Tablica koeficijenta lokalnog otpora ventilacije. Kako pronaći koeficijent otpora ventilacijske rešetke

Svrha

Osnovni zahtjev
Bešumnost Min. gubitak glave
Glavni kanali glavni kanali Podružnice
pritoka napa pritoka napa
Životni prostori 3 5 4 3 3
hoteli 5 7.5 6.5 6 5
Institucije 6 8 6.5 6 5
Restorani 7 9 7 7 6
Dućani 8 9 7 7 6

Na temelju ovih vrijednosti treba izračunati linearne parametre zračnih kanala.

Algoritam za proračun gubitaka tlaka zraka

Izračun mora započeti izradom dijagrama ventilacijskog sustava s obaveznim navođenjem prostornog položaja zračnih kanala, duljine svakog dijela, ventilacijskih rešetki, dodatne opreme za pročišćavanje zraka, tehničke opreme i ventilatora. Gubici se prvo utvrđuju za svaku pojedinu liniju, a zatim zbrajaju. Za zasebnu tehnološku dionicu gubici se određuju pomoću formule P = L × R + Z, gdje su P gubici tlak zraka na izračunatom dijelu, R - gubici na tekući metar odjeljak, L - ukupna duljina zračnih kanala u odjeljku, Z - gubici u dodatnoj armaturi ventilacijskog sustava.

Za izračun gubitka tlaka u kružnom kanalu koristi se formula Ptr. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X je tablični koeficijent trenja zraka, ovisi o materijalu izrade zračnog kanala, L je duljina izračunatog presjeka, d je promjer zračnog kanala, V je potrebna brzina protoka zraka, Y je zrak gustoća, uzimajući u obzir temperaturu, g je ubrzanje pada (slobodno). Ako ventilacijski sustav ima kvadratne zračne kanale, tada treba koristiti tablicu br. 2 za pretvaranje okruglih vrijednosti u kvadratne.

tab. Br. 2. Ekvivalentni promjeri okruglih kanala za kvadratne

150 200 250 300 350 400 450 500
250 210 245 275
300 230 265 300 330
350 245 285 325 355 380
400 260 305 345 370 410 440
450 275 320 365 400 435 465 490
500 290 340 380 425 455 490 520 545
550 300 350 400 440 475 515 545 575
600 310 365 415 460 495 535 565 600
650 320 380 430 475 515 555 590 625
700 390 445 490 535 575 610 645
750 400 455 505 550 590 630 665
800 415 470 520 565 610 650 685
850 480 535 580 625 670 710
900 495 550 600 645 685 725
950 505 560 615 660 705 745
1000 520 575 625 675 720 760
1200 620 680 730 780 830
1400 725 780 835 880
1600 830 885 940
1800 870 935 990

Vodoravna je visina kvadratnog kanala, a okomita je širina. Ekvivalentna vrijednost kružnog odsječka je u sjecištu pravaca.

Gubici tlaka zraka u zavojima uzeti su iz tablice br.3.

tab. Br. 3. Gubitak pritiska na zavojima

Za određivanje gubitka tlaka u difuzorima koriste se podaci iz tablice br.4.

tab. Br. 4. Gubitak tlaka u difuzorima

Tablica br. 5 daje opći dijagram gubitaka u ravnom dijelu.

tab. Broj 5. Dijagram gubitaka tlaka zraka u ravnim zračnim kanalima

Svi pojedinačni gubici u određenom dijelu kanala sažeti su i ispravljeni u tablici br. 6. Tab. Br. 6. Proračun pada tlaka protoka u ventilacijskim sustavima


Prilikom projektiranja i proračuna, postojeći propisi preporučuju da razlika u padu tlaka između pojedinih dionica ne smije biti veća od 10%. Ventilator treba ugraditi u dio ventilacijskog sustava s najvećim otporom, najudaljeniji zračni kanali trebaju imati minimalni otpor. Ako ovi uvjeti nisu ispunjeni, tada je potrebno promijeniti raspored zračnih kanala i dodatne opreme, uzimajući u obzir zahtjeve propisa.

Također možete koristiti približnu formulu:

0,195 nasuprot 1,8

R f . (10) d 100 1 , 2

Njegova pogreška ne prelazi 3 - 5%, što je dovoljno za inženjerske izračune.

Ukupni gubitak tlaka trenja za cijelu dionicu dobiva se množenjem specifičnih gubitaka R s duljinom dionice l, Rl, Pa. Ako se koriste zračni kanali ili kanali od drugih materijala, potrebno je uvesti korekciju za hrapavost βsh prema tablici. 2. Ovisi o apsolutnoj ekvivalentnoj hrapavosti materijala kanala K e (tablica 3) i vrijednosti v f .

tablica 2

Vrijednosti korekcije βsh

v f, m/s

βsh pri K e , mm

Tablica 3. Apsolutni ekvivalent hrapavosti materijala kanala

Gipsar-

ka na mreži

K e, mm

Za čelične zračne kanale βsh = 1. Detaljnije vrijednosti βsh nalaze se u tablici. 22.12. Uz ovu korekciju na umu, prilagođeni gubitak tlaka trenja Rl βsh, Pa, dobiva se množenjem Rl s vrijednošću βsh. Zatim odredite dinamički pritisak na sudionike

pri standardnim uvjetima ρw = 1,2 kg/m3.

Zatim se na gradilištu detektiraju lokalni otpori, određuju koeficijenti lokalnog otpora (LMR) ξ i izračunava zbroj LMR u ovom dijelu (Σξ). Svi lokalni otpori unose se u iskaz u sljedećem obliku.

IZJAVA KMS SUSTAVI VENTILACIJE

itd.

U stupac “lokalni otpori” bilježi nazive otpora (zavoj, T-vrat, križ, koljeno, rešetka, razdjelnik zraka, kišobran, itd.) dostupnih u ovom području. Osim toga, zabilježen je njihov broj i karakteristike, prema kojima se određuju CMR vrijednosti za ove elemente. Na primjer, za okrugli zavoj, ovo je kut rotacije i omjer polumjera rotacije i promjera kanala r / d , za pravokutni izlaz - kut rotacije i dimenzije stranica kanala a i b . Za bočne otvore u zračnom kanalu ili kanalu (na primjer, na mjestu ugradnje rešetke za dovod zraka) - omjer površine otvora i poprečnog presjeka zračnog kanala

f resp / f oko . Za trojnike i križnice na prolazu uzima se u obzir omjer površine poprečnog presjeka prolaza i debla f p / f s i protoka u grani i deblu L o / L s, za tees i križeve na grani - omjer površine poprečnog presjeka grane i debla f p / f s i opet, vrijednost L o /L s. Treba imati na umu da svaki T-krak ili križ povezuje dva susjedna odjeljka, ali se odnose na jedan od tih odjeljaka, u kojem je protok zraka L manji. Razlika između trka i križeva na stazi i na grani ovisi o smjeru dizajna. Ovo je prikazano na sl. 11. Ovdje je izračunati smjer prikazan debelom crtom, a smjerovi strujanja zraka prikazani su tankim strelicama. Osim toga, točno je potpisano gdje se u svakoj opciji nalazi prtljažnik, prolaz i izlaz.

grana tee za pravi izbor relacije fp / fs , fo /fs i L o /L s . Imajte na umu da se u dovodnim ventilacijskim sustavima proračun obično provodi protiv kretanja zraka, au ispušnim sustavima uz to kretanje. Odjeljci kojima pripadaju razmatrani T-korak označeni su kvačicama. Isto vrijedi i za križeve. U pravilu, iako ne uvijek, T-slojevi i križevi na prolazu pojavljuju se pri proračunu glavnog smjera, a na grani se pojavljuju prilikom aerodinamičkog povezivanja sporednih dionica (vidi dolje). U ovom slučaju, isti tee u glavnom smjeru može se smatrati tee po prolazu, au sekundarnom

kao grana s različitim koeficijentom. KMS za križeve

prihvaća se u istoj veličini kao i za odgovarajuće T-komade.

Riža. 11. Shema proračuna tee

Približne vrijednosti ξ za uobičajene otpore dane su u tablici. 4.

Tablica 4

Vrijednosti ξ nekih lokalnih otpora

Ime

Ime

otpornost

otpornost

Koljeno okruglo 90o,

Rešetka nije podesiva

r/d = 1

može RS-G (ispušni ili

Pravokutno koljeno 90o

dovod zraka)

Tee u prolazu (na-

naglo širenje

ugnjetavanje)

Branch tee

iznenadno suženje

Tee u prolazu (sve-

Prva bočna rupa

stie (ulaz u zrak

Branch tee

–0.5* …

rudnik bora)

Plafon (anemostat) ST-KR,

Pravokutni lakat

90o

Rešetka podesiva RS-

Kišobran iznad auspuha

VG (opskrba)

*) negativan CMR može se pojaviti pri niskom Lo /Lc zbog izbacivanja (usisavanja) zraka iz ogranka glavnim protokom.

Detaljniji podaci za KMS dati su u tablici. 22.16 - 22.43 sati. Za najčešće lokalne otpore -

tees u prolazu - KMR se također može približno izračunati pomoću sljedećih formula:

0,41f "25L" 0,24

0,25 at

0,7 i

f "0,5 (11)

- za tees tijekom injektiranja (opskrba);

na L"

0,4 možete koristiti pojednostavljenu formulu

prox int 0.425 0.25 f p ";

0,2 1,7 f"

0,35 0,25 f"

2,4L"

0. 2 2

– za usisne T-ce (ispuh).

Ovdje L"

f oko

i f"

f str

f c

Nakon određivanja vrijednosti Σξ, izračunava se gubitak tlaka na lokalnim otporima Z P d, Pa i ukupni gubitak tlaka

na dionici Rl βsh + Z , Pa.

Rezultati proračuna unose se u tablicu u sljedećem obliku.

AERODINAMIČKI PRORAČUN SUSTAVA VENTILACIJE

Procijenjeno

Dimenzije kanala

pritisak

na trenje

Rlβ w

Rd ,

βw

d ili

f op,

ff,

Vf,

d ekv

l, m

a×b

Kada je proračun svih dionica glavnog smjera završen, vrijednosti Rl βsh + Z za njih se sumiraju i određuje se ukupni otpor.

otpor ventilacijske mreže P mreža = Σ(Rl βw + Z ).

Nakon izračuna glavnog smjera, jedna ili dvije grane su povezane. Ako sustav opslužuje nekoliko etaža, možete odabrati etažne grane na međukatovima za povezivanje. Ako sustav opslužuje jedan kat, povežite ogranke od glavnog koji nisu uključeni u glavni smjer (pogledajte primjer u paragrafu 4.3). Proračun povezanih dionica provodi se istim redoslijedom kao i za glavni pravac, te se bilježi u tablici u istom obliku. Povezivanje se smatra završenim ako iznos

gubitak tlaka Σ(Rl βsh + Z ) duž spojenih dionica odstupa od zbroja Σ(Rl βsh + Z ) duž paralelno povezanih dionica glavnog pravca za najviše 10%. Dijelovi duž glavnih i spojnih pravaca od mjesta njihovog grananja do krajnjih razdjelnika zraka smatraju se paralelno spojenim. Ako krug izgleda kao onaj prikazan na Sl. 12 (glavni smjer je označen debelom linijom), tada poravnanje pravca 2 zahtijeva da vrijednost Rl βsh + Z za dionicu 2 bude jednaka Rl βsh + Z za dionicu 1, dobivenu iz izračuna glavnog pravca, s točnost od 10%. Povezivanje se postiže izborom promjera okruglih ili presječnih dimenzija pravokutnih zračnih kanala u spojenim dionicama, a ako to nije moguće ugradnjom prigušnih ventila ili dijafragmi na grane.

Odabir ventilatora treba izvršiti prema katalozima proizvođača ili prema podacima. Tlak ventilatora jednak je zbroju gubitaka tlaka u ventilacijskoj mreži u glavnom smjeru, određenom u aerodinamičkom proračunu ventilacijskog sustava, i zbroju gubitaka tlaka u elementima ventilacijske jedinice ( zračni ventil, filter, grijač zraka, prigušivač itd.).

Riža. 12. Fragment sheme ventilacijskog sustava s izborom grane za povezivanje

Konačno, moguće je odabrati ventilator tek nakon akustičkog proračuna, kada se odluči o pitanju ugradnje prigušivača. Akustički proračun može se izvršiti tek nakon prethodnog odabira ventilatora, budući da su početni podaci za njega razine zvučne snage koju ventilator emitira u zračne kanale. Akustički proračun se provodi prema uputama poglavlja 12. Ako je potrebno, izračunajte i odredite veličinu prigušivača, zatim na kraju odaberite ventilator.

4.3. Primjer izračuna sustav opskrbe ventilacija

Razmatra se dovodni ventilacijski sustav za blagovaonicu. Primjena zračnih kanala i razdjelnika zraka na planu dana je u točki 3.1 u prvoj varijanti ( tipična shema za dvorane).

Dijagram sustava

1000x400 5 8310 m3/h

2772 m3/h2

Više detalja o metodologiji izračuna i potrebnim početnim podacima možete pronaći na,. Odgovarajuća terminologija dana je u .

IZJAVA O KMS SUSTAVU P1

lokalni otpor

924 m3/h

1. Koljeno okruglo 90o r /d =1

2. Tee u prolazu (pritisak)

fp / fc

Lo/Lc

fp / fc

Lo/Lc

1. Tee u prolazu (pritisak)

fp / fc

Lo/Lc

1. Tee u prolazu (pritisak)

fp / fc

Lo/Lc

1. Koljeno pravokutno 1000×400 90o 4 kom.

1. Osovina za dovod zraka s kišobranom

(prva bočna rupa)

1. Rešetka za dovod zraka

ISKAZ KMS SUSTAVA P1 (Grana br. 1)

lokalni otpor

1. Razdjelnik zraka PRM3 pri brzini protoka

924 m3/h

1. Koljeno okruglo 90o r /d =1

2. Ogranak (injekcija)

za / fc

Lo/Lc

DODATAK Karakteristike ventilacijskih rešetki i sjenila

I. Stambeni dijelovi, m2, dovodne i odsisne žaluzijske rešetke RS-VG i RS-G

Duljina, mm

Visina, mm

Koeficijent brzine m = 6,3, temperaturni koeficijent n = 5,1.

II. Karakteristike stropnih svjetiljki ST-KR i ST-KV

Ime

Dimenzije, mm

f činjenica, m 2

Dimenzionalno

Interijer

Plafon ST-KR

(krug)

Plafon ST-KV

(kvadrat)

Koeficijent brzine m = 2,5, koeficijent temperature n = 3.

REFERENCE

1. Samarin O.D. Izbor opreme za dovod zraka ventilacijske jedinice(klima uređaji) tip KCKP. Smjernice za izvođenje kolegija i diplomskih projekata za studente specijalnosti 270109 "Opskrba toplinom i plinom i ventilacija". – M.: MGSU, 2009. – 32 str.

2. Belova E.M. Centralni sustavi klimatizacija u zgradama. - M.: Euroclimate, 2006. - 640 str.

3. SNiP 41-01-2003 "Grijanje, ventilacija i klimatizacija". - M.: GUP TsPP, 2004.

4. Katalog opreme "Arktos".

5. sanitarni uređaji. dio 3. Ventilacija i klimatizacija. knjiga 2. / Ed. N. N. Pavlov i Yu. I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 416 str.

6. GOST 21.602-2003. Sustav projektne dokumentacije za građenje. Pravila za provedbu radne dokumentacije za grijanje, ventilaciju i klimatizaciju. - M.: GUP TsPP, 2004.

7. Samarin O.D. O režimu kretanja zraka u čeličnim zračnim kanalima.

// SOK, 2006, br. 7, str. 90-91 (prikaz, stručni).

8. Priručnik dizajnera. Interni sanitarni uređaji. dio 3. Ventilacija i klimatizacija. knjiga 1. / Ed. N. N. Pavlov i Yu. I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 320 str.

9. Kamenev P.N., Tertichnik E.I. Ventilacija. - M.: ASV, 2006. - 616 str.

10. Krupnov B.A. Terminologija za građevinsku termofiziku, grijanje, ventilaciju i klimatizaciju: smjernice za studente specijalnosti "Opskrba toplinom i plinom i ventilacija".

2017-08-15

UDK 697.9

Određivanje koeficijenata lokalnog otpora T-komada u ventilacijskim sustavima

O. D. Samarin, kandidat tehničkih znanosti, izvanredni profesor (NRU MGSU)

Razmatra se trenutna situacija s određivanjem vrijednosti koeficijenata lokalnog otpora (LRC) elemenata ventilacijskih mreža. aerodinamički proračun. Dana je analiza nekih suvremenih teorijskih i eksperimentalnih radova u razmatranom području, te su identificirani nedostaci postojeće referentne literature u pogledu pogodnosti korištenja njezinih podataka za izvođenje inženjerskih proračuna pomoću proračunskih tablica MS Excel. Glavni rezultati aproksimacije dostupnih tablica za CMS unificirane T-račve na grani na ispusu i usisu u sustavima ventilacije i klimatizacije prikazani su u obliku odgovarajućih inženjerskih formula. Daje se ocjena točnosti dobivenih ovisnosti i dopušteni raspon njihove primjenjivosti, te preporuke za njihovu primjenu u praksi masovnog projektiranja. Prezentacija je ilustrirana numeričkim i grafičkim primjerima.

Ključne riječi:koeficijent lokalnog otpora, T, grana, ispuštanje, usis.

UDK 697.9

Određivanje lokalnih koeficijenata otpora T-sklopova u ventilacijskim sustavima

O. D. Samarin, dr. sc., docent, Nacionalno istraživačko Moskovsko državno građevinsko sveučilište (NR MSUCE)

Sadašnje stanje sagledava se uz definiranje vrijednosti koeficijenata lokalnih otpora (CLR) elemenata ventilacijskih sustava pri njihovom aerodinamičkom proračunu. Dana je analiza nekih suvremenih teorijskih i eksperimentalnih radova u ovom području te su identificirani nedostaci u postojećoj referentnoj literaturi za upotrebljivost njezinih podataka za izvođenje inženjerskih proračuna korištenjem proračunskih tablica MS Excel. Glavni rezultati aproksimacije postojećih tablica CLR-u za uniformne T-kolice na grani injekcije i usis u sustavima ventilacije i klimatizacije prikazani su odgovarajućim inženjerskim formulama. Daje se procjena točnosti dobivenih ovisnosti i valjani raspon njihove primjenjivosti, te preporuke za njihovu primjenu u praksi masovnog projektiranja. Prikaz je ilustriran numeričkim i grafičkim primjerima.

ključne riječi:koeficijent lokalnog otpora, T, grana, injekcija, usis.

Pri kretanju zraka u zračnim kanalima i kanalima ventilacijskih i klimatizacijskih sustava (V i KV), osim gubitaka tlaka zbog trenja, značajnu ulogu imaju gubici na lokalnim otporima - oblikovani dijelovi zračnih kanala, razdjelnici zraka i mrežna oprema. .

Takvi su gubici proporcionalni dinamičkom tlaku R q = ρ v² / 2, gdje je ρ gustoća zraka, približno jednaka 1,2 kg / m³ na temperaturi od oko +20 ° C; v— njegova brzina [m/s], određena, u pravilu, u dijelu kanala iza otpora.

Koeficijenti proporcionalnosti ξ, koji se nazivaju koeficijenti lokalnog otpora (LRC), za raznih elemenata sustavi B i HF obično se određuju iz dostupnih tablica, posebno u iu nizu drugih izvora. Najveća poteškoća u ovom slučaju najčešće je traženje KMS-a za čvorove ili grane. Činjenica je da je u ovom slučaju potrebno uzeti u obzir vrstu T-račnice (za prolaz ili granu) i način kretanja zraka (prisilno ili usisno), kao i omjer protoka zraka u grani prema protoku u prtljažniku L´ o \u003d L o /L c i poprečnog presjeka prolaza na poprečni presjek debla F´ p \u003d F p / F s.

Za trojnike tijekom usisavanja također je potrebno uzeti u obzir omjer površine poprečnog presjeka grane i površine poprečnog presjeka debla F´ o \u003d F o / F s. U priručniku su relevantni podaci dati u tablici. 22.36-22.40. Međutim, prilikom izvođenja izračuna pomoću Excel proračunskih tablica, što je trenutno prilično uobičajeno zbog raširene uporabe raznih standardnih softver i pogodnost izvješćivanja o rezultatima izračuna, poželjno je imati analitičke formule za CMR, barem u najčešćim rasponima promjena u karakteristikama trojnika.

Osim toga, bilo bi uputno u obrazovnom procesu smanjiti tehnički rad studenata i prijenos glavnog opterećenja na razvoj konstruktivnih rješenja za sustave.

Slične formule dostupne su u tako prilično temeljnom izvoru, ali tamo su predstavljene u vrlo općenitom obliku, ne uzimajući u obzir značajke dizajna specifičnih elemenata postojećih ventilacijskih sustava, a također koriste značajan broj dodatnih parametara i zahtijevaju, u nekim slučajevima, pozivajući se na određene tablice. S druge strane, pojavljivanje u U zadnje vrijeme programi za automatizirani aerodinamički proračun sustava B i KV koriste neke algoritme za određivanje CMR-a, ali su oni u pravilu nepoznati korisniku te stoga mogu izazvati sumnju u njihovu valjanost i ispravnost.

Također, trenutno se pojavljuju neki radovi čiji autori nastavljaju istraživanja kako bi doradili izračun CMR-a ili proširili raspon parametara odgovarajućeg elementa sustava za koje će vrijediti dobiveni rezultati. Ove publikacije pojavljuju se i kod nas iu inozemstvu, iako općenito njihov broj nije prevelik, a temelje se uglavnom na numeričkom modeliranju turbulentnih strujanja pomoću računala ili na izravnim eksperimentalnim istraživanjima. Međutim, podatke koje su dobili autori, u pravilu, teško je koristiti u praksi masovnog projektiranja, budući da još nisu predstavljeni u inženjerskom obliku.

S tim u vezi, čini se prikladnim analizirati podatke sadržane u tablicama i na njihovoj osnovi dobiti aproksimacijske ovisnosti koje bi imale najjednostavniji i najprikladniji oblik za inženjersku praksu, a istovremeno adekvatno odražavale prirodu postojećih ovisnosti za CMR majice. Za njihove najčešće varijante - T-kolice u prolazu (objedinjeni čvorovi grana) ovaj je problem riješio autor u radu. U isto vrijeme, teže je pronaći analitičke odnose za tees na grani, budući da same ovisnosti ovdje izgledaju kompliciranije. Opći obrazac aproksimacijske formule, kao i uvijek u takvim slučajevima, dobiva se na temelju položaja izračunatih točaka na korelacijskom polju, a odgovarajući koeficijenti odabiru se metodom najmanjih kvadrata kako bi se minimiziralo odstupanje konstruiranog grafa pomoću programa Excel. Zatim za neke od najčešće korištenih raspona F p / F s, F o / F s i L o / L s mogu se dobiti izrazi:

na L´ o= 0,20-0,75 i F´ o\u003d 0,40-0,65 - za tees tijekom ubrizgavanja (opskrba);

na L´ o = 0,2-0,7, F´ o= 0,3-0,5 i F´ n\u003d 0,6-0,8 - za tees s usisavanjem (ispuh).

Točnost ovisnosti (1) i (2) prikazana je na sl. 1 i 2, gdje su prikazani rezultati obrade tablice. 22.36 i 22.37 za KMS unificirane T-kolice (čvorove grana) na grani kružnog presjeka tijekom usisavanja. U slučaju pravokutnog presjeka, rezultati će se neznatno razlikovati.

Može se primijetiti da je razlika ovdje veća nego za tees po prolazu, te u prosjeku iznosi 10-15%, ponekad čak i do 20%, ali za inženjerske izračune to može biti prihvatljivo, posebno uzimajući u obzir očitu početnu pogrešku sadržanu u tablice, te istovremeno pojednostavljenje izračuna pri korištenju Excela. Istodobno, dobiveni odnosi ne zahtijevaju nikakve druge početne podatke, osim onih koji su već dostupni u tablici aerodinamičkog proračuna. Dapače, mora eksplicitno naznačiti i protok zraka i presjeke u trenutnom i susjednom presjeku, koji su uključeni u navedene formule. Prije svega, ovo pojednostavljuje izračune pri korištenju Excel proračunskih tablica. U isto vrijeme Sl. 1 i 2 omogućuju provjeru da pronađene analitičke ovisnosti sasvim adekvatno odražavaju prirodu utjecaja svih glavnih čimbenika na CMR trojnika i fizičku prirodu procesa koji se u njima odvijaju tijekom kretanja protoka zraka.

Istovremeno, formule dane u ovom radu vrlo su jednostavne, jasne i lako dostupne za inženjerske proračune, posebice u Excelu, kao iu obrazovnom procesu. Njihova uporaba omogućuje odustajanje od interpolacije tablica uz zadržavanje točnosti potrebne za inženjerske izračune i izravno izračunavanje koeficijenata lokalnog otpora T-ceva na grani u vrlo širokom rasponu omjera presjeka i protoka zraka u deblu i grane.

To je sasvim dovoljno za projektiranje sustava ventilacije i klimatizacije u većini stambenih i javnih zgrada.

  1. Priručnik dizajnera. Unutarnji sanitarni uređaji. Dio 3. Ventilacija i klimatizacija. Knjiga. 2 / ur. N.N. Pavlov i Yu.I. Schiller. - M.: Stroyizdat, 1992. 416 str.
  2. Idelchik I.E. Priručnik o hidrauličkom otporu / Ed. M.O. Steinberg. - Ed. 3. - M.: Mašinostroenie, 1992. 672 str.
  3. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Batalova A.V. Za određivanje koeficijenata lokalnih otpora ometajućih elemenata sustavi cjevovoda// Vijesti sveučilišta: Građevinarstvo, 2012. br. 9. str 108–112.
  4. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Varsegova E.V. Za proračun gubitaka tlaka u lokalnim otporima: Soobshch. 1 // Vijesti visokih učilišta: Građevinarstvo, 2016. br. 4. str. 66–73.
  5. Averkova O.A. Eksperimentalno istraživanje odvojenih strujanja na ulazu u usisne otvore // Vestnik BSTU im. V G. Šuhov, 2012. br.1. str 158–160.
  6. Kamel A.H., Shaqlaih A.S. Gubici tlaka uslijed trenja tekućina koje teku u kružnim cjevovodima: pregled. SPE bušenje i završetak. 2015. Vol. 30. br. 2.Str. 129–140 (prikaz, stručni).
  7. Gabrielaitiene I. Numerička simulacija sustava daljinskog grijanja s naglaskom na prijelazno temperaturno ponašanje. Proc. 8. međunarodne konferencije “Inženjerstvo okoliša”. Vilnius. Izdavači VGTU. 2011 Vol. 2.Str. 747–754 (prikaz, ostalo).
  8. Horikiri K., Yao Y., Yao J. Modeliranje konjugiranog protoka i prijenosa topline u ventiliranoj prostoriji za procjenu toplinske udobnosti u zatvorenom prostoru. Zgrada i okoliš. 2014. br. 77.Str. 135–147 (prikaz, stručni).
  9. Samarin O.D. Proračun lokalnih otpora u ventilacijskim sustavima zgrada // Journal of S.O.K., 2012. Br. 2. str 68–70.

Obračun opskrbe i ispušni sustavi zračnih kanala svodi se na određivanje dimenzija poprečnog presjeka kanala, njihovog otpora kretanju zraka i povezivanja tlaka u paralelnim spojevima. Proračun gubitaka tlaka treba provesti metodom specifičnih gubitaka tlaka trenjem.

Metoda izračuna:

      Izrađuje se aksonometrijski dijagram ventilacijskog sustava, sustav se dijeli na dijelove, na kojima se ucrtavaju duljina i protok. Shema dizajna prikazana je na slici 1.

      Odabire se glavni (glavni) smjer, koji je najduži lanac uzastopno smještenih dionica.

3. Dionice autoceste su numerirane, počevši od dionice s najmanjim protokom.

4. Određuju se dimenzije poprečnog presjeka zračnih kanala na izračunatim dionicama glavnog. Određujemo površinu poprečnog presjeka, m 2:

F p \u003d L p / 3600 V str ,

gdje je L p procijenjeni protok zraka u prostoru, m 3 / h;

Prema pronađenim vrijednostima F p ] uzimaju se dimenzije zračnih kanala, tj. je F f.

5. Određuje se stvarna brzina V f, m/s:

V f = L p / F f,

gdje je L p procijenjeni protok zraka u prostoru, m 3 / h;

F f - stvarna površina poprečnog presjeka kanala, m 2.

Ekvivalentni promjer određujemo formulom:

d equiv = 2 α b/(α+b) ,

gdje su α i b poprečne dimenzije kanala, m.

6. Vrijednosti d eq i V f koriste se za određivanje vrijednosti specifičnih gubitaka tlaka trenja R.

Gubitak tlaka zbog trenja u izračunatom presjeku bit će

P t \u003d R l β w,

gdje je R specifični gubitak tlaka trenja, Pa/m;

l je duljina presjeka kanala, m;

β w je koeficijent hrapavosti.

7. Određeni su koeficijenti lokalnih otpora i izračunati gubici tlaka u lokalnim otporima u presjeku:

z = ∑ζ P d,

gdje je P d - dinamički tlak:

Pd \u003d ρV f 2 / 2,

gdje je ρ gustoća zraka, kg/m3;

V f - stvarna brzina zraka u području, m / s;

∑ζ - zbroj CMR na mjestu,

8. Ukupni gubici izračunati su po dionicama:

ΔR = R l β w + z,

l je duljina dionice, m;

z - gubitak tlaka u lokalnim otporima u presjeku, Pa.

9. Gubici tlaka u sustavu određuju se:

ΔR p = ∑(R l β w + z),

gdje je R specifični gubitak tlaka trenja, Pa/m;

l je duljina dionice, m;

β w je koeficijent hrapavosti;

z - gubitak tlaka u lokalnim otporima u području, Pa.

10. Grane se povezuju. Povezivanje se vrši počevši od najdužih grana. Slično je proračunu glavnog pravca. Otpori u svim paralelnim dijelovima moraju biti jednaki: odstupanje nije veće od 10%:

gdje su Δr 1 i Δr 2 gubici u granama s većim i manjim gubicima tlaka, Pa. Ako odstupanje premašuje navedenu vrijednost, postavlja se prigušni ventil.

Slika 1 - Proračunska shema opskrbnog sustava P1.

Redoslijed proračuna opskrbnog sustava P1

Parcela 1-2, 12-13, 14-15,2-2',3-3',4-4',5-5',6-6',13-13',15-15',16- 16':

Parcela 2 -3, 7-13, 15-16:

Parcela 3-4, 8-16:

Dijagram 4-5:

Dijagram 5-6:

Dijagram 6-7:

Dijagram 7-8:

Dijagram 8-9:

lokalni otpor

Zaplet 1-2:

a) na izlazu: ξ = 1,4

b) zavoj 90°: ξ = 0,17

c) tee za ravni prolaz:

Parcela 2-2’:

a) grana tee

Radnja 2-3:

a) zavoj 90°: ξ = 0,17

b) tee za ravni prolaz:

ξ = 0,25

Parcela 3-3':

a) grana tee

Dijagram 3-4:

a) zavoj 90°: ξ = 0,17

b) tee za ravni prolaz:

Parcela 4-4':

a) grana tee

Dijagram 4-5:

a) T-komada za ravni prolaz:

Parcela 5-5':

a) grana tee

Dijagram 5-6:

a) zavoj 90°: ξ = 0,17

b) tee za ravni prolaz:

Parcela 6-6':

a) grana tee

Dijagram 6-7:

a) T-komada za ravni prolaz:

ξ = 0,15

Dijagram 7-8:

a) T-komada za ravni prolaz:

ξ = 0,25

Dijagram 8-9:

a) 2 zavoja 90°: ξ = 0,17

b) tee za ravni prolaz:

Dijagram 10-11:

a) zavoj 90°: ξ = 0,17

b) na izlazu: ξ = 1,4

Dijagram 12-13:

a) na izlazu: ξ = 1,4

b) zavoj 90°: ξ = 0,17

c) tee za ravni prolaz:

Parcela 13-13'

a) grana tee

Dijagram 7-13:

a) zavoj 90°: ξ = 0,17

b) tee za ravni prolaz:

ξ = 0,25

c) grana tee:

ξ = 0,8

Parcela 14-15:

a) na izlazu: ξ = 1,4

b) zavoj 90°: ξ = 0,17

c) tee za ravni prolaz:

Parcela 15-15':

a) grana tee

Parcela 15-16:

a) 2 zavoja 90°: ξ = 0,17

b) tee za ravni prolaz:

ξ = 0,25

Parcela 16-16':

a) grana tee

Parcela 8-16:

a) T-komada za ravni prolaz:

ξ = 0,25

b) grana tee:

Aerodinamički proračun opskrbnog sustava P1

Potrošnja, L, m³/h

duljina, l, m

Dimenzije kanala

Brzina zraka V, m/s

Gubici po 1 m duljine R, Pa

Coeff. hrapavost m

Gubitak trenja Rlm, Pa

CMR zbroj, Σξ

Dinamički tlak Rd, Pa

Gubici lokalnog otpora, Z

Gubitak tlaka u presjeku, ΔR, Pa

Površina presjeka F, m²

Ekvivalentni promjer

Izvršimo diskrepanciju opskrbnog sustava P1, koja ne smije biti veća od 10%.

Budući da odstupanje prelazi dopuštenih 10%, potrebno je ugraditi dijafragmu.

Instaliram dijafragmu u području 7-13, V = 8,1 m / s, P C = 20,58 Pa

Stoga, za zračni kanal promjera 450, ugrađujem dijafragmu promjera 309.


dr.sc. S. B. Gorunovich, PTO inženjer, Ust-Ilimskaya CHPP, podružnica OAO Irkutskenergo, Ust-Ilimsk, Irkutska regija.


Izjava pitanja

Poznato je da su mnoga poduzeća koja su u nedavnoj prošlosti imala rezerve topline i električna energija, nije se dovoljno vodilo računa o njegovim gubicima tijekom transporta. Na primjer, u projekt su u pravilu bile uključene razne crpke s velikom marginom snage, gubici tlaka u cjevovodima nadoknađeni su povećanjem opskrbe. Glavni parovodi projektirani su s skakačima i dugim vodovima, omogućujući, ako je potrebno, prijenos viška pare na susjedne turbinske jedinice. Tijekom rekonstrukcije i popravka prijenosnih mreža prednost je dana svestranosti shema, što je dovelo do dodatnih veza (fazonskih komada) i skakača, ugradnje dodatnih T-ceva i, kao rezultat toga, do dodatnih lokalnih gubitaka ukupnog tlaka. . Istodobno je poznato da kod dugih cjevovoda pri značajnim srednjim brzinama lokalni gubici ukupnog tlaka (lokalni otpori) mogu dovesti do značajnih gubitaka u troškovima za potrošače.

Trenutačno, zahtjevi učinkovitosti, uštede energije, potpune optimizacije proizvodnje tjeraju nas da ponovno pogledamo mnoga pitanja i aspekte projektiranja, rekonstrukcije i rada cjevovoda i parovoda, stoga, uzimajući u obzir lokalne otpore u T-jevima, rašljama i armature u hidrauličkom proračunu cjevovoda postaje hitan zadatak.

Svrha ovog rada je opisati najčešće korištene spojnice i spojnice u energetskim poduzećima, razmjenu iskustava u području načina smanjenja koeficijenata lokalnog otpora i metode za komparativnu procjenu učinkovitosti takvih mjera.

Za procjenu lokalnog otpora u modernim hidrauličkim proračunima, oni rade s bezdimenzionalnim koeficijentom hidrauličkog otpora, koji je vrlo zgodne teme da u dinamički sličnim strujanjima, kod kojih se promatra geometrijska sličnost presjeka i jednakost Reynoldsovih brojeva, ima istu vrijednost, neovisno o vrsti tekućine (plina), kao i o brzini strujanja i poprečnim dimenzijama izračunati presjeci .

Koeficijent hidrauličkog otpora je omjer ukupne izgubljene energije (snage) u određenom presjeku prema kinetičkoj energiji (snazi) u prihvaćenom presjeku ili omjer ukupnog izgubljenog tlaka u istom presjeku prema dinamičkom tlaku u prihvaćenom presjeku. odjeljak:



gdje je  p total - izgubljeni (u ovom području) ukupni tlak; p je gustoća tekućine (plina); w, - brzina u i-tom dijelu.

Vrijednost koeficijenta otpora ovisi o tome koja je projektirana brzina i prema tome na koju se dionicu smanjuje.


Ispušni i dovodni T-cevi

Poznato je da znatan dio lokalni gubici u razgranatim cjevovodima su lokalni otpori u tees. Kao objekt koji je lokalni otpor, T je karakteriziran kutom grananja a i omjerom površina poprečnog presjeka grana (bočnih i ravnih) F b / F q, Fh / Fq i F B / Fn. U tee se mogu mijenjati brzine protoka Q b /Q q, Q n /Q c i, sukladno tome, omjeri brzina w B /w Q, w n /w Q. T-račve se mogu ugraditi i u usisne dijelove (ispušni T-račve) i u ispusne sekcije (dovodne T-račve) u slučaju odvajanja protoka (Sl. 1).



Koeficijenti otpora ispušnih T-ceva ovise o gore navedenim parametrima, a ulaznih T-ceva uobičajenog oblika - praktički samo o kutu grananja i omjeru brzina w n /w Q odnosno w n /w Q.

Koeficijenti otpora konvencionalno oblikovanih ispušnih čepova (bez zaobljenja i širenja ili sužavanja bočne grane ili ravnog hoda) mogu se izračunati pomoću sljedećih formula.

Otpor u bočnoj grani (u dijelu B):

gdje Q B \u003d F B w B, Q q \u003d F q w q - volumetrijske brzine protoka u odjeljku B, odnosno C.

Za tip F n = F c tees i za sve a, vrijednosti A dane su u tablici. 1.



Kada se omjer Q b /Q q promijeni od 0 do 1, koeficijent otpora varira od -0,9 do 1,1 (F q =F b , a=90 O). Negativne vrijednosti objašnjavaju se usisnim djelovanjem u vodu pri malom Q B .


Iz strukture formule (1) proizlazi da će koeficijent otpora brzo rasti sa smanjenjem površine poprečnog presjeka mlaznice (s povećanjem F c / F b). Na primjer, kada je Q b /Q c =1, F q/F b =2, a=90 O, koeficijent je 2,75.

Očito je da se smanjenje otpora može postići smanjenjem kuta bočne grane (prigušnice). Na primjer, kada je F c =F b , α=45 O, kada se omjer Q b /Q c promijeni od 0 do 1, koeficijent se mijenja u rasponu od -0,9 do 0,322, tj. njegove pozitivne vrijednosti smanjuju se gotovo 3 puta.

Otpor u prednjem prolazu treba odrediti formulom:

Za Fn=F c tip T-račve, K P vrijednosti dane su u tablici. 2.

Lako je provjeriti da je raspon promjene koeficijenta otpora u prolazu naprijed

de pri promjeni omjera Q b /Q c od 0 do 1 je u rasponu od 0 do 0,6 (F c =F b , α=90 O).

Smanjenje kuta bočne grane (prigušnice) također dovodi do značajnog smanjenja otpora. Na primjer, kada je F c =F b , α =45 O, kada se omjer Q b /Q c promijeni od 0 do 1, koeficijent se mijenja u rasponu od 0 do -0,414, tj. s povećanjem Q B, pojavljuje se "usis" u izravnom prolazu, dodatno smanjujući otpor. Treba napomenuti da ovisnost (2) ima izražen maksimum, tj. najveća vrijednost koeficijenta otpora pada na vrijednost Q b /Q c =0,41 i iznosi 0,244 (pri F c =F b , α =45 O).

Koeficijenti otpora dovodnih T-ceva normalnog oblika u turbulentnom strujanju mogu se izračunati pomoću formula.

Otpor bočne grane:

gdje je K B - omjer kompresije protoka.

Za tip Fn = F c tees, vrijednosti A 1 dane su u tablici. 3, K B =0.



Ako uzmemo F c \u003d F b , a \u003d 90 O, tada kada se omjer Q b / Q c promijeni s 0 na 1, dobivamo vrijednosti koeficijenata u rasponu od 1 do 1,2.

Treba napomenuti da izvor daje druge podatke za koeficijent A 1 . Prema podacima, A 1 =1 treba uzeti na w B /w c<0,8 и А 1 =0,9 при w B /w c >0.8. Ako koristimo podatke iz , tada kada se omjer Q B /Q C promijeni od 0 do 1, dobivamo vrijednosti koeficijenata u rasponu od 1 do 1,8 (F c =F b). Općenito, dobit ćemo malo više visoke vrijednosti za koeficijente otpora u svim rasponima.

Odlučujući utjecaj na rast koeficijenta otpora, kao iu formuli (1), ima površina presjeka B (fiting) - s povećanjem F g /F b, koeficijent otpora brzo raste.

Otpor u ravnom prolazu za opskrbne T-ceve tipa Fn=Fc unutar

Vrijednosti t P navedene su u tablici. 4.



Kada se omjer Q B /Qc(3) promijeni od 0 do 1 (Fc=F B, α=90 O), dobivamo vrijednosti koeficijenata u rasponu od 0 do 0,3.

Otpor konvencionalno oblikovanih T-račva također se može značajno smanjiti zaobljavanjem spoja bočne grane s gotovim crijevom. U ovom slučaju, za ispušne teeve, kut rotacije protoka treba biti zaokružen (R 1 na slici 16). Za ulazne T-račve, zaokruživanje treba također biti učinjeno na razdjelnom rubu (R 2 na slici 16); čini protok stabilnijim i smanjuje mogućnost da se otrgne od tog ruba.

U praksi je zaokruživanje rubova konjugacije generatriksa bočne grane i glavnog cjevovoda dovoljno kada je R / D (3 = 0,2-0,3.

Gore navedene formule za izračun koeficijenata otpora T-račve i odgovarajući tablični podaci odnose se na pažljivo izrađene (tokarene) T-račve. Proizvodni nedostaci u T-cevima nastali tijekom njihove proizvodnje ("kvarovi" bočne grane i "preklapanje" njezinog dijela netočnim rezom zida u ravnom dijelu - glavni cjevovod) postaju izvor naglog povećanja hidrauličkog otpora. U praksi se to događa s nekvalitetnim spajanjem u glavni cjevovod armature, što se događa prilično često, jer. "tvorničke" majice su relativno skupe.

Postupno širenje (difuzor) bočne grane učinkovito smanjuje otpor ispušnih i dovodnih T-ceva. Kombinacija zaobljenja, skošenja i proširenja bočne grane dodatno smanjuje otpor t-račve. Koeficijenti otpora poboljšanih T-ceva mogu se odrediti iz formula i dijagrama danih u izvoru. T-račve s bočnim granama u obliku glatkih zavoja također imaju najmanji otpor, a gdje je to praktično moguće, treba koristiti T-račve s malim kutovima grananja (do 60 °).

U turbulentnom strujanju (Re>4.10 3) koeficijenti otpora T-ceva malo ovise o Reynoldsovim brojevima. Tijekom prijelaza iz turbulentnog u laminarni, dolazi do naglog povećanja koeficijenta otpora bočne grane kako u ispušnim tako iu ulaznim T-komadama (oko 2-3 puta).

U proračunima je važno uzeti u obzir u kojem se dijelu svodi na prosječnu brzinu. Postoji poveznica u izvoru o tome prije svake formule. Izvori daju opću formulu koja označava stopu smanjenja s odgovarajućim indeksom.


Simetrična majica kod spajanja i razdvajanja

Koeficijent otpora svake grane simetričnog T-ca na ušću (Sl. 2a), može se izračunati formulom:



Kada se omjer Q b / Q c promijeni od 0 do 0,5, koeficijent se mijenja u rasponu od 2 do 1,25, a zatim s povećanjem Q b / Q c od 0,5 do 1, koeficijent dobiva vrijednosti od 1,25 do 2 (za slučaj F c =F b). Očito je da ovisnost (5) ima oblik obrnute parabole s minimumom u točki Q b /Q c =0,5.



Koeficijent otpora simetričnog T-ca (slika 2a) koji se nalazi u dijelu za ubrizgavanje (odvajanje) također se može izračunati pomoću formule:



gdje je K 1 \u003d 0,3 - za zavarene tees.

Kada se omjer w B /w c promijeni od 0 do 1, koeficijent se mijenja u rasponu od 1 do 1,3 (F c =F b).

Analizirajući strukturu formula (5, 6) (kao i (1) i (3)), može se vidjeti da smanjenje presjeka (promjera) bočnih grana (presjeci B) negativno utječe na otpornost majica.

Otpor protoka može se smanjiti za faktor 2-3 kada se koriste T-vilice (Sl. 26, 2c).

Koeficijent otpora T-vilice tijekom odvajanja toka (slika 2b) može se izračunati po formulama:



Kada se omjer Q 2 /Q 1 promijeni od 0 do 1, koeficijent se mijenja u rasponu od 0,32 do 0,6.

Koeficijent otpora T-vilice pri spajanju (slika 2b) može se izračunati po formulama:



Kada se omjer Q 2 /Q 1 promijeni od 0 do 1, koeficijent se mijenja u rasponu od 0,33 do -0,4.

Simetrična T-komada se može napraviti s glatkim zavojima (slika 2c), tada se njezin otpor može dodatno smanjiti.


Proizvodnja. Standardi

Industrijski energetski standardi propisuju cjevovode termoelektrana niski pritisak(pri radnom tlaku P rad.<22 кгс/см 2 и температуре среды t<425 О С) использовать тройники сварные по ОСТ34-42-762

OST34-42-765-85. Za veće parametre okoliša (P rad b.<40 кгс/см 2) изготавливают тройники из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей: штампованные по ОСТ108.720.01, ОСТ108.720.02-82; сварные по ОСТ108.104.01 - ОСТ108.104.03-82; с обжатием (с вытянутой горловиной) по ОСТ108.104.04, ОСТ108.104.05-82. Из хромомолибденованадиевых сталей изготавливают тройники: штампованные по ОСТ108.720.05, ОСТ108.720.06-82; сварные по ОСТ108.104.10 - ОСТ108.104.12-82; с обжатием (с вытянутой горловиной) по ОСТ108.104.13 - ОСТ108.104.15-82 для паропроводов высокого давления (с параметрами Р раб. до 255 кгс/см 2 и температурой t до 560 О С). Существуют соответствующие нормативы и для штуцеров.

Dizajn T-ceva proizvedenih prema postojećim (gore) standardima daleko je od uvijek optimalnog u pogledu hidrauličkih gubitaka. Smanjenju koeficijenta lokalnog otpora pridonosi samo oblik žigosanih čepova s ​​izduženim vratom, gdje je radijus zaobljenja osiguran u bočnoj grani prema vrsti prikazanoj na sl. 1b i sl. 3c, kao i s krajnjom kompresijom, kada je promjer glavnog cjevovoda nešto manji od promjera T-račnice (kao što je prikazano na slici 3b). Račvaste majice su očito izrađene po narudžbi prema "tvorničkim" standardima. U RD 10-249-98 postoji odlomak posvećen proračunu čvrstoće T-vilica i okova.

Pri projektiranju i rekonstrukciji mreža važno je uzeti u obzir smjer kretanja medija i moguće raspone protoka u T-vodama. Ako je smjer transportiranog medija jasno definiran, preporučljivo je koristiti kose spojnice (bočne grane) i račvaste T-račve. Međutim, ostaje problem značajnih hidrauličkih gubitaka u slučaju univerzalnog T-ca, koji kombinira svojstva dovoda i ispuha, u kojem su i spajanje i odvajanje protoka mogući u načinima rada povezanim sa značajnom promjenom protoka. Gore navedene kvalitete tipične su, na primjer, za sklopne čvorove cjevovoda napojne vode ili glavnih parovoda u termoelektranama s "skakačima".

Istodobno, treba uzeti u obzir da za cjevovode za paru i toplu vodu, dizajn i geometrijske dimenzije zavarenih cijevi za cijevi, kao i fitinga (cijevi, ogranaka) zavarenih na ravnim dijelovima cjevovoda, moraju ispunjavati zahtjeve industrijskih standarda, normi i specifikacija. Drugim riječima, za kritične cjevovode potrebno je od certificiranih proizvođača naručiti T-račve izrađene prema specifikacijama. U praksi, s obzirom na relativno visoku cijenu "tvorničkih" T-račva, spojne spojnice često izvode lokalni izvođači prema industrijskim ili tvorničkim standardima.

Općenito, konačna odluka o metodi povezivanja trebala bi se donijeti nakon komparativne studije izvedivosti. Ako se donese odluka da se spajanje izvede "sami", inženjersko osoblje treba pripremiti predložak prigušnice, izračunati čvrstoću (ako je potrebno), kontrolirati kvalitetu vezivanja (izbjeći "kvarove" prigušnicu i "preklopiti" njen dio s nepravilnim zidom izrezanim u ravnom dijelu) . Preporučljivo je napraviti unutarnji spoj između metala fitinga i glavnog cjevovoda sa zaobljenjem (slika 3c).

Postoji niz dizajnerskih rješenja za smanjenje hidrauličkog otpora u standardnim T-račvama i sklopovima vodova. Jedan od najjednostavnijih je povećati veličinu samih T-smjernica kako bi se smanjile relativne brzine medija u njima (sl. 3a, 3b). Istodobno, tees moraju biti upotpunjeni prijelazima, čiji je kut širenja (sužavanja) također preporučljivo odabrati iz niza hidraulički optimalnih. Kao univerzalna T-račva sa smanjenim hidrauličkim gubicima može se koristiti i račvasta T-račva s premosnikom (slika 3d). Korištenje T-vilica za sklopne čvorove autocesta također će malo zakomplicirati dizajn čvora, ali će imati pozitivan učinak na hidrauličke gubitke (sl. 3e, 3f).

Važno je napomenuti da s relativno bliskim položajem lokalnih (L=(10-20)d) otpora različitih vrsta dolazi do pojave interferencije lokalnih otpora. Prema nekim istraživačima, maksimalnom konvergencijom lokalnih otpora moguće je postići smanjenje njihovog zbroja, dok na određenoj udaljenosti (L = (5-7) d) ukupni otpor ima maksimum (3-7 % veći od jednostavnog zbroja). Učinak redukcije mogao bi biti od interesa za velike proizvođače spremne za proizvodnju i isporuku sklopnih jedinica sa smanjenim lokalnim otporima, ali za postizanje dobrog rezultata potrebno je primijenjeno laboratorijsko istraživanje.


Studija izvodljivosti

Pri donošenju konstruktivne odluke važno je obratiti pažnju na ekonomsku stranu problema. Kao što je gore spomenuto, "tvornički" T-račvasti konvencionalnog dizajna, a još više izrađeni po narudžbi (hidraulički optimalni), koštat će znatno više od priključka. Istodobno, važno je grubo procijeniti prednosti u slučaju smanjenja hidrauličkih gubitaka u novoj t-tee i njenom razdoblju povrata.

Poznato je da se gubici tlaka u cjevovodima stanica s normalnim protokom medija (za Re>2,10 5) mogu procijeniti sljedećom formulom:

gdje je p - gubitak tlaka, kgf / cm 2; w je brzina medija, m/s; L - raspoređena duljina cjevovoda, m; g - ubrzanje slobodnog pada, m/s 2 ; d - projektirani promjer cjevovoda, m; k - koeficijent otpora trenja; ∑ἐ m je zbroj lokalnih koeficijenata otpora; v - specifični volumen medija, m 3 / kg

Ovisnost (7) obično se naziva hidraulička karakteristika cjevovoda.

Ako uzmemo u obzir ovisnost: w=10Gv/9nd 2 , gdje je G potrošnja, t/h.

Tada se (7) može predstaviti kao:


Ako je moguće smanjiti lokalni otpor (trojnica, fiting, sklopna jedinica), tada se, očito, formula (9) može predstaviti kao:

Ovdje je ∑ἐ m razlika između lokalnih koeficijenata otpora starih i novih čvorova.

Pretpostavimo da hidraulički sustav "pumpa - cjevovod" radi u nominalnom načinu (ili u načinu rada blizu nominalnog). Zatim:

gdje je P n - nazivni tlak (prema karakteristici protoka crpke / kotla), kgf / cm 2; G h - nazivni protok (prema karakteristici protoka crpke / kotla), t / h.

Ako pretpostavimo da će nakon zamjene starih otpora sustav "pumpa-cjevovod" ostati u funkciji («R n), tada iz (10), koristeći (12), možemo odrediti novu brzinu protoka (nakon smanjenja otpora ):

Rad sustava "pumpa-cjevovod", promjena njegovih karakteristika može se vizualizirati na Sl. 4.



Očito je G 1 >G M . Ako je riječ o glavnom parovodu koji vodi paru od kotla do turbine, tada se razlikom protoka LG=G 1 -G n može odrediti dobitak u količini topline (od odabira turbina) i/ili u količini proizvedene električne energije prema radnim karakteristikama te turbine.

Uspoređujući trošak novog čvora i količinu topline (električne energije), možete grubo procijeniti isplativost njegove instalacije.


Primjer izračuna

Na primjer, potrebno je procijeniti isplativost zamjene jednakog T-ca glavnog parovoda na ušću protoka (Sl. 2a) s račvastim T-komadom s kratkospojnikom tipa prikazanog na sl. 3g. Potrošač pare - toplotna turbina PO TMZ tip T-100/120-130. Para ulazi kroz jednu liniju parnog cjevovoda (kroz T-račvu, odjeljci B, C).

Imamo sljedeće početne podatke:

■ projektni promjer parovoda d=0,287 m;

■ nazivni protok pare G h =Q(3=Q^420 t/h;

■ nazivni tlak kotla R n =140 kgf/cm 2 ;

■ specifični volumen pare (pri P ra b=140 kgf/cm 2 , t=560 o C) n=0,026 m 3 /kg.

Izračunavamo koeficijent otpora standardne tee na ušću protoka (slika 2a) pomoću formule (5) - ^ SB1 = 2.

Za izračun koeficijenta otpora T-vilice s skakačem pretpostavite:


■ podjela protoka u granama odvija se u omjeru Q b /Q c «0,5;

■ ukupni koeficijent otpora jednak je zbroju otpora ulaznog T-račva (s izlazom od 45 O, vidi sl. 1a) i račvastog T-račva na ušću (Sl. 2b), tj. smetnje se zanemaruju.


Koristimo formule (11, 13) i dobivamo očekivano povećanje potrošnje za  G=G 1 -G n = 0,789 t/h.

Prema režimskom dijagramu turbine T-100/120-130, protok od 420 t/h može odgovarati električnom opterećenju od 100 MW i toplinskom opterećenju od 400 GJ/h. Odnos između protoka i električnog opterećenja je blizu izravno proporcionalan.

Dobitak u električnom opterećenju može biti: P e \u003d 100AG / Q n \u003d 0,188 MW.

Dobitak toplinskog opterećenja može biti: T e \u003d 400AG / 4,19Q n \u003d 0,179 Gcal / h.

Cijene proizvoda izrađenih od krom-molibden-vanadijevih čelika (za T-vilice 377x50) mogu varirati od 200 do 600 tisuća rubalja, stoga se o razdoblju povrata može procijeniti tek nakon temeljitog istraživanja tržišta u vrijeme donošenja odluke.


1. Ovaj članak opisuje razne vrste T-komada i spojnih dijelova, daje kratak opis T-komada koji se koriste u cjevovodima elektrana. Dane su formule za određivanje koeficijenata hidrauličkog otpora, prikazani su načini i načini njihova smanjenja.

2. Predloženi su perspektivni dizajni T-vilica, rasklopne jedinice za glavne cjevovode sa smanjenim koeficijentima lokalnog otpora.

3. Dane su formule, primjer, te je prikazana svrsishodnost tehničko-ekonomske analize pri izboru ili zamjeni trojnika, pri rekonstrukciji sklopnih jedinica.


Književnost

1. Idelchik I.E. Priručnik o hidrauličkom otporu. M.: Mašinostrojenje, 1992.

2. Nikitina I.K. Priručnik o cjevovodima termoelektrana. Moskva: Energoatomizdat, 1983.

3. Priručnik za proračune hidrauličkih i ventilacijskih sustava / Ed. KAO. Jurijev. S.-Pb.: ANO NPO "Svijet i obitelj", 2001.

4. Rabinovich E.Z. Hidraulika. Moskva: Nedra, 1978.

5. Benenson E.I., Ioffe L.S. Kogeneracijske parne turbine / Ed. D.P. Stariji. M: Energoizdat, 1986.