Tabelul de ventilație cu coeficientul de rezistență locală. Cum să găsiți coeficientul de rezistență al unui grătar de ventilație

Scop

Cerință de bază
zgomot Min. pierderea capului
Canalele principale canalele principale Ramuri
afluent Capota afluent Capota
Spații de locuit 3 5 4 3 3
Hoteluri 5 7.5 6.5 6 5
Instituţiile 6 8 6.5 6 5
Restaurante 7 9 7 7 6
Magazinele 8 9 7 7 6

Pe baza acestor valori ar trebui să se calculeze parametrii liniari ai conductelor de aer.

Algoritm pentru calcularea pierderilor de presiune în aer

Calculul trebuie să înceapă cu întocmirea unei scheme a sistemului de ventilație cu indicarea obligatorie a locației spațiale a conductelor de aer, lungimea fiecărei secțiuni, grile de ventilație, echipamente suplimentare pentru purificarea aerului, echipamente tehnice și ventilatoare. Pierderile sunt determinate mai întâi pentru fiecare linie individuală și apoi însumate. Pentru o secțiune tehnologică separată, pierderile sunt determinate folosind formula P = L × R + Z, unde P sunt pierderi presiunea aerului pe secțiunea calculată, R - pierderi pe contor de rulare secțiune, L - lungimea totală a conductelor de aer din secțiune, Z - pierderi în fitingurile suplimentare ale sistemului de ventilație.

Pentru a calcula pierderea de presiune într-o conductă circulară, se utilizează formula Ptr. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X este coeficientul tabelar de frecare a aerului, depinde de materialul de fabricație al conductei de aer, L este lungimea secțiunii calculate, d este diametrul conductei de aer, V este debitul de aer necesar, Y este aerul densitatea, ținând cont de temperatură, g este accelerația de cădere (liberă). Dacă sistemul de ventilație are canale de aer pătrate, atunci tabelul nr. 2 ar trebui utilizat pentru a converti valorile rotunde în cele pătrate.

Tab. Nr. 2. Diametre echivalente ale conductelor rotunde pentru pătrate

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

Orizontală este înălțimea conductei pătrate, iar verticala este lățimea. Valoarea echivalentă a secțiunii circulare se află la intersecția liniilor.

Pierderile de presiune a aerului în coturi sunt luate din tabelul nr. 3.

Tab. Nr. 3. Pierderea presiunii în coturi

Pentru determinarea pierderii de presiune în difuzoare se folosesc datele din Tabelul nr. 4.

Tab. Nr. 4. Pierderi de presiune în difuzoare

Tabelul nr. 5 oferă o diagramă generală a pierderilor într-o secțiune dreaptă.

Tab. Nr. 5. Diagrama pierderilor de presiune a aerului în conductele de aer drepte

Toate pierderile individuale dintr-o anumită secțiune a conductei sunt rezumate și corectate cu Tabelul nr. 6. Tab. Nr. 6. Calculul căderii de presiune a debitului în sistemele de ventilație


În timpul proiectării și calculelor, reglementările existente recomandă ca diferența de pierdere de presiune între secțiuni individuale să nu depășească 10%. Ventilatorul trebuie instalat în secțiunea sistemului de ventilație cu cea mai mare rezistență, conductele de aer cele mai îndepărtate ar trebui să aibă rezistența minimă. Dacă aceste condiții nu sunt îndeplinite, atunci este necesar să se schimbe aspectul conductelor de aer și al echipamentelor suplimentare, ținând cont de cerințele reglementărilor.

Puteți folosi și formula aproximativă:

0.195 v 1.8

R f . (10) d 100 1 , 2

Eroarea sa nu depășește 3 - 5%, ceea ce este suficient pentru calculele de inginerie.

Pierderea totală de presiune prin frecare pentru întreaga secțiune se obține prin înmulțirea pierderilor specifice R cu lungimea secțiunii l, Rl, Pa. Dacă se utilizează conducte de aer sau canale din alte materiale, este necesar să se introducă o corecție pentru rugozitatea βsh conform tabelului. 2. Depinde de rugozitatea echivalentă absolută a materialului conductei K e (Tabelul 3) și de valoarea lui v f .

masa 2

Valori de corecție βsh

v f , m/s

βsh la K e , mm

Tabelul 3 Rugozitatea echivalentă absolută a materialului conductei

Tencuitor-

ka pe grilă

K e , mm

Pentru conductele de aer din oțel βsh = 1. Valori mai detaliate ale βsh pot fi găsite în tabel. 22.12. Având în vedere această corecție, pierderea de presiune prin frecare ajustată Rl βsh , Pa, se obține prin înmulțirea Rl cu valoarea βsh . Apoi determinați presiunea dinamică asupra participanților

în condiţii standard ρw = 1,2 kg/m3.

În continuare, rezistențele locale sunt detectate pe amplasament, se determină coeficienții de rezistență locală (LMR) ξ și se calculează suma LMR din această secțiune (Σξ). Toate rezistențele locale sunt introduse în declarație în forma următoare.

DECLARAȚIE KMS SISTEME DE VENTILARE

etc.

ÎN coloana „rezistențe locale” înregistrează denumirile rezistențelor (cot, tee, cruce, cot, grătar, distribuitor de aer, umbrelă etc.) disponibile în această zonă. În plus, se notează numărul și caracteristicile acestora, în funcție de care se determină valorile CMR pentru aceste elemente. De exemplu, pentru o curbă rotundă, acesta este unghiul de rotație și raportul dintre raza de rotație și diametrul conductei r/d, pentru o ieșire dreptunghiulară - unghiul de rotație și dimensiunile laturilor conductei a și b. Pentru deschideri laterale într-o conductă sau conductă de aer (de exemplu, la locul de instalare a unui grilaj de admisie a aerului) - raportul dintre zona deschiderii și secțiunea transversală a conductei de aer

f resp / f despre . Pentru teuri și cruci de pe pasaj, se ia în considerare raportul dintre aria secțiunii transversale a pasajului și a trunchiului f p / f s și debitul în ramură și în trunchi L o / L s, pentru teuri și cruci pe ramură - raportul dintre aria secțiunii transversale a ramului și trunchiul f p / f s și din nou, valoarea lui L aproximativ /L cu. Trebuie avut în vedere că fiecare T sau cruce leagă două secțiuni adiacente, dar se referă la una dintre aceste secțiuni, în care debitul de aer L este mai mic. Diferența dintre tees-uri și cruci pe o cursă și pe o ramură are de-a face cu modul în care rulează direcția de proiectare. Acest lucru este prezentat în fig. 11. Aici, direcția calculată este afișată printr-o linie groasă, iar direcțiile fluxurilor de aer sunt afișate cu săgeți subțiri. In plus, este semnat exact unde in fiecare optiune se afla portbagajul, pasajul si iesirea.

tricou ramură pentru alegerea potrivita relaţiile fп / fс , fо /fс şi L о /L с . Rețineți că în sistemele de ventilație de alimentare, calculul se efectuează de obicei împotriva mișcării aerului, iar în sistemele de evacuare, de-a lungul acestei mișcări. Secțiunile cărora le aparțin te-urile considerate sunt indicate prin bifă. Același lucru este valabil și pentru cruci. De regulă, deși nu întotdeauna, teurile și crucile de pe pasaj apar la calcularea direcției principale, iar pe ramură apar la legarea aerodinamică a secțiunilor secundare (a se vedea mai jos). În acest caz, același tee în direcția principală poate fi considerat ca un tee pe pasaj, iar în secundar

ca ramură cu un coeficient diferit. KMS pentru cruci

acceptate în aceeași dimensiune ca și pentru te-urile corespunzătoare.

Orez. 11. Schema de calcul tee

Valorile aproximative ale lui ξ pentru rezistențele comune sunt date în tabel. 4.

Tabelul 4

Valorile ξ ale unor rezistențe locale

Nume

Nume

rezistenţă

rezistenţă

Cot rotund 90o,

Grătarul nu este reglabil

r/d = 1

poate RS-G (esapament sau

Cot dreptunghiular 90o

admisie a aerului)

Tee în pasaj (pe-

expansiune bruscă

opresiune)

Tee de ramură

constricție bruscă

Tee în pasaj (toate-

Prima gaură laterală

stie (intrare în aer

Tee de ramură

–0.5* …

mina de bor)

Plafon (anemostat) ST-KR,

Cot dreptunghiular

90o

Grila reglabila RS-

Umbrelă peste evacuare

VG (aprovizionare)

*) CMR negativă poate apărea la Lo /Lc scăzut datorită ejecției (aspirației) de aer din ramificație de către fluxul principal.

Date mai detaliate pentru KMS sunt date în tabel. 22.16 - 22.43. Pentru cele mai comune rezistențe locale -

tees în pasaj - KMR poate fi, de asemenea, calculat aproximativ folosind următoarele formule:

0,41f „25L” 0,24

0,25 la

0,7 și

f „0,5 (11)

- pentru teuri în timpul injectării (aprovizionare);

la L"

0,4 puteți folosi formula simplificată

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

0,2 1,7f"

0,35 0,25f"

2.4L"

0. 2 2

– pentru teuri de aspirare (evacuare).

Aici L"

f despre

și f"

f p

f c

După determinarea valorii lui Σξ, se calculează pierderea de presiune la rezistențele locale Z P d, Pa și pierderea totală de presiune

pe tronsonul Rl βsh + Z , Pa.

Rezultatele calculelor sunt înscrise în tabel în formularul următor.

CALCULUL AERODINAMIC AL SISTEMULUI DE VENTILAȚIE

Estimată

Dimensiunile conductelor

presiune

pe frecare

Rlβ w

Rd,

βsh

d sau

f op,

ff,

Vf,

d eq

l, m

a×b

Când calculul tuturor secțiunilor direcției principale este finalizat, valorile Rl βsh + Z pentru acestea sunt rezumate și se determină rezistența totală.

rezistența rețelei de ventilație P rețeaua = Σ(Rl βw + Z ).

După calcularea direcției principale, una sau două ramuri sunt legate. Dacă sistemul deservește mai multe etaje, puteți selecta ramuri de podea pe etaje intermediare pentru a le lega. Dacă sistemul deservește un etaj, legați ramurile de la principal care nu sunt incluse în direcția principală (vezi exemplul din paragraful 4.3). Calculul secțiunilor legate se efectuează în aceeași ordine ca și pentru direcția principală și se înregistrează într-un tabel în aceeași formă. Legătura este considerată finalizată dacă suma

pierderea de presiune Σ(Rl βsh + Z ) de-a lungul secțiunilor legate se abate de la suma Σ(Rl βsh + Z ) de-a lungul secțiunilor conectate paralele ale direcției principale cu cel mult 10%. Secțiunile de-a lungul direcțiilor principale și legate de la punctul de ramificare până la distribuitoarele de aer de capăt sunt considerate a fi conectate în paralel. Dacă circuitul arată ca cel prezentat în Fig. 12 (direcția principală este marcată cu o linie groasă), apoi alinierea direcției 2 necesită ca valoarea lui Rl βsh + Z pentru secțiunea 2 să fie egală cu Rl βsh + Z pentru secțiunea 1, obținută din calculul direcției principale, cu o precizie de 10%. Legătura se realizează prin selectarea diametrelor dimensiunilor rotunde sau transversale ale conductelor de aer dreptunghiulare în secțiunile legate și, dacă acest lucru nu este posibil, prin instalarea valvelor de accelerație sau a diafragmelor pe ramuri.

Selectarea unui ventilator trebuie efectuată conform cataloagelor producătorului sau conform datelor. Presiunea ventilatorului este egală cu suma pierderilor de presiune din rețeaua de ventilație pe direcția principală, determinată în calculul aerodinamic al sistemului de ventilație, și suma pierderilor de presiune din elementele unității de ventilație ( valva de aer, filtru, încălzitor de aer, amortizor etc.).

Orez. 12. Un fragment din schema sistemului de ventilație cu alegerea unei ramuri pentru conectare

În cele din urmă, este posibil să alegeți un ventilator numai după un calcul acustic, când se decide problema instalării unui amortizor de zgomot. Calculul acustic poate fi efectuat numai după selectarea preliminară a ventilatorului, deoarece datele inițiale pentru acesta sunt nivelurile de putere sonoră emise de ventilator în canalele de aer. Se efectuează calculul acustic, ghidat de instrucțiunile din capitolul 12. Dacă este necesar, calculați și determinați dimensiunea amortizorului de zgomot , , apoi selectați în final ventilatorul.

4.3. Exemplu de calcul sistem de alimentare ventilare

Se are în vedere sistemul de ventilație de alimentare pentru sala de mese. Aplicarea conductelor de aer și a distribuitoarelor de aer la plan este dată în clauza 3.1 în prima variantă ( schema tipica pentru holuri).

Diagrama sistemului

1000х400 5 8310 m3/h

2772 mc/h2

Mai multe detalii despre metodologia de calcul și datele inițiale necesare pot fi găsite la,. Terminologia corespunzătoare este dată în .

DECLARAȚIA SISTEMULUI KMS P1

rezistență locală

924 m3/h

1. Cot rotund 90® r /d =1

2. Tee în pasaj (presiune)

fp / fc

Lo/Lc

fp / fc

Lo/Lc

1. Tee în pasaj (presiune)

fp / fc

Lo/Lc

1. Tee în pasaj (presiune)

fp / fc

Lo/Lc

1. Cot dreptunghiular 1000×400 90o 4 buc

1. Arborele de admisie a aerului cu umbrela

(prima gaură laterală)

1. Fereastra de admisie a aerului

DECLARAȚIA KMS ALE SISTEMULUI P1 (Sucursala Nr. 1)

rezistență locală

1. Distribuitor de aer PRM3 la debit

924 m3/h

1. Cot rotund 90® r /d =1

2. T de ramificație (injecție)

fo / fc

Lo/Lc

ANEXĂ Caracteristicile grilajelor de ventilație și umbrele

I. Secțiuni de locuit, m2, grătare cu jaluzele de alimentare și evacuare RS-VG și RS-G

Lungime, mm

Înălțime, mm

Coeficient de viteză m = 6,3, coeficient de temperatură n = 5,1.

II. Caracteristicile plafonierelor ST-KR și ST-KV

Nume

Dimensiuni, mm

f fapt, m 2

Dimensional

Interior

Plafon ST-KR

(rundă)

Plafon ST-KV

(pătrat)

Coeficientul de viteză m = 2,5, coeficientul de temperatură n = 3.

REFERINȚE

1. Samarin O.D. Alegerea echipamentelor de alimentare cu aer unitati de ventilatie(aer conditionat) tip KCKP. Orientări pentru implementarea proiectelor de curs și diplomă pentru studenții specialității 270109 „Alimentare și ventilație cu căldură și gaz”. – M.: MGSU, 2009. – 32 p.

2. Belova E.M. Sistemele centrale aer conditionat in cladiri. - M.: Euroclimate, 2006. - 640 p.

3. SNiP 41-01-2003 „Încălzire, ventilare și aer condiționat”. - M.: GUP TsPP, 2004.

4. Catalogul echipamentelor „Arktos”.

5. aparate sanitare. Partea 3. Ventilatie si aer conditionat. Cartea 2. / Ed. N.N. Pavlov și Yu.I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 416 p.

6. GOST 21.602-2003. Sistem de documente de proiectare pentru constructii. Reguli pentru implementarea documentației de lucru pentru încălzire, ventilație și aer condiționat. - M.: GUP TsPP, 2004.

7. Samarin O.D. Despre regimul mișcării aerului în conductele de aer din oțel.

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

8. Manualul designerului. Intern dispozitive sanitare. Partea 3. Ventilatie si aer conditionat. Cartea 1. / Ed. N.N. Pavlov și Yu.I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 320 p.

9. Kamenev P.N., Tertichnik E.I. Ventilare. - M.: ASV, 2006. - 616 p.

10. Krupnov B.A. Terminologie pentru termofizica clădirilor, încălzire, ventilație și aer condiționat: instrucțiuni pentru studenții specialității „Alimentare și ventilație cu căldură și gaz”.

2017-08-15

UDC 697,9

Determinarea coeficienților de rezistență locală a teurilor în sistemele de ventilație

O. D. Samarin, Candidat la Științe Tehnice, Conf. univ. (NRU MGSU)

Situația actuală cu determinarea valorilor coeficienților de rezistență locală (LRC) ai elementelor rețelelor de ventilație este considerată la nivelul acestora. calcul aerodinamic. Este prezentată o analiză a unor lucrări teoretice și experimentale moderne în domeniul luat în considerare și sunt identificate deficiențe ale literaturii de referință existente în ceea ce privește comoditatea utilizării datelor sale pentru efectuarea de calcule inginerești folosind foile de calcul MS Excel. Principalele rezultate ale aproximării tabelelor disponibile pentru teurile unificate CMS pe o ramură la refulare și aspirare în sistemele de ventilație și aer condiționat sunt prezentate sub formă de formule de inginerie adecvate. Se oferă o evaluare a acurateței dependențelor obținute și a gamei admisibile de aplicabilitate a acestora, precum și recomandări pentru utilizarea lor în practica proiectării în masă. Prezentarea este ilustrată cu exemple numerice și grafice.

Cuvinte cheie:coeficient de rezistență locală, tee, ramificație, refulare, aspirație.

UDC 697,9

Determinarea coeficienților locali de rezistență ai teurilor în sistemele de ventilație

O. D. Samarin, dr., profesor asistent, Universitatea Națională de Cercetare din Moscova de Stat de Inginerie Civilă (NR MSUCE)

Situația actuală este revizuită cu definirea valorilor coeficienților rezistențelor locale (CLR) ale elementelor sistemelor de ventilație la calculul aerodinamic al acestora. Este prezentată analiza unor lucrări teoretice și experimentale contemporane în acest domeniu și sunt identificate deficiențe în literatura de referință existentă pentru utilizarea datelor acesteia pentru efectuarea de calcule inginerești folosind foi de calcul MS Excel. Principalele rezultate ale aproximării tabelelor existente la CLR pentru teurile uniforme pe ramura de injecție si aspirația în sistemele de ventilație și aer condiționat sunt prezentate în formulele inginerești adecvate. Sunt date estimarea acurateței dependențelor obținute și gama validă de aplicabilitate a acestora, precum și recomandări pentru utilizarea lor în proiectarea de masă în practică. Prezentarea este ilustrată prin exemple numerice și grafice.

Cuvinte cheie:coeficient de rezistență locală, tee, ramificație, injecție, aspirație.

Când fluxul de aer se deplasează în canalele de aer și canalele sistemelor de ventilație și aer condiționat (V și KV), pe lângă pierderile de presiune datorate frecării, pierderile de rezistențe locale joacă un rol semnificativ - părțile modelate ale conductelor de aer, distribuitoarelor de aer și echipamentelor de rețea .

Astfel de pierderi sunt proporționale cu presiunea dinamică R q = ρ v² / 2, unde ρ este densitatea aerului, aproximativ egală cu 1,2 kg / m³ la o temperatură de aproximativ +20 ° C; v— viteza sa [m/s], determinată, de regulă, în secțiunea canalului din spatele rezistenței.

Coeficienții de proporționalitate ξ, numiți coeficienți de rezistență locală (LRC), pt diverse elemente sistemele B și HF sunt de obicei determinate din tabele disponibile, în special, în și într-un număr de alte surse. Cea mai mare dificultate în acest caz este cel mai adesea căutarea KMS pentru tees-uri sau noduri de ramificație. Faptul este că, în acest caz, este necesar să se țină cont de tipul de tee (pentru trecere sau ramură) și modul de mișcare a aerului (forțare sau aspirare), precum și raportul dintre debitul de aer din ramură și debitul. in portbagaj L´ o \u003d L o /L cși zona secțiunii transversale a trecerii către zona secțiunii transversale a trunchiului F´ p \u003d F p / F s.

Pentru teuri în timpul aspirației, este, de asemenea, necesar să se ia în considerare raportul dintre aria secțiunii transversale a ramificației și aria secțiunii transversale a trunchiului. F´ o \u003d F o / F s. În manual, datele relevante sunt date în tabel. 22.36-22.40. Cu toate acestea, atunci când se efectuează calcule folosind foi de calcul Excel, ceea ce este în prezent destul de comun datorită utilizării pe scară largă a diferitelor standarde softwareși comoditatea raportării rezultatelor calculelor, este de dorit să existe formule analitice pentru CMR, cel puțin în cele mai comune game de modificări ale caracteristicilor tees-urilor.

În plus, ar fi indicat în procesul educațional să se reducă munca tehnica elevilor și transferarea sarcinii principale la dezvoltarea de soluții constructive pentru sisteme.

Formule similare sunt disponibile într-o sursă atât de fundamentală, dar acolo sunt prezentate într-o formă foarte generalizată, fără a lua în considerare caracteristicile de proiectare ale elementelor specifice ale sistemelor de ventilație existente și, de asemenea, utilizează un număr semnificativ de parametri suplimentari și necesită, în unele cazuri, referindu-se la anumite tabele. Pe de altă parte, apărând în În ultima vreme programele de calcul aerodinamic automat al sistemelor B și KV folosesc unii algoritmi pentru a determina CMR, dar, de regulă, aceștia sunt necunoscuti utilizatorului și, prin urmare, pot ridica îndoieli cu privire la validitatea și corectitudinea lor.

De asemenea, în prezent apar câteva lucrări, autorii cărora continuă cercetările pentru a rafina calculul CMR-ului sau a extinde gama de parametri ai elementului corespunzător al sistemului, pentru care rezultatele obținute vor fi valabile. Aceste publicații apar atât în ​​țara noastră, cât și în străinătate, deși în general numărul lor nu este prea mare, și se bazează în principal pe modelarea numerică a fluxurilor turbulente cu ajutorul calculatorului sau pe studii experimentale directe. Cu toate acestea, datele obținute de autori, de regulă, sunt dificil de utilizat în practica proiectării în masă, deoarece nu sunt încă prezentate sub formă de inginerie.

În acest sens, pare oportun să se analizeze datele cuprinse în tabele și să se obțină, pe baza acestora, dependențe de aproximare care să aibă cea mai simplă și mai convenabilă formă pentru practica inginerească și, în același timp, să reflecte în mod adecvat natura dependențelor existente. pentru tricouri CMR. Pentru soiurile lor cele mai comune - tees în pasaj (noduri de ramuri unificate), această problemă a fost rezolvată de autor în lucrare. În același timp, este mai dificil să găsești relații analitice pentru tees pe o ramură, deoarece dependențele în sine par mai complicate aici. Forma generală formulele de aproximare, ca întotdeauna în astfel de cazuri, se obțin pe baza locației punctelor calculate pe câmpul de corelare, iar coeficienții corespunzători sunt selectați prin metoda cele mai mici pătrate pentru a minimiza abaterea graficului construit folosind Excel. Apoi, pentru unele dintre cele mai frecvent utilizate game F p / F s, F o / F s și L o / L s se pot obtine expresii:

la L'o= 0,20-0,75 și F´ o\u003d 0,40-0,65 - pentru tees-uri în timpul injectării (aprovizionare);

la L'o = 0,2-0,7, F´ o= 0,3-0,5 și F´ n\u003d 0,6-0,8 - pentru teuri cu aspirație (eșapament).

Precizia dependențelor (1) și (2) este prezentată în Fig. 1 și 2, care arată rezultatele tabelului de prelucrare. 22.36 și 22.37 pentru teuri unificate KMS (noduri de ramificație) pe o ramură de secțiune transversală circulară în timpul aspirației. În cazul unei secțiuni dreptunghiulare, rezultatele vor diferi nesemnificativ.

Se poate observa că discrepanța aici este mai mare decât pentru tees-uri pe trecere și este în medie de 10-15%, uneori chiar și de 20%, dar pentru calculele de inginerie acest lucru poate fi acceptabil, mai ales ținând cont de eroarea inițială evidentă conținută în tabele și simplificarea simultană a calculelor atunci când se utilizează Excel. În același timp, relațiile obținute nu necesită alte date inițiale, cu excepția celor deja disponibile în tabelul de calcul aerodinamic. Într-adevăr, trebuie să indice în mod explicit atât debitele de aer, cât și secțiunile transversale în secțiunea curentă și în secțiunea vecină, care sunt incluse în formulele enumerate. În primul rând, acest lucru simplifică calculele atunci când utilizați foi de calcul Excel. În același timp, Fig. 1 și 2 permit verificarea faptului că dependențele analitice găsite reflectă destul de adecvat natura influenței tuturor factorilor principali asupra CMR-urilor și natura fizică a proceselor care au loc în acestea în timpul mișcării fluxului de aer.

În același timp, formulele date în această lucrare sunt foarte simple, clare și ușor accesibile pentru calculele inginerești, în special în Excel, precum și în procesul educațional. Utilizarea lor face posibilă abandonarea interpolării tabelelor, menținând în același timp acuratețea necesară calculelor de inginerie și calcularea directă a coeficienților de rezistență locală a teurilor pe o ramură într-o gamă foarte largă de rapoarte ale secțiunilor transversale și debitelor de aer în trunchi. și ramuri.

Acest lucru este suficient pentru proiectarea sistemelor de ventilație și aer condiționat în majoritatea clădirilor rezidențiale și publice.

  1. Manualul designerului. Dispozitive sanitare interne. Partea 3. Ventilatie si aer conditionat. Carte. 2 / Ed. N.N. Pavlov și Yu.I. Schiller. - M.: Stroyizdat, 1992. 416 p.
  2. Idelchik I.E. Manual de rezistență hidraulică / Ed. M.O. Steinberg. - Ed. al 3-lea. - M.: Mashinostroenie, 1992. 672 p.
  3. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Batalova A.V. La determinarea coeficienţilor rezistenţelor locale ale elementelor perturbatoare sisteme de conducte// Știrile universităților: Construcții, 2012. Nr. 9. pp. 108–112.
  4. Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Varsegova E.V. Pentru calculul pierderilor de presiune în rezistențele locale: Soobshch. 1 // Știrile universităților: Construcții, 2016. Nr. 4. pp. 66–73.
  5. Averkova O.A. Studiu experimental al debitelor separate la intrarea în orificiile de aspirație // Vestnik BSTU im. V.G. Şuhov, 2012. Nr. 1. p. 158–160.
  6. Kamel A.H., Shaqlaih A.S. Pierderile de presiune prin frecare ale fluidelor care curg în conducte circulare: o revizuire. SPE Foraj și Finalizare. 2015. Vol. 30. Nu. 2.Pp. 129–140.
  7. Gabrielaitiene I. Simularea numerică a unui sistem de termoficare cu accent pe comportamentul tranzitoriu al temperaturii. Proc. a 8-a Conferință Internațională „Ingineria Mediului”. Vilnius. VGTU Publishers. 2011 Vol. 2.Pp. 747–754.
  8. Horikiri K., Yao Y., Yao J. Modelarea fluxului conjugat și a transferului de căldură într-o cameră ventilată pentru evaluarea confortului termic interior. Clădire și Mediu. 2014. Nr. 77.Pg. 135–147.
  9. Samarin O.D. Calculul rezistențelor locale în sistemele de ventilație ale clădirilor // Journal of S.O.K., 2012. Nr. 2. pp. 68–70.

Calculul ofertei și sisteme de evacuare conductele de aer se reduce la determinarea dimensiunilor secțiunii transversale a canalelor, rezistența acestora la mișcarea aerului și legarea presiunii în conexiuni paralele. Calculul pierderilor de presiune trebuie efectuat folosind metoda pierderilor de presiune specifice prin frecare.

Metoda de calcul:

      Este construită o diagramă axonometrică a sistemului de ventilație, sistemul este împărțit în secțiuni, pe care sunt trasate lungimea și debitul. Schema de proiectare este prezentată în Figura 1.

      Este selectată direcția principală (principală), care este cel mai lung lanț de secțiuni localizate succesiv.

3. Se numerotează tronsoanele de autostradă, începând de la tronsonul cu cel mai mic debit.

4. Se determină dimensiunile secțiunii transversale a conductelor de aer pe secțiunile calculate ale magistralei. Determinăm aria secțiunii transversale, m 2:

F p \u003d L p / 3600V p ,

unde L p este debitul de aer estimat în zonă, m 3 / h;

Conform valorilor găsite F p ] se iau dimensiunile conductelor de aer, adică. este F f.

5. Se determină viteza reală V f, m/s:

V f = L p / F f,

unde L p este debitul de aer estimat în zonă, m 3 / h;

F f - aria secțiunii transversale reală a conductei, m 2.

Determinăm diametrul echivalent cu formula:

d echiv = 2 α b/(α+b) ,

unde α și b sunt dimensiunile transversale ale conductei, m.

6. Valorile lui d eq și V f sunt utilizate pentru a determina valorile pierderilor specifice de presiune prin frecare R.

Pierderea de presiune datorată frecării în secțiunea calculată va fi

P t \u003d R l β w,

unde R este pierderea de presiune specifică prin frecare, Pa/m;

l este lungimea secțiunii conductei, m;

β w este coeficientul de rugozitate.

7. Se determină coeficienții rezistențelor locale și se calculează pierderile de presiune în rezistențe locale în secțiune:

z = ∑ζ P d,

unde P d - presiune dinamică:

Pd \u003d ρV f 2 / 2,

unde ρ este densitatea aerului, kg/m3;

V f - viteza reală a aerului în zonă, m / s;

∑ζ - suma CMR de pe site,

8. Pierderile totale se calculează pe secțiuni:

ΔР = R l β w + z,

l este lungimea secțiunii, m;

z - pierderea de presiune în rezistențele locale în secțiune, Pa.

9. Pierderile de presiune în sistem se determină:

ΔР p = ∑(R l β w + z),

unde R este pierderea de presiune specifică prin frecare, Pa/m;

l este lungimea secțiunii, m;

β w este coeficientul de rugozitate;

z - pierderea de presiune în rezistențele locale din zonă, Pa.

10. Sucursalele sunt legate. Legătura se face, începând cu cele mai lungi ramuri. Este similar cu calculul direcției principale. Rezistențele din toate secțiunile paralele trebuie să fie egale: discrepanța nu este mai mare de 10%:

unde Δр 1 și Δр 2 sunt pierderi în ramuri cu pierderi de presiune mai mari și mai mici, Pa. Dacă discrepanța depășește valoarea specificată, atunci este instalată o supapă de accelerație.

Figura 1 - Schema de calcul a sistemului de alimentare P1.

Secvența de calcul a sistemului de alimentare P1

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

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

Plot 3-4, 8-16:

Plot 4-5:

Graficul 5-6:

Plot 6-7:

Plot 7-8:

Plot 8-9:

rezistență locală

Plot 1-2:

a) la ieșire: ξ = 1,4

b) curba 90°: ξ = 0,17

c) tee pentru trecere dreaptă:

Plot 2-2’:

a) tee de ramură

Graficul 2-3:

a) curba 90°: ξ = 0,17

b) tee pentru trecere dreaptă:

ξ = 0,25

Plot 3-3':

a) tee de ramură

Graficul 3-4:

a) curba 90°: ξ = 0,17

b) tee pentru trecere dreaptă:

Plot 4-4’:

a) tee de ramură

Plot 4-5:

a) tee pentru trecere dreaptă:

Parcela 5-5’:

a) tee de ramură

Graficul 5-6:

a) curba 90°: ξ = 0,17

b) tee pentru trecere dreaptă:

Parcela 6-6’:

a) tee de ramură

Plot 6-7:

a) tee pentru trecere dreaptă:

ξ = 0,15

Plot 7-8:

a) tee pentru trecere dreaptă:

ξ = 0,25

Plot 8-9:

a) 2 coturi 90°: ξ = 0,17

b) tee pentru trecere dreaptă:

Plot 10-11:

a) curba 90°: ξ = 0,17

b) la ieșire: ξ = 1,4

Plot 12-13:

a) la ieșire: ξ = 1,4

b) curba 90°: ξ = 0,17

c) tee pentru trecere dreaptă:

Parcela 13-13’

a) tee de ramură

Plot 7-13:

a) curba 90°: ξ = 0,17

b) tee pentru trecere dreaptă:

ξ = 0,25

c) tee de ramură:

ξ = 0,8

Parcela 14-15:

a) la ieșire: ξ = 1,4

b) curba 90°: ξ = 0,17

c) tee pentru trecere dreaptă:

Parcela 15-15’:

a) tee de ramură

Plot 15-16:

a) 2 coturi 90°: ξ = 0,17

b) tee pentru trecere dreaptă:

ξ = 0,25

Parcela 16-16’:

a) tee de ramură

Plot 8-16:

a) tee pentru trecere dreaptă:

ξ = 0,25

b) tee de ramură:

Calcul aerodinamic al sistemului de alimentare P1

Consum, L, m³/h

Lungime, eu m

Dimensiunile conductelor

Viteza aerului V, m/s

Pierderi pe 1 m lungime R, Pa

Coeff. rugozitate m

Pierdere prin frecare Rlm, Pa

Suma CMR, Σξ

Presiunea dinamică Rd, Pa

Pierderi locale de rezistență, Z

Pierderea de presiune în secțiune, ΔР, Pa

Suprafata sectiune F, m²

Diametru echivalent

Să realizăm discrepanța sistemului de alimentare P1, care nu ar trebui să fie mai mare de 10%.

Deoarece discrepanța depășește 10% permisă, este necesar să instalați o diafragmă.

Instalez diafragma în zona 7-13, V = 8,1 m / s, P C = 20,58 Pa

Prin urmare, pentru o conductă de aer cu un diametru de 450, instalez o diafragmă cu un diametru de 309.


Ph.D. S. B. Gorunovich, inginer PTO, Ust-Ilimskaya CHPP, filiala OAO Irkutskenergo, Ust-Ilimsk, regiunea Irkutsk.


Enunțul unei întrebări

Se ştie că multe întreprinderi care în trecutul recent aveau rezerve de căldură şi energie electrica, s-a acordat o atenție insuficientă pierderilor sale în timpul transportului. De exemplu, în proiect au fost incluse diverse pompe, de regulă, cu o marjă mare de putere, pierderile de presiune în conducte au fost compensate de o creștere a aprovizionării. Conductele principale de abur au fost proiectate cu jumperi și linii lungi, permițând, dacă este necesar, transferul excesului de abur către unitățile de turbine învecinate. În timpul reconstrucției și reparării rețelelor de transport, s-a acordat preferință versatilității schemelor, ceea ce a dus la legături (fittinguri) și jumperi suplimentare, instalarea de teuri suplimentare și, ca urmare, la pierderi locale suplimentare de presiune totală. . În același timp, se știe că în conductele lungi la viteze medii semnificative, pierderile locale de presiune totală (rezistențe locale) pot duce la pierderi semnificative de costuri pentru consumatori.

În prezent, cerințele de eficiență, economisire a energiei, optimizarea totală a producției ne fac să aruncăm o privire nouă asupra multor probleme și aspecte ale proiectării, reconstrucției și exploatării conductelor și conductelor de abur, prin urmare, ținând cont de rezistențele locale în teuri, furci. iar armăturile în calculele hidraulice ale conductelor devin o sarcină urgentă.

Scopul acestei lucrări este de a descrie cele mai frecvent utilizate teuri și fitinguri în întreprinderile de inginerie energetică, schimbul de experiență în domeniul modalităților de reducere a coeficienților de rezistență locali și metodele de evaluare comparativă a eficacității unor astfel de măsuri.

Pentru a evalua rezistența locală în calculele hidraulice moderne, aceștia funcționează cu un coeficient adimensional de rezistență hidraulică, care este foarte teme convenabile că în debite similare dinamic, în care se observă asemănarea geometrică a secțiunilor și egalitatea numerelor Reynolds, are aceeași valoare, indiferent de tipul de lichid (gaz), precum și de viteza curgerii și dimensiunile transversale ale secțiuni calculate.

Coeficientul de rezistență hidraulică este raportul dintre energia (puterea) totală pierdută într-o secțiune dată și energia cinetică (puterea) în secțiunea acceptată sau raportul dintre presiunea totală pierdută în aceeași secțiune și presiunea dinamică în secțiunea acceptată. secțiune:



unde  p total - pierderea (în această zonă) presiune totală; p este densitatea lichidului (gazului); w, - viteza în secțiunea i-a.

Valoarea coeficientului de rezistență depinde de viteza de proiectare și, prin urmare, la ce secțiune este redusă.


Teuri de evacuare și alimentare

Se știe că o parte semnificativă pierderi locale in conductele ramificate sunt rezistente locale in teuri. Ca obiect care este rezistență locală, tee-ul se caracterizează prin unghiul de ramificare a și raportul dintre zonele secțiunii transversale ale ramurilor (laterale și drepte) F b / F q , Fh / Fq și F B / Fn. În tee, debitele Q b /Q q , Q n /Q c și, în consecință, rapoartele de viteză w B / w Q , w n / w Q se pot modifica. Teurile pot fi instalate atât în ​​secțiunile de aspirație (tee de evacuare), cât și în secțiunile de refulare (tee de alimentare) în cazul separării debitului (Fig. 1).



Coeficienții de rezistență ai teurilor de evacuare depind de parametrii enumerați mai sus, iar teurile de intrare de forma obișnuită - practic numai de unghiul de ramificare și de raportul vitezelor w n /w Q și, respectiv, w n /w Q.

Coeficienții de rezistență ai teurilor de evacuare în formă convențională (fără rotunjire și evazare sau îngustare ramificație laterală sau cursă dreaptă) pot fi calculați folosind următoarele formule.

Rezistență în ramura laterală (în secțiunea B):

unde Q B \u003d F B w B, Q q \u003d F q w q - debitele volumetrice în secțiunea B și, respectiv, C.

Pentru teurile de tip F n =F c și pentru toate a, valorile lui A sunt date în tabel. 1.



Când raportul Q b /Q q se modifică de la 0 la 1, coeficientul de rezistență variază de la -0,9 la 1,1 (F q =F b , a=90 O). Valori negative se explică prin acţiunea de aspiraţie în linie la Q B mic.


Din structura formulei (1) rezultă că coeficientul de rezistență va crește rapid cu o scădere a ariei secțiunii transversale a duzei (cu o creștere a F c / F b). De exemplu, când Q b /Q c =1, F q/F b =2, a=90 O, coeficientul este 2,75.

Este evident că o scădere a rezistenței poate fi realizată prin reducerea unghiului ramificației laterale (choke). De exemplu, când F c = F b , α = 45 O, când raportul Q b / Q c se modifică de la 0 la 1, coeficientul se modifică în intervalul de la -0,9 la 0,322, adică. valorile sale pozitive scad de aproape 3 ori.

Rezistența în pasajul înainte ar trebui determinată de formula:

Pentru teurile de tip Fn=F c, valorile K P sunt date în tabel. 2.

Este ușor de verificat dacă intervalul de modificare a coeficientului de rezistență în trecerea înainte

de când se schimbă raportul Q b /Q c de la 0 la 1 este în intervalul de la 0 la 0,6 (F c =F b , α = 90 O).

Reducerea unghiului ramificației laterale (choke) duce, de asemenea, la o reducere semnificativă a rezistenței. De exemplu, când F c =F b , α =45 O, când raportul Q b /Q c se modifică de la 0 la 1, coeficientul se modifică în intervalul de la 0 la -0,414, adică. cu o crestere a Q B apare o "aspiratie" in pasajul direct, reducand si mai mult rezistenta. De remarcat că dependența (2) are un maxim pronunțat, i.e. valoarea maximă a coeficientului de rezistență cade pe valoarea lui Q b /Q c =0,41 și este egală cu 0,244 (la F c =F b , α =45 O).

Coeficienții de rezistență ai teurilor de alimentare de formă normală în flux turbulent pot fi calculați folosind formulele .

Rezistența ramurilor laterale:

unde K B - raportul de compresie al curgerii.

Pentru tees-uri de tip Fn=F c, valorile lui A 1 sunt date în tabel. 3, K B = 0.



Dacă luăm F c \u003d F b , a \u003d 90 O, atunci când raportul Q b /Q c se schimbă de la 0 la 1, obținem valori ale coeficienților în intervalul de la 1 la 1,2.

De remarcat că sursa furnizează alte date pentru coeficientul A 1 . Conform datelor, A 1 =1 ar trebui luat la w B /w c<0,8 и А 1 =0,9 при w B /w c >0,8. Dacă folosim datele de la , atunci când raportul Q B /Q C se schimbă de la 0 la 1, obținem valori ale coeficienților în intervalul de la 1 la 1,8 (F c =F b). În general, vom primi puțin mai mult valori mari pentru coeficienții de rezistență la rezistență în toate intervalele.

Influența decisivă asupra creșterii coeficientului de rezistență, ca în formula (1), este exercitată de aria secțiunii transversale B (fitting) - cu o creștere a F g /F b, coeficientul de rezistență crește rapid.

Rezistență în trecerea dreaptă pentru teuri de alimentare de tip Fn=Fc în interior

Valorile lui t P sunt indicate în tabel. 4.



Când raportul Q B /Qc(3) se modifică de la 0 la 1 (Fc=F B, α=90 O), obținem valori ale coeficientului în intervalul de la 0 la 0,3.

Rezistența teurilor cu formă convențională poate fi, de asemenea, redusă semnificativ prin rotunjirea joncțiunii ramificației laterale cu furtunul prefabricat. În acest caz, pentru teurile de evacuare, unghiul de rotație al fluxului trebuie rotunjit (R 1 în Fig. 16). Pentru teurile de intrare, rotunjirea trebuie făcută și pe marginea de separare (R 2 în Fig. 16); face fluxul mai stabil și reduce posibilitatea ca acesta să se rupă de acea margine.

În practică, rotunjirea marginilor conjugării generatricei ramificației laterale și a conductei principale este suficientă atunci când R / D (3 = 0,2-0,3.

Formulele de mai sus pentru calcularea coeficienților de rezistență ai teurilor și datele tabelare corespunzătoare se referă la teuri (strunse) fabricate cu grijă. Defectele de fabricație ale teurilor făcute în timpul fabricării lor („eșecuri” ale unei ramuri laterale și „suprapunerea” secțiunii acesteia printr-o tăietură incorectă a peretelui într-o secțiune dreaptă - conducta principală) devin o sursă a unei creșteri puternice a rezistenței hidraulice. În practică, acest lucru se întâmplă cu o legătură de proastă calitate în conducta principală a fitingului, ceea ce apare destul de des, deoarece. Tricourile „de fabrică” sunt relativ scumpe.

Expansiunea treptată (difuzor) a ramificației laterale reduce în mod eficient rezistența atât a teurilor de evacuare, cât și a celor de alimentare. Combinația dintre rotunjirea, teșirea și extinderea ramurilor laterale reduce și mai mult rezistența tee-ului. Coeficienții de rezistență ai teurilor îmbunătățite pot fi determinați din formulele și diagramele date în sursă. T-urile cu ramuri laterale sub formă de coturi netede au, de asemenea, cea mai mică rezistență și, acolo unde practic este posibil, trebuie folosite teuri cu unghiuri mici de ramificație (până la 60 °).

În debitul turbulent (Re>4.10 3) coeficienții de rezistență ai teurilor depind puțin de numerele Reynolds. În timpul trecerii de la turbulent la laminar, are loc o creștere bruscă a coeficientului de rezistență al ramificației laterale atât în ​​teurile de evacuare, cât și de admisie (de aproximativ 2-3 ori).

În calcule, este important să se țină cont în ce secțiune este redusă la viteza medie. Există un link în sursă despre asta înainte de fiecare formulă. Sursele oferă o formulă generală, care indică rata de reducere cu indicele corespunzător.


Tee simetrică la îmbinare și despicare

Coeficientul de rezistență al fiecărei ramuri a unui T simetric la confluență (Fig. 2a), poate fi calculat prin formula:



Când raportul Q b / Q c se modifică de la 0 la 0,5, coeficientul se modifică în intervalul de la 2 la 1,25, iar apoi cu o creștere a Q b / Q c de la 0,5 la 1, coeficientul capătă valori de la 1,25 la 2 (pentru cazul F c =F b). În mod evident, dependența (5) are forma unei parabole inversate cu un minim în punctul Q b /Q c =0,5.



Coeficientul de rezistență al unui T simetric (Fig. 2a) situat în secțiunea de injecție (separare) poate fi calculat și folosind formula:



unde K 1 \u003d 0,3 - pentru teuri sudate.

Când raportul w B /w c se modifică de la 0 la 1, coeficientul se modifică în intervalul de la 1 la 1,3 (F c = F b).

Analizând structura formulelor (5, 6) (precum și (1) și (3)), se poate observa că o scădere a secțiunii transversale (diametrului) ramurilor laterale (secțiunile B) afectează negativ rezistența tee-ul.

Rezistența la curgere poate fi redusă cu un factor de 2-3 atunci când se utilizează furci-tee (Fig. 26, 2c).

Coeficientul de rezistență al unei furci în T în timpul separării fluxului (Fig. 2b) poate fi calculat prin formulele:



Când raportul Q2/Q1 se modifică de la 0 la 1, coeficientul se modifică în intervalul de la 0,32 la 0,6.

Coeficientul de rezistență al furcii în T la fuziune (Fig. 2b) poate fi calculat prin formulele:



Când raportul Q2/Q1 se modifică de la 0 la 1, coeficientul se modifică în intervalul de la 0,33 la -0,4.

Un T simetric poate fi realizat cu coturi netede (Fig. 2c), apoi rezistența acestuia poate fi redusă și mai mult.


De fabricație. Standarde

Standardele energetice din industrie prescriu pentru conductele centralelor termice presiune scăzută(la presiunea de lucru P lucru.<22 кгс/см 2 и температуре среды t<425 О С) использовать тройники сварные по ОСТ34-42-762

OST34-42-765-85. Pentru parametrii de mediu mai mari (P lucrare 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.

Designul teurilor fabricate conform standardelor existente (mai sus) este departe de a fi întotdeauna optim în ceea ce privește pierderile hidraulice. La scăderea coeficientului de rezistență locală contribuie doar forma te-urilor ștanțate cu gât alungit, unde în ramura laterală este prevăzută o rază de rotunjire conform tipului prezentat în fig. 1b și fig. 3c, precum și cu compresia de capăt, atunci când diametrul conductei principale este puțin mai mic decât diametrul tee-ului (după cum se arată în Fig. 3b). T-urile cu furcă se face aparent la comandă conform standardelor „de fabrică”. În RD 10-249-98 există un paragraf dedicat calculului rezistenței tees-furci și fitinguri.

La proiectarea și reconstrucția rețelelor, este important să se țină seama de direcția de mișcare a mediilor și de posibilele game de debite în teuri. Dacă direcția mediului transportat este clar definită, este recomandabil să se folosească fitinguri înclinate (ramuri laterale) și teuri cu furcă. Totuși, rămâne problema pierderilor hidraulice semnificative în cazul unui teu universal, care combină proprietățile de alimentare și evacuare, în care atât îmbinarea, cât și separarea debitului sunt posibile în modurile de funcționare asociate cu o modificare semnificativă a debitelor. Calitățile de mai sus sunt tipice, de exemplu, pentru comutarea nodurilor conductelor de apă de alimentare sau conductelor principale de abur la centralele termice cu „jumpers”.

În același timp, trebuie luat în considerare faptul că, pentru conductele de abur și apă caldă, proiectarea și dimensiunile geometrice ale teurilor de țevi sudate, precum și fitingurile (țevi, țevi de ramificație) sudate pe secțiuni drepte ale conductelor, trebuie să îndeplinească cerințele. a standardelor, normelor și specificațiilor din industrie. Cu alte cuvinte, pentru conductele critice, este necesar să comandați teuri realizate în conformitate cu specificațiile de la producători certificați. În practică, având în vedere costul relativ ridicat al teurilor „de fabrică”, fitingurile de legătură sunt adesea executate de contractori locali folosind standarde din industrie sau din fabrică.

În general, decizia finală cu privire la metoda de legătură ar trebui luată după un studiu de fezabilitate comparativ. Dacă se ia decizia de a efectua legătura „pe cont propriu”, personalul de inginerie trebuie să pregătească un șablon de sufocare, să calculeze rezistența (dacă este necesar), să controleze calitatea legăturii (evita „eșecurile” ale sufocul și „suprapun” secțiunea sa cu un perete tăiat incorect într-o secțiune dreaptă) . Este recomandabil să faceți îmbinarea interioară între metalul fitingului și conducta principală cu o rotunjire (Fig. 3c).

Există o serie de soluții de proiectare pentru a reduce rezistența hidraulică în ansamblurile standard de teuri și de comutare de linie. Una dintre cele mai simple este de a crește dimensiunea tees-urilor în sine pentru a reduce vitezele relative ale mediului în ele (Fig. 3a, 3b). În același timp, teurile trebuie completate cu tranziții, ale căror unghiuri de dilatare (îngustare) sunt de asemenea recomandabile să le alegeți dintr-un număr de optime hidraulic. Ca un T universal cu pierderi hidraulice reduse, puteți utiliza și un T cu furcă cu un jumper (Fig. 3d). Utilizarea tees-furks pentru comutarea nodurilor autostrăzilor va complica ușor proiectarea nodului, dar va avea un efect pozitiv asupra pierderilor hidraulice (Fig. 3e, 3f).

Este important de menționat că, cu o locație relativ apropiată a rezistențelor locale (L=(10-20)d) de diferite tipuri, are loc fenomenul de interferență a rezistențelor locale. Potrivit unor cercetători, cu convergența maximă a rezistențelor locale, se poate realiza o scădere a sumei acestora, în timp ce la o anumită distanță (L = (5-7) d), rezistența totală are un maxim (3-7). % mai mare decât suma simplă) . Efectul de reducere ar putea fi de interes pentru marii producători gata să producă și să furnizeze unități de comutare cu rezistențe locale reduse, dar este necesară cercetarea aplicată de laborator pentru a obține un rezultat bun.


Studiu de fezabilitate

Atunci când luați o decizie constructivă, este important să acordați atenție laturii economice a problemei. După cum am menționat mai sus, teurile „de fabrică” cu un design convențional, și cu atât mai mult realizate la comandă (optim hidraulic), vor costa semnificativ mai mult decât o racordare a șuruburilor. În același timp, este important să se evalueze aproximativ beneficiile în cazul reducerii pierderilor hidraulice la un tee nou și perioada de amortizare a acestuia.

Se știe că pierderile de presiune în conductele stațiilor cu debite normale de mediu (pentru Re>2.10 5) pot fi estimate prin următoarea formulă:

unde p - pierderea de presiune, kgf / cm 2; w este viteza mediului, m/s; L - lungimea desfășurată a conductei, m; g - accelerația în cădere liberă, m/s 2 ; d - diametrul proiectat al conductei, m; k - coeficientul de rezistență la frecare; ∑ἐ m este suma coeficienților de rezistență locali; v - volumul specific al mediului, m 3 / kg

Dependența (7) este de obicei numită caracteristica hidraulică a conductei.

Dacă luăm în considerare dependența: w=10Gv/9nd 2 , unde G este consumul, t/h.

Atunci (7) poate fi reprezentat ca:


Dacă este posibil să se reducă rezistența locală (tee, fiting, unitate de comutare), atunci, evident, formula (9) poate fi reprezentată ca:

Aici ∑ἐ m este diferența dintre coeficienții de rezistență locali ai nodurilor vechi și noi.

Să presupunem că sistemul hidraulic „pompă – conductă” funcționează în regim nominal (sau într-un regim apropiat de nominal). Apoi:

unde P n - presiunea nominală (în funcție de caracteristica de debit a pompei / cazanului), kgf / cm 2; G h - debitul nominal (în funcție de caracteristica de debit a pompei / cazanului), t / h.

Dacă presupunem că după înlocuirea vechilor rezistențe, sistemul „pompă-conductă” va rămâne funcțional (ЫРn), atunci din (10), folosind (12), putem determina noul debit (după reducerea rezistenței). ):

Funcționarea sistemului „pompă-conductă”, modificarea caracteristicilor acestuia poate fi vizualizată în Fig. 4.



Evident, G1 >G M . Dacă vorbim despre conducta principală de abur care transportă abur de la cazan la turbină, atunci prin diferența de debit ЛG=G 1 -G n este posibil să se determine câștigul în cantitatea de căldură (din selecția turbină) și/sau în cantitatea de energie electrică generată în funcție de caracteristicile de funcționare ale acestei turbine.

Comparând costul unui nou nod și cantitatea de căldură (electricitate), puteți estima aproximativ profitabilitatea instalării acestuia.


Exemplu de calcul

De exemplu, este necesar să se evalueze rentabilitatea înlocuirii unui T egal al conductei principale de abur la confluența fluxurilor (Fig. 2a) cu un T cu furcă cu un jumper de tipul indicat în fig. 3 ani. Consumator de abur - turbina de incalzire PO TMZ tip T-100/120-130. Aburul intră printr-o linie a conductei de abur (printr-un T, secțiunile B, C).

Avem următoarele date inițiale:

■ diametrul de proiectare al conductei de abur d=0,287 m;

■ debitul nominal de abur G h =Q(3=Q^420 t/h;

■ presiunea nominală a cazanului Р н =140 kgf/cm 2 ;

■ volum specific de abur (la P ra b=140 kgf/cm2, t=560 o C) n=0,026 m3/kg.

Calculăm coeficientul de rezistență al unui T standard la confluența fluxurilor (Fig. 2a) folosind formula (5) - ^ SB1 = 2.

Pentru a calcula coeficientul de rezistență al unui tee-furk cu un jumper, presupunem:


■ împărţirea fluxurilor în ramuri are loc în proporţia Q b /Q c «0,5;

■ coeficientul de rezistență total este egal cu suma rezistențelor teului de intrare (cu o ieșire de 45 O, vezi Fig. 1a) și teului de ramificare la confluență (Fig. 2b), adică. interferența este neglijată.


Folosim formulele (11, 13) și obținem creșterea așteptată a consumului cu  G=G 1 -G n = 0,789 t/h.

Conform schemei de regim a turbinei T-100/120-130, unui debit de 420 t/h poate corespunde unei sarcini electrice de 100 MW și unei sarcini termice de 400 GJ/h. Relația dintre debit și sarcina electrică este aproape direct proporțională.

Câștigul în sarcină electrică poate fi: P e \u003d 100AG / Q n \u003d 0,188 MW.

Câștigul de sarcină termică poate fi: T e \u003d 400AG / 4,19Q n \u003d 0,179 Gcal / h.

Prețurile pentru produsele fabricate din oțeluri crom-molibden-vanadiu (pentru tees-furk 377x50) pot varia foarte mult de la 200 la 600 de mii de ruble, prin urmare, perioada de rambursare poate fi judecată numai după o cercetare amănunțită de piață la momentul deciziei.


1. Acest articol descrie diferite tipuri de teuri și fitinguri, oferă o scurtă descriere a teurilor utilizate în conductele centralelor electrice. Sunt date formule pentru determinarea coeficienților rezistenței hidraulice, sunt prezentate modalitățile și mijloacele de reducere a acestora.

2. Sunt propuse proiecte de proiectare tees-furk, ​​o unitate de comutare pentru conductele principale cu coeficienți redusi de rezistență locală.

3. Se dau formule, un exemplu, și se arată oportunitatea unei analize tehnico-economice la alegerea sau înlocuirea teurilor, la reconstrucția unităților de comutare.


Literatură

1. Idelchik I.E. Manual de rezistență hidraulică. M.: Mashinostroenie, 1992.

2. Nikitina I.K. Manualul conductelor centralelor termice. Moscova: Energoatomizdat, 1983.

3. Manual de calcule sisteme hidraulice și de ventilație / Ed. LA FEL DE. Iuriev. S.-Pb.: ANO NPO „Lumea și familia”, 2001.

4. Rabinovici E.Z. Hidraulica. Moscova: Nedra, 1978.

5. Benenson E.I., Ioffe L.S. Turbine cu abur de cogenerare / Ed. D.P. Mai mare. M: Energoizdat, 1986.