Koefisien tabel ventilasi resistensi lokal. Bagaimana menemukan koefisien resistensi dari panggangan ventilasi

Tujuan

Persyaratan dasar
Kebisingan min. kehilangan kepala
saluran utama saluran utama Ranting
anak sungai Tudung anak sungai Tudung
Ruang hidup 3 5 4 3 3
Hotel 5 7.5 6.5 6 5
Institusi 6 8 6.5 6 5
Restoran 7 9 7 7 6
Toko-toko 8 9 7 7 6

Berdasarkan nilai-nilai ini, parameter linier saluran udara harus dihitung.

Algoritma untuk menghitung kehilangan tekanan udara

Perhitungan harus dimulai dengan menyusun diagram sistem ventilasi dengan indikasi wajib lokasi spasial saluran udara, panjang setiap bagian, kisi-kisi ventilasi, peralatan tambahan untuk pemurnian udara, perlengkapan teknis dan kipas. Kerugian ditentukan terlebih dahulu untuk setiap baris individu, dan kemudian dijumlahkan. Untuk bagian teknologi yang terpisah, kerugian ditentukan dengan menggunakan rumus P = L × R + Z, di mana P adalah kerugian tekanan udara pada bagian yang dihitung, R - kerugian pada meteran lari bagian, L - panjang total saluran udara di bagian, Z - kerugian pada perlengkapan tambahan sistem ventilasi.

Untuk menghitung kehilangan tekanan dalam saluran melingkar, rumus Ptr digunakan. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X adalah tabel koefisien gesekan udara, tergantung pada bahan pembuatan saluran, L adalah panjang bagian yang dihitung, d adalah diameter saluran, V adalah laju aliran udara yang dibutuhkan, Y adalah kerapatan udara, dengan mempertimbangkan suhu, g adalah percepatan jatuh (bebas). Jika sistem ventilasi memiliki saluran udara persegi, maka tabel No. 2 harus digunakan untuk mengubah nilai bulat menjadi persegi.

tab. No. 2. Diameter setara saluran bulat untuk persegi

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

Horizontal adalah tinggi saluran persegi, dan vertikal adalah lebarnya. Nilai ekivalen penampang lingkaran adalah pada perpotongan garis.

Kehilangan tekanan udara di tikungan diambil dari tabel No. 3.

tab. No. 3. Kehilangan tekanan pada tikungan

Untuk menentukan kehilangan tekanan dalam diffuser, data dari Tabel No. 4 digunakan.

tab. No. 4. Kehilangan tekanan di diffusers

Tabel No. 5 memberikan diagram umum kerugian pada penampang lurus.

tab. No. 5. Diagram kehilangan tekanan udara di saluran udara lurus

Semua kerugian individu di bagian tertentu dari saluran diringkas dan dikoreksi dengan Tabel No. 6. Tab. No. 6. Perhitungan penurunan tekanan aliran dalam sistem ventilasi


Selama desain dan perhitungan, peraturan yang ada merekomendasikan bahwa perbedaan kehilangan tekanan antara masing-masing bagian tidak boleh melebihi 10%. Kipas harus dipasang di bagian sistem ventilasi dengan resistansi tertinggi, saluran udara paling jauh harus memiliki resistansi minimum. Jika kondisi ini tidak terpenuhi, maka perlu untuk mengubah tata letak saluran udara dan peralatan tambahan, dengan mempertimbangkan persyaratan peraturan.

Anda juga dapat menggunakan rumus perkiraan:

0,195 v 1,8

Rf . (10) h 100 1 , 2

Kesalahannya tidak melebihi 3 - 5%, yang cukup untuk perhitungan teknik.

Kehilangan tekanan gesekan total untuk seluruh penampang diperoleh dengan mengalikan rugi-rugi spesifik R dengan panjang penampang l, Rl, Pa. Jika saluran udara atau saluran dari bahan lain yang digunakan, perlu untuk memperkenalkan koreksi untuk kekasaran ikan menurut Tabel. 2. Itu tergantung pada kekasaran ekivalen mutlak dari bahan saluran K e (Tabel 3) dan nilai v f .

Meja 2

Nilai koreksi sh

v f , m/s

sh di K e , mm

Tabel 3 Kekasaran ekuivalen absolut dari bahan saluran

Tukang plester-

ka di grid

K e , mm

Untuk saluran udara baja sh = 1. Nilai sh yang lebih detail dapat dilihat pada Tabel. 22.12. Dengan koreksi ini, kerugian tekanan gesekan yang disesuaikan Rl sh , Pa, diperoleh dengan mengalikan Rl dengan nilai sh . Kemudian tentukan tekanan dinamis pada peserta

dalam kondisi standar w = 1,2 kg/m3.

Selanjutnya, resistansi lokal terdeteksi di lokasi, koefisien resistansi lokal (LMR) ditentukan dan jumlah LMR di bagian ini (Σξ) dihitung. Semua perlawanan lokal dimasukkan ke dalam pernyataan dalam formulir berikut.

PERNYATAAN SISTEM VENTILASI KMS

Dll.

PADA kolom "resistensi lokal" mencatat nama-nama resistensi (tikungan, tee, silang, siku, jeruji, distributor udara, payung, dll.) yang tersedia di area ini. Selain itu, jumlah dan karakteristiknya dicatat, yang dengannya nilai CMR ditentukan untuk elemen-elemen ini. Misalnya, untuk tikungan bundar, ini adalah sudut rotasi dan rasio jari-jari rotasi dengan diameter saluran r / d , untuk outlet persegi panjang - sudut rotasi dan dimensi sisi saluran a dan b . Untuk bukaan samping di saluran udara atau saluran (misalnya, di lokasi pemasangan kisi-kisi asupan udara) - rasio area bukaan dengan penampang saluran udara

f resp / f tentang . Untuk tee dan persilangan pada lintasan, rasio luas penampang lintasan dan batang f p / f s dan laju aliran di cabang dan di batang L o / L s diperhitungkan , untuk tee dan salib di cabang - rasio luas penampang cabang dan batang f p / f s dan lagi, nilai L tentang /L dengan. Harus diingat bahwa setiap tee atau cross menghubungkan dua bagian yang berdekatan, tetapi mereka merujuk ke salah satu bagian ini, di mana aliran udara L lebih sedikit. Perbedaan antara tee dan umpan silang pada lari dan pada cabang berkaitan dengan bagaimana arah desain berjalan. Hal ini ditunjukkan pada gambar. 11. Di sini, arah yang dihitung ditunjukkan oleh garis tebal, dan arah aliran udara ditunjukkan oleh panah tipis. Selain itu, ditandatangani persis di mana di setiap opsi bagasi, lorong, dan pintu keluar berada.

kaos cabang untuk pilihan tepat hubungan fп / fс , fо /fс dan L о /L . Perhatikan bahwa dalam sistem ventilasi suplai, perhitungan biasanya dilakukan terhadap pergerakan udara, dan dalam sistem pembuangan, sepanjang pergerakan ini. Bagian yang menjadi milik tee yang dipertimbangkan ditunjukkan dengan tanda centang. Hal yang sama berlaku untuk salib. Sebagai aturan, meskipun tidak selalu, tee dan salib muncul saat menghitung arah utama, dan di cabang muncul saat menghubungkan bagian sekunder secara aerodinamis (lihat di bawah). Dalam hal ini, tee yang sama di arah utama dapat dianggap sebagai tee per bagian, dan di bagian sekunder

sebagai cabang dengan koefisien yang berbeda. KMS untuk salib

diterima dalam ukuran yang sama seperti untuk tee yang sesuai.

Beras. 11. Skema perhitungan tee

Nilai perkiraan untuk resistansi umum diberikan dalam Tabel. empat.

Tabel 4

Nilai dari beberapa resistensi lokal

Nama

Nama

perlawanan

perlawanan

putaran siku 90o,

Parut tidak dapat disesuaikan

r/d = 1

mungkin RS-G (knalpot atau

siku persegi panjang 90o

asupan udara)

Tee di bagian (di-

ekspansi mendadak

penindasan)

kaos cabang

penyempitan mendadak

Tee di bagian itu (semua-

Lubang sisi pertama

stie (pintu masuk ke udara

kaos cabang

–0.5* …

tambang boron)

Plafon (anemostat) ST-KR,

siku persegi panjang

90o

RS- yang dapat disesuaikan kisi-kisi

Payung di atas knalpot

VG (persediaan)

*) CMR negatif dapat terjadi pada Lo /Lc rendah karena adanya ejeksi udara (hisap) dari cabang oleh aliran utama.

Data lebih rinci untuk KMS diberikan pada Tabel. 22.16 - 22.43. Untuk resistensi lokal yang paling umum -

tee di bagian - KMR juga dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

0,41f "25L" 0,24

0,25 at

0,7 dan

f "0,5 (11)

- untuk tee selama injeksi (pasokan);

di L"

0,4 Anda dapat menggunakan rumus yang disederhanakan

prox int 0. 425 0. 25 f p ";

0.2 1.7f"

0,35 0,25f"

2.4L"

0. 2 2

– untuk tee hisap (knalpot).

sini L"

tentang

dan f"

f p

f c

Setelah menentukan nilai , kehilangan tekanan pada tahanan lokal Z P d, Pa, dan kehilangan tekanan total dihitung

pada bagian Rl sh + Z , Pa.

Hasil perhitungan dimasukkan ke dalam tabel dalam bentuk berikut.

PERHITUNGAN AERODINAMIKA SISTEM VENTILASI

Diperkirakan

Dimensi saluran

tekanan

pada gesekan

Rlβ w

Jalan ,

w

d atau

op,

dst ,

Vf ,

d persamaan

l , saya

a×b

Ketika perhitungan semua bagian dari arah utama selesai, nilai Rl sh + Z untuk mereka dirangkum dan resistansi total ditentukan.

hambatan jaringan ventilasi P jaringan = (Rl w + Z ).

Setelah menghitung arah utama, satu atau dua cabang dihubungkan. Jika sistem melayani beberapa lantai, Anda dapat memilih cabang lantai di lantai menengah untuk dihubungkan. Jika sistem melayani satu lantai, hubungkan cabang-cabang dari induk yang tidak termasuk dalam arah utama (lihat contoh pada paragraf 4.3). Perhitungan bagian terkait dilakukan dalam urutan yang sama seperti untuk arah utama, dan dicatat dalam tabel dalam bentuk yang sama. Linkage dianggap selesai jika jumlahnya

kehilangan tekanan (Rl sh + Z ) di sepanjang bagian terkait menyimpang dari jumlah (Rl sh + Z ) sepanjang bagian terhubung paralel dari arah utama tidak lebih dari 10%. Bagian di sepanjang arah utama dan yang terhubung dari titik percabangannya ke distributor udara ujung dianggap terhubung secara paralel. Jika rangkaian terlihat seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 12 (arah utama ditandai dengan garis tebal), maka penjajaran arah 2 mensyaratkan bahwa nilai Rl w + Z untuk seksi 2 sama dengan Rl w + Z untuk seksi 1, diperoleh dari perhitungan arah utama, dengan ketelitian dari 10%. Penghubung dicapai dengan memilih diameter bulat atau dimensi penampang saluran udara persegi panjang di bagian yang terhubung, dan jika ini tidak memungkinkan, dengan memasang katup throttle atau diafragma pada cabang.

Pemilihan kipas angin harus dilakukan sesuai dengan katalog pabrikan atau menurut data. Tekanan kipas sama dengan jumlah kehilangan tekanan di jaringan ventilasi ke arah utama, ditentukan dalam perhitungan aerodinamis sistem ventilasi, dan jumlah kehilangan tekanan di elemen unit ventilasi ( katup udara, filter, pemanas udara, peredam, dll).

Beras. 12. Sebuah fragmen dari skema sistem ventilasi dengan pilihan cabang untuk menghubungkan

Akhirnya, dimungkinkan untuk memilih kipas hanya setelah perhitungan akustik, ketika masalah pemasangan peredam diputuskan. Perhitungan akustik dapat dilakukan hanya setelah pemilihan awal kipas, karena data awal untuk itu adalah tingkat daya suara yang dipancarkan oleh kipas ke saluran udara. Perhitungan akustik dilakukan, dipandu oleh instruksi bab 12. Jika perlu, hitung dan tentukan ukuran peredam, , lalu terakhir pilih kipas.

4.3. Contoh perhitungan sistem pasokan ventilasi

Sistem ventilasi pasokan untuk ruang makan dipertimbangkan. Penerapan saluran udara dan distributor udara untuk rencana tersebut diberikan dalam klausul 3.1 dalam varian pertama ( skema khas untuk aula).

Diagram Sistem

1000х400 5 8310 m3/jam

2772 m3/h2

Rincian lebih lanjut tentang metodologi perhitungan dan data awal yang diperlukan dapat ditemukan di,. Terminologi yang sesuai diberikan dalam .

PERNYATAAN SISTEM KMS P1

resistensi lokal

924 m3/jam

1. Siku bulat 90о r /d =1

2. Tee di bagian (tekanan)

fp / fc

Lo/Lc

fp / fc

Lo/Lc

1. Tee di bagian (tekanan)

fp / fc

Lo/Lc

1. Tee di bagian (tekanan)

fp / fc

Lo/Lc

1. Siku persegi panjang 1000×400 90o 4 pcs

1. Poros asupan udara dengan payung

(lubang samping pertama)

1. Kisi-kisi asupan udara

PERNYATAAN KMS SISTEM P1 (Cabang No. 1)

resistensi lokal

1. Distributor udara PRM3 pada laju aliran

924 m3/jam

1. Siku bulat 90о r /d =1

2. Tee cabang (injeksi)

untuk / fc

Lo/Lc

LAMPIRAN Karakteristik kisi-kisi dan naungan ventilasi

I. Bagian hidup, m2, kisi kisi suplai dan knalpot RS-VG dan RS-G

Panjang, mm

Tinggi, mm

Koefisien kecepatan m = 6,3, koefisien suhu n = 5,1.

II. Karakteristik lampu langit-langit ST-KR dan ST-KV

Nama

Dimensi, mm

f fakta, m 2

Dimensi

Pedalaman

Plafon ST-KR

(bulat)

Plafon ST-KV

(kotak)

Koefisien kecepatan m = 2,5, koefisien suhu n = 3.

REFERENSI

1. Samarin OD Pemilihan peralatan pasokan udara unit ventilasi(AC) tipe KCKP. Pedoman pelaksanaan proyek kursus dan diploma untuk siswa khusus 270109 "Pasokan dan ventilasi panas dan gas". – M.: MGSU, 2009. – 32 hal.

2. Belova E.M. Sistem pusat pengkondisian udara di gedung-gedung. - M.: Euroclimate, 2006. - 640 hal.

3. SNiP 41-01-2003 "Pemanasan, ventilasi dan pendingin udara". - M.: GUP TsPP, 2004.

4. Katalog peralatan "Arktos".

5. perangkat sanitasi. Bagian 3. Ventilasi dan pendingin udara. Buku 2. / Ed. N.N. Pavlov dan Yu.I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 416 hal.

6. GOST 21.602-2003. Sistem dokumen desain untuk konstruksi. Aturan untuk implementasi dokumentasi kerja untuk pemanasan, ventilasi, dan pendingin udara. - M.: GUP TsPP, 2004.

7. Samarin OD Pada rezim pergerakan udara di saluran udara baja.

// SOK, 2006, No. 7, hal. 90-91.

8. Buku Pegangan Desainer. Intern perangkat sanitasi. Bagian 3. Ventilasi dan pendingin udara. Buku 1. / Ed. N.N. Pavlov dan Yu.I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 320 hal.

9. Kamenev P.N., Tertichnik E.I. Ventilasi. - M.: ASV, 2006. - 616 hal.

10. Krupnov B.A. Terminologi untuk termofisika bangunan, pemanas, ventilasi dan pendingin udara: pedoman untuk siswa khusus "Pasokan dan ventilasi panas dan gas".

2017-08-15

UDC 697,9

Penentuan koefisien resistensi lokal tee dalam sistem ventilasi

O.D. Samarin, Kandidat Ilmu Teknik, Associate Professor (NRU MGSU)

Situasi modern dengan penentuan nilai koefisien resistensi lokal (LRC) elemen jaringan ventilasi dengan mereka perhitungan aerodinamis. Analisis beberapa karya teoretis dan eksperimental modern di bidang yang dipertimbangkan diberikan, dan kekurangan dari literatur referensi yang ada mengenai kenyamanan menggunakan datanya untuk perhitungan teknik menggunakan spreadsheet MS Excel diidentifikasi. Hasil utama dari perkiraan tabel yang tersedia untuk tee terpadu CMS pada cabang pada pelepasan dan penghisapan dalam sistem ventilasi dan pendingin udara disajikan dalam bentuk formula teknik yang sesuai. Penilaian keakuratan ketergantungan yang diperoleh dan kisaran penerapan yang diizinkan diberikan, serta rekomendasi untuk penggunaannya dalam praktik desain massal. Presentasi diilustrasikan dengan contoh numerik dan grafis.

Kata kunci:koefisien resistensi lokal, tee, cabang, debit, hisap.

UDC 697,9

Penentuan koefisien resistensi lokal tee dalam sistem ventilasi

O.D. Samarin, PhD, Asisten Profesor, Riset Nasional Universitas Teknik Sipil Negeri Moskow (NR MSUCE)

Situasi saat ini ditinjau dengan definisi nilai koefisien resistensi lokal (CLR) elemen sistem ventilasi pada perhitungan aerodinamisnya. Analisis beberapa karya teoretis dan eksperimental kontemporer di bidang ini diberikan dan kekurangan diidentifikasi dalam literatur referensi yang ada untuk kegunaan datanya untuk melakukan perhitungan teknik menggunakan spreadsheet MS Excel. Hasil utama dari pendekatan tabel yang ada ke CLR untuk seragam tee pada cabang injeksi dan hisap dalam sistem ventilasi dan pendingin udara disajikan dalam formula teknik yang sesuai. Estimasi akurasi dependensi yang diperoleh dan kisaran valid penerapannya diberikan, serta rekomendasi untuk penggunaannya dalam praktik desain massal. Presentasi diilustrasikan dengan contoh numerik dan grafis.

kata kunci:koefisien resistensi lokal, tee, cabang, injeksi, hisap.

Ketika aliran udara bergerak di saluran udara dan saluran ventilasi dan sistem pendingin udara (V dan KV), selain kehilangan tekanan karena gesekan, kehilangan hambatan lokal memainkan peran penting - bagian berbentuk saluran udara, distributor udara dan peralatan jaringan.

Kerugian tersebut sebanding dengan tekanan dinamis R q = v² / 2, di mana adalah kerapatan udara, kira-kira sama dengan 1,2 kg / m³ pada suhu sekitar +20 ° C; v— kecepatannya [m/s], ditentukan, sebagai suatu peraturan, di bagian saluran di belakang hambatan.

Koefisien proporsionalitas , disebut koefisien resistansi lokal (LRC), untuk berbagai elemen sistem B dan HF biasanya ditentukan dari tabel yang tersedia, khususnya, di dalam dan di sejumlah sumber lain. Kesulitan terbesar dalam hal ini adalah paling sering mencari KMS untuk tee atau node cabang. Faktanya adalah bahwa dalam hal ini perlu untuk mempertimbangkan jenis tee (untuk lintasan atau cabang) dan mode pergerakan udara (pemaksaan atau penyedotan), serta rasio aliran udara di cabang dengan aliran di bagasi L´ o \u003d L o /L c dan luas penampang jalan ke luas penampang batang F´ p \u003d F p / F s.

Untuk tee selama penyedotan, perlu juga memperhitungkan rasio luas penampang cabang dengan luas penampang batang F´ o \u003d F o / F s. Dalam manual, data yang relevan diberikan dalam Tabel. 22.36-22.40. Namun, ketika membuat perhitungan menggunakan spreadsheet Excel, yang saat ini cukup umum karena meluasnya penggunaan berbagai standar perangkat lunak dan kenyamanan pelaporan hasil perhitungan, diinginkan untuk memiliki rumus analitik untuk CMR, setidaknya dalam rentang perubahan yang paling umum dalam karakteristik tee.

Selain itu, dalam proses pendidikan disarankan untuk mengurangi pekerjaan teknis siswa dan mentransfer beban utama untuk pengembangan solusi konstruktif untuk sistem.

Formula serupa tersedia dalam sumber yang cukup mendasar seperti, tetapi di sana mereka disajikan dalam bentuk yang sangat umum, tanpa memperhitungkan fitur desain elemen spesifik dari sistem ventilasi yang ada, dan juga menggunakan sejumlah besar parameter tambahan dan membutuhkan, dalam beberapa kasus, mengacu pada tabel tertentu. Di sisi lain, muncul di baru-baru ini program untuk perhitungan aerodinamis otomatis sistem B dan KV menggunakan beberapa algoritma untuk menentukan CMR, tetapi, sebagai aturan, mereka tidak diketahui oleh pengguna dan oleh karena itu dapat menimbulkan keraguan tentang validitas dan kebenarannya.

Juga, beberapa karya sedang muncul, yang penulisnya melanjutkan penelitian untuk menyempurnakan perhitungan CMR atau memperluas jangkauan parameter elemen yang sesuai dari sistem, yang hasil yang diperoleh akan valid. Publikasi ini muncul baik di negara kita maupun di luar negeri, meskipun secara umum jumlahnya tidak terlalu besar, dan terutama didasarkan pada pemodelan numerik aliran turbulen menggunakan komputer atau studi eksperimental langsung. Namun, data yang diperoleh penulis, biasanya, sulit digunakan dalam praktik desain massal, karena belum disajikan dalam bentuk rekayasa.

Dalam hal ini, tampaknya tepat untuk menganalisis data yang terkandung dalam tabel dan memperoleh, atas dasar mereka, ketergantungan aproksimasi yang akan memiliki bentuk paling sederhana dan paling nyaman untuk praktik teknik, dan pada saat yang sama cukup mencerminkan sifat ketergantungan yang ada. untuk kaos CMR. Untuk varietas mereka yang paling umum - tee di bagian (node ​​cabang terpadu), masalah ini diselesaikan oleh penulis dalam pekerjaan. Pada saat yang sama, lebih sulit untuk menemukan hubungan analitis untuk tee di cabang, karena dependensi itu sendiri terlihat lebih rumit di sini. Bentuk umum rumus aproksimasi, seperti biasa dalam kasus seperti itu, diperoleh berdasarkan lokasi titik yang dihitung pada bidang korelasi, dan koefisien yang sesuai dipilih dengan metode kuadrat terkecil untuk meminimalkan penyimpangan dari grafik yang dibangun menggunakan Excel. Kemudian untuk beberapa rentang yang paling umum digunakan F p / F s, F o / F s dan L o / L s ekspresi dapat diperoleh:

pada L o= 0,20-0,75 dan Fo\u003d 0.40-0.65 - untuk tee selama injeksi (pasokan);

pada L o = 0,2-0,7, Fo= 0,3-0,5 dan F´ n\u003d 0,6-0,8 - untuk tee dengan hisap (knalpot).

Keakuratan ketergantungan (1) dan (2) ditunjukkan pada Gambar. 1 dan 2, yang menunjukkan hasil tabel pemrosesan. 22.36 dan 22.37 untuk KMS unified tee (cabang node) pada cabang penampang melingkar selama suction. Dalam kasus bagian persegi panjang, hasilnya akan berbeda secara signifikan.

Dapat dicatat bahwa perbedaan di sini lebih besar daripada untuk tee per pass, dan rata-rata 10-15%, kadang-kadang bahkan hingga 20%, tetapi untuk perhitungan teknik ini mungkin dapat diterima, terutama mengingat kesalahan awal yang jelas terdapat dalam tabel, dan penyederhanaan perhitungan secara simultan saat menggunakan Excel. Pada saat yang sama, hubungan yang diperoleh tidak memerlukan data awal lainnya, kecuali yang sudah tersedia dalam tabel perhitungan aerodinamis. Memang, itu harus secara eksplisit menunjukkan laju aliran udara dan penampang di arus dan di bagian tetangga, yang termasuk dalam formula yang terdaftar. Pertama-tama, ini menyederhanakan perhitungan saat menggunakan spreadsheet Excel. Pada saat yang sama Gambar. 1 dan 2 memungkinkan untuk memverifikasi bahwa dependensi analitis yang ditemukan cukup mencerminkan sifat pengaruh semua faktor utama pada CMR tee dan sifat fisik dari proses yang terjadi di dalamnya selama pergerakan aliran udara.

Pada saat yang sama, rumus yang diberikan dalam makalah ini sangat sederhana, jelas dan mudah diakses untuk perhitungan teknik, terutama di Excel, serta dalam proses pendidikan. Penggunaannya memungkinkan untuk meninggalkan interpolasi tabel sambil mempertahankan akurasi yang diperlukan untuk perhitungan teknik, dan secara langsung menghitung koefisien resistansi lokal tee pada cabang dalam rentang rasio penampang dan laju aliran udara yang sangat luas di bagasi. dan cabang.

Ini cukup untuk desain sistem ventilasi dan pendingin udara di sebagian besar bangunan tempat tinggal dan umum.

  1. Buku Pegangan Desainer. Perangkat sanitasi internal. Bagian 3. Ventilasi dan AC. Buku. 2 / Ed. N.N. Pavlov dan Yu.I. Schiller. - M.: Stroyizdat, 1992. 416 hal.
  2. Idelchik I.E. Buku Pegangan Tahanan Hidrolik / Ed. MO Steinberg. - Ed. ke-3. - M.: Mashinostroenie, 1992. 672 hal.
  3. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Batalova A.V. Untuk penentuan koefisien hambatan lokal elemen pengganggu sistem perpipaan// Berita universitas: Konstruksi, 2012. No. 9. hal.108-112.
  4. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Varsegova E.V. Untuk perhitungan kerugian tekanan dalam resistensi lokal: Soobshch. 1 // Berita universitas: Konstruksi, 2016. No. 4. hal.66–73.
  5. Averkova O.A. Studi eksperimental aliran terpisah di pintu masuk ke lubang hisap // Vestnik BSTU im. V.G. Shukhov, 2012. No. 1. hal. 158–160.
  6. Kamel A.H., Shaqlaih A.S. Kehilangan tekanan gesekan fluida yang mengalir dalam saluran melingkar: Tinjauan. Pengeboran dan Penyelesaian SPE. 2015. Jil. 30. Tidak. 2. hal. 129-140.
  7. Gabrielaitiene I. Simulasi numerik dari sistem pemanas distrik dengan penekanan pada perilaku suhu transien. Prok. dari Konferensi Internasional ke-8 "Teknik Lingkungan". Vilnius. Penerbit VGTU. 2011 Jil. 2. hal. 747–754.
  8. Horikiri K., Yao Y., Yao J. Pemodelan aliran konjugasi dan perpindahan panas di ruang berventilasi untuk penilaian kenyamanan termal dalam ruangan. Bangunan dan Lingkungan. 2014. Tidak. 77.Hal. 135–147.
  9. Samarin OD Perhitungan hambatan lokal dalam sistem ventilasi bangunan // Jurnal S.O.K., 2012. No. 2. hal.68–70.

Perhitungan pasokan dan sistem pembuangan saluran udara direduksi untuk menentukan dimensi penampang saluran, ketahanannya terhadap pergerakan udara dan menghubungkan tekanan dalam koneksi paralel. Perhitungan kerugian tekanan harus dilakukan dengan menggunakan metode kerugian tekanan gesekan spesifik.

Metode kalkulasi:

      Diagram aksonometrik dari sistem ventilasi dibangun, sistem dibagi menjadi beberapa bagian, di mana panjang dan laju aliran diplot. Skema desain ditunjukkan pada Gambar 1.

      Arah utama (utama) dipilih, yang merupakan rantai terpanjang dari bagian yang ditempatkan secara berurutan.

3. Ruas-ruas jalan raya diberi nomor, dimulai dari ruas dengan arus paling rendah.

4. Dimensi penampang saluran udara pada bagian yang dihitung dari saluran utama ditentukan. Kami menentukan luas penampang, m 2:

F p \u003d L p / 3600V p ,

di mana L p adalah perkiraan aliran udara di area tersebut, m 3 / jam;

Menurut nilai yang ditemukan F p ] dimensi saluran udara diambil, mis. adalah F f.

5. Kecepatan sebenarnya V f, m/s ditentukan:

V f = L p / F f,

di mana L p adalah perkiraan aliran udara di area tersebut, m 3 / jam;

F f - luas penampang sebenarnya dari saluran, m 2.

Kami menentukan diameter ekivalen dengan rumus:

d equiv = 2 b/(α+b) ,

di mana dan b adalah dimensi melintang saluran, m.

6. Nilai d eq dan Vf digunakan untuk menentukan nilai rugi-rugi tekanan gesekan spesifik R.

Kehilangan tekanan karena gesekan di bagian yang dihitung akan menjadi

P t \u003d R l w,

di mana R adalah kehilangan tekanan gesekan spesifik, Pa/m;

l adalah panjang bagian saluran, m;

w adalah koefisien kekasaran.

7. Koefisien resistansi lokal ditentukan dan kehilangan tekanan pada resistansi lokal di bagian dihitung:

z = P d,

di mana P d - tekanan dinamis:

Pd \u003d V f 2 / 2,

di mana adalah kerapatan udara, kg/m3;

V f - kecepatan udara aktual di area tersebut, m / s;

- jumlah CMR di situs,

8. Total kerugian dihitung per bagian:

= R l w + z,

l adalah panjang bagian, m;

z - kehilangan tekanan pada resistansi lokal di bagian, Pa.

9. Kehilangan tekanan dalam sistem ditentukan:

p = (R l w + z),

di mana R adalah kehilangan tekanan gesekan spesifik, Pa/m;

l adalah panjang bagian, m;

w adalah koefisien kekasaran;

z - kehilangan tekanan pada resistansi lokal di area tersebut, Pa.

10. Cabang sedang dihubungkan. Tautan dibuat, dimulai dengan cabang terpanjang. Ini mirip dengan perhitungan arah utama. Hambatan di semua bagian paralel harus sama: perbedaan tidak lebih dari 10%:

di mana 1 dan 2 adalah rugi-rugi pada cabang-cabang dengan rugi-rugi tekanan yang lebih tinggi dan lebih rendah, Pa. Jika perbedaan melebihi nilai yang ditentukan, maka katup throttle dipasang.

Gambar 1 - Skema perhitungan sistem suplai P1.

Urutan perhitungan sistem suplai P1

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

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

Alur 3-4, 8-16:

Plot 4-5:

Plot 5-6:

Plot 6-7:

Plot 7-8:

Plot 8-9:

resistensi lokal

Plot 1-2:

a) di pintu keluar: = 1,4

b) tekuk 90°: = 0,17

c) tee untuk lintasan lurus:

Alur 2-2’:

a) kaos cabang

Plot 2-3:

a) tekuk 90°: = 0,17

b) tee untuk lintasan lurus:

ξ = 0,25

Plot 3-3':

a) kaos cabang

Plot 3-4:

a) tekuk 90°: = 0,17

b) tee untuk lintasan lurus:

Alur 4-4’:

a) kaos cabang

Plot 4-5:

a) tee untuk lintasan lurus:

Alur 5-5':

a) kaos cabang

Plot 5-6:

a) tekuk 90°: = 0,17

b) tee untuk lintasan lurus:

Alur 6-6':

a) kaos cabang

Plot 6-7:

a) tee untuk lintasan lurus:

ξ = 0,15

Plot 7-8:

a) tee untuk lintasan lurus:

ξ = 0,25

Plot 8-9:

a) 2 tikungan 90°: = 0,17

b) tee untuk lintasan lurus:

Alur 10-11:

a) tekuk 90°: = 0,17

b) di pintu keluar: = 1,4

Plot 12-13:

a) di pintu keluar: = 1,4

b) tekuk 90°: = 0,17

c) tee untuk lintasan lurus:

Petak 13-13’

a) kaos cabang

Plot 7-13:

a) tekuk 90°: = 0,17

b) tee untuk lintasan lurus:

ξ = 0,25

c) kaos cabang:

ξ = 0,8

Plot 14-15:

a) di pintu keluar: = 1,4

b) tekuk 90°: = 0,17

c) tee untuk lintasan lurus:

Alur 15-15':

a) kaos cabang

Plot 15-16:

a) 2 tikungan 90°: = 0,17

b) tee untuk lintasan lurus:

ξ = 0,25

Alur 16-16':

a) kaos cabang

Plot 8-16:

a) tee untuk lintasan lurus:

ξ = 0,25

b) kaos cabang:

Perhitungan aerodinamis dari sistem pasokan P1

Konsumsi, L, m³/h

Panjangnya, aku, m

Dimensi saluran

Kecepatan udara V, m/s

Rugi per 1 m panjang R, Pa

koefisien kekasaran m

Rugi gesekan Rlm, Pa

jumlah CMR,

Tekanan dinamis Rd, Pa

Kerugian resistensi lokal, Z

Kehilangan tekanan di bagian, , Pa

Luas penampang F, m²

Diameter Setara

Mari kita lakukan perbedaan sistem pasokan P1, yang seharusnya tidak lebih dari 10%.

Karena perbedaannya melebihi 10% yang diijinkan, maka perlu untuk memasang diafragma.

Saya memasang diafragma di area 7-13, V = 8,1 m / s, P C = 20,58 Pa

Oleh karena itu, untuk saluran udara dengan diameter 450, saya memasang diafragma dengan diameter 309.


Ph.D. S. B. Gorunovich, insinyur PTO, Ust-Ilimskaya CHPP, cabang OAO Irkutskenergo, Ust-Ilimsk, wilayah Irkutsk.


Pernyataan sebuah pertanyaan

Diketahui bahwa banyak perusahaan yang di masa lalu memiliki cadangan panas dan energi listrik, perhatian yang tidak cukup diberikan pada kerugiannya selama transportasi. Misalnya, berbagai pompa dimasukkan dalam proyek, sebagai suatu peraturan, dengan cadangan daya yang besar, kehilangan tekanan dalam pipa dikompensasi dengan peningkatan pasokan. Pipa uap utama dirancang dengan jumper dan saluran panjang, memungkinkan, jika perlu, untuk mentransfer kelebihan uap ke unit turbin tetangga. Selama rekonstruksi dan perbaikan jaringan transmisi, preferensi diberikan pada keserbagunaan skema, yang menyebabkan tambahan tie-in (fitting) dan jumper, pemasangan tee tambahan dan, sebagai akibatnya, kerugian lokal tambahan dari tekanan total . Pada saat yang sama, diketahui bahwa dalam pipa panjang dengan kecepatan sedang yang signifikan, kerugian lokal dari tekanan total (resistensi lokal) dapat menyebabkan kerugian yang signifikan dalam biaya bagi konsumen.

Saat ini, persyaratan efisiensi, penghematan energi, optimalisasi total produksi membuat kami melihat banyak masalah dan aspek desain, rekonstruksi, dan pengoperasian jaringan pipa dan pipa uap, oleh karena itu, dengan mempertimbangkan hambatan lokal di tee, fork dan fitting dalam perhitungan hidrolik perpipaan menjadi tugas yang mendesak.

Tujuan dari pekerjaan ini adalah untuk menjelaskan tee dan fitting yang paling umum digunakan di perusahaan teknik tenaga, bertukar pengalaman di bidang cara untuk mengurangi koefisien resistensi lokal, dan metode untuk evaluasi komparatif dari efektivitas tindakan tersebut.

Untuk menilai hambatan lokal dalam perhitungan hidraulik modern, mereka beroperasi dengan koefisien hambatan hidraulik tak berdimensi, yang sangat tema yang nyaman bahwa dalam aliran yang serupa secara dinamis, di mana kesamaan geometris bagian dan persamaan bilangan Reynolds diamati, memiliki nilai yang sama, terlepas dari jenis cairan (gas), serta pada kecepatan aliran dan dimensi transversal dari bagian yang dihitung.

Koefisien tahanan hidrolik adalah perbandingan antara energi total (daya) yang hilang pada suatu penampang tertentu dengan energi kinetik (daya) pada penampang yang diterima atau perbandingan antara tekanan total yang hilang pada penampang yang sama dengan tekanan dinamis pada penampang yang diterima. :



di mana p total - tekanan total yang hilang (di area ini); p adalah densitas cairan (gas); w, - kecepatan di bagian ke-i.

Nilai koefisien drag tergantung pada kecepatan desain dan, oleh karena itu, ke bagian mana yang dikurangi.


Knalpot dan tee suplai

Diketahui bahwa bagian penting kerugian lokal di pipa bercabang adalah resistensi lokal di tee. Sebagai objek yang resistensi lokal, tee dicirikan oleh sudut cabang a dan rasio luas penampang cabang (lateral dan lurus) F b / F q , Fh / Fq dan F B / Fn. Di tee, laju aliran Q b /Q q , Q n /Q c dan, dengan demikian, rasio kecepatan w B /w Q , w n /w Q dapat berubah. Tee dapat dipasang baik di bagian suction (exhaust tee) dan di bagian discharge (supply tee) jika terjadi pemisahan aliran (Gbr. 1).



Koefisien resistensi dari tee buang bergantung pada parameter yang tercantum di atas, dan tee saluran masuk dari bentuk biasa - praktis hanya pada sudut cabang dan rasio kecepatan w n /w Q dan w n /w Q, masing-masing.

Koefisien drag dari tee knalpot berbentuk konvensional (tanpa pembulatan dan tidak ada flare atau kontraksi cabang samping atau lintasan lurus) dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut.

Perlawanan di cabang samping (di bagian B):

di mana Q B \u003d F B w B, Q q \u003d F q w q - laju aliran volumetrik di bagian B dan C, masing-masing.

Untuk tipe F n =F c tee dan untuk semua a, nilai A diberikan pada Tabel. satu.



Ketika rasio Q b /Q q berubah dari 0 ke 1, koefisien drag bervariasi dari -0,9 ke 1,1 (F q =F b , a=90 O). Nilai negatif dijelaskan oleh aksi hisap di garis di Q B kecil.


Ini mengikuti dari struktur rumus (1) bahwa koefisien drag akan meningkat pesat dengan penurunan luas penampang nozzle (dengan peningkatan F c /F b). Misalnya, ketika Q b /Q c =1, F q/F b =2, a=90 O, koefisiennya adalah 2,75.

Jelas bahwa penurunan resistensi dapat dicapai dengan mengurangi sudut cabang samping (choke). Misalnya, ketika F c =F b , =45 O, ketika rasio Q b /Q c berubah dari 0 ke 1, koefisien berubah dalam kisaran -0,9 ke 0,322, yaitu. nilai positifnya berkurang hampir 3 kali lipat.

Perlawanan di bagian depan harus ditentukan oleh rumus:

Untuk tee tipe Fn=F c, nilai K P diberikan pada Tabel. 2.

Sangat mudah untuk memverifikasi bahwa kisaran perubahan dalam koefisien drag di forward pass

de ketika mengubah rasio Q b /Q c dari 0 ke 1 berada di kisaran 0 hingga 0,6 (F c =F b , =90 O).

Mengurangi sudut cabang samping (choke) juga menyebabkan penurunan resistensi yang signifikan. Misalnya, ketika F c =F b , =45 O, ketika rasio Q b /Q c berubah dari 0 ke 1, koefisien berubah dalam rentang 0 hingga -0,414, yaitu. dengan peningkatan Q B, "hisap" muncul di jalur langsung, yang selanjutnya mengurangi resistensi. Perlu dicatat bahwa ketergantungan (2) memiliki maksimum yang diucapkan, yaitu. nilai maksimum koefisien drag jatuh pada nilai Q b /Q c =0,41 dan sama dengan 0,244 (pada F c =F b , =45 O).

Koefisien tahanan dari tee suplai bentuk normal dalam aliran turbulen dapat dihitung dengan menggunakan rumus .

Resistensi cabang samping:

dimana K B - rasio kompresi aliran.

Untuk tee tipe Fn=F c, nilai A 1 diberikan pada Tabel. 3, K B = 0.



Jika kita mengambil F c \u003d F b , a \u003d 90 O, maka ketika rasio Q b /Q c berubah dari 0 menjadi 1, kita memperoleh nilai koefisien dalam kisaran 1 hingga 1,2.

Perlu dicatat bahwa sumber menyediakan data lain untuk koefisien A 1 . Menurut data, A 1 =1 harus diambil pada w B /w c<0,8 и А 1 =0,9 при w B /w c >0.8. Jika kita menggunakan data dari , maka ketika rasio Q B /Q C berubah dari 0 menjadi 1, kita memperoleh nilai koefisien dalam rentang 1 hingga 1,8 (F c =F b). Secara umum, kami akan menerima sedikit lebih banyak nilai tinggi untuk koefisien drag di semua rentang.

Pengaruh yang menentukan pada pertumbuhan koefisien hambatan, seperti pada rumus (1), diberikan oleh luas penampang B (pemasangan) - dengan meningkatnya F g /F b, koefisien hambatan meningkat dengan cepat.

Resistansi pada lintasan lurus untuk tee suplai tipe Fn=Fc di dalam

Nilai t P ditunjukkan pada Tabel. empat.



Ketika rasio Q B /Qc(3) berubah dari 0 menjadi 1 (Fc=F B, =90 O), kami memperoleh nilai koefisien dalam rentang 0 hingga 0,3.

Ketahanan dari tee berbentuk konvensional juga dapat dikurangi secara nyata dengan membulatkan sambungan cabang samping dengan selang prefabrikasi. Dalam hal ini, untuk tee buang, sudut rotasi aliran harus dibulatkan (R 1 pada Gambar 16). Untuk tee inlet, pembulatan juga harus dilakukan pada tepi pemisah (R 2 pada Gambar 16); itu membuat aliran lebih stabil dan mengurangi kemungkinan putus dari tepi itu.

Dalam praktiknya, pembulatan tepi konjugasi generatrix cabang samping dan pipa utama cukup ketika R / D (3 = 0,2-0,3.

Rumus di atas untuk menghitung koefisien resistensi tee dan data tabular yang sesuai mengacu pada tee yang dibuat dengan hati-hati (diputar). Cacat manufaktur pada tee yang dibuat selama pembuatannya ("kegagalan" cabang samping dan "tumpang tindih" bagiannya dengan pemotongan dinding yang salah pada bagian lurus - pipa utama) menjadi sumber peningkatan tajam dalam resistensi hidrolik. Dalam praktiknya, ini terjadi dengan pengikatan berkualitas buruk ke dalam pipa utama pemasangan, yang cukup sering terjadi, karena. tee "pabrik" relatif mahal.

Ekspansi bertahap (diffuser) dari cabang samping secara efektif mengurangi ketahanan tee knalpot dan suplai. Kombinasi pembulatan, kemiringan, dan perluasan cabang samping semakin mengurangi ketahanan tee. Koefisien resistensi dari tee yang ditingkatkan dapat ditentukan dari rumus dan diagram yang diberikan dalam sumbernya. Tee dengan cabang samping dalam bentuk tikungan halus juga memiliki hambatan paling kecil, dan jika memungkinkan, tee dengan sudut cabang kecil (hingga 60 °) harus digunakan.

Dalam aliran turbulen (Re>4,10 3) koefisien drag tee sedikit bergantung pada bilangan Reynolds. Selama transisi dari turbulen ke laminar, ada peningkatan mendadak dalam koefisien hambatan cabang samping baik di tee buang dan masuk (sekitar 2-3 kali lipat).

Dalam perhitungan, penting untuk memperhitungkan di bagian mana ia dikurangi menjadi kecepatan rata-rata. Ada tautan di sumber tentang ini sebelum setiap formula. Sumber memberikan rumus umum, yang menunjukkan tingkat pengurangan dengan indeks yang sesuai.


Tee simetris saat menggabungkan dan membelah

Koefisien hambatan dari setiap cabang tee simetris pada pertemuan (Gbr. 2a), dapat dihitung dengan rumus:



Ketika rasio Q b /Q c berubah dari 0 menjadi 0,5, koefisien berubah dalam kisaran dari 2 menjadi 1,25, dan kemudian dengan peningkatan Q b / Q c dari 0,5 menjadi 1, koefisien memperoleh nilai dari 1,25 menjadi 2 (untuk kasus F c = F b). Jelas, ketergantungan (5) memiliki bentuk parabola terbalik dengan minimum pada titik Q b /Q c =0,5.



Koefisien resistansi tee simetris (Gbr. 2a) yang terletak di bagian injeksi (pemisahan) juga dapat dihitung menggunakan rumus:



di mana K 1 \u003d 0,3 - untuk tee yang dilas.

Ketika rasio w B /w c berubah dari 0 menjadi 1, koefisien berubah dalam kisaran dari 1 menjadi 1,3 (F c = F b).

Menganalisis struktur rumus (5, 6) (serta (1) dan (3)), dapat dilihat bahwa penurunan penampang (diameter) cabang samping (bagian B) berdampak buruk pada ketahanan tee.

Hambatan aliran dapat dikurangi dengan faktor 2-3 saat menggunakan garpu tee (Gbr. 26, 2c).

Koefisien drag dari tee-fork selama pemisahan aliran (Gbr. 2b) dapat dihitung dengan rumus:



Ketika rasio Q2 /Q1 berubah dari 0 menjadi 1, koefisien berubah dalam kisaran 0,32 menjadi 0,6.

Koefisien hambatan tee-fork pada saat penggabungan (Gbr. 2b) dapat dihitung dengan rumus:



Ketika rasio Q 2 /Q 1 berubah dari 0 ke 1, koefisien berubah dalam kisaran 0,33 hingga -0,4.

Tee simetris dapat dibuat dengan tikungan halus (Gbr. 2c), kemudian resistansinya dapat dikurangi lebih lanjut.


Manufaktur. Standar

Standar energi industri ditentukan untuk jaringan pipa pembangkit listrik termal tekanan rendah(pada tekanan kerja P kerja.<22 кгс/см 2 и температуре среды t<425 О С) использовать тройники сварные по ОСТ34-42-762

OST34-42-765-85. Untuk parameter lingkungan yang lebih tinggi (P kerja 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.

Desain tee yang diproduksi menurut standar yang ada (di atas) jauh dari selalu optimal dalam hal kerugian hidrolik. Hanya bentuk tee yang dicap dengan leher memanjang yang berkontribusi pada penurunan koefisien resistensi lokal, di mana radius pembulatan disediakan di cabang samping sesuai dengan jenis yang ditunjukkan pada Gambar. 1b dan gambar. 3c, serta dengan kompresi ujung, ketika diameter pipa utama sedikit lebih kecil dari diameter tee (seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3b). Tee bercabang tampaknya dibuat sesuai pesanan menurut standar "pabrik". Dalam RD 10-249-98 ada paragraf yang dikhususkan untuk perhitungan kekuatan garpu tee dan fitting.

Saat merancang dan merekonstruksi jaringan, penting untuk mempertimbangkan arah pergerakan media dan kemungkinan kisaran laju aliran di tee. Jika arah media yang diangkut ditentukan dengan jelas, disarankan untuk menggunakan fitting miring (cabang samping) dan tee bercabang. Namun, masih ada masalah kerugian hidraulik yang signifikan dalam kasus tee universal, yang menggabungkan sifat pasokan dan pembuangan, di mana penggabungan dan pemisahan aliran dimungkinkan dalam mode operasi yang terkait dengan perubahan laju aliran yang signifikan. Kualitas di atas adalah tipikal, misalnya, untuk mengganti node pipa air umpan atau pipa uap utama di pembangkit listrik termal dengan "jumper".

Pada saat yang sama, harus diingat bahwa untuk pipa uap dan air panas, desain dan dimensi geometris tee pipa yang dilas, serta alat kelengkapan (pipa, pipa cabang) yang dilas pada bagian pipa yang lurus, harus memenuhi persyaratan standar industri, norma dan spesifikasi. Dengan kata lain, untuk saluran pipa kritis, perlu memesan tee yang dibuat sesuai dengan spesifikasi dari pabrikan bersertifikat. Dalam praktiknya, mengingat biaya tee "pabrik" yang relatif tinggi, fitting tie-in sering dilakukan oleh kontraktor lokal dengan menggunakan standar industri atau pabrik.

Secara umum, keputusan akhir tentang metode tie-in harus diambil setelah studi kelayakan komparatif. Jika keputusan dibuat untuk melakukan tie-in "sendiri", teknisi dan personel teknis perlu menyiapkan template choke, menghitung kekuatan (jika perlu), mengontrol kualitas tie-in (hindari "kegagalan ” dari choke dan “tumpang tindih” bagiannya dengan potongan dinding yang salah di bagian lurus) . Dianjurkan untuk membuat sambungan internal antara logam fitting dan pipa utama dengan pembulatan (Gbr. 3c).

Ada sejumlah solusi desain untuk mengurangi hambatan hidraulik pada tee standar dan rakitan pengalih jalur. Salah satu yang paling sederhana adalah memperbesar ukuran tee itu sendiri untuk mengurangi kecepatan relatif medium di dalamnya (Gbr. 3a, 3b). Pada saat yang sama, tee harus dilengkapi dengan transisi, sudut ekspansi (penyempitan) yang juga disarankan untuk dipilih dari sejumlah yang optimal secara hidraulik. Sebagai tee universal dengan kerugian hidraulik yang berkurang, Anda juga dapat menggunakan tee bercabang dengan jumper (Gbr. 3d). Penggunaan garpu tee untuk mengganti simpul jalan raya juga akan sedikit memperumit desain simpul, tetapi akan memiliki efek positif pada rugi-rugi hidrolik (Gbr. 3e, 3f).

Penting untuk dicatat bahwa dengan lokasi resistensi lokal (L=(10-20)d) yang relatif dekat dari berbagai jenis, fenomena interferensi resistensi lokal terjadi. Menurut beberapa peneliti, dengan konvergensi maksimum resistansi lokal, dimungkinkan untuk mencapai penurunan jumlah mereka, sedangkan pada jarak tertentu (L = (5-7) d), resistansi total maksimum (3-7 % lebih tinggi dari jumlah sederhana). Efek reduksi mungkin menarik bagi pabrikan besar yang siap memproduksi dan memasok unit switching dengan resistansi lokal yang berkurang, tetapi penelitian laboratorium terapan diperlukan untuk mencapai hasil yang baik.


Studi kelayakan

Ketika membuat keputusan yang konstruktif, penting untuk memperhatikan sisi ekonomi dari masalah tersebut. Seperti disebutkan di atas, tee "pabrik" dengan desain konvensional, dan terlebih lagi dibuat sesuai pesanan (optimal secara hidraulik), akan jauh lebih mahal daripada fitting tie-in. Pada saat yang sama, penting untuk mengevaluasi keuntungan secara kasar jika terjadi pengurangan kerugian hidraulik pada tee baru dan periode pengembaliannya.

Diketahui bahwa kehilangan tekanan pada pipa stasiun dengan laju aliran media normal (untuk Re>2,10 5) dapat diperkirakan dengan rumus berikut:

di mana p - kehilangan tekanan, kgf / cm 2; w adalah kecepatan medium, m/s; L - panjang pipa yang dikerahkan, m; g - percepatan jatuh bebas, m/s 2 ; d - diameter desain pipa, m; k - koefisien ketahanan gesekan; m adalah jumlah koefisien resistansi lokal; v - volume spesifik medium, m 3 / kg

Ketergantungan (7) biasanya disebut karakteristik hidrolik pipa.

Jika kita memperhitungkan ketergantungan: w=10Gv/9nd 2 , di mana G adalah konsumsi, t/h.

Maka (7) dapat direpresentasikan sebagai:


Jika dimungkinkan untuk mengurangi resistansi lokal (tee, fitting, unit switching), maka, jelas, rumus (9) dapat direpresentasikan sebagai:

Di sini m adalah perbedaan antara koefisien resistansi lokal dari node lama dan baru.

Mari kita asumsikan bahwa sistem hidrolik "pompa - pipa" beroperasi dalam mode nominal (atau dalam mode mendekati nominal). Kemudian:

di mana P n - tekanan nominal (sesuai dengan karakteristik aliran pompa / boiler), kgf / cm 2; G h - laju aliran nominal (sesuai dengan karakteristik aliran pompa / boiler), t / h.

Jika kita berasumsi bahwa setelah mengganti resistansi lama, sistem "pompa-pipa" akan tetap beroperasi (ЫРn), maka dari (10), menggunakan (12), kita dapat menentukan laju aliran baru (setelah mengurangi resistansi ):

Pengoperasian sistem "pompa-pipa", perubahan karakteristiknya dapat divisualisasikan pada Gambar. empat.



Jelas, G 1 > G M . Jika kita berbicara tentang pipa uap utama yang mengangkut uap dari boiler ke turbin, maka dengan perbedaan laju aliran G = G 1 -G n, dimungkinkan untuk menentukan perolehan jumlah panas (dari pemilihan turbin) dan/atau dalam jumlah energi listrik yang dihasilkan sesuai dengan karakteristik pengoperasian turbin ini.

Membandingkan biaya node baru dan jumlah panas (listrik), Anda dapat memperkirakan secara kasar profitabilitas pemasangannya.


Contoh perhitungan

Misalnya, perlu untuk mengevaluasi efektivitas biaya penggantian tee yang sama dari pipa uap utama pada pertemuan aliran (Gbr. 2a) dengan tee bercabang dengan jumper dari jenis yang ditunjukkan pada gbr. 3 tahun Konsumen uap - turbin pemanas PO TMZ tipe T-100/120-130. Steam masuk melalui satu jalur pipa steam (melalui tee, seksi B, C).

Kami memiliki data awal berikut:

diameter desain pipa uap d=0,287 m;

laju aliran uap nominal G h =Q(3=Q^420 t/h;

tekanan nominal boiler = 140 kgf/cm 2 ;

volume spesifik uap (pada P ra b=140 kgf/cm 2 , t=560 o C) n=0,026 m 3 /kg.

Kami menghitung koefisien resistansi tee standar pada pertemuan arus (Gbr. 2a) menggunakan rumus (5) - ^ SB1 = 2.

Untuk menghitung koefisien hambatan tee-fork dengan jumper, asumsikan:


pembagian aliran di cabang terjadi dalam proporsi Q b /Q c «0,5;

koefisien resistansi total sama dengan jumlah resistansi tee inlet (dengan outlet 45 O, lihat Gambar 1a) dan tee cabang pada pertemuan (Gbr. 2b), yaitu. interferensi diabaikan.


Kami menggunakan rumus (11, 13) dan mendapatkan peningkatan konsumsi yang diharapkan sebesar G=G 1 -G n = 0,789 t/jam.

Menurut diagram rezim turbin T-100/120-130, laju aliran 420 t/jam dapat sesuai dengan beban listrik 100 MW dan beban termal 400 GJ/jam. Hubungan antara aliran dan beban listrik berbanding lurus.

Keuntungan dalam beban listrik dapat berupa: P e \u003d 100AG / Q n \u003d 0,188 MW.

Perolehan beban panas dapat berupa: T e \u003d 400AG / 4.19Q n \u003d 0,179 Gcal / jam.

Harga untuk produk yang terbuat dari baja kromium-molibdenum-vanadium (untuk tee-garpu 377x50) dapat sangat bervariasi dari 200 hingga 600 ribu rubel, oleh karena itu, periode pengembalian hanya dapat dinilai setelah riset pasar menyeluruh pada saat keputusan.


1. Artikel ini menjelaskan berbagai jenis tee dan fitting, memberikan gambaran singkat tentang tee yang digunakan pada jaringan pipa pembangkit listrik. Rumus untuk menentukan koefisien hambatan hidrolik diberikan, cara dan cara pengurangannya ditunjukkan.

2. Diusulkan desain prospektif tee-fork, unit switching untuk jalur pipa utama dengan koefisien resistensi lokal yang lebih rendah.

3. Rumus diberikan, contoh, dan kelayakan analisis teknis dan ekonomi ditunjukkan saat memilih atau mengganti tee, saat merekonstruksi unit switching.


literatur

1. Idelchik I.E. Buku pegangan resistensi hidrolik. M.: Mashinostroenie, 1992.

2. Nikitina I.K. Buku pegangan jaringan pipa pembangkit listrik termal. Moskow: Energoatomizdat, 1983.

3. Buku pegangan perhitungan sistem hidrolik dan ventilasi / Ed. SEBAGAI. Yuriev. S.-Pb.: ANO NPO "Dunia dan Keluarga", 2001.

4. Rabinovich E.Z. Hidrolika. Moskow: Nedra, 1978.

5. Benenson E.I., Ioffe L.S. Turbin Uap Kogenerasi / Ed. D.P. Lebih tua. M: Energoizdat, 1986.