Tabela współczynnika lokalnego oporu wentylacji. Jak znaleźć współczynnik oporu kratki wentylacyjnej

Na podstawie tych wartości należy obliczyć parametry liniowe kanałów powietrznych.

Algorytm obliczania strat ciśnienia powietrza

Obliczenia należy rozpocząć od sporządzenia schematu instalacji wentylacyjnej z obowiązkowym wskazaniem przestrzennego rozmieszczenia kanałów powietrznych, długości poszczególnych odcinków, kratek wentylacyjnych, dodatkowego wyposażenia do oczyszczania powietrza, armatury technicznej i wentylatorów. Straty są ustalane najpierw dla każdej linii z osobna, a następnie sumowane. Dla wydzielonego odcinka technologicznego straty określa się za pomocą wzoru P = L × R + Z, gdzie P to straty ciśnienie powietrza na obliczonym odcinku, R - straty na metr bieżący przekrój, L - całkowita długość kanałów powietrznych w przekroju, Z - straty w dodatkowych elementach instalacji wentylacyjnej.

Aby obliczyć stratę ciśnienia w przewodzie okrągłym, stosuje się wzór Ptr. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X to tabelaryczny współczynnik tarcia powietrza, zależny od materiału wykonania kanału powietrznego, L to długość obliczonego odcinka, d to średnica kanału powietrznego, V to wymagane natężenie przepływu powietrza, Y to powietrze gęstość, biorąc pod uwagę temperaturę, g to przyspieszenie spadania (swobodne). Jeżeli w instalacji wentylacyjnej są kanały wentylacyjne kwadratowe, to do przeliczenia wartości okrągłych na kwadratowe należy posłużyć się tabelą nr 2.

Patka. Nr 2. Równoważne średnice kanałów okrągłych dla kwadratu

Pozioma to wysokość kwadratowego kanału, a pionowa to szerokość. Równoważna wartość przekroju kołowego znajduje się na przecięciu linii.

Straty ciśnienia powietrza na zakrętach zaczerpnięto z tabeli nr 3.

Patka. Nr 3. Utrata ciśnienia na zakrętach

Do wyznaczenia strat ciśnienia w dyfuzorach wykorzystuje się dane z tabeli nr 4.

Patka. Nr 4. Straty ciśnienia w dyfuzorach

W tabeli nr 5 przedstawiono ogólny wykres strat na odcinku prostym.

Patka. Nr 5. Wykres strat ciśnienia powietrza w prostych kanałach powietrznych

Wszystkie poszczególne straty w danym odcinku przewodu zestawiono i skorygowano w tabeli nr 6. Tab. Nr 6. Obliczanie spadku ciśnienia przepływu w instalacjach wentylacyjnych

Podczas projektowania i obliczeń obowiązujące przepisy zalecają, aby różnica strat ciśnienia pomiędzy poszczególnymi sekcjami nie przekraczała 10%. Wentylator należy montować w odcinku instalacji wentylacyjnej o największym oporze, najdalsze kanały powietrzne powinny mieć opór minimalny. Jeśli te warunki nie są spełnione, konieczna jest zmiana układu kanałów powietrznych i dodatkowego wyposażenia, biorąc pod uwagę wymagania przepisów.

Możesz także użyć przybliżonej formuły:

0,195 v 1,8

Rf. (10) re 100 1 , 2

Jego błąd nie przekracza 3 - 5%, co jest wystarczające do obliczeń inżynierskich.

Całkowitą stratę ciśnienia tarcia dla całego odcinka uzyskuje się mnożąc straty właściwe R przez długość odcinka l, Rl, Pa. W przypadku zastosowania kanałów powietrznych lub kanałów z innych materiałów należy wprowadzić poprawkę na chropowatość βsh zgodnie z tabelą. 2. Zależy od bezwzględnej równorzędnej chropowatości materiału kanału K e (Tabela 3) oraz wartości v f .

Tabela 3 Bezwzględna równoważna chropowatość materiału kanału

Dla stalowych kanałów powietrznych βsh = 1. Bardziej szczegółowe wartości βsh można znaleźć w tabeli. 22.12. Mając na uwadze tę poprawkę, skorygowaną stratę ciśnienia tarcia Rl βsh , Pa uzyskuje się mnożąc Rl przez wartość βsh . Następnie określ presję dynamiczną wywieraną na uczestników

w warunkach normalnych ρw = 1,2 kg/m3.

Następnie wykrywane są lokalne rezystancje na miejscu, wyznaczane są lokalne współczynniki rezystancji (LMR) ξ i obliczana jest suma LMR w tym odcinku (Σξ). Wszystkie lokalne opory są wpisywane do zestawienia w następującej formie.

OŚWIADCZENIE KMS SYSTEMY WENTYLACYJNE

Itp.

W kolumna „opory lokalne” zawiera nazwy oporów (kolano, trójnik, krzyż, kolano, kratka, rozdzielacz powietrza, parasol itp.) dostępnych na tym obszarze. Ponadto odnotowuje się ich liczbę oraz charakterystykę, według której określa się wartości CMR dla tych elementów. Na przykład dla łuku okrągłego jest to kąt obrotu i stosunek promienia obrotu do średnicy kanału r / d , dla wylotu prostokątnego - kąt obrotu i wymiary boków kanału a i b . Dla otworów bocznych w kanale powietrznym lub przewodzie (np. w miejscu montażu kratki czerpni) - stosunek powierzchni otworu do przekroju przewodu

f lub f o . Dla trójników i krzyżyków na przejściu uwzględnia się stosunek pola przekroju przejścia i pnia f p / f s oraz natężenia przepływu w odgałęzieniu i w pniu L o / L s, dla trójników i krzyżyków na gałęzi - stosunek pola przekroju gałęzi i pnia f p / f s i ponownie wartość L około /L z. Należy pamiętać, że każdy trójnik lub krzyżak łączy dwa sąsiednie odcinki, ale dotyczą one jednego z tych odcinków, w którym przepływ powietrza L jest mniejszy. Różnica między trójnikami a krzyżami na biegu i na gałęzi ma związek z kierunkiem projektowania. Pokazano to na ryc. 11. Tutaj obliczony kierunek pokazano grubą linią, a kierunki przepływu powietrza cienkimi strzałkami. Ponadto jest podpisane dokładnie, gdzie w każdej opcji znajduje się bagażnik, przejście i wyjście.

rozgałęziona koszulka dla właściwy wybór relacje fп / fс , fо /fс i L о /L с . Należy zauważyć, że w systemach wentylacji nawiewnej obliczenia są zwykle przeprowadzane pod kątem ruchu powietrza, aw systemach wywiewnych wzdłuż tego ruchu. Sekcje, do których należą rozpatrywane trójniki, są oznaczone znacznikami wyboru. To samo dotyczy krzyży. Z reguły, choć nie zawsze, trójniki i krzyżyki pojawiają się na przejściu przy obliczaniu głównego kierunku, a na odgałęzieniu podczas aerodynamicznego łączenia odcinków drugorzędnych (patrz poniżej). W takim przypadku ten sam trójnik w kierunku głównym można uznać za trójnik na przejście, a także w drugorzędnym

– jako gałąź o innym współczynniku. KMS dla krzyżyków

akceptowane w tym samym rozmiarze, co odpowiednie trójniki.

Ryż. 11. Schemat obliczania tee

Przybliżone wartości ξ dla typowych rezystancji podano w tabeli. 4.

*) ujemne CMR może wystąpić przy niskim Lo /Lc z powodu wyrzutu (zasysania) powietrza z odgałęzienia przez strumień główny.

Bardziej szczegółowe dane dla KMS podano w tabeli. 22.16 - 22.43. Dla najczęstszych lokalnych oporów -

trójniki w przejściu - KMR można również w przybliżeniu obliczyć za pomocą następujących wzorów:

– do trójników ssących (wydech).

Po wyznaczeniu wartości Σξ oblicza się stratę ciśnienia przy lokalnych oporach Z P d, Pa oraz całkowitą stratę ciśnienia

na odcinku Rl βsh + Z , Pa.

Wyniki obliczeń wprowadza się do tabeli w następującej postaci.

OBLICZENIA AERODYNAMICZNE SYSTEMU WENTYLACJI

Po zakończeniu obliczeń wszystkich odcinków głównego kierunku sumuje się dla nich wartości Rl βsh + Z i określa się całkowity opór.

rezystancja sieci wentylacyjnej P sieć = Σ(Rl βw + Z ).

Po obliczeniu głównego kierunku łączy się jedną lub dwie gałęzie. Jeśli system obsługuje kilka pięter, do połączenia można wybrać rozgałęzienia pięter na piętrach pośrednich. Jeżeli system obsługuje jedno piętro, należy połączyć odgałęzienia od głównego, które nie są uwzględnione w głównym kierunku (patrz przykład w paragrafie 4.3). Obliczenia połączonych przekrojów są przeprowadzane w tej samej kolejności, co dla kierunku głównego i zapisywane w tabeli w tej samej formie. Powiązanie uważa się za zakończone, jeżeli kwota

strata ciśnienia Σ(Rl βsh + Z ) wzdłuż połączonych odcinków odbiega od sumy Σ(Rl βsh + Z ) wzdłuż równoległych połączonych odcinków głównego kierunku nie więcej niż 10%. Sekcje wzdłuż głównych i połączonych kierunków od punktu ich rozgałęzienia do końcowych dystrybutorów powietrza uważa się za połączone równolegle. Jeśli obwód wygląda jak na rys. 12 (grubą linią zaznaczony jest kierunek główny), wówczas wyrównanie kierunku 2 wymaga, aby wartość Rl βsh + Z dla odcinka 2 była równa wartości Rl βsh + Z dla odcinka 1, otrzymanej z obliczeń kierunku głównego, gdzie dokładność 10%. Połączenie uzyskuje się poprzez dobór średnic okrągłych lub wymiarów przekroju prostokątnych kanałów powietrznych w łączonych odcinkach, a jeśli nie jest to możliwe, poprzez zainstalowanie na odgałęzieniach zaworów dławiących lub przesłon.

Doboru wentylatora należy dokonać według katalogów producenta lub według danych. Ciśnienie wentylatora jest równe sumie strat ciśnienia w sieci wentylacyjnej w kierunku głównym, określonych w obliczeniach aerodynamicznych instalacji wentylacyjnej, oraz sumie strat ciśnienia w elementach centrali wentylacyjnej ( zawór powietrza, filtr, nagrzewnica powietrza, tłumik itp.).

Ryż. 12. Fragment schematu instalacji wentylacyjnej z wyborem odgałęzienia do połączenia

Ostatecznie wybór wentylatora jest możliwy dopiero po przeprowadzeniu obliczeń akustycznych, gdy kwestia montażu tłumika jest już przesądzona. Obliczenia akustyczne można wykonać dopiero po wstępnym doborze wentylatora, gdyż danymi wyjściowymi dla niego są poziomy mocy akustycznej emitowanej przez wentylator do kanałów powietrznych. Przeprowadzane są obliczenia akustyczne, kierując się instrukcjami zawartymi w rozdziale 12. W razie potrzeby oblicz i określ wielkość tłumika , a na końcu wybierz wentylator.

4.3. Przykład obliczenia układ zasilania wentylacja

Uwzględniono system wentylacji nawiewnej dla jadalni. Zastosowanie kanałów powietrznych i rozdzielaczy powietrza do planu podano w punkcie 3.1 w pierwszym wariancie ( typowy schemat na hale).

Schemat systemu

1000х400 5 8310 m3/godz

Więcej szczegółów na temat metodologii obliczeń i niezbędnych danych początkowych można znaleźć na stronie ,. Odpowiednia terminologia jest podana w .

OŚWIADCZENIE SYSTEMU KMS P1

ZAŁĄCZNIK Charakterystyka kratek i osłon wentylacyjnych

I. Część mieszkalna, m2, kratki żaluzjowe nawiewne i wywiewne RS-VG i RS-G

Współczynnik prędkości m = 6,3, współczynnik temperaturowy n = 5,1.

II. Charakterystyka lamp sufitowych ST-KR i ST-KV

Współczynnik prędkości m = 2,5, współczynnik temperaturowy n = 3.

BIBLIOGRAFIA

1. Samarin OD Dobór urządzeń nawiewnych centrale wentylacyjne(klimatyzatory) typu KCKP. Wytyczne do realizacji projektów kursów i dyplomów dla studentów specjalności 270109 „Zaopatrzenie w ciepło i gaz oraz wentylacja”. – M.: MGSU, 2009. – 32 s.

2. Biełowa E.M. Systemy centralne klimatyzacja w budynkach. - M.: Euroklimat, 2006. - 640 s.

3. SNiP 41-01-2003 „Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja”. - M.: GUP TsPP, 2004.

4. Katalog wyposażenia "Arktos".

5. urządzenia sanitarne. Część 3. Wentylacja i klimatyzacja. Księga 2. / wyd. NN Pavlov i Yu.I. Schiller. – M.: Strojizdat, 1992. – 416 s.

6. GOST 21.602-2003. System dokumentacji projektowej dla budownictwa. Zasady wykonania dokumentacji roboczej dla ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. - M.: GUP TsPP, 2004.

7. Samarin OD O reżimie ruchu powietrza w stalowych przewodach powietrznych.

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

8. Podręcznik projektanta . Wewnętrzny urządzenia sanitarne. Część 3. Wentylacja i klimatyzacja. Księga 1. / wyd. NN Pavlov i Yu.I. Schiller. – M.: Strojizdat, 1992. – 320 s.

9. Kamieniew P.N., Terticznik E.I. Wentylacja. - M.: ASV, 2006. - 616 s.

10. Krupnow B.A. Terminologia dotycząca termofizyki budynków, ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji: wytyczne dla studentów specjalności „Zaopatrzenie w ciepło i gaz oraz wentylacja”.

Przy przepływie powietrza w kanałach i kanałach instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (V i KV) oprócz strat ciśnienia na skutek tarcia, istotną rolę odgrywają straty na oporach lokalnych - kształtki kanałów powietrznych, rozdzielacze powietrza i urządzenia sieciowe .

Straty takie są proporcjonalne do ciśnienia dynamicznego R q = ρ w² / 2, gdzie ρ jest gęstością powietrza, w przybliżeniu równą 1,2 kg / m³ w temperaturze około +20 ° C; w— jego prędkość [m/s], wyznaczana z reguły na odcinku kanału za oporem.

Współczynniki proporcjonalności ξ, zwane lokalnymi współczynnikami oporu (LRC), dla różne elementy systemy B i HF są zwykle określane na podstawie dostępnych tabel, w szczególności w wielu innych źródłach. Największą trudnością w tym przypadku jest najczęściej poszukiwanie KMS dla trójników lub węzłów odgałęzień. Faktem jest, że w tym przypadku należy wziąć pod uwagę rodzaj trójnika (przelotowego lub odgałęźnego) oraz sposób ruchu powietrza (przetłaczający lub ssący), a także stosunek przepływu powietrza w odgałęzieniu do przepływu w bagażniku L´ o \u003d L o / L c i pole przekroju przejścia do pola przekroju pnia F´ p \u003d fa p / F s.

W przypadku trójników podczas ssania należy również wziąć pod uwagę stosunek pola przekroju gałęzi do pola przekroju pnia F´ o \u003d F o / F s. W instrukcji odpowiednie dane podano w tabeli. 22.36-22.40. Jednak podczas wykonywania obliczeń z wykorzystaniem arkuszy kalkulacyjnych Excel, co jest obecnie dość powszechne ze względu na powszechne stosowanie różnych standardów oprogramowanie oraz wygodę raportowania wyników obliczeń, pożądane jest posiadanie analitycznych wzorów na CMR, przynajmniej w najczęściej spotykanych zakresach zmian charakterystyk trójników.

Ponadto wskazane byłoby ograniczenie w procesie edukacyjnym prace techniczne studentów i przeniesienie głównego ciężaru na rozwój konstruktywnych rozwiązań dla systemów.

Podobne formuły są dostępne w tak dość podstawowym źródle jak, ale są tam przedstawione w bardzo uogólnionej formie, bez uwzględnienia cech konstrukcyjnych poszczególnych elementów istniejących systemów wentylacyjnych, a także wykorzystują znaczną liczbę dodatkowych parametrów i wymagają, w niektórych przypadkach, odnosząc się do niektórych tabel. Z kolei występując w Ostatnio programy do zautomatyzowanych obliczeń aerodynamicznych systemów B i KV wykorzystują pewne algorytmy do wyznaczania CMR, ale z reguły są one nieznane użytkownikowi i dlatego mogą budzić wątpliwości co do ich ważności i poprawności.

Obecnie pojawiają się również prace, których autorzy kontynuują badania mające na celu dopracowanie obliczeń CMR lub poszerzenie zakresu parametrów odpowiedniego elementu systemu, dla którego uzyskane wyniki będą aktualne. Publikacje te pojawiają się zarówno w kraju, jak i za granicą, choć na ogół ich liczba nie jest zbyt duża i opierają się głównie na komputerowym modelowaniu numerycznym przepływów turbulentnych lub na bezpośrednich badaniach eksperymentalnych. Jednak dane uzyskane przez autorów z reguły są trudne do wykorzystania w praktyce projektowania masowego, ponieważ nie są jeszcze prezentowane w formie inżynierskiej.

W tym zakresie celowe wydaje się przeanalizowanie danych zawartych w tablicach i uzyskanie na ich podstawie zależności aproksymacyjnych, które miałyby najprostszą i najwygodniejszą dla praktyki inżynierskiej postać, a jednocześnie odpowiednio odzwierciedlały charakter istniejących zależności na koszulki CMR. W przypadku ich najczęstszych odmian - trójników w przejściu (zjednoczone węzły odgałęzień) problem ten został rozwiązany przez autora w pracy. Jednocześnie trudniej jest znaleźć relacje analityczne dla trójników na gałęzi, ponieważ same zależności wyglądają tutaj na bardziej skomplikowane. Formularz ogólny wzory aproksymacyjne, jak zawsze w takich przypadkach, uzyskuje się na podstawie położenia obliczonych punktów na polu korelacji, a odpowiadające im współczynniki dobiera się metodą najmniejszych kwadratów w celu zminimalizowania odchylenia konstruowanego wykresu za pomocą programu Excel. Następnie dla niektórych z najczęściej używanych zakresów F p / F s, F o / F s i L o / L s można otrzymać wyrażenia:

Na L'o= 0,20-0,75 i F'o\u003d 0,40-0,65 - dla trójników podczas wtrysku (podaż);

Na L'o = 0,2-0,7, F'o= 0,3-0,5 i F´ rz\u003d 0,6-0,8 - dla trójników z ssaniem (wydech).

Dokładność zależności (1) i (2) przedstawiono na rys. 1 i 2, które przedstawiają wyniki przetwarzania tabeli. 22,36 i 22,37 dla trójników zunifikowanych KMS (węzłów rozgałęźnych) na gałęzi o przekroju kołowym podczas ssania. W przypadku przekroju prostokątnego wyniki będą się nieznacznie różnić.

Można zauważyć, że rozbieżność jest tu większa niż dla trójników na przejazd i wynosi średnio 10-15%, czasem nawet do 20%, ale dla obliczeń inżynierskich może to być do zaakceptowania, zwłaszcza biorąc pod uwagę oczywisty błąd początkowy zawarty w tabele i jednoczesne uproszczenie obliczeń w programie Excel. Jednocześnie otrzymane zależności nie wymagają żadnych innych danych początkowych, poza tymi, które są już dostępne w tabeli obliczeń aerodynamicznych. Musi bowiem jednoznacznie wskazywać zarówno natężenia przepływu powietrza, jak i przekroje poprzeczne w bieżącym i sąsiednim odcinku, które są zawarte w wymienionych wzorach. Przede wszystkim upraszcza to obliczenia podczas korzystania z arkuszy kalkulacyjnych Excel. W tym samym czasie Ryc. 1 i 2 pozwalają zweryfikować, czy stwierdzone zależności analityczne dość adekwatnie odzwierciedlają charakter wpływu wszystkich głównych czynników na CMR trójników oraz fizyczny charakter zachodzących w nich procesów podczas ruchu strumienia powietrza.

Jednocześnie podane w artykule wzory są bardzo proste, przejrzyste i łatwo dostępne do obliczeń inżynierskich, zwłaszcza w programie Excel, jak również w procesie edukacyjnym. Ich zastosowanie umożliwia rezygnację z interpolacji tablic przy zachowaniu dokładności wymaganej do obliczeń inżynierskich i bezpośrednie obliczenie współczynników oporu miejscowego trójników na gałęzi w bardzo szerokim zakresie stosunków przekrojów i natężeń przepływu powietrza w pniu i gałęzie.

To wystarczy do zaprojektowania systemów wentylacji i klimatyzacji w większości budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej.

1. Podręcznik projektanta . Wewnętrzne urządzenia sanitarne. Część 3. Wentylacja i klimatyzacja. Książka. 2 / wyd. NN Pawłow i Yu.I. Schillera. - M.: Strojizdat, 1992. 416 s.
2. Idelczyk I.E. Podręcznik oporu hydraulicznego / wyd. MO Steinberga. - Ed. 3. - M.: Mashinostroenie, 1992. 672 s.
3. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Batalova A.V. Do wyznaczania współczynników rezystancji lokalnych elementów zakłócających systemy rurociągów// Aktualności uczelni: Budownictwo, 2012. Nr 9. s. 108–112.
4. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Varsegova E.V. Do obliczenia strat ciśnienia w lokalnych oporach: Soobshch. 1 // Aktualności uczelni: Budownictwo, 2016 r. nr 4. s. 66–73.
5. Averkova O.A. Eksperymentalne badanie oddzielnych przepływów przy wejściu do otworów ssących // Vestnik BSTU im. VG Shukhov, 2012. nr 1. s. 158–160.
6. Kamel A.H., Shaqlaih A.S. Straty ciśnienia tarcia płynów przepływających w przewodach okrężnych: przegląd. Wiercenie i wykańczanie SPE. 2015. Cz. 30. Nie. 2.Str. 129–140.
7. Gabrielaitiene I. Symulacja numeryczna systemu ciepłowniczego z naciskiem na przejściowe zachowanie temperatury. proc. VIII Międzynarodowej Konferencji „Inżynieria Środowiska”. Wilno. Wydawcy VGTU. 2011 Cz. 2.Str. 747–754.
8. Horikiri K., Yao Y., Yao J. Modelowanie sprzężonego przepływu i wymiany ciepła w wentylowanym pomieszczeniu do oceny komfortu cieplnego w pomieszczeniach. Budownictwo i Środowisko. 2014. Nie. 77. pp. 135–147.
9. Samarin OD Obliczanie oporów lokalnych w systemach wentylacji budynków // Dziennik S.O.K., 2012. Nr 2. s. 68–70.

Obliczanie dostaw i układ wydechowy kanałów powietrznych sprowadza się do określenia wymiarów przekroju kanałów, ich oporów na ruch powietrza oraz powiązania ciśnień w połączeniach równoległych. Obliczenia strat ciśnienia należy przeprowadzić metodą specyficznych strat ciśnienia tarcia.

Metoda obliczeniowa:

Buduje się schemat aksonometryczny systemu wentylacji, system dzieli się na sekcje, na których nanoszona jest długość i natężenie przepływu. Schemat projektu pokazano na rysunku 1.

Wybierany jest główny (główny) kierunek, który jest najdłuższym łańcuchem kolejnych odcinków.

3. Odcinki autostrady są numerowane, począwszy od odcinka o najniższym przepływie.

4. Określa się wymiary przekroju kanałów powietrznych na obliczonych odcinkach głównych. Określamy pole przekroju poprzecznego, m 2:

F p \u003d L p / 3600 V p ,

gdzie L p jest szacowanym przepływem powietrza w obszarze, m 3 / h;

Zgodnie ze znalezionymi wartościami F p ] przyjmuje się wymiary kanałów powietrznych, tj. jest F f.

5. Rzeczywistą prędkość V f, m/s wyznacza się:

V fa = L p / fa fa,

gdzie L p jest szacowanym przepływem powietrza w obszarze, m 3 / h;

F f - rzeczywista powierzchnia przekroju kanału, m 2.

Średnicę zastępczą określamy według wzoru:

re równoważnik = 2 α b/(α+b) ,

gdzie α i b są wymiarami poprzecznymi kanału, m.

6. Wartości d eq i V f służą do określenia wartości specyficznych strat ciśnienia tarcia R.

Strata ciśnienia spowodowana tarciem w obliczonej sekcji będzie wynosić

P t \u003d R l β w,

gdzie R to specyficzna strata ciśnienia tarcia, Pa/m;

l to długość odcinka kanału, m;

β w jest współczynnikiem chropowatości.

7. Wyznacza się współczynniki oporów lokalnych i oblicza straty ciśnienia w oporach lokalnych w przekroju:

z = ∑ζ P. re,

gdzie P d - ciśnienie dynamiczne:

Pd \u003d ρV fa 2 / 2,

gdzie ρ to gęstość powietrza, kg/m3;

V f - rzeczywista prędkość powietrza w obszarze, m / s;

∑ζ - suma CMR na stronie,

8. Całkowite straty są obliczane według sekcji:

ΔР = R l β w + z,

l to długość przekroju, m;

z - strata ciśnienia w lokalnych oporach w przekroju, Pa.

9. Straty ciśnienia w układzie określa się:

ΔР p = ∑(R l β w + z),

gdzie R to specyficzna strata ciśnienia tarcia, Pa/m;

l to długość przekroju, m;

β w jest współczynnikiem chropowatości;

z - strata ciśnienia w lokalnych oporach w okolicy, Pa.

10. Oddziały są łączone. Wykonuje się połączenie, zaczynając od najdłuższych gałęzi. Jest to podobne do obliczania głównego kierunku. Rezystancje we wszystkich równoległych sekcjach muszą być równe: rozbieżność nie przekracza 10%:

gdzie Δр 1 i Δр 2 to straty w gałęziach o większych i mniejszych stratach ciśnienia, Pa. Jeśli rozbieżność przekracza określoną wartość, instalowany jest zawór dławiący.

Rysunek 1 - Schemat obliczeń układu zasilania P1.

Kolejność obliczeń układu zasilania P1

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

Działka 2 -3, 7-13, 15-16:

Działka 3-4, 8-16:

Działka 4-5:

Działka 5-6:

Działka 6-7:

Działka 7-8:

Działka 8-9:

lokalny opór

Działka 1-2:

a) na wyjściu: ξ = 1,4

b) zagięcie 90°: ξ = 0,17

c) trójnik do przejścia prostego:

Działka 2-2’:

a) trójnik rozgałęziony

Działka 2-3:

a) zagięcie 90°: ξ = 0,17

b) trójnik do przejścia na wprost:

ξ = 0,25

Działka 3-3’:

a) trójnik rozgałęziony

Działka 3-4:

a) zagięcie 90°: ξ = 0,17

b) trójnik do przejścia na wprost:

Działka 4-4’:

a) trójnik rozgałęziony

Działka 4-5:

a) trójnik do przejścia prostego:

Działka 5-5’:

a) trójnik rozgałęziony

Działka 5-6:

a) zagięcie 90°: ξ = 0,17

b) trójnik do przejścia na wprost:

Działka 6-6’:

a) trójnik rozgałęziony

Działka 6-7:

a) trójnik do przejścia prostego:

ξ = 0,15

Działka 7-8:

a) trójnik do przejścia prostego:

ξ = 0,25

Działka 8-9:

a) 2 łuki 90°: ξ = 0,17

b) trójnik do przejścia na wprost:

Działka 10-11:

a) zagięcie 90°: ξ = 0,17

b) na wyjściu: ξ = 1,4

Działka 12-13:

a) na wyjściu: ξ = 1,4

b) zagięcie 90°: ξ = 0,17

c) trójnik do przejścia prostego:

Działka 13-13’

a) trójnik rozgałęziony

Działka 7-13:

a) zagięcie 90°: ξ = 0,17

b) trójnik do przejścia na wprost:

ξ = 0,25

c) trójnik rozgałęziony:

ξ = 0,8

Działka 14-15:

a) na wyjściu: ξ = 1,4

b) zagięcie 90°: ξ = 0,17

c) trójnik do przejścia prostego:

Działka 15-15’:

a) trójnik rozgałęziony

Działka 15-16:

a) 2 łuki 90°: ξ = 0,17

b) trójnik do przejścia na wprost:

ξ = 0,25

Działka 16-16’:

a) trójnik rozgałęziony

Działka 8-16:

a) trójnik do przejścia prostego:

ξ = 0,25

b) trójnik rozgałęziony:

Obliczenia aerodynamiczne układu zasilania P1

Wykonajmy rozbieżność układu zasilania P1, która nie powinna przekraczać 10%.

Ponieważ rozbieżność przekracza dopuszczalne 10%, konieczne jest zainstalowanie membrany.

Membranę montuję w obszarze 7-13, V=8,1 m/s, P C=20,58 Pa

Dlatego do kanału powietrznego o średnicy 450 montuję membranę o średnicy 309.

doktorat S. B. Gorunowicz, inżynier PTO, Ust-Ilimskaya CHPP, oddział OAO Irkutskenergo, Ust-Ilimsk, obwód irkucki.

Sformułowanie pytania

Wiadomo, że wiele przedsiębiorstw, które w niedawnej przeszłości posiadały rezerwy ciepła i energia elektryczna, nie zwrócono wystarczającej uwagi na jego straty podczas transportu. Na przykład w projekcie uwzględniono różne pompy, z reguły z dużym zapasem mocy, straty ciśnienia w rurociągach kompensowano wzrostem podaży. Główne rurociągi parowe zaprojektowano ze zworami i długimi przewodami, pozwalającymi w razie potrzeby na transport nadmiaru pary do sąsiednich turbozespołów. Podczas przebudowy i naprawy sieci przesyłowych preferowano wszechstronność schematów, co prowadziło do dodatkowych połączeń (łączników) i zworek, instalacji dodatkowych trójników, aw rezultacie do dodatkowych lokalnych strat całkowitego ciśnienia . Jednocześnie wiadomo, że w długich rurociągach przy znacznych średnich prędkościach lokalne straty ciśnienia całkowitego (lokalne opory) mogą prowadzić do znacznych strat kosztów dla odbiorców.

W chwili obecnej wymagania wydajności, oszczędności energii, całkowitej optymalizacji produkcji każą nam na nowo spojrzeć na wiele zagadnień i aspektów projektowania, przebudowy i eksploatacji rurociągów i rurociągów parowych, a więc uwzględniając miejscowe opory w trójnikach, widłach i armatury w obliczeniach hydraulicznych rurociągów staje się pilnym zadaniem.

Celem pracy jest opisanie najczęściej stosowanych trójników i kształtek w przedsiębiorstwach elektroenergetycznych, wymiana doświadczeń w zakresie sposobów zmniejszania lokalnych współczynników oporu oraz metod oceny porównawczej skuteczności takich działań.

Aby ocenić lokalny opór w nowoczesnych obliczeniach hydraulicznych, działają one z bezwymiarowym współczynnikiem oporu hydraulicznego, który jest bardzo wygodne motywyże w przepływach podobnych dynamicznie, w których obserwuje się geometryczne podobieństwo przekrojów i równość liczb Reynoldsa, ma on taką samą wartość niezależnie od rodzaju cieczy (gazu), jak również od prędkości przepływu i wymiarów poprzecznych obliczone sekcje .

Współczynnik oporu hydraulicznego to stosunek całkowitej energii (mocy) traconej na danym odcinku do energii (mocy) kinetycznej na odcinku akceptowanym lub stosunek całkowitego ciśnienia traconego na tym samym odcinku do ciśnienia dynamicznego na odcinku akceptowanym Sekcja:

gdzie  p suma - utracone (w tym obszarze) całkowite ciśnienie; p jest gęstością cieczy (gazu); w, - prędkość w i-tym odcinku.

Wartość współczynnika oporu zależy od prędkości projektowej, a zatem od tego, do której sekcji jest redukowany.

Trójniki wydechowe i zasilające

Wiadomo, że znaczna część lokalne straty w rurociągach rozgałęzionych występują lokalne opory w trójnikach. Jako przedmiot tj lokalny opór, trójnik charakteryzuje się kątem odgałęzienia a oraz stosunkiem pól przekroju poprzecznego odgałęzień (bocznych i prostych) F b / F q , Fh / Fq i F B / Fn. W trójniku natężenia przepływu Qb/Qq, Qn/Qc i odpowiednio stosunki prędkości wB/wQ, wn/wQ mogą się zmieniać. Trójniki można montować zarówno na odcinku ssawnym (trójnik wywiewny), jak i tłocznym (trójnik zasilający) w przypadku rozdzielenia przepływu (rys. 1).

Współczynniki oporu trójników wylotowych zależą od wymienionych powyżej parametrów, a trójników wlotowych o zwykłej postaci praktycznie tylko od kąta rozgałęzienia i stosunku prędkości odpowiednio w n /w Q iw n /w Q.

Współczynniki oporu trójników wydechowych o konwencjonalnym kształcie (bez zaokrągleń i rozszerzania lub zwężania odnogi bocznej lub biegu prostego) można obliczyć za pomocą poniższych wzorów.

Opór w gałęzi bocznej (w sekcji B):

gdzie Q B \u003d F B w B, Q q \u003d F q w q - objętościowe natężenia przepływu odpowiednio w sekcji B i C.

Dla trójników typu F n = F c i dla wszystkich a wartości A podano w tabeli. 1.

Gdy stosunek Qb/Qq zmienia się od 0 do 1, współczynnik oporu powietrza zmienia się od -0,9 do 1,1 (Fq=Fb, a=90O). Wartości ujemne są wyjaśnione działaniem ssącym w linii przy małym Q B .

Z konstrukcji wzoru (1) wynika, że ​​wraz ze zmniejszaniem się pola przekroju dyszy (wraz ze wzrostem Fc/Fb) współczynnik oporu będzie gwałtownie wzrastał. Na przykład, gdy Q b / Q c = 1, F q/F b = 2, a = 90 O, współczynnik wynosi 2,75.

Oczywiste jest, że zmniejszenie oporu można uzyskać zmniejszając kąt bocznej gałęzi (dławika). Np. gdy F c = F b , α = 45 O, gdy stosunek Q b / Q c zmienia się od 0 do 1, to współczynnik zmienia się w przedziale od -0,9 do 0,322, tj. jego wartości dodatnie zmniejszają się prawie 3-krotnie.

Opór w przejściu do przodu należy określić ze wzoru:

Dla trójników typu Fn=F c wartości K P podano w tabeli. 2.

Łatwo sprawdzić, czy zakres zmian współczynnika oporu powietrza przechodzi w przód

de przy zmianie stosunku Qb/Qc od 0 do 1 mieści się w przedziale od 0 do 0,6 (Fc=Fb, α=90O).

Zmniejszenie kąta bocznego odgałęzienia (dławika) prowadzi również do znacznego zmniejszenia oporów. Na przykład, gdy F c = F b , α = 45 O, gdy stosunek Q b / Q c zmienia się od 0 do 1, współczynnik zmienia się w przedziale od 0 do -0,414, tj. wraz ze wzrostem Q B pojawia się „ssanie” w bezpośrednim przejściu, dodatkowo zmniejszając opór. Należy zauważyć, że zależność (2) ma wyraźne maksimum, tj. maksymalna wartość współczynnika oporu powietrza przypada na wartość Q b / Q c = 0,41 i wynosi 0,244 (przy F c = F b , α = 45 O).

Współczynniki oporu trójników zasilających o normalnym kształcie w przepływie turbulentnym można obliczyć za pomocą wzorów .

Opór gałęzi bocznej:

gdzie K B - stopień sprężania przepływu.

Dla trójników typu Fn=F c wartości A 1 podano w tabeli. 3, K B = 0.

Jeśli weźmiemy F c \u003d F b , a \u003d 90 O, to gdy stosunek Q b / Q c zmieni się z 0 na 1, otrzymamy wartości współczynników z zakresu od 1 do 1,2.

Należy zauważyć, że źródło podaje inne dane dla współczynnika A 1 . Zgodnie z danymi, A 1 = 1 należy przyjąć przy w B /w c<0,8 и А 1 =0,9 при w B /w c >0,8. Jeżeli skorzystamy z danych z , to gdy stosunek Q B /Q C zmieni się z 0 na 1, otrzymamy wartości współczynników z przedziału od 1 do 1,8 (F c = F b). Generalnie otrzymamy trochę więcej wysokie wartości dla współczynników oporu we wszystkich zakresach.

Decydujący wpływ na wzrost współczynnika oporu, podobnie jak we wzorze (1), ma pole przekroju poprzecznego B (pasowanie) – wraz ze wzrostem F g /F b współczynnik oporu gwałtownie rośnie.

Opór w przejściu prostym dla trójników zasilających typu Fn=Fc w obrębie

Wartości t P podano w tabeli. 4.

Gdy stosunek Q B /Qc(3) zmieni się z 0 na 1 (Fc=F B, α=90 O), otrzymamy wartości współczynników z przedziału od 0 do 0,3.

Wytrzymałość trójników o konwencjonalnym kształcie można również znacznie zmniejszyć poprzez zaokrąglenie połączenia odgałęzienia bocznego z prefabrykowanym wężem. W takim przypadku dla trójników spalin należy zaokrąglić kąt obrotu strumienia (R 1 na rys. 16). W przypadku trójników wlotowych zaokrąglenie należy wykonać również na krawędzi oddzielającej (R 2 na rys. 16); sprawia, że ​​przepływ jest bardziej stabilny i zmniejsza możliwość jego oderwania się od tej krawędzi.

W praktyce zaokrąglenie krawędzi koniugacji tworzącej gałęzi bocznej i rurociągu głównego jest wystarczające, gdy R / D (3 = 0,2-0,3.

Powyższe wzory do obliczania współczynników wytrzymałości trójników i odpowiadające im dane tabelaryczne odnoszą się do starannie wykonanych (toczonych) trójników. Wady produkcyjne trójników powstałe w trakcie ich produkcji („wady” odgałęzienia bocznego i „zachodzenie” jego odcinka przez nieprawidłowe przecięcie ściany na odcinku prostym – rurociągu głównym) stają się źródłem gwałtownego wzrostu oporów hydraulicznych. W praktyce dzieje się tak w przypadku słabej jakości połączenia z głównym rurociągiem armatury, co zdarza się dość często, ponieważ. trójniki „fabryczne” są stosunkowo drogie.

Stopniowe rozszerzanie (dyfuzor) odgałęzienia bocznego skutecznie zmniejsza opory zarówno trójników wywiewnych, jak i zasilających. Połączenie zaokrągleń, fazowania i rozszerzania bocznej gałęzi dodatkowo zmniejsza opór tee. Współczynniki wytrzymałości ulepszonych trójników można wyznaczyć ze wzorów i wykresów podanych w źródle. Najmniejsze opory mają też trójniki z bocznymi odgałęzieniami w postaci gładkich zagięć, a tam, gdzie jest to praktycznie możliwe, należy stosować trójniki z małymi kątami odgałęzień (do 60°).

W przepływie turbulentnym (Re>4,10 3) współczynniki oporu trójników w niewielkim stopniu zależą od liczb Reynoldsa. Podczas przejścia z turbulentnego do laminarnego następuje gwałtowny wzrost współczynnika oporu bocznej gałęzi zarówno w trójnikach wylotowych, jak i wlotowych (około 2-3 razy).

W obliczeniach ważne jest, aby wziąć pod uwagę, w którym odcinku jest zmniejszana do średniej prędkości. W źródle znajduje się link na ten temat przed każdą formułą. Źródła podają ogólny wzór, który wskazuje tempo redukcji za pomocą odpowiedniego wskaźnika.

Trójnik symetryczny podczas łączenia i rozdzielania

Współczynnik oporu każdej gałęzi trójnika symetrycznego u zbiegu (rys. 2a) można obliczyć ze wzoru:

Gdy stosunek Q b / Q c zmienia się od 0 do 0,5, współczynnik zmienia się w przedziale od 2 do 1,25, a następnie wraz ze wzrostem Q b / Q c od 0,5 do 1, współczynnik przyjmuje wartości od 1,25 do 2 (dla przypadku F c = F b). Oczywiście zależność (5) ma postać odwróconej paraboli z minimum w punkcie Q b /Q c =0,5.

Współczynnik oporu trójnika symetrycznego (rys. 2a) znajdującego się w odcinku iniekcji (separacji) można również obliczyć ze wzoru:

gdzie K 1 \u003d 0,3 - dla trójników spawanych.

Gdy stosunek w B /w c zmienia się od 0 do 1, współczynnik zmienia się w zakresie od 1 do 1,3 (F c = F b).

Analizując strukturę wzorów (5, 6) (a także (1) i (3)) można zauważyć, że zmniejszenie przekroju (średnicy) odgałęzień bocznych (przekroje B) wpływa negatywnie na wytrzymałość koszulka.

Opory przepływu można zmniejszyć 2-3-krotnie przy użyciu trójników-wideł (ryc. 26, 2c).

Współczynnik oporu trójnika podczas rozdzielania strumieni (rys. 2b) można obliczyć ze wzorów:

Gdy stosunek Q 2 /Q 1 zmienia się od 0 do 1, współczynnik zmienia się w zakresie od 0,32 do 0,6.

Współczynnik oporu trójnika w momencie łączenia (rys. 2b) można obliczyć ze wzorów:

Gdy stosunek Q 2 / Q 1 zmienia się od 0 do 1, współczynnik zmienia się w zakresie od 0,33 do -0,4.

Trójnik symetryczny można wykonać z gładkimi zagięciami (rys. 2c), wtedy można jeszcze bardziej zmniejszyć jego opór.

Produkcja. Normy

Przemysłowe normy energetyczne określają rurociągi elektrowni cieplnych niskie ciśnienie(przy ciśnieniu roboczym P slave.<22 кгс/см 2 и температуре среды t<425 О С) использовать тройники сварные по ОСТ34-42-762

OST34-42-765-85. Dla wyższych parametrów środowiskowych (praca P 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.

Konstrukcja trójników wykonanych według istniejących (powyżej) norm nie zawsze jest optymalna pod względem strat hydraulicznych. Jedynie kształt trójników tłoczonych z wydłużoną szyjką przyczynia się do zmniejszenia współczynnika oporu miejscowego, gdzie w odgałęzieniu bocznym przewidziano promień zaokrąglenia zgodnie z typem pokazanym na ryc. 1b i ryc. 3c, a także ze ściskaniem końcówek, gdy średnica głównego rurociągu jest nieco mniejsza niż średnica trójnika (jak pokazano na ryc. 3b). Rozwidlone trójniki są najwyraźniej robione na zamówienie według „fabrycznych” standardów. W RD 10-249-98 znajduje się paragraf poświęcony obliczeniom wytrzymałości trójników-wideł i kształtek.

Przy projektowaniu i przebudowie sieci istotne jest uwzględnienie kierunku ruchu mediów oraz możliwych zakresów natężenia przepływu w trójnikach. W przypadku wyraźnego określenia kierunku transportowanego medium wskazane jest zastosowanie kształtek skośnych (odgałęzień bocznych) oraz trójników rozwidlonych. Pozostaje jednak problem znacznych strat hydraulicznych w przypadku trójnika uniwersalnego, który łączy w sobie właściwości nawiewu i wydmuchu, w którym możliwe jest zarówno łączenie, jak i rozdzielanie strumienia w trybach pracy związanych ze znaczną zmianą natężenia przepływu. Powyższe cechy są typowe np. dla przełączania węzłów rurociągów wody zasilającej lub głównych rurociągów parowych w elektrowniach cieplnych za pomocą „zworek”.

Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że w przypadku rurociągów pary i gorącej wody konstrukcja i wymiary geometryczne spawanych trójników rurowych, a także kształtek (rury, odgałęzienia) spawanych na prostych odcinkach rurociągów, muszą spełniać wymagania standardów branżowych, norm i specyfikacji. Innymi słowy, dla rurociągów krytycznych należy zamówić trójniki wykonane zgodnie ze specyfikacjami od certyfikowanych producentów. W praktyce, ze względu na relatywnie wysoki koszt trójników „fabrycznych”, kształtki łączące są często wykonywane przez lokalnych wykonawców zgodnie z normami branżowymi lub fabrycznymi.

Ogólnie rzecz biorąc, ostateczna decyzja dotycząca metody wiązania powinna zostać podjęta po przeprowadzeniu porównawczego studium wykonalności. W przypadku podjęcia decyzji o wykonaniu połączenia „we własnym zakresie” personel inżynierski musi przygotować szablon dławika, obliczyć siłę (jeśli to konieczne), skontrolować jakość wykonania połączenia (unikać „nieudanych” dławika i „nachodzić” na jego odcinek nieprawidłowym wycięciem ściany na odcinku prostym). Wskazane jest wykonanie połączenia wewnętrznego pomiędzy metalem kształtki a rurociągiem głównym zaokrągleniem (rys. 3c).

Istnieje szereg rozwiązań konstrukcyjnych mających na celu zmniejszenie oporów hydraulicznych w standardowych trójnikach i zespołach przełączania linii. Jednym z najprostszych jest zwiększenie rozmiaru samych trójników w celu zmniejszenia prędkości względnych ośrodka w nich (rys. 3a, 3b). Jednocześnie trójniki muszą być uzupełnione przejściami, których kąty rozszerzania (zwężenia) również są wskazane do wyboru spośród kilku optymalnych hydraulicznie. Jako trójnik uniwersalny o zmniejszonych stratach hydraulicznych można również zastosować trójnik widełkowy ze zworką (rys. 3d). Zastosowanie trójników-wideł do przełączania węzłów autostrad również nieco skomplikuje projekt węzła, ale pozytywnie wpłynie na straty hydrauliczne (rys. 3e, 3f).

Należy zauważyć, że przy stosunkowo bliskim położeniu lokalnych (L=(10-20)d) rezystancji różnego typu zachodzi zjawisko interferencji rezystancji lokalnych. Według niektórych badaczy przy maksymalnej zbieżności lokalnych rezystancji możliwe jest osiągnięcie zmniejszenia ich sumy, podczas gdy w pewnej odległości (L = (5-7) d) całkowity opór ma maksimum (3-7 % wyższa niż prosta suma). Efekt redukcji mógłby zainteresować dużych producentów gotowych do wyprodukowania i dostarczenia rozdzielnic o obniżonych rezystancjach lokalnych, jednak do uzyskania dobrego wyniku konieczne są badania laboratoryjne.

Studium wykonalności

Przy podejmowaniu konstruktywnej decyzji ważne jest zwrócenie uwagi na ekonomiczną stronę problemu. Jak wspomniano powyżej, trójniki „fabryczne” o konwencjonalnej konstrukcji, a tym bardziej wykonane na zamówienie (optymalne hydraulicznie), będą kosztować znacznie więcej niż króciec. Jednocześnie ważne jest, aby z grubsza oszacować korzyści w przypadku zmniejszenia strat hydraulicznych w nowym trójniku i okresu jego zwrotu.

Wiadomo, że straty ciśnienia w rurociągach stacji przy normalnych natężeniach przepływu mediów (dla Re>2,10 5) można oszacować za pomocą następującego wzoru:

gdzie p - strata ciśnienia, kgf / cm 2; w to prędkość ośrodka, m/s; L - rozłożona długość rurociągu, m; g - przyspieszenie swobodnego spadania, m/s 2 ; d - projektowa średnica rurociągu, m; k - współczynnik oporu tarcia; ∑ἐ m jest sumą lokalnych współczynników oporu; v - objętość właściwa ośrodka, m 3 / kg

Zależność (7) jest zwykle nazywana charakterystyką hydrauliczną rurociągu.

Jeśli weźmiemy pod uwagę zależność: w=10Gv/9nd 2 , gdzie G to zużycie, t/h.

Wtedy (7) można przedstawić jako:

Jeśli możliwe jest zmniejszenie rezystancji lokalnej (trójnik, złączka, jednostka przełączająca), to oczywiście wzór (9) można przedstawić jako:

Tutaj ∑ἐ m jest różnicą między lokalnymi współczynnikami oporu starego i nowego węzła.

Załóżmy, że układ hydrauliczny „pompa – rurociąg” pracuje w trybie nominalnym (lub w trybie zbliżonym do nominalnego). Następnie:

gdzie P n - ciśnienie nominalne (zgodnie z charakterystyką przepływu pompy / kotła), kgf / cm 2; G h - nominalne natężenie przepływu (zgodnie z charakterystyką przepływu pompy / kotła), t / h.

Jeżeli założymy, że po wymianie starych oporów układ „pompa-rurociąg” będzie nadal działał (ЫРn), to z (10) korzystając z (12) możemy wyznaczyć nowe natężenie przepływu (po zmniejszeniu oporów ):

Działanie układu „pompa-rurociąg”, zmianę jego charakterystyki można zobrazować na rys. 4.

Oczywiście G 1 > G M . Jeżeli mówimy o głównym rurociągu parowym transportującym parę z kotła do turbiny, to z różnicy natężeń przepływu ЛG=G 1 -G n można określić zysk w ilości ciepła (z doboru turbiny) i/lub w ilości wytworzonej energii elektrycznej zgodnie z charakterystyką pracy tej turbiny.

Porównując koszt nowego węzła oraz ilość ciepła (elektryczności) można z grubsza oszacować opłacalność jego instalacji.

Przykład obliczenia

Np. konieczna jest ocena opłacalności zastąpienia trójnika równorzędnego głównego rurociągu parowego u zbiegu przepływów (ryc. 2a) trójnikiem rozwidlonym ze zworką typu wskazanego na ryc. 3 lata Odbiornik pary - turbina grzewcza PO TMZ typ T-100/120-130. Para wchodzi przez jedną linię rurociągu parowego (przez trójnik, odcinki B, C).

Mamy następujące dane początkowe:

■ projektowa średnica rurociągu parowego d=0,287 m;

■ nominalne natężenie przepływu pary G h =Q(3=Q^420 t/h;

■ ciśnienie nominalne kotła Р н =140 kgf/cm 2 ;

■ objętość właściwa pary (przy P ra b=140 kgf/cm 2 , t=560 o C) n=0,026 m 3 /kg.

Współczynnik oporu standardowego trójnika u zbiegu przepływów (rys. 2a) obliczamy za pomocą wzoru (5) - ^ SB1 = 2.

Aby obliczyć współczynnik oporu tee-widelca ze zworką, załóżmy, że:

■ podział przepływów w gałęziach następuje w proporcji Qb /Qc «0,5;

■ współczynnik oporu całkowitego jest równy sumie oporów trójnika wlotowego (przy wylocie 45 O, patrz rys. 1a) i trójnika odgałęźnego u zbiegu (rys. 2b), tj. ingerencja jest pomijana.

Korzystamy ze wzorów (11, 13) i otrzymujemy oczekiwany wzrost zużycia o  G=G 1 -G n = 0,789 t/h.

Zgodnie ze schematem reżimu turbiny T-100/120-130 natężenie przepływu 420 t/h może odpowiadać obciążeniu elektrycznemu 100 MW i obciążeniu cieplnemu 400 GJ/h. Zależność między przepływem a obciążeniem elektrycznym jest bliska wprost proporcjonalnej.

Zysk obciążenia elektrycznego może wynosić: P e \u003d 100AG / Q n \u003d 0,188 MW.

Zysk obciążenia cieplnego może wynosić: T e \u003d 400AG / 4,19Q n \u003d 0,179 Gcal / h.

Ceny produktów wykonanych ze stali chromowo-molibdenowo-wanadowej (dla trójników-wideł 377x50) mogą się znacznie różnić od 200 do 600 tysięcy rubli, dlatego okres zwrotu można ocenić dopiero po dokładnym badaniu rynku w momencie podejmowania decyzji.

1. W artykule opisano różne rodzaje trójników i kształtek, podano krótki opis trójników stosowanych w rurociągach elektrowni. Podano wzory na wyznaczanie współczynników oporów hydraulicznych, pokazano sposoby i sposoby ich zmniejszania.

2. Zaproponowano projekty perspektywiczne trójników-wideł, zespołu przełączającego dla rurociągów głównych o obniżonych współczynnikach oporów lokalnych.

3. Podano wzory, przykład i pokazano celowość analizy techniczno-ekonomicznej przy wyborze lub wymianie trójników podczas rekonstrukcji jednostek przełączających.

Literatura

1. Idelczik I.E. Podręcznik oporu hydraulicznego. M.: Mashinostroenie, 1992.

2. Nikitina I.K. Podręcznik rurociągów elektrowni cieplnych. Moskwa: Energoatomizdat, 1983.

3. Podręcznik obliczeń układów hydraulicznych i wentylacyjnych / Wyd. JAK. Juriew. S.-Pb.: ANO NPO „Świat i Rodzina”, 2001.

4. Rabinowicz E.Z. Hydraulika. Moskwa: Nedra, 1978.

5. Benenson E.I., Ioffe L.S. Kogeneracyjne turbiny parowe / wyd. DP Starszy. M: Energoizdat, 1986.