной регулировкой) предназначена для обеспечения надлежащих массовых потоков воды на определенных участках трубопроводов в проектных условиях.

Оперативное регулирование (также известное как текущее регулирование) - это постоянная адаптация мощности нагрева к мгновенным потребностям в отоплении.

Предварительная настройка может производиться:
- расчетом,
- измерением.
Метод расчета заключается в определении проектировщиком соответствующих настроек регулирующих клапанов. Затем подрядчик устанавливает выбранные настройки на отдельных клапанах.
С помощью метода измерения проектировщик определяет требуемые потоки, а подрядчик затем приводит в действие регулирующие клапаны для получения требуемых потоков.В этом случае необходимо использовать соответствующие фитинги, позволяющие измерять расход.
По сути, предварительное регулирование направлено на «справедливое» распределение фактора. Здесь «ярмарка» означает: «всем (радиатору) по мере необходимости». Т.е. радиатор большего размера, который должен обеспечивать больше тепла, должен получать больший поток, чем радиатор меньшего размера.
Если предварительная настройка не выполнена, струи воды, поступающие на отдельные радиаторы, будут случайными, и, следовательно, их мощность и перепад температуры будут отличаться от расчетных значений.Отсутствие предварительного регулирования может до некоторой степени компенсироваться эксплуатационным регулированием (например, радиаторными термостатами), но это значительно снижает качество рабочего регулирования. Слишком большой поток, который может быть перекрыт вентилем радиатора, менее опасен. С другой стороны, если поток слишком мал, мощность радиатора падает, и вентиль радиатора даже при полностью открытом не в состоянии ничем «помочь». Как правило, установка предварительно не настраивается, даже если она работает так, как это приемлемо для пользователя, но обычно это означает худшее качество подачи тепла (мощность радиаторов не адаптируется к временным потребностям в тепле) и может привести к ненужному увеличению затрат на отопление.

При проектировании труб центрального отопления мы часто используем следующие термины

Участок - участок трубы постоянного диаметра с установленными на нем устройствами
, по которому протекает такое же количество воды. Таким образом участки представляют собой участки труб между тройниками или тройниками (из стали). Если в подаче и возврате есть пары одинаковых участков (симметричная установка), соответствующие пары участков могут рассматриваться совместно.В результате количество участков значительно сокращается. В этом случае не забудьте учесть в расчетах общую длину 90 021 графика.
Контур - набор труб, по которым вода течет от источника тепла к радиатору и обратно вместе с установленными приборами.
В контур входят:
- источник тепла (котел, теплообменник),
- нагреватель,
- трубы, соединяющие источник тепла с нагревателем.
Самый неблагоприятный контур - контур, в котором гидравлическое сопротивление дросселированию
избыточного давления наибольшее.При вертикальной установке наиболее неблагоприятной является циркуляция через самый нижний установленный радиатор, который является самой дальней вертикалью по отношению к источнику тепла.

4.1 Предварительные расчеты

Расчетные потоки воды, поступающей к отдельным радиаторам, даются по формуле:

G - расчетный расход воды в кг / с

Qogrz - расчетная тепловая мощность радиатора без тепловыделений [Вт],

cw - удельная теплоемкость воды 4186 [Дж / (кг × K)],

tz - расчетная температура воды, подаваемой в установку [° C],

tp - расчетная температура воды, возвращающейся из установки [° C].

Вышеприведенное уравнение также применимо к обычным участкам (подача воды к большему количеству радиаторов). Сумма мощности всех поставленных нагревателей (так называемая тепловая нагрузка на участок) затем используется как тепловая мощность.

Таблица основных свойств воды в зависимости от температуры

Значение активного давления в системе
Активное давление - это давление, вызывающее циркуляцию среды в системе. На величину этого давления влияет давление, создаваемое циркуляционным насосом и так называемымгравитационное давление, связанное с разницей в плотности подаваемой и возвратной воды.

Расчетное давление, создаваемое насосом:

где:

0,9 - поправочный коэффициент, учитывающий износ насоса

л.с. - напор

ρ- плотность воды, протекающей через насос

Активное значение давления от силы тяжести можно определить по формуле

.

где:

h - перепад высот между центром радиатора в рассматриваемом контуре и центром источника тепла
, [м],
ρp - плотность воды при температуре обратки [кг / м3],
ρz - плотность воды при температуре подачи [кг / м3],
g - ускорение свободного падения, g = 9,81 [м / с2],

В связи с тем, что в отопительный сезон гравитационное давление меняется, для расчетов рекомендуется использовать 70-75% от максимального значения гравитационного давления.Следовательно, формула для активного давления примет вид:

Линейные и местные потери

Единичный линейный перепад давления рассчитывается по формуле:

где:

λ - коэффициент трения в зависимости от шероховатости трубы

dw - внутренний диаметр трубы [м]

W- скорость потока [м / с]

ρśr - средняя плотность воды [кг / м3]

Скорость теплоносителя [w] рассчитывается по формуле

Где: G - массовый расход воды, протекающей на участке [кг / с]

Из-за сложной формы приведенных выше формул значения гидравлического сопротивления [R] обычно считываются из таблиц или номограмм, отдельно для типа труб и их шероховатости.Номограммы составляются отдельно для установок, работающих в системах холодного, горячего и центрального отопления в связи с разными рабочими температурами (10, 55 и 70 ° C).

Рис. Единичный линейный перепад давления [R] для труб KISAN (PE-Al-PE) и систем центрального отопления (температура 70 ° C).

Местное сопротивление в системе центрального отопления можно рассчитать:

- по коэффициенту местного сопротивления ξ

- исходя из коэффициента текучести кв

- из гидравлической схемы

Обратите внимание, что при расчете местных сопротивлений сопротивления на границе двух соседних расчетных участков включаются в график с меньшим расходом !!!

Местный коэффициент сопротивления
Местный коэффициент сопротивления ξ в основном используется для типичных сопротивлений, таких как изгибы, смещения, байпасы, тройники и т. Д.Коэффициент ξ также можно использовать для оценки потерь давления на таких компонентах, как радиатор или бойлер, но имейте в виду, что это будет только ориентировочное значение. В этом случае однозначно лучше использовать гидравлические характеристики, предоставленные производителем в виде коэффициента kv или диаграммы. Эти методы эквивалентны и дают примерно одинаковый результат. Следующая формула используется для расчета местных потерь давления на основе коэффициента ξ:

где:
∑ξ - сумма коэффициентов местного сопротивления на графике,
w - скорость воды в водоводе, м / с.
ρ - плотность воды в трубе, кг / м3;

Таблица. Значения коэффициентов местного сопротивления для стальных труб

Таблица. Коэффициенты местного сопротивления соединителей для установок из меди

Таблица. Коэффициенты местного сопротивления элементов систем центрального отопления из многослойных труб (PEX / Al / PEX) системы KISAN

Коэффициент текучести
В качестве альтернативы потери давления из-за местного сопротивления можно определить по коэффициенту текучести kv.

Коэффициент расхода kv - расход воды (при температуре 5 ° C ÷ 40 ° C) через клапан, выраженный в кубических метрах в час, при статическом падении давления на клапане 1 бар.

где:
Q - объемный расход, м3 / ч,
kv - коэффициент расхода, м3 / ч.
При использовании приведенного выше уравнения запишите единицы измерения. Поскольку коэффициент расхода kv выражается в м3 / ч, в этих единицах следует также подставить поток. Множитель 100000 преобразует результат, полученный из столбца, который присутствует в определении коэффициента расхода kv, в паскаль.Чем больше значение коэффициента расхода kv, тем меньше сопротивление. Это обратная зависимость от коэффициента местного сопротивления ξ. Хотя коэффициент расхода kv изначально был определен для клапанов, его можно использовать для любого местного сопротивления, например, для радиатора.

4.2 Правила выбора диаметров труб

При водяном отоплении диаметры труб и начальные настройки регулирующих клапанов следует выбирать так, чтобы в каждом контуре сумма потерь давления на расчетных потоках теплоносителя была равна активному давлению в контуре.
Для каждого тиража должно быть выполнено условие:

где:

Δpcz - активное давление в контуре [Па],
Δpstr - потери давления в контуре на фрикционные и местные сопротивления [Па].

Проектирование труб системы центрального отопления заключается в выборе диаметров труб и регулирующих элементов таким образом, чтобы обеспечить:

- соответствующее распределение теплоносителя по индивидуальным радиаторам,

- термическая и гидравлическая устойчивость установки,
- оптимальные материальные и эксплуатационные затраты.
При выборе диаметров должны соблюдаться следующие условия:
- значения гидравлического сопротивления и активного давления должны быть аналогичными, погрешность не должна превышать 10%:

- сопротивление участка с утеплителем должно быть больше или равно минимальному сопротивлению участка с утеплителем

- сопротивление термостатического клапана должно обеспечивать выполнение критерия дросселирования (внешний авторитет термостатического клапана должен быть не менее 30%).

Внешний авторитет клапана - отношение потери давления на клапане к общему гидравлическому сопротивлению в контуре или той части контура, в которой разница давлений стабилизируется.

Когда на нагревателе используется термостатический клапан с предварительной настройкой, можно комбинировать две функции: диафрагму и регулировку. Функция диафрагмы используется для предварительного регулирования цепей на этапе проектирования. Критерий дросселирования (авторитет клапана) определяется соотношением:

а - клапан управляющий,

Δpz - потеря давления на полностью открытом термостатическом клапане (расчетное положение), [Па],

Δпр - потеря давления в контуре за вычетом значения активного гравитационного давления в контуре, [Па].

Подбор диаметров следует начинать с наиболее неблагоприятного цикла. Самый невыгодный контур - это тот, у которого наибольшая потеря давления. (На практике это наиболее удаленный от источника тепла контур). Для первоначального выбора диаметров определяем примерную потерю давления на единицу, которая составляет:

- для самого неблагоприятного (первого) цикла это:

Формула выше для ручных клапанов, для термостатических клапанов это будет:

Множитель 0,5 ÷ 0,67 в приведенных выше формулах учитывает предполагаемую долю линейных потерь давления по отношению к общим потерям давления.В случае с ручными клапанами формула предусматривает необходимость обеспечения минимального сопротивления участка с утеплителем. С другой стороны, для термостатических клапанов коэффициент 0,7 приводит к тому, что 30% активного давления «зарезервировано» для термостатического клапана, чтобы гарантировать надлежащее управление.

Для последующих цепей:

- для ручных клапанов:

- для термостатических клапанов

где:

Δpcz - активное давление в контуре, [Па],

Δpzc - сопротивление источника тепла напр.сопротивление теплообменника со стороны установки, [Па],

Δpg min - минимальное сопротивление участка с подогревателем, [Па],

∑L - сумма длин участков в наиболее неблагоприятном контуре, м,

∑Ln - сумма длин новых земельных участков в обращении, м,

∑ (RL + Z) - сумма гидравлических сопротивлений общих участков, Па.

Мы выбираем кабели рядом с источником тепла для R (линейные потери), немного превышающие Ror (ориентировочные линейные потери), и кабели, расположенные рядом с радиаторами, для R меньше Ror.Это означает, что трубы у источника тепла должны быть немного завышены, а трубы у радиаторов должны иметь минимальный диаметр.

После первоначального выбора диаметров следует проверить, соблюдены ли ранее указанные условия. В противном случае следует изменить диаметры трубопроводов, а если все возможности исчерпаны, следует использовать дросселирующие элементы. Практический способ определения размеров установки центрального отопления основан на соблюдении критерия максимально допустимой скорости потока для труб в зависимости от материала, из которого они сделаны.Максимально допустимые скорости потока для шлангов из стали разного диаметра приведены в Таблице

.

Таблица: Максимально допустимые скорости потока воды в стальных трубах для водяного отопления

В системах центрального отопления никогда не превышайте скорость 1 м / с из-за шума. Скорость потока воды в медных трубах малого диаметра, то есть до 22 мм, не должна превышать 0,3 м / с, а в случае более 28 мм не должна превышать 0,5 м / с. На основании этих скоростей можно определить допустимые потоки среды для медных труб разного диаметра.

Веточки диаметром 10 мм имеют проницаемость 60 кг / ч, а это значит, что при разнице температур воды 15 К они подходят для радиаторов мощностью до 1050 Вт, а при разнице температур воды 20 К - для радиаторов. до 1400 Вт.
Для многослойных труб (PE - Al - PE) критерии выбора скорости потока следующие:
- в горизонтальных распределительных трубопроводах скорость до 1,0 м / с, рекомендуемая скорость от 0,5 до 0,6 м / с,
- в стояках рекомендуемая скорость от 0,2 до 0,4 м / с,
- в радиаторных отводах двухтрубных систем отопления до 0,3 м / с.

4.3 Практический метод определения размеров насосных труб системы центрального отопления

1) Для всех графиков рассчитайте потерю давления из-за трения и местных сопротивлений с условием не превышать максимальную скорость потока среды для данного диаметра трубы:

v - скорость потока среды на участке, [м / с],
vmax perm - максимально допустимая скорость потока для труб заданного диаметра, [м / с].


2) Для всех контуров рассчитайте потери давления по зависимости:

где:
R × L - линейные потери давления на участке контура, [Па],
Z - местные потери давления на участке контура, [Па].
3) Рассчитайте значения активного гравитационного давления в контурах:

4) Определите, какой из циклов является наиболее неблагоприятным, т.е. для которого следующее выражение имеет максимальное значение:

(В малоэтажных домах доля активного гравитационного давления мала и им можно пренебречь).

5) Для наиболее неблагоприятного контура выберите термостатический клапан по критерию дросселирования и определите потерю давления на клапане Δpz при расчетном расходе через радиатор.
6) Определите доступное давление, создаваемое насосом:


Δpz - потеря давления на полностью открытом термостатическом клапане, [Па].

7) Рассчитайте потери на термостатических клапанах для остальных контуров (кроме самого неблагоприятного):

8) Для всех термостатических клапанов (на основе их гидравлических характеристик) определите на основе предварительно определенных значений: потерю давления на полностью открытом термостатическом клапане (Δpz) и массовый расход (м), предварительные настройки клапана
.

4.4 Форма гидравлического расчета

4.6 Правила размещения конвекционных обогревателей в помещениях


1. Как правило, обогреватели следует размещать у внешних стен, возле балконных дверей, под окнами.
2. Обогреватели также следует размещать в углублениях на внешних стенах, а в случае их отсутствия следует использовать полки над обогревателем для обеспечения циркуляции.

3. В вестибюле обогреватели следует размещать возле входной двери.№
4. В кухонном помещении обогреватели следует размещать в таком месте, чтобы оно не было закрыто шкафами. №
5. В санитарных помещениях обогреватели следует размещать таким образом, чтобы можно было удобно пользоваться сантехническими принадлежностями, чтобы был свободный доступ к обогревателю и был обеспечен эстетичный вид помещения.
6. В подъездах обогреватели следует размещать на площадках таким образом, чтобы они не пересекались с путями сообщения.
В отдельных помещениях на архитектурных и строительных основах наносятся графические обозначения радиаторов с указанием: типа радиатора / высоты в миллиметрах / длины в метрах, напримерС - 22/600 / 1,2 м. Ветки не нарисованы, а всего
шт. С указанием их количества.

.

Измерения водяного пара 9000 1

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ

ТАБЛИЦА 1. Сравнение отдельных характеристик различных расходомеров

Защищают котел от повреждений, вызванных повышением давления пара выше предельного значения. При его превышении клапан выпускает избыточный пар. Если давление последнего упадет до безопасного уровня, слив автоматически закроется. В нормальных условиях предохранительные клапаны не должны мешать работе котла.Поэтому при их выборе следует соблюдать несколько правил.

Прежде всего, рабочее давление котла должно быть ниже давления, при котором клапан начинает открываться. Однако последнее должно быть равным допустимому избыточному давлению в котле. Также предполагается, что при полностью открытом клапане давление пара в этом устройстве не должно превышать 1,1 его допустимого избыточного давления.

Формулы и инструкции по выбору предохранительных клапанов для паровых котлов можно найти в нескольких стандартах, например, в PN-82 / M-74101 «Промышленная арматура.Предохранительные клапаны. Требования и испытания », ПН-81 / М-35630« Техника безопасности. Паровые и водогрейные котлы. Предохранительные клапаны »и в рекомендациях Управления технического надзора.

Погодозависимое центральное отопление RG14

Регулирует температуру подаваемой воды в теплообменных системах центрального отопления, питаемой от сети централизованного теплоснабжения и от собственных источников тепла. Выбранные функции: автоматическое распознавание типа подключенных датчиков температуры и их конфигурации, регулировка мощности нагрева в соответствии с внешней температурой в соответствии с запрограммированной четырехточечной кривой нагрева, корректировка заданной температуры нагрева в соответствии с температурой в системе управления в помещении, ограничение температуры обратной воды в соответствии с запрограммированной четырехточечной кривой ограничения, периодическое снижение или повышение температуры в соответствии с тремя дневными программами, защита установки от замерзания или перегрева путем поддержания минимальной и максимальной температуры, автоматическое отключение отопления в период повышенной наружной температуры с возможностью временного пуска исполнительных механизмов.

www.lumel.com.pl

ВЫБОР И УСТАНОВКА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО КЛАПАНА

Например, стандарт PN-82 / M-74101 предоставляет следующую формулу для расчета требуемой производительности клапана:

где Q - максимальная мощность котла, а r - теплота парообразования. Площадь сечения входных каналов предохранительного клапана определяется по формуле:

где K 1 - коэффициент, учитывающий свойства рабочего тела и его параметры до клапана, K 2 - коэффициент, учитывающий влияние перепада давлений до и после клапана, p 1 - максимальное давление котла, α - коэффициент предохранительного клапана.Зная эти значения, можно определить требуемый диаметр клапана.

Во избежание ненужных выбросов пара в случае предохранительных клапанов небольшого диаметра, должна быть большая разница между рабочим давлением котла и давлением открытия клапана. То же самое верно, когда последнее количество относительно невелико. Причем потеря давления в трубопроводах, соединяющих клапаны с системой котла, не должна превышать 3% разницы между давлением открытия клапана и допустимым давлением котла.

Следовательно, эти соединения должны быть как можно короче. При установке клапанных соединений следует также учитывать их температурное расширение и тот факт, что на их долговечность и герметичность может влиять динамика рабочего тела (водяного пара). Также важно, чтобы пар, выходящий из котла, не подвергал опасности находящихся поблизости людей и имущество.

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРА

источник: ПГНиГ Термика

Пар, используемый в паровой турбине, нагревает воду, которая направляется получателям в сети централизованного теплоснабжения .Это решение чаще всего используется в жилищном строительстве в Польше. На промышленных предприятиях или в зданиях специального назначения, например, в отелях, которые имеют собственные установки по производству тепла, пар часто используется в качестве носителя.

Подводится к паровой подстанции по системе трубопроводов. Поскольку при транспортировке пара не может быть гарантирована 100% изоляция, возникают тепловые потери, которые приводят к конденсации части пара. Этот конденсат отводится из трубопроводов с помощью сепараторов конденсата, расположенных в различных точках установки.Различные датчики используются для измерения статуса этих устройств (см. Рамку).

Также необходимо измерить параметры потока водяного пара. Как и в случае любого энергоносителя, следует контролировать его потребление. Помимо анализа эффективности использования пара, на этой основе также можно определить эффективность систем его производства, передачи и распределения и обнаружить различные проблемы в функционировании этих установок (например, утечки).

Паровой котел на биомассе для экономии энергии

Производство соли на заводе одного из крупнейших поставщиков в Европе начинается с добычи сырья, а затем его транспортировки по 30-километровому трубопроводу на завод.Там соль нагревают до температуры выше 30 ° C, химически обрабатывают и упаривают. Тогда он готов к использованию, например, для поливки дорог зимой.

Финансовые проблемы побудили владельца фабрики искать способ снизить производственные затраты. Проанализировав затраты, понесенные на его отдельных этапах, было установлено, что экономию следует искать в производстве пара, теплоносителя, потребляемого на этой установке в огромных количествах. После консультации со специалистами было решено заменить ранее использовавшийся паровой котел, работающий на природном газе, на установку на биомассе.

Новый котел мощностью почти 20 МВт и КПД более 90% производит более 20 тонн водяного пара под давлением 10 бар в час, используя 9,3 тонны биомассы в час. Котел предназначен для сжигания древесной щепы влажностью 45%. После перехода в «мокрый» режим он также может сжигать опилки с содержанием воды до 55%. В результате производитель соли получает больше свободы при покупке биомассы. На заводе также имеется теплообменник, который использует (после очистки) воду, периодически сливаемую из котла через систему опреснения и удаления шлама, для предварительного нагрева соли.Благодаря этим изменениям расходы на топливо и, следовательно, производственные затраты снизились более чем на 50%.

.

Подбор элементов водогрейных котельных малой и средней мощности

В статье приводится описание процедуры подбора элементов котельной со ссылкой на принципиальных схем , представленных в предыдущих статьях серии.

Выбор теплообменник горячей воды

Исходя из теплового баланса котельной , определяет потребность в тепле снизилась с до подготовка горячей воды . 20-минутный (или максимальный почасовой коэффициент сокращения в соответствии с предыдущие правила проектирования), потребность в тепловой энергии является функцией коэффициент накопления φ и коэффициент неравномерного спроса на горячая вода принимается в соответствующую единицу времени.

В каталоге обменников емкость горячей воды, проверьте, есть ли так называемая постоянный КПД (неточный термин - следует читать "мощность устойчивый ") больше, чем общая уменьшенная тепловая мощность, которую необходимо подготовить горячая вода деленная на количество теплообменников. В таблице 1 перечислены Выдержка из каталожных данных типового теплообменника [10].

При проектировании котельной необходимо учитывать размеры теплообменника (диаметр и высота) и убедитесь, что дверца позволяет их возможная разборка.Также следует определить расположение шлейфов подключения. холодная вода, горячая вода, циркуляционный и отопительный контур (подающий и возвратный). В с большинством типов обменников все подключения в одном боковая сторона.

Выбор диаметра трубопровода контура

Диаметр трубопроводов определяется на основании массовые потоки в индивидуальных циклах. Критерий выбора диаметра: чаще всего скорость потока [м / с], определяемая из уравнения неразрывности:

где:
м - массовый расход в заданном цикле котельной [кг / с],
- плотность жидкости [кг / м3 3 ],
A r - внутреннее сечение трубопровода [м 2 ], если сечение круглое pd 2 /4,
г - диаметр кабеля [м].

Диаметр труб принимать равными внутренние диаметры, указанные производителем, в соответствии с рядом размерных стандартов PN-EN.

Расход можно принять следующим образом:

  • до 1 м / с - в отопительных контурах в случае стальная труба,
  • до 0,5 м / с - в отопительных контурах при медная трубка,
  • до 1,5 м / с - в контуре ГВС в в случае труб из пластика и стальных оцинкованных труб -
  • до 1 м / с - в контуре циркуляции горячей воды w в случае труб из пластика и стальных оцинкованных труб -
  • до 0,5 м / с - в контуре ГВС и циркуляция в случае медных труб.

Расход является предварительным условием гидравлические расчеты. Последний критерий - сравнение потерь давления. в обращении со значением, принятым как максимальное. Иногда максимальное значение потеря давления в контуре определяется критерием выбора насоса в контурах отопления. и тираж.

Читайте также: Подбор котлов в водогрейные котельные малой и средней мощности >>

Диаметр запорной и обратной арматуры, Допускаются элементы защиты от загрязнений и очистки (фильтры и илоочиститель) как и диаметры труб в отдельных контурах.Выбор намагничивающего устройства основано на диапазоне потока, указанном производителем объем воды.

Есть потери, связанные с фактическим расходом жидкости давления как по длине (линейные), так и в сечениях вооружения и изменения конфигурации трубопроводов (локальные). Линейные и местные потери (всего) можно определить по формуле:

где:
Dp 1 + m - сумма линейных и местных потерь на участке трубопровода [Па],
л - коэффициент линейного сопротивления в зависимости от характера движения жидкости,
z - коэффициент местного сопротивления,
- плотность жидкости [кг / м 3 ],
Вт - скорость потока жидкости [м / с],
л - длина трубопровода [м],
d - внутренний диаметр трубопровода [м].

.

Строительство, монтаж и обслуживание береговых паровых котлов.

1 § 3 с поправками, внесенными § 1, пункт 1 постановления от 20 марта 1923 г. (Законодательный вестник 23.36.244), вносящего поправки в это постановление от 7 апреля 1923 г.

2 § 4 отменен § 3 п. 2 лит. в) Постановление от 28 августа 1937 г. о правилах материалов для котлов и конструкции паровых котлов (Законодательный вестник 37.65.499) от 12 декабря 1937 г.

3 § 6 отменен § 3 Постановления от 8 ноября 1930 г.о правилах устройства паровых котлов. (Законодательный вестник 30.91.713) 23 марта 1931 г.

4 § 7 сек. 3 с поправками, внесенными § 1, п. 2 постановления от 20 марта 1923 г. (Законодательный вестник 23.36.244), вносящего поправки в это постановление от 7 апреля 1923 г.

5 § 7 сек. 4 с изменениями, внесенными § 1, пункт 3 постановления от 20 марта 1923 г. (Законодательный вестник 23.36.244), вносящего поправки в это постановление от 7 апреля 1923 г.

6 § 14 сек. 1 с изменениями, внесенными в соответствии с пунктом 4 § 1 Постановления от 20 марта 1923 г.(Законодательный вестник 23.36.244) 7 апреля 1923 г. внесены поправки в это постановление.

7 § 14 сек. 5 с поправками, внесенными § 1 п.5 постановления от 20 марта 1923 г. (Законодательный вестник 23.36.244), вносящего поправки в это постановление от 7 апреля 1923 г.

8 § 14 сек. 6 с поправками, внесенными § 1, п. 6 постановления от 20 марта 1923 г. (Законодательный вестник 23.36.244), вносящего поправки в это постановление от 7 апреля 1923 г.

9 § 16 изменен § 1 Постановления от 25 октября 1924 г.(Законодательный вестник 24.95.892), вносящий поправки в это постановление от 31 октября 1924 г.

10 § 16 сек. 7 отменен § 3 п. 2 лит. в) Постановление от 28 августа 1937 г. о правилах материалов для котлов и конструкции паровых котлов (Законодательный вестник 37.65.499) от 12 декабря 1937 г.

11 § 23 сек. 5 отменен § 3 Постановления от 8 ноября 1930 г. о технических условиях, касающихся материалов, используемых при строительстве паровых котлов. (Законодательный вестник 30.91.714) 23 марта 1931 г.

12 § 23 раздела 6 отменен § 3 Постановления от 8 ноября 1930 г. о правилах строительства паровых котлов. (Законодательный вестник 30.91.713) 23 марта 1931 г.

.

Аудитор OZC

Требования к разрешению экрана по вертикали:
- минимальное - 768 точек,
- достаточное для комфортной работы - 900 точек,
- самое удобное - 1080 точек.

Требования к настройкам системных шрифтов:
- Windows Vista, 7, 8 - «100% меньшие» шрифты,
- Windows XP - «обычные» шрифты.

Компьютер должен иметь графическую карту, поддерживающую технологию OpenGL в версии:
- минимум 2.0,
- достаточно для комфортной работы: 3,3 и выше.


Как узнать, какая модель видеокарты установлена ​​на моем компьютере?
- Windows Vista, 7, 8: Панель управления / Система / Диспетчер устройств / Графические карты,
- Windows XP: Панель управления / Система / Оборудование / Диспетчер устройств / Графические карты.

Не рекомендуемые видеокарты, не поддерживающие OpenGL 2.0 (по данным производителя), на которых не будет работать 3D-редактор:

ATI / AMD:
- ATI Rage
- Оригинальная «ATI Radeon», а также Radeon DDR, Radeon 7000, Radeon VE, LE,
- Mobility Radeon 7500, 9000
- Radeon 8500, 9000, 9200 и 9250.

Nvidia:
- Riva, Riva TNT 1 и 2, Vanta,
- GeForce256, GeForce2, GeForce3, GeForce4, GeForce FX
- Quadro
- Quadro NVS (50, 100, 200, 210S, 280)

Intel:
- Intel740
- Extreme Graphics (1-2)
- GMA 900, 950
- GMA 3100, GMA 3150
- HD Graphics (2010 год)
- HD Graphics (CPU Sandy Bridge) (2011 год)
- HD Graphics 2000
- HD Graphics 2500
- HD Graphics 3000
- HD Graphics P3000
и наиболее интегрированная

Карты, поддерживающие OpenGL 2.0 (достаточно)

ATI / AMD:
- Mobility Radeon 9600, 9700
- Radeon X300, X550, X600
- Radeon X700 - X850.
- Radeon X1300 - X1950

Nvidia:
- GeForce 6 (GeForce 6xxx)
- GeForce 7 (GeForce 7xxx)
- Quadro FX Series
- Quadro FX (x300) Series
- Quadro FX (x400) Series
- Quadro FX (x500) Series
- Quadro NVS 285

Intel:
- GMA 500
- GMA 600
- GMA 3000
- GMA 3600
- GMA 3650
- GMA X3000 - X3500
- GMA 4500
- GMA X4500
- GMA X4500HD
- GMA 4500MHD


Карты с поддержкой OpenGL 3.3 (рекомендуется)

ATI / AMD:
- серия Radeon HD 2000.
- Radeon HD 3450-3650, Radeon Mobility HD 2000 и 3000 серий.
- Radeon HD 3690-3870.
- серия Radeon HD 4000.
- FireStream

Nvidia:
- GeForce 8 (GeForce 8xxx)
- GeForce 9 (GeForce 9xxx)
- GeForce 100 Series
- GeForce 200 Series
- GeForce 300 Series
- Quadro FX (x600) Series
- Quadro FX (x700) Series
- Quadro FX (x800) Series
- Quadro NVS (290-300)

Intel:
- HD Graphics 4000
- HD Graphics P4000
- HD Graphics 4200
- HD Graphics 4400
- HD Graphics 4600
- HD Graphics 5000
- Iris Graphics 5100
- Iris Pro Graphics 5200

OpenGl 4.2
- FirePro Workstation
- FirePro Server

OpenGl 4.3 и выше
ATI / AMD:
- Radeon HD 5000 series
- Radeon HD 6000 series
- Radeon HD 7000 series
- Radeon HD 8000 series
- Radeon HD 9000 series

Nvidia:
- GeForce 400 Series
- GeForce 500 Series
- GeForce 600 Series
- GeForce 700 Series
- Quadro x000
- Quadro Kxxx Series
- Quadro NVS (310-510)

Источник Википедия:

карты с чипсетом AMD

карты с чипсетом Intel

Карты с чипсетом nVidia

.

% PDF-1.3 % 295 0 об. > эндобдж xref 295 92 0000000016 00000 н. 0000003019 00000 н. 0000003104 00000 п. 0000003366 00000 н. 0000004285 00000 п. 0000004322 00000 н. 0000004368 00000 н. 0000004416 00000 н. 0000004463 00000 н. 0000004511 00000 н. 0000004565 00000 н. 0000005597 00000 п. 0000006439 00000 н. 0000007450 00000 н. 0000007503 00000 н. 0000008785 00000 н. 0000011061 00000 п. 0000012211 00000 п. 0000012880 00000 п. 0000 019 388 00000 н. 0000020031 00000 н. 0000020504 00000 п. 0000021051 00000 п. 0000021104 00000 п. 0000023338 00000 п. 0000025935 00000 п. 0000028092 00000 п. 0000030786 00000 п. 0000031573 00000 п. 0000031760 00000 п. 0000032160 00000 п. 0000033671 00000 п. 0000033880 00000 п. 0000037159 00000 п. 0000043893 00000 п. 0000045581 00000 п. 0000050521 00000 п. 0000051540 00000 п. 0000057597 00000 п. 0000064653 00000 п. 0000068680 00000 п. 0000073716 00000 п. 0000078266 00000 п. 0000079612 00000 п. 0000 084 178 00000 н. 0000086040 00000 п. 0000086794 00000 п. 0000090376 00000 п. 0000091387 00000 п. 0000 092 126 00000 н. 0000094999 00000 н. 0000095847 00000 п. 0000 098 278 00000 н. 0000099670 00000 н. 0000101611 00000 н. 0000106085 00000 п. 0000107538 00000 п. 0000109875 00000 п. 0000112354 00000 н. 0000117537 00000 н. 0000187462 00000 н. 0000187516 00000 н. 0000187718 00000 н. 0000188415 00000 н. 0000189181 00000 н. 0000189351 00000 п. 0000191184 00000 н. 0000192866 00000 н. 0000193106 00000 н. 0000193549 00000 н. 0000196144 00000 н. 0000198888 00000 н. 0000 201 436 00000 н. 0000202644 00000 н. 0000206177 00000 н. 0000207256 00000 н. 0000 207 729 00000 н. 0000 208 250 00000 н. 0000208948 00000 н. 0000210062 00000 н. 0000210547 00000 н. 0000211343 00000 п. 0000212189 00000 н. 0000213146 00000 н. 0000215353 00000 п. 0000215678 00000 н. 0000216073 00000 н. 0000216282 00000 н. 0000251620 00000 н. 0000251659 00000 н. 0000299594 00000 н. 0000002136 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 386 0 об. > поток xtmHSQǟ {vonk; Z! R u !! ٴ mViVsNs3wgj- + 3eIЇ> D> APйWтsy

.

Расчет расхода - калькулятор ликвидности Bürkert

Различные расчетные значения могут привести к правильному выбору типа и размера клапана. Таким образом, параметры Kv, расхода и перепада давления помогут вам найти правильный клапан для ваших желаемых требований и применения. Рассчитайте стоимость онлайн с помощью нашего бесплатного калькулятора ликвидности.

Калькулятор ликвидности Bürkert - Расчет Kv бесплатно онлайн

Хотите рассчитать расход, расход или падение давления на клапане? В этом вам поможет наш бесплатный калькулятор ликвидности.Выберите подходящий носитель из множества доступных или создайте свой собственный.

Коэффициент текучести

Что означает коэффициент текучести Kv?

Коэффициент Kv представляет собой нормализованное значение для определения достижимого расхода жидкости через клапан с 1950-х годов. Коэффициент Kv рассчитывается в соответствии с DIN EN 60 534, где значение определяется в соответствии с VDE / VDI 2173 путем измерения воды с перепадом давления примерно 1 бар при температуре 5–30 ° C.Единица измерения результата выражается в м3 / ч.

Кроме того, эта характеристика клапана применима только к определенному ходу клапана и, следовательно, к определенной степени открытия. Таким образом, у клапана столько же Kv-факторов, сколько уровней управления. Таким образом, двухпозиционный клапан имеет только один коэффициент Kv, а регулирующие клапаны имеют коэффициент Kv для каждого положения. Значение Kvs является мерой максимального 100% хода.

Разница между значениями Cv и Kv

Часто сравниваемое значение Cv - это единица измерения в США, которая дается в USG / мин (галлон США в минуту) и поэтому не может быть приравнена к значению Kv.Доступны следующие формулы преобразования:

Kv = 0,857 * Cv

Cv = 1,165 * Kv

Формулы для расчета коэффициента текучести для различных состояний

Расчет коэффициента Kv жидкостей

Для расчета коэффициента Kv для жидкости , вам необходимо знать расход в л / мин или м3 / ч, плотность среды перед клапаном и перепад давления на клапане, то есть разницу между давлением на входе и противодавлением.

Formel Kv Flüssigkeiten: Kv = Q * √(1bar/ Δp* p/(1000kg/m^3)

Q = объемный расход в м 3 / ч
Δp = падение давления в барах
ρ = плотность жидкости в кг / м 3

Расчет значения Kv для газов

При расчетах для газов, Различают докритический и сверхкритический.Докритический означает, что давление на входе клапана и противодавление клапана определяют скорость потока. Чем больше противодавление, то есть давление после клапана (p2), тем меньше объемный расход.

Сверхкритический, с другой стороны, означает, что пропускная способность зависит только от давления на входе, при этом поток «блокируется». При большом перепаде давления (Δp> p1 / 2) скорость звука теоретически увеличивается в самом узком сечении клапана. Среда, ускоренная из-за потери давления, не должна иметь возможность течь быстрее скорости звука (1 Мах), даже если противодавление еще больше уменьшится.Для газов стандартизованный расчет составляет 1013 гПа и 0 ° C с QN в качестве стандартного расхода и стандартной плотности ρN. Кроме того, необходимо учитывать влияние температуры.

Расчет при докритическом потоке (дозвуковая скорость)
Bedingung p2 > p1/2 Kv Formel für Gase mit unterkritischer Strömung: Kv = QN/514 * √((ρN ∗ T)/(∆p ∗ p2))
Расчет при сверхкритическом потоке (скорость звука)
Bedingung: p2 < p1/2 Formel Kv Gase: Kv = QN/(257 ∗ p1) * √(ρN∗T)

p 1 = давление на входе в барах
p 2 = противодавление в барах
Δ p = падение давления в барах
Q N = объемный расход, стандартизованный, в м 3 / ч
ρ N = стандартная плотность, кг / м 3
T = абсолютная температура перед клапаном в Кельвинах

Системная измерительная система для расчета коэффициента Kv клапанов

На рисунке ниже показана измерительная система для определения коэффициента Kv для заданной потери давления.1 - объект испытаний, т. Е. Испытуемый клапан, а 2 - расходомер. Испытательная система также включает в себя точки измерения давления на входе (3) и противодавления (4) и клапан регулирования потока (5). Дополнительно подключается датчик температуры (6) для измерения газовых сред.

Messaufbau Durchflusskoeffizient mit Regelventil und Strömungsmesser

1 Тестовый объект
2 Расходомер
3 Манометр: давление на входе (давление на входе)
4 Манометр: давление на выходе (противодавление)
5 Клапан регулирования расхода
6 Датчик температуры

Расход

Что такое расход Q?

Еще одним ключевым параметром в технологии жидкостей является расход, также известный как объемный расход или объемный расход.Он показывает, сколько жидкости проходит через клапан в любой момент времени.

Для расчета расхода жидкости важно знать Kv, плотность жидкости и разницу давлений между входом и противодавлением. Примерами сред, указанных Bürkert, являются кислород, окись углерода или этан. Здесь соответствующая плотность уже сохранена, а перепад давления рассчитывается автоматически, поэтому необходимо заполнить только поля для значения Kv и входного давления и противодавления.

Формулы для расчета объемного расхода для различных агрегатных состояний

Расчет расхода для жидкостей

Расход рассчитывается по следующей формуле:

Formel Durchflussrate Flüssigkeiten: Q = Kv * √((1000 ∗ ∆p)/p1)

Q = расход
Kv = коэффициент расхода в м 3 / ч
Δp = падение давления в барах
ρ = плотность в кг / м 3

Расчет расхода газа

Нормализованный расход газа, в свою очередь, также требует коэффициента Kv, а также стандартной плотности, давления на входе и противодавление, а также средняя температура.Более того, здесь снова проводится различие между докритическим и сверхкритическим потоком.

Расчет при докритическом расходе
Bedingung p2 > p1/2 Formel Durchflussrate Gase unterkritisch: QN = 514 * Kv * √((∆p ∗p2)/(pN ∗ T))
Расчет при сверхкритическом расходе
Bedingung: p2 < p1/2 Formel Durchflussrate Gase überkritisch: QN = 257 * Kv * p1 * 1/√(pN ∗ T)

p 1 = давление на входе в барах
p 2 = противодавление в барах
Δp = падение давления в барах
Kv = коэффициент расхода в м 3 / ч
ρ N = плотность в кг / м 3
T = температура в Кельвинах

Падение давления на клапане

Как рассчитать падение давления на клапане

Падение давления связано разнице между давлением среды на входе перед клапаном и противодавлением после клапана.Это измерение относится к потерям энергии текучей среды, протекающей через клапан, и выражается в барах. Kv, плотность жидкости и расход необходимы для расчета падения давления жидкости. Ниже представлена ​​формула, на которой основаны расчеты.

Формулы для расчета падения давления для различных агрегатных состояний

Расчет падения давления для жидкостей
Formel Druckverlust Flüssigkeiten: Δp = p * (Q/Kv)2 * 1/1000

ρ = плотность в кг / м 3
Q = объемный расход в м 3 / ч
Kv = коэффициент расхода, м 3 / ч

Расчет падения давления для газов

В расчетах для газовой среды проводится различие между докритическим и сверхкритическим потоком, и требуются следующие значения: коэффициент Kv, стандартный расход при 1013 гПа и 0 ° C, а также стандартной плотности, противодавления и температуры среды.

Расчет при докритическом расходе
Bedingung p2 > p1/2 Formel Druckverlust Gase unterkritisch: Δp = (Q2N ∗ pN ∗ T)/(Kv2 ∗ 5142 ∗ p2)
Расчет при сверхкритическом расходе
Bedingung: p2 < p1/2 Formel Druckverlust Gase überkritisch Δp ≠ f(Kv, QN, ρN, p2, T)

p 1 = входное давление в барах
p 2 противодавление в барах
ρ N = плотность в кг / м 3
T = абсолютная температура перед клапаном в Кельвинах
Q N = f нормализованный объемный расход, w 3 / ч
Kv = коэффициент потока в м 3 / ч

Выберите любую доступную среду, например, бром или неон, которые записываются вместе с их плотностью, или создают другую среду.Вам просто нужно определить плотность и физическое состояние жидкости. При вводе необходимых данных для получения желаемого значения калькулятор ликвидности уже работает в фоновом режиме и автоматически отображает окончательные и промежуточные результаты в поле в правом верхнем углу.

Начни расчет прямо сейчас!

Вы хотите рассчитать другие вещества, например водяной пар или особые условия потока, которые вызваны очень низким потоком или более высокой вязкостью? Или вы ищете технологический клапан, который идеально соответствует вашим требованиям? Используйте наш инструмент для проектирования клапанов, чтобы выбрать правильные технологические клапаны.Создайте клапан прямо сейчас!

.

Смотрите также