Coëfficiënt van lokale weerstand ventilatietabel. Hoe de weerstandscoëfficiënt van een ventilatierooster te vinden

Op basis van deze waarden moeten de lineaire parameters van de luchtkanalen worden berekend.

Algoritme voor het berekenen van luchtdrukverliezen

De berekening moet beginnen met het opstellen van een schema van het ventilatiesysteem met de verplichte aanduiding van de ruimtelijke ligging van de luchtkanalen, de lengte van elke sectie, ventilatieroosters, aanvullende apparatuur voor luchtzuivering, technische voorzieningen en ventilatoren. Verliezen worden eerst per regel bepaald en vervolgens opgeteld. Voor een apart technologisch gedeelte worden verliezen bepaald met de formule P = L × R + Z, waarbij P verliezen zijn luchtdruk op de berekende sectie, R - verliezen op lopende meter sectie, L - de totale lengte van de luchtkanalen in de sectie, Z - verliezen in de extra fittingen van het ventilatiesysteem.

Om het drukverlies in een cirkelvormig kanaal te berekenen, wordt de formule Ptr gebruikt. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X is de luchtwrijvingscoëfficiënt in tabelvorm, hangt af van het fabricagemateriaal van het luchtkanaal, L is de lengte van de berekende sectie, d is de diameter van het luchtkanaal, V is het vereiste luchtdebiet, Y is de lucht dichtheid, rekening houdend met temperatuur, g is de valversnelling (vrij). Als het ventilatiesysteem vierkante luchtkanalen heeft, moet tabel nr. 2 worden gebruikt om ronde waarden om te zetten naar vierkante.

Tabblad. Nr. 2. Equivalente diameters van ronde kanalen voor vierkant

De horizontale is de hoogte van het vierkante kanaal en de verticale is de breedte. De equivalente waarde van de cirkelvormige doorsnede is op het snijpunt van de lijnen.

Luchtdrukverliezen in bochten zijn overgenomen uit tabel nr. 3.

Tabblad. Nee. 3. Drukverlies in bochten

Om het drukverlies in de diffusors te bepalen, worden de gegevens uit tabel nr. 4 gebruikt.

Tabblad. Nr. 4. Drukverlies in diffusors

Tabel nr. 5 geeft een algemeen diagram van verliezen in een rechte sectie.

Tabblad. Nr. 5. Schema van luchtdrukverliezen in rechte luchtkanalen

Alle individuele verliezen in een bepaald gedeelte van het kanaal worden samengevat en gecorrigeerd met tabel nr. 6. Tab. Nr. 6. Berekening van de stroomdrukval in ventilatiesystemen

Tijdens ontwerp en berekeningen bevelen bestaande voorschriften aan dat het verschil in drukverlies tussen afzonderlijke secties niet groter mag zijn dan 10%. De ventilator moet worden geïnstalleerd in het gedeelte van het ventilatiesysteem met de hoogste weerstand, de verste luchtkanalen moeten de minimale weerstand hebben. Als niet aan deze voorwaarden wordt voldaan, is het noodzakelijk om de lay-out van luchtkanalen en extra apparatuur te wijzigen, rekening houdend met de vereisten van de regelgeving.

U kunt ook de geschatte formule gebruiken:

0.195 v 1.8

Rf. (10) d 100 1 , 2

De fout is niet groter dan 3 - 5%, wat voldoende is voor technische berekeningen.

Het totale wrijvingsdrukverlies voor de gehele sectie wordt verkregen door de specifieke verliezen R te vermenigvuldigen met de lengte van de sectie l, Rl, Pa. Als luchtkanalen of kanalen van andere materialen worden gebruikt, is het noodzakelijk om een ​​correctie voor ruwheid βsh volgens tabel in te voeren. 2. Het hangt af van de absolute equivalente ruwheid van het kanaalmateriaal Ke (Tabel 3) en de waarde van vf.

Tabel 3 Absoluut equivalente ruwheid van kanaalmateriaal

Voor stalen luchtkanalen βsh = 1. Meer gedetailleerde waarden van βsh zijn te vinden in de tabel. 22.12. Met deze correctie in gedachten wordt het aangepaste wrijvingsdrukverlies Rl βsh , Pa, verkregen door Rl te vermenigvuldigen met de waarde βsh . Bepaal vervolgens de dynamische druk op de deelnemers

onder standaardomstandigheden ρw = 1,2 kg/m3.

Vervolgens worden lokale weerstanden op de site gedetecteerd, worden de coëfficiënten van lokale weerstand (LMR) ξ bepaald en wordt de som van de LMR in deze sectie (Σξ) berekend. Alle lokale weerstanden worden in het volgende formulier in de verklaring ingevoerd.

VERKLARING KMS VENTILATIESYSTEMEN

Enzovoort.

BIJ de kolom "lokale weerstanden" registreert de namen van de weerstanden (bocht, T-stuk, kruis, elleboog, rooster, luchtverdeler, paraplu, enz.) die in dit gebied beschikbaar zijn. Bovendien worden hun aantal en kenmerken genoteerd, volgens welke de CMR-waarden voor deze elementen worden bepaald. Voor een ronde bocht is dit bijvoorbeeld de rotatiehoek en de verhouding van de rotatiestraal tot de diameter van het kanaal r / d , voor een rechthoekige uitlaat - de rotatiehoek en afmetingen van de zijkanten van het kanaal a en b . Voor zijopeningen in een luchtkanaal of kanaal (bijvoorbeeld op de installatieplaats van een luchtinlaatrooster) - de verhouding van het openingsoppervlak tot de doorsnede van het luchtkanaal

f resp / f ongeveer . Voor T-stukken en kruisen op de doorgang wordt rekening gehouden met de verhouding van het dwarsdoorsnede-oppervlak van de doorgang en de stam f p / f s en het debiet in de aftakking en in de stam L o / L s, voor tees en kruisen op de tak - de verhouding van het dwarsdoorsnede-oppervlak van de tak en de stam f p / f s en nogmaals, de waarde van L over /L met. Houd er rekening mee dat elk T-stuk of kruis twee aangrenzende secties verbindt, maar ze verwijzen naar een van deze secties, waarin de luchtstroom L minder is. Het verschil tussen tees en crosses op een run en op een tak heeft te maken met hoe de ontwerprichting loopt. Dit is weergegeven in afb. 11. Hier wordt de berekende richting weergegeven door een dikke lijn en de richtingen van luchtstromen worden weergegeven door dunne pijlen. Daarnaast staat bij elke optie precies aangegeven waar de kofferbak, doorgang en uitgang zich bevinden.

tak tee voor goede keuze relaties fп / fс , fо /fс en L о /L с . Merk op dat in toevoerventilatiesystemen de berekening meestal wordt uitgevoerd tegen de beweging van lucht en in uitlaatsystemen langs deze beweging. De secties waartoe de beschouwde tees behoren, zijn aangegeven met vinkjes. Hetzelfde geldt voor kruisen. In de regel, hoewel niet altijd, verschijnen T-stukken en kruisen op de doorgang bij het berekenen van de hoofdrichting, en op de aftakking verschijnen ze bij aerodynamische koppeling van secundaire secties (zie hieronder). In dit geval kan dezelfde tee in de hoofdrichting worden beschouwd als een tee per passage, en in de secundaire

– als een tak met een andere coëfficiënt. KMS voor kruisen

geaccepteerd in dezelfde maat als voor de bijbehorende tees.

Rijst. 11. Tee-berekeningsschema

Geschatte waarden van ξ voor gemeenschappelijke weerstanden worden gegeven in de tabel. 4.

*) negatieve CMR kan optreden bij lage Lo/Lc door luchtejectie (aanzuiging) uit de aftakking door de hoofdstroom.

Meer gedetailleerde gegevens voor de KMS worden gegeven in de tabel. 22.16 - 22.43. Voor de meest voorkomende lokale weerstanden -

tees in de passage - KMR kan ook bij benadering worden berekend met behulp van de volgende formules:

– voor zuig T-stukken (uitlaat).

Na het bepalen van de waarde van Σξ wordt het drukverlies bij lokale weerstanden Z P d, Pa en het totale drukverlies berekend

op de sectie Rl βsh + Z , Pa.

De resultaten van de berekeningen worden in de volgende vorm in de tabel ingevoerd.

AERODYNAMISCHE BEREKENING VAN HET VENTILATIESYSTEEM

Wanneer de berekening van alle secties van de hoofdrichting is voltooid, worden de waarden van Rl βsh + Z voor hen samengevat en wordt de totale weerstand bepaald.

ventilatie netwerk weerstand P netwerk = Σ(Rl βw + Z ).

Na het berekenen van de hoofdrichting worden een of twee takken gekoppeld. Indien het systeem meerdere verdiepingen bedient, kunt u op tussenliggende verdiepingen vloertakken selecteren om te koppelen. Als het systeem één verdieping bedient, koppelt u takken van de hoofdleiding die niet in de hoofdrichting zijn opgenomen (zie het voorbeeld in paragraaf 4.3). De berekening van de gekoppelde secties wordt uitgevoerd in dezelfde volgorde als voor de hoofdrichting en vastgelegd in een tabel in dezelfde vorm. Koppeling wordt als voltooid beschouwd als het bedrag

drukverlies Σ(Rl βsh + Z ) langs de gekoppelde secties wijkt niet meer dan 10% af van de som Σ(Rl βsh + Z ) langs parallel verbonden secties van de hoofdrichting. Secties langs de hoofd- en gekoppelde richtingen vanaf het punt van hun vertakking tot de eindluchtverdelers worden geacht parallel te zijn geschakeld. Als de schakeling eruitziet zoals in Fig. 12 (de hoofdrichting is gemarkeerd met een dikke lijn), dan vereist de uitlijning van richting 2 dat de waarde van Rl βsh + Z voor sectie 2 gelijk is aan Rl βsh + Z voor sectie 1, verkregen uit de berekening van de hoofdrichting, met een nauwkeurigheid van 10%. Koppeling wordt bereikt door de diameters van ronde of dwarsdoorsnede-afmetingen van rechthoekige luchtkanalen in de gekoppelde secties te selecteren en als dit niet mogelijk is, door smoorkleppen of membranen op de aftakkingen te installeren.

De selectie van een ventilator moet worden uitgevoerd volgens de catalogi van de fabrikant of volgens de gegevens. De ventilatordruk is gelijk aan de som van de drukverliezen in het ventilatienet in de hoofdrichting, bepaald in de aerodynamische berekening van het ventilatiesysteem, en de som van de drukverliezen in de elementen van de ventilatie-unit ( luchtventiel, filter, luchtverwarmer, geluiddemper, enz.).

Rijst. 12. Een fragment van het schema van het ventilatiesysteem met de keuze van een aftakking om te koppelen

Ten slotte is het mogelijk om pas een ventilator te kiezen na een akoestische berekening, wanneer wordt besloten om een ​​geluiddemper te installeren. Akoestische berekening kan alleen worden uitgevoerd na de voorlopige selectie van de ventilator, aangezien de initiële gegevens daarvoor de geluidsvermogensniveaus zijn die door de ventilator in de luchtkanalen worden uitgestraald. Akoestische berekening wordt uitgevoerd, geleid door de instructies van hoofdstuk 12. Bereken en bepaal zo nodig de maat van de geluiddemper , , en kies tenslotte de ventilator.

4.3. rekenvoorbeeld Leveringssysteem ventilatie

Het toevoerventilatiesysteem voor de eetkamer is overwogen. De toepassing van luchtkanalen en luchtverdelers op het plan is gegeven in paragraaf 3.1 in de eerste variant ( typisch schema voor zalen).

Systeem diagram

1000х400 5 8310 m3/u

Meer details over de berekeningsmethode en de nodige initiële gegevens zijn te vinden op,. De bijbehorende terminologie wordt gegeven in .

VERKLARING KMS-SYSTEEM P1

BIJLAGE Kenmerken ventilatieroosters en zonwering

I. Woongedeelten, m2, aan- en afvoer lamellenroosters RS-VG en RS-G

Snelheidscoëfficiënt m = 6,3, temperatuurcoëfficiënt n = 5,1.

II. Kenmerken van plafondlampen ST-KR en ST-KV

Snelheidscoëfficiënt m = 2,5, temperatuurcoëfficiënt n = 3.

REFERENTIES

1. Samarin OD Selectie van toevoerluchtapparatuur ventilatie units(airconditioners) type KCKP. Richtlijnen voor de uitvoering van cursus- en diplomaprojecten voor studenten van de specialiteit 270109 "Warmte- en gasvoorziening en ventilatie". – M.: MGSU, 2009. – 32 p.

2. Belova EM Centrale systemen airconditioning in gebouwen. - M.: Euroklimaat, 2006. - 640 d.

3. SNiP 41-01-2003 "Verwarming, ventilatie en airconditioning". - M.: GUP TsPP, 2004.

4. Catalogus van apparatuur "Arktos".

5. sanitaire voorzieningen. Deel 3. Ventilatie en airconditioning. Boek 2. / red. NN Pavlov en Yu.I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 416 p.

6. GOST 21.602-2003. Systeem van ontwerpdocumenten voor de bouw. Regels voor de implementatie van werkdocumentatie voor verwarming, ventilatie en airconditioning. - M.: GUP TsPP, 2004.

7. Samarin OD Over het regime van luchtbeweging in stalen luchtkanalen.

// SOK, 2006, nr. 7, p. 90-91.

8. Ontwerpershandboek. intern sanitaire apparaten. Deel 3. Ventilatie en airconditioning. Boek 1. / red. NN Pavlov en Yu.I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 320 p.

9. Kamenev PN, Tertichnik E.I. Ventilatie. - M.: ASV, 2006. - 616 d.

10. Krupnov BA Terminologie voor bouwthermofysica, verwarming, ventilatie en airconditioning: richtlijnen voor studenten van de specialisatie "Warmte- en gasvoorziening en ventilatie".

Wanneer de luchtstroom in de luchtkanalen en kanalen van ventilatie- en airconditioningsystemen (V en KV) beweegt, spelen naast drukverliezen door wrijving, verliezen op lokale weerstanden een belangrijke rol - gevormde delen van luchtkanalen, luchtverdelers en netwerk uitrusting.

Dergelijke verliezen zijn evenredig met de dynamische druk R q = v² / 2, waarbij ρ de luchtdichtheid is, ongeveer gelijk aan 1,2 kg / m³ bij een temperatuur van ongeveer +20 ° C; v— zijn snelheid [m/s], in de regel bepaald in het gedeelte van het kanaal achter de weerstand.

De evenredigheidscoëfficiënten ξ, lokale weerstandscoëfficiënten (LRC) genoemd, voor verschillende elementen systemen B en HF worden meestal bepaald aan de hand van tabellen die met name beschikbaar zijn in en in een aantal andere bronnen. De grootste moeilijkheid in dit geval is meestal het zoeken naar KMS voor tees of branch-knooppunten. Het is een feit dat in dit geval rekening moet worden gehouden met het type T-stuk (voor doorgang of aftakking) en de wijze van luchtbeweging (forceren of zuigen), evenals met de verhouding van de luchtstroom in de aftakking tot de stroom in de kofferbak L´ o \u003d L o /L c en dwarsdoorsnede van de doorgang naar de dwarsdoorsnede van de romp F´ p \u003d F p / F s.

Voor T-stukken tijdens het zuigen, is het ook noodzakelijk om rekening te houden met de verhouding van het dwarsdoorsnede-oppervlak van de aftakking tot het dwarsdoorsnede-oppervlak van de stam F´ o \u003d F o / F s. In de handleiding staan ​​de relevante gegevens in Tabel. 22.36-22.40. Bij het maken van berekeningen met Excel-spreadsheets, wat momenteel vrij gebruikelijk is vanwege het wijdverbreide gebruik van verschillende standaard software en het gemak van het rapporteren van de resultaten van berekeningen, is het wenselijk om analytische formules voor CMR te hebben, in ieder geval in de meest voorkomende reeksen van veranderingen in de kenmerken van T-stukken.

Daarnaast zou het raadzaam zijn om in het leerproces minder technisch werk studenten en het overhevelen van de hoofdbelasting naar de ontwikkeling van constructieve oplossingen voor systemen.

Vergelijkbare formules zijn beschikbaar in zo'n vrij fundamentele bron als, maar daar worden ze gepresenteerd in een zeer algemene vorm, zonder rekening te houden met de ontwerpkenmerken van specifieke elementen van bestaande ventilatiesystemen, en gebruiken ook een aanzienlijk aantal aanvullende parameters en vereisen, in sommige gevallen, verwijzend naar bepaalde tabellen. Aan de andere kant, verschijnen in recente tijden programma's voor geautomatiseerde aerodynamische berekening van systemen B en KV gebruiken enkele algoritmen om de CMR te bepalen, maar deze zijn in de regel onbekend voor de gebruiker en kunnen daarom twijfels doen rijzen over hun geldigheid en juistheid.

Er verschijnen momenteel ook enkele werken, waarvan de auteurs doorgaan met onderzoek om de berekening van de CMR te verfijnen of het bereik van parameters van het overeenkomstige element van het systeem uit te breiden, waarvoor de verkregen resultaten geldig zijn. Deze publicaties verschijnen zowel in ons land als in het buitenland, hoewel hun aantal over het algemeen niet al te groot is, en voornamelijk gebaseerd zijn op numerieke modellering van turbulente stromingen met behulp van een computer of op directe experimentele studies. De gegevens die door de auteurs zijn verkregen, zijn in de regel echter moeilijk te gebruiken in de praktijk van massaontwerp, omdat ze nog niet in technische vorm worden gepresenteerd.

In dit opzicht lijkt het passend om de gegevens in de tabellen te analyseren en op basis daarvan onderlinge afhankelijkheden te verkrijgen die de eenvoudigste en meest geschikte vorm zouden hebben voor de technische praktijk, en tegelijkertijd adequaat de aard van de bestaande afhankelijkheden weer te geven voor CMR-t-shirts. Voor hun meest voorkomende variëteiten - tees in de passage (verenigde vertakkingsknooppunten), werd dit probleem door de auteur in het werk opgelost. Tegelijkertijd is het moeilijker om analytische relaties voor tees op een branch te vinden, omdat de afhankelijkheden zelf hier gecompliceerder lijken. Algemene vorm benaderingsformules, zoals altijd in dergelijke gevallen, worden verkregen op basis van de locatie van de berekende punten op het correlatieveld en de bijbehorende coëfficiënten worden geselecteerd door de methode kleinste kwadraten om de afwijking van de geconstrueerde grafiek met Excel te minimaliseren. Dan voor enkele van de meest gebruikte bereiken F p / F s, F o / F s en L o / L s uitdrukkingen kunnen worden verkregen:

Bij L´ o= 0,20-0,75 en F´ o\u003d 0,40-0,65 - voor T-stukken tijdens injectie (toevoer);

Bij L´ o = 0,2-0,7, F´ o= 0,3-0,5 en F´ n\u003d 0,6-0,8 - voor T-stukken met aanzuiging (uitlaat).

De nauwkeurigheid van afhankelijkheden (1) en (2) wordt getoond in Fig. 1 en 2, waarin de resultaten van de verwerkingstabel worden weergegeven. 22.36 en 22.37 voor KMS unified T-stukken (takknooppunten) op een tak met cirkelvormige dwarsdoorsnede tijdens afzuiging. In het geval van een rechthoekige doorsnede zullen de resultaten niet significant verschillen.

Opgemerkt kan worden dat de discrepantie hier groter is dan voor tees per pas, en gemiddeld 10-15%, soms zelfs tot 20%, maar voor technische berekeningen kan dit acceptabel zijn, vooral gezien de duidelijke initiële fout in de tabellen, en gelijktijdige vereenvoudiging van berekeningen bij gebruik van Excel. Tegelijkertijd vereisen de verkregen verhoudingen geen andere initiële gegevens, behalve de gegevens die al beschikbaar zijn in de aerodynamische berekeningstabel. In feite moet het zowel de luchtdebieten als de doorsneden in het huidige en in het aangrenzende gedeelte expliciet aangeven, die zijn opgenomen in de vermelde formules. Allereerst vereenvoudigt dit de berekeningen bij het gebruik van Excel-spreadsheets. Tegelijkertijd afb. 1 en 2 maken het mogelijk om te verifiëren dat de gevonden analytische afhankelijkheden de aard van de invloed van alle hoofdfactoren op de CMR van T-stukken en de fysieke aard van de processen die daarin plaatsvinden tijdens de beweging van de luchtstroom behoorlijk weerspiegelen.

Tegelijkertijd zijn de formules in dit document heel eenvoudig, duidelijk en gemakkelijk toegankelijk voor technische berekeningen, vooral in Excel, maar ook in het onderwijsproces. Het gebruik ervan maakt het mogelijk om de interpolatie van tabellen te verlaten met behoud van de nauwkeurigheid die vereist is voor technische berekeningen, en om rechtstreeks de coëfficiënten van lokale weerstand van T-stukken op een tak te berekenen in een zeer breed bereik van verhoudingen van dwarsdoorsneden en luchtstroomsnelheden in de stam en takken.

Dit is voldoende voor het ontwerp van ventilatie- en airconditioningsystemen in de meeste residentiële en openbare gebouwen.

1. Ontwerpershandboek. Interne sanitaire voorzieningen. Deel 3. Ventilatie en airconditioning. Boek. 2 / Uitg. NN Pavlov en Yu.I. Schiller. - M.: Stroyizdat, 1992. 416 p.
2. Idelchik IE Handboek hydraulische weerstand / Ed. MO Steinberg. - Ed. 3e. - M.: Mashinostroenie, 1992. 672 d.
3. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Batalova A.V. Naar de bepaling van de coëfficiënten van lokale weerstanden van storende elementen pijpleidingsystemen// Nieuws van universiteiten: Bouw, 2012. Nr. 9. blz. 108-112.
4. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Varsegova E.V. Naar de berekening van drukverliezen in lokale weerstanden: Soobshch. 1 // Nieuws van universiteiten: Bouw, 2016. Nr. 4. blz. 66-73.
5. Averkova OA Experimentele studie van gescheiden stromen bij de ingang van de zuiggaten // Vestnik BSTU im. V.G. Shukhov, 2012. Nr. 1. blz. 158-160.
6. Kamel A.H., Shaqlaih A.S. Wrijvingsdrukverliezen van vloeistoffen die in cirkelvormige leidingen stromen: een overzicht. SPE boren en voltooien. 2015. Vol. 30. Nee. 2.Pp. 129-140.
7. Gabrielaitiene I. Numerieke simulatie van een stadsverwarmingssysteem met nadruk op transiënt temperatuurgedrag. Proc. van de 8e Internationale Conferentie “Environmental Engineering”. Vilnius. VGTU Uitgevers. 2011 Vol. 2.Pp. 747-754.
8. Horikiri K., Yao Y., Yao J. Modellering van geconjugeerde stroming en warmteoverdracht in een geventileerde ruimte voor beoordeling van thermisch comfort binnenshuis. Gebouw en Milieu. 2014. Nee. 77.Pp. 135-147.
9. Samarin OD Berekening van lokale weerstanden in ventilatiesystemen van gebouwen // Journal of S.O.K., 2012. No. 2. blz. 68-70.

Berekening van aanbod en uitlaat systemen luchtkanalen wordt gereduceerd tot het bepalen van de afmetingen van de doorsnede van de kanalen, hun weerstand tegen luchtbeweging en het koppelen van de druk in parallelle verbindingen. De berekening van drukverliezen moet worden uitgevoerd met behulp van de methode van specifieke wrijvingsdrukverliezen.

Rekenmethode:

Er wordt een axonometrisch diagram van het ventilatiesysteem gebouwd, het systeem is verdeeld in secties, waarop de lengte en het debiet zijn uitgezet. Het ontwerpschema wordt weergegeven in figuur 1.

De hoofdrichting (hoofd) wordt gekozen, dit is de langste keten van opeenvolgend gelegen secties.

3. De secties van de snelweg zijn genummerd, beginnend bij de sectie met het laagste debiet.

4. De afmetingen van de doorsnede van de luchtkanalen op de berekende secties van de hoofdleiding worden bepaald. We bepalen het dwarsdoorsnede-oppervlak, m 2:

F p \u003d L p / 3600V p ,

waarbij L p de geschatte luchtstroom in het gebied is, m 3 / h;

Volgens de gevonden waarden F p ] zijn de afmetingen van de luchtkanalen genomen, d.w.z. is Ff.

5. De werkelijke snelheid V f, m/s wordt bepaald:

Vf = Lp / Ff,

waarbij L p de geschatte luchtstroom in het gebied is, m 3 / h;

F f - het werkelijke dwarsdoorsnede-oppervlak van het kanaal, m 2.

We bepalen de equivalente diameter met de formule:

d equiv = 2 α b/(α+b) ,

waarbij α en b de dwarsafmetingen van het kanaal zijn, m.

6. De waarden van d eq en V f worden gebruikt om de waarden van specifieke wrijvingsdrukverliezen R te bepalen.

Het drukverlies als gevolg van wrijving in de berekende sectie zal zijn

P t \u003d R l β w,

waarbij R het specifieke wrijvingsdrukverlies is, Pa/m;

l is de lengte van het kanaalgedeelte, m;

β w is de ruwheidscoëfficiënt.

7. De coëfficiënten van lokale weerstanden worden bepaald en de drukverliezen in lokale weerstanden in de sectie worden berekend:

z = ∑ζ P d,

waarbij P d - dynamische druk:

Pd \u003d V f 2 / 2,

waarbij ρ de luchtdichtheid is, kg/m3;

V f - de werkelijke luchtsnelheid in het gebied, m / s;

∑ζ - de som van de CMR op de site,

8. Totale verliezen worden berekend per sectie:

ΔР = R l β w + z,

l is de lengte van de sectie, m;

z - drukverlies in lokale weerstanden in de sectie, Pa.

9. Drukverliezen in het systeem worden bepaald:

ΔР p = ∑(R l β w + z),

waarbij R het specifieke wrijvingsdrukverlies is, Pa/m;

l is de lengte van de sectie, m;

β w is de ruwheidscoëfficiënt;

z - drukverlies in lokale weerstanden in het gebied, Pa.

10. Vestigingen worden gekoppeld. Er wordt een koppeling gemaakt, te beginnen met de langste takken. Het is vergelijkbaar met de berekening van de hoofdrichting. De weerstanden in alle parallelle secties moeten gelijk zijn: de afwijking is niet meer dan 10%:

waarbij Δр 1 en Δр 2 verliezen zijn in branches met hogere en lagere drukverliezen, Pa. Als de afwijking de opgegeven waarde overschrijdt, wordt een smoorklep geïnstalleerd.

Figuur 1 - Rekenschema van het toevoersysteem P1.

De volgorde van berekening van het toevoersysteem P1

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

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

Perceel 3-4, 8-16:

Perceel 4-5:

Perceel 5-6:

Perceel 6-7:

Perceel 7-8:

Perceel 8-9:

lokale weerstand

Perceel 1-2:

a) bij de uitgang: ξ = 1.4

b) 90° buigen: ξ = 0,17

c) T-stuk voor rechte doorgang:

Perceel 2-2’:

a) tak-t-stuk

Perceel 2-3:

a) bocht 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

Perceel 3-3':

a) tak-t-stuk

Perceel 3-4:

a) bocht 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

Perceel 4-4’:

a) tak-t-stuk

Perceel 4-5:

a) T-stuk voor rechte doorgang:

Perceel 5-5’:

a) tak-t-stuk

Perceel 5-6:

a) bocht 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

Perceel 6-6’:

a) tak-t-stuk

Perceel 6-7:

a) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,15

Perceel 7-8:

a) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

Perceel 8-9:

a) 2 bochten 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

Perceel 10-11:

a) bocht 90°: ξ = 0,17

b) bij de uitgang: ξ = 1.4

Perceel 12-13:

a) bij de uitgang: ξ = 1.4

b) 90° buigen: ξ = 0,17

c) T-stuk voor rechte doorgang:

Perceel 13-13'

a) tak-t-stuk

Perceel 7-13:

a) bocht 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

c) aftakt-stuk:

ξ = 0,8

Perceel 14-15:

a) bij de uitgang: ξ = 1.4

b) 90° buigen: ξ = 0,17

c) T-stuk voor rechte doorgang:

Perceel 15-15’:

a) tak-t-stuk

Perceel 15-16:

a) 2 bochten 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

Perceel 16-16’:

a) tak-t-stuk

Perceel 8-16:

a) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

b) aftakt-stuk:

Aerodynamische berekening van het toevoersysteem P1

Laten we de discrepantie van het toevoersysteem P1 uitvoeren, die niet meer dan 10% mag zijn.

Aangezien de afwijking de toegestane 10% overschrijdt, is het noodzakelijk om een ​​membraan te installeren.

Ik installeer het diafragma in het gebied 7-13, V = 8,1 m / s, P C = 20,58 Pa

Daarom plaats ik voor een luchtkanaal met een diameter van 450 een membraan met een diameter van 309.

doctoraat S. B. Gorunovich, PTO-ingenieur, Ust-Ilimskaya CHPP, tak van OAO Irkutskenergo, Ust-Ilimsk, regio Irkoetsk.

Verklaring van een vraag

Het is bekend dat veel bedrijven die in het recente verleden over warmte- en elektrische energie, werd onvoldoende aandacht besteed aan de verliezen tijdens het transport. Zo werden verschillende pompen in het project opgenomen, in de regel werden met een grote gangreserve drukverliezen in pijpleidingen gecompenseerd door een toename van het aanbod. De belangrijkste stoompijpleidingen zijn ontworpen met jumpers en lange leidingen, waardoor, indien nodig, overtollige stoom naar naburige turbine-eenheden kan worden getransporteerd. Tijdens de reconstructie en reparatie van transmissienetwerken werd de voorkeur gegeven aan de veelzijdigheid van de schema's, wat leidde tot extra tie-ins (fittingen) en jumpers, de installatie van extra T-stukken en als gevolg daarvan tot extra lokale verliezen van totale druk . Tegelijkertijd is het bekend dat in lange pijpleidingen met aanzienlijke gemiddelde snelheden lokale verliezen van totale druk (lokale weerstanden) kunnen leiden tot aanzienlijke kostenverliezen voor consumenten.

Op dit moment zorgen de vereisten van efficiëntie, energiebesparing en totale optimalisatie van de productie ervoor dat we een frisse blik werpen op veel problemen en aspecten van het ontwerp, de reconstructie en de werking van pijpleidingen en stoompijpleidingen, daarom rekening houdend met lokale weerstanden in T-stukken, vorken en fittingen in de hydraulische berekeningen van pijpleidingen wordt een urgente taak.

Het doel van dit werk is om de meest gebruikte T-stukken en fittingen bij energietechnische bedrijven te beschrijven, ervaringen uit te wisselen op het gebied van manieren om lokale weerstandscoëfficiënten te verminderen, en methoden voor vergelijkende evaluatie van de effectiviteit van dergelijke maatregelen.

Om lokale weerstand in moderne hydraulische berekeningen te beoordelen, werken ze met een dimensieloze coëfficiënt van hydraulische weerstand, wat erg is handige thema's dat in dynamisch gelijkaardige stromen, waarin de geometrische gelijkenis van secties en de gelijkheid van Reynoldsgetallen worden waargenomen, het dezelfde waarde heeft, ongeacht het type vloeistof (gas), evenals op de stroomsnelheid en dwarsafmetingen van de berekende secties.

De hydraulische weerstandscoëfficiënt is de verhouding van de totale energie (vermogen) verloren in een bepaalde sectie tot de kinetische energie (kracht) in de geaccepteerde sectie of de verhouding van de totale druk verloren in dezelfde sectie tot de dynamische druk in de geaccepteerde sectie :

waarbij  p totaal - verloren (in dit gebied) totale druk; p is de dichtheid van de vloeistof (gas); w, - snelheid in de i-de sectie.

De waarde van de luchtweerstandscoëfficiënt hangt af van welke ontwerpsnelheid en dus tot welke sectie deze wordt gereduceerd.

Uitlaat en toevoer T-stukken

Het is bekend dat een aanzienlijk deel lokale verliezen in vertakte pijpleidingen zijn lokale weerstanden in T-stukken. Als een object dat is lokale weerstand, wordt het T-stuk gekenmerkt door de vertakkingshoek a en de verhouding van de dwarsdoorsnede-oppervlakken van de vertakkingen (zijwaarts en recht) F b / F q , Fh / Fq en FB / Fn. In het T-stuk kunnen de stroomsnelheden Q b / Q q , Q n / Q c en dienovereenkomstig de snelheidsverhoudingen w B / w Q , w n / w Q veranderen. De T-stukken kunnen zowel in de zuigsecties (uitlaat T-stukken) als in de afvoersecties (toevoer T-stukken) worden geïnstalleerd in geval van stroomscheiding (Fig. 1).

De weerstandscoëfficiënten van uitlaat-T-stukken hangen af ​​van de hierboven vermelde parameters en de inlaat-T-stukken van de gebruikelijke vorm - praktisch alleen van de aftakhoek en de verhouding van snelheden w n / w Q en w n / w Q, respectievelijk.

De luchtweerstandscoëfficiënten van conventioneel gevormde uitlaat T-stukken (zonder afronding en geen flare of samentrekking van zijtak of rechte lijn) kunnen worden berekend met behulp van de volgende formules.

Weerstand in de zijtak (in sectie B):

waar Q B \u003d F B w B, Q q \u003d F q w q - volumetrische stroomsnelheden in respectievelijk sectie B en C.

Voor type F n = F c tees en voor alle a worden de waarden van A gegeven in de tabel. een.

Wanneer de verhouding Q b / Q q verandert van 0 naar 1, varieert de luchtweerstandscoëfficiënt van -0,9 tot 1,1 (F q = F b , a=90 O). Negatieve waarden worden verklaard door de zuigwerking in de lijn bij kleine Q B .

Uit de structuur van formule (1) volgt dat de luchtweerstandscoëfficiënt snel zal toenemen met een afname van het dwarsdoorsnede-oppervlak van het mondstuk (met een toename van F c / F b). Als bijvoorbeeld Q b / Q c = 1, F q/F b = 2, a = 90 O, is de coëfficiënt 2,75.

Het is duidelijk dat een vermindering van de weerstand kan worden bereikt door de hoek van de zijtak (choke) te verkleinen. Wanneer bijvoorbeeld Fc =Fb, α=45 O, wanneer de verhouding Qb/Qc verandert van 0 naar 1, verandert de coëfficiënt in het bereik van -0,9 tot 0,322, d.w.z. de positieve waarden nemen bijna 3 keer af.

De weerstand in de voorwaartse doorgang moet worden bepaald door de formule:

Voor T-stukken van het type Fn=F c worden K P-waarden gegeven in de tabel. 2.

Het is gemakkelijk te verifiëren dat het veranderingsbereik in de luchtweerstandscoëfficiënt in de voorwaartse pas

de bij het veranderen van de verhouding van Q b / Q c van 0 naar 1 ligt in het bereik van 0 tot 0,6 (F c =F b , α=90 O).

Het verkleinen van de hoek van de zijtak (choke) leidt ook tot een aanzienlijke vermindering van de weerstand. Wanneer bijvoorbeeld Fc =Fb, α =45 O, wanneer de verhouding Qb/Qc verandert van 0 naar 1, verandert de coëfficiënt in het bereik van 0 tot -0,414, d.w.z. met een toename van Q B verschijnt er een "zuiging" in de directe doorgang, waardoor de weerstand verder wordt verminderd. Opgemerkt moet worden dat afhankelijkheid (2) een uitgesproken maximum heeft, d.w.z. de maximale waarde van de luchtweerstandscoëfficiënt valt op de waarde van Q b / Q c = 0,41 en is gelijk aan 0,244 (bij F c = F b , α =45 O).

De weerstandscoëfficiënten van toevoer-T-stukken met een normale vorm in turbulente stroming kunnen worden berekend met behulp van de formules.

Zijtak weerstand:

waarbij KB - stromingscompressieverhouding.

Voor type Fn=F c tees worden de waarden van A 1 gegeven in de tabel. 3, KB=0.

Als we F c \u003d F b , a \u003d 90 O nemen, krijgen we coëfficiëntwaarden in het bereik van 1 tot 1.2 wanneer de verhouding Q b / Q c verandert van 0 naar 1.

Opgemerkt moet worden dat de bron andere gegevens geeft voor de coëfficiënt A 1 . Volgens de gegevens moet A 1 =1 worden genomen bij w B /w c<0,8 и А 1 =0,9 при w B /w c >0,8. Als we de gegevens van gebruiken, krijgen we coëfficiëntwaarden in het bereik van 1 tot 1,8 (F c = F b) wanneer de verhouding Q B / Q C verandert van 0 naar 1. Over het algemeen ontvangen we iets meer hoge waarden voor luchtweerstandscoëfficiënten in alle bereiken.

De beslissende invloed op de groei van de luchtweerstandscoëfficiënt, zoals in formule (1), wordt uitgeoefend door het dwarsdoorsnede-oppervlak B (fitting) - bij een toename van F g / F b neemt de luchtweerstandscoëfficiënt snel toe.

Weerstand in de rechte doorgang voor toevoer-T-stukken van het type Fn=Fc binnen

De waarden van t P zijn aangegeven in de tabel. 4.

Wanneer de verhouding Q B /Qc(3) verandert van 0 naar 1 (Fc=FB, α=90 O), verkrijgen we coëfficiëntwaarden in het bereik van 0 tot 0,3.

De weerstand van conventioneel gevormde T-stukken kan ook aanzienlijk worden verminderd door de kruising van de zijtak met de geprefabriceerde slang af te ronden. In dit geval moet voor uitlaat-T-stukken de rotatiehoek van de stroom worden afgerond (R 1 in Fig. 16). Voor inlaat-T-stukken moet de afronding ook worden gedaan op de scheidingsrand (R 2 in Fig. 16); het maakt de stroming stabieler en verkleint de mogelijkheid dat deze van die rand losraakt.

In de praktijk is de afronding van de randen van de vervoeging van de beschrijvende lijn van de zijtak en de hoofdleiding voldoende wanneer R / D (3 = 0,2-0,3.

De bovenstaande formules voor het berekenen van de weerstandscoëfficiënten van T-stukken en de bijbehorende tabelgegevens verwijzen naar zorgvuldig vervaardigde (gedraaide) T-stukken. Fabricagefouten in T-stukken die tijdens hun fabricage zijn gemaakt ("falen" van een zijtak en "overlapping" van de sectie door een onjuiste muursnede in een rechte sectie - de hoofdleiding) worden een bron van een sterke toename van de hydraulische weerstand. In de praktijk gebeurt dit bij een slechte aansluiting op de hoofdleiding van de fitting, wat vrij vaak voorkomt, namelijk. "fabrieks" tees zijn relatief duur.

De geleidelijke uitzetting (diffusor) van de zijtak vermindert effectief de weerstand van zowel uitlaat- als toevoer-T-stukken. De combinatie van afronden, afschuinen en uitzetten van de zijtak vermindert de weerstand van het T-stuk verder. De weerstandscoëfficiënten van verbeterde T-stukken kunnen worden bepaald aan de hand van de formules en diagrammen in de bron. T-stukken met zijtakken in de vorm van gladde bochten hebben ook de minste weerstand en waar mogelijk moeten T-stukken met kleine vertakkingshoeken (tot 60 °) worden gebruikt.

Bij turbulente stroming (Re>4.103) hangen de luchtweerstandscoëfficiënten van de tees weinig af van de Reynoldsgetallen. Tijdens de overgang van turbulent naar laminair is er een abrupte toename van de luchtweerstandscoëfficiënt van de zijtak, zowel in de uitlaat- als toevoer-T-stukken (ongeveer 2-3 keer).

Bij berekeningen is het belangrijk om rekening te houden met in welk gedeelte het wordt teruggebracht tot de gemiddelde snelheid. Hierover staat voor elke formule een link in de bron. De bronnen geven een algemene formule, die het reductiepercentage aangeeft met de bijbehorende index.

Symmetrisch T-stuk bij samenvoegen en splitsen

De weerstandscoëfficiënt van elke tak van een symmetrisch T-stuk bij de samenvloeiing (Fig. 2a), kan worden berekend met de formule:

Wanneer de verhouding Q b / Q c verandert van 0 tot 0,5, verandert de coëfficiënt in het bereik van 2 tot 1,25, en vervolgens met een toename van Q b / Q c van 0,5 tot 1, krijgt de coëfficiënt waarden van 1,25 tot 2 (voor het geval F c = F b). Afhankelijkheid (5) heeft uiteraard de vorm van een omgekeerde parabool met een minimum in het punt Q b / Q c = 0,5.

De weerstandscoëfficiënt van een symmetrisch T-stuk (Fig. 2a) in de injectie (scheiding) sectie kan ook worden berekend met behulp van de formule:

waar K 1 \u003d 0.3 - voor gelaste T-stukken.

Wanneer de verhouding w B / w c verandert van 0 naar 1, verandert de coëfficiënt in het bereik van 1 tot 1,3 (F c = F b).

Bij analyse van de structuur van formules (5, 6) (evenals (1) en (3)), kan worden gezien dat een afname van de doorsnede (diameter) van de zijtakken (secties B) de weerstand van het T-stuk.

Bij gebruik van T-vorken kan de stromingsweerstand met een factor 2-3 worden verminderd (afb. 26, 2c).

De weerstandscoëfficiënt van een T-vork tijdens stroomscheiding (Fig. 2b) kan worden berekend met behulp van de formules:

Wanneer de verhouding Q 2 / Q 1 verandert van 0 naar 1, verandert de coëfficiënt in het bereik van 0,32 tot 0,6.

De weerstandscoëfficiënt van de tee-vork bij de fusie (Fig. 2b) kan worden berekend met de formules:

Wanneer de verhouding Q 2 / Q 1 verandert van 0 naar 1, verandert de coëfficiënt in het bereik van 0,33 tot -0,4.

Een symmetrisch T-stuk kan worden gemaakt met vloeiende bochten (Fig. 2c), waarna de weerstand verder kan worden verminderd.

Productie. normen

Industrie-energienormen voorschrijven voor pijpleidingen van thermische energiecentrales lage druk(bij werkdruk P slave.<22 кгс/см 2 и температуре среды t<425 О С) использовать тройники сварные по ОСТ34-42-762

OST34-42-765-85. Voor hogere omgevingsparameters (P werk 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.

Het ontwerp van T-stukken vervaardigd volgens de bestaande (bovenstaande) normen is lang niet altijd optimaal in termen van hydraulische verliezen. Alleen de vorm van gestempelde T-stukken met een langwerpige nek draagt ​​bij aan een afname van de lokale weerstandscoëfficiënt, waarbij een afrondingsstraal in de zijtak is voorzien volgens het type getoond in Fig. 1b en afb. 3c, evenals met eindcompressie, wanneer de diameter van de hoofdleiding iets kleiner is dan de diameter van het T-stuk (zoals weergegeven in Fig. 3b). Gevorkte T-stukken worden blijkbaar op bestelling gemaakt volgens de "fabrieks" -normen. In RD 10-249-98 is een paragraaf gewijd aan de berekening van de sterkte van T-vorken en fittingen.

Bij het ontwerpen en reconstrueren van netwerken is het belangrijk om rekening te houden met de bewegingsrichting van de media en de mogelijke reeksen van stroomsnelheden in T-stukken. Als de richting van het getransporteerde medium duidelijk is gedefinieerd, is het raadzaam om schuine fittingen (zijtakken) en gevorkte T-stukken te gebruiken. Er blijft echter het probleem van aanzienlijke hydraulische verliezen in het geval van een universeel T-stuk, dat de eigenschappen van toevoer en afvoer combineert, waarbij zowel het samenvoegen als het scheiden van de stroom mogelijk is in bedrijfsmodi die gepaard gaan met een aanzienlijke verandering in stroomsnelheden. De bovenstaande eigenschappen zijn typerend voor bijvoorbeeld schakelknooppunten van voedingswaterpijpleidingen of hoofdstoompijpleidingen bij thermische energiecentrales met "jumpers".

Houd er rekening mee dat voor stoom- en warmwaterpijpleidingen het ontwerp en de geometrische afmetingen van gelaste pijp-T-stukken, evenals hulpstukken (buizen, aftakleidingen) die op rechte delen van pijpleidingen zijn gelast, moeten voldoen aan de vereisten van industrienormen, normen en specificaties. Met andere woorden, voor kritieke pijpleidingen is het noodzakelijk om T-stukken te bestellen die zijn gemaakt volgens de specificaties van gecertificeerde fabrikanten. In de praktijk worden, gezien de relatief hoge kosten van "fabrieks"-T-stukken, verbindingsfittingen vaak uitgevoerd door lokale aannemers die industrie- of fabrieksnormen hanteren.

In het algemeen dient de definitieve beslissing over de tie-in-methode te worden genomen na een vergelijkende haalbaarheidsstudie. Als wordt besloten om de tie-in "alleen" uit te voeren, moet het technische en technische personeel een choke-sjabloon voorbereiden, de sterkte berekenen (indien nodig), de kwaliteit van de tie-in controleren (voorkom "storingen" " van de choke en "overlappen" zijn sectie met een onjuiste muursnede in een rechte sectie) . Het is raadzaam om de interne verbinding tussen het metaal van de fitting en de hoofdleiding af te ronden met een afronding (Fig. 3c).

Er zijn een aantal ontwerpoplossingen om de hydraulische weerstand in standaard T-stukken en lijnschakelassemblages te verminderen. Een van de eenvoudigste is om de grootte van de T-stukken zelf te vergroten om de relatieve snelheden van het medium erin te verminderen (Fig. 3a, 3b). Tegelijkertijd moeten T-stukken worden aangevuld met overgangen, waarvan de uitzettingshoeken (vernauwing) ook raadzaam zijn om te kiezen uit een aantal hydraulisch optimale. Als universeel T-stuk met verminderde hydraulische verliezen kunt u ook een gevorkt T-stuk met jumper gebruiken (afb. 3d). Het gebruik van T-vorken voor het wisselen van knooppunten van snelwegen zal het ontwerp van het knooppunt ook enigszins compliceren, maar zal een positief effect hebben op hydraulische verliezen (Fig. 3e, 3f).

Het is belangrijk op te merken dat met een relatief dichte locatie van lokale (L=(10-20)d) weerstanden van verschillende typen, het fenomeen van interferentie van lokale weerstanden plaatsvindt. Volgens sommige onderzoekers is het met de maximale convergentie van lokale weerstanden mogelijk om een ​​afname van hun som te bereiken, terwijl op een bepaalde afstand (L = (5-7) d), de totale weerstand een maximum heeft (3-7 % hoger dan de eenvoudige som) . Het reductie-effect kan interessant zijn voor grote fabrikanten die klaar zijn om schakeleenheden te produceren en te leveren met verminderde lokale weerstanden, maar toegepast laboratoriumonderzoek is vereist om tot een goed resultaat te komen.

Haalbaarheidsstudie

Bij het nemen van een constructieve beslissing is het belangrijk om aandacht te besteden aan de economische kant van het probleem. Zoals hierboven vermeld, zullen "fabrieks" T-stukken met een conventioneel ontwerp, en nog meer op bestelling gemaakt (hydraulisch optimaal), aanzienlijk meer kosten dan een koppelstuk. Tegelijkertijd is het belangrijk om de voordelen bij het verminderen van hydraulische verliezen in een nieuw T-stuk en de terugverdientijd ervan globaal te evalueren.

Het is bekend dat drukverliezen in stationpijpleidingen met normale mediastroomsnelheden (voor Re>2.10 5) kunnen worden geschat met de volgende formule:

waarbij p - drukverlies, kgf / cm 2; w is de snelheid van het medium, m/s; L - ingezette lengte van de pijpleiding, m; g - versnelling in vrije val, m/s 2 ; d - ontwerpdiameter van de pijpleiding, m; k - wrijvingscoëfficiënt; ∑ἐ m is de som van lokale weerstandscoëfficiënten; v - specifiek volume van het medium, m 3 / kg

Afhankelijkheid (7) wordt meestal het hydraulische kenmerk van de pijpleiding genoemd.

Als we rekening houden met de afhankelijkheid: w=10Gv/9nd 2 , waarbij G het verbruik is, t/h.

Dan kan (7) worden weergegeven als:

Als het mogelijk is om de lokale weerstand te verminderen (T-stuk, fitting, schakeleenheid), dan kan formule (9) natuurlijk worden weergegeven als:

Hier is ∑ἐ m het verschil tussen de lokale weerstandscoëfficiënten van de oude en nieuwe knooppunten.

Laten we aannemen dat het hydraulische systeem "pomp - pijpleiding" in nominale modus werkt (of in een modus die dicht bij nominaal ligt). Dan:

waarbij P n - nominale druk (volgens de stroomkarakteristiek van de pomp / ketel), kgf / cm 2; G h - nominaal debiet (volgens de stroomkarakteristiek van de pomp / ketel), t / h.

Als we aannemen dat na het vervangen van de oude weerstanden het "pomp-pijpleiding"-systeem operationeel blijft (ЫРn), dan kunnen we vanaf (10), gebruikmakend van (12), het nieuwe debiet bepalen (na verlaging van de weerstand ):

De werking van het "pomp-pijpleiding" -systeem, de verandering in de kenmerken ervan kan worden gevisualiseerd in Fig. 4.

Het is duidelijk dat G 1 > G M . Als we het hebben over de hoofdstoomleiding die stoom van de ketel naar de turbine transporteert, dan is het aan de hand van het verschil in stroomsnelheden ЛG=G 1 -G n mogelijk om de winst in de hoeveelheid warmte (van de turbine-extractie) te bepalen ) en/of in de hoeveelheid opgewekte elektrische energie volgens de bedrijfskarakteristieken van deze turbine.

Door de kosten van een nieuw knooppunt en de hoeveelheid warmte (elektriciteit) te vergelijken, kunt u de winstgevendheid van de installatie ervan ruwweg inschatten.

rekenvoorbeeld

Het is bijvoorbeeld noodzakelijk om de kosteneffectiviteit te evalueren van het vervangen van een gelijk T-stuk van de hoofdstoompijpleiding aan de samenvloeiing van stromen (Fig. 2a) door een gevorkt T-stuk met een jumper van het type aangegeven in Fig. 3 jaar. Stoomverbruiker - verwarmingsturbine PO TMZ type T-100/120-130. Stoom komt binnen via één lijn van de stoomleiding (via een T-stuk, secties B, C).

We hebben de volgende initiële gegevens:

■ ontwerpdiameter van de stoomleiding d=0,287 m;

■ nominaal stoomdebiet G h =Q(3=Q^420 t/h;

■ nominale druk van de ketel Р н =140 kgf/cm 2 ;

■ specifiek stoomvolume (bij P ra b=140 kgf/cm 2 , t=560 o C) n=0,026 m 3 /kg.

We berekenen de weerstandscoëfficiënt van een standaard T-stuk aan de samenvloeiing van stromen (Fig. 2a) met behulp van de formule (5) - ^ SB1 = 2.

Om de weerstandscoëfficiënt van een T-vork met een jumper te berekenen, ga je uit van:

■ verdeling van stromen in de takken vindt plaats in de verhouding Q b /Q c «0,5;

■ de totale weerstandscoëfficiënt is gelijk aan de som van de weerstanden van het inlaat-T-stuk (met een 45 O-uitlaat, zie Fig. 1a) en het aftakt-T-stuk bij de samenvloeiing (Fig. 2b), d.w.z. interferentie wordt verwaarloosd.

We gebruiken formules (11, 13) en krijgen de verwachte toename van het verbruik met  G=G 1 -G n = 0,789 t/h.

Volgens het regimediagram van de turbine T-100/120-130 kan een debiet van 420 t/h overeenkomen met een elektrische belasting van 100 MW en een thermische belasting van 400 GJ/h. De relatie tussen stroming en elektrische belasting is bijna recht evenredig.

De winst in elektrische belasting kan zijn: P e \u003d 100AG / Q n \u003d 0,188 MW.

De warmtebelastingswinst kan zijn: T e \u003d 400AG / 4.19Q n \u003d 0,179 Gcal / h.

Prijzen voor producten gemaakt van chroom-molybdeen-vanadium-staal (voor T-vork 377x50) kunnen sterk variëren van 200 tot 600 duizend roebel, daarom kan de terugverdientijd alleen worden beoordeeld na een grondig marktonderzoek op het moment van de beslissing.

1. Dit artikel beschrijft verschillende soorten T-stukken en fittingen, geeft een korte beschrijving van de T-stukken die worden gebruikt in pijpleidingen van energiecentrales. Formules voor het bepalen van de coëfficiënten van hydraulische weerstand worden gegeven, manieren en middelen voor hun vermindering worden getoond.

2. Prospectieve ontwerpen van T-vorken, een schakeleenheid voor hoofdleidingen met verminderde lokale weerstandscoëfficiënten worden voorgesteld.

3. Er worden formules gegeven, een voorbeeld en de opportuniteit van een technische en economische analyse wordt aangetoond bij het kiezen of vervangen van T-stukken, bij het reconstrueren van schakeleenheden.

Literatuur

1. Idelchik IE Handboek hydraulische weerstand. M.: Mashinostroenie, 1992.

2. Nikitina I.K. Handboek van pijpleidingen van thermische centrales. Moskou: Energoatomizdat, 1983.

3. Handboek berekeningen van hydraulische en ventilatiesystemen / Ed. ALS. Joeriev. S.-Pb.: ANO NPO "Wereld en Familie", 2001.

4. Rabinovich E.Z. Hydraulica. Moskou: Nedra, 1978.

5. Benenson E.I., Ioffe L.S. Warmtekrachtkoppeling Stoomturbines / Ed. DP ouderling. M: Energoizdat, 1986.