Beregning af hydraulisk gasledning: beregningsmetoder + beregningseksempel

For sikker og problemfri drift af gasforsyningen skal den konstrueres og beregnes. Det er vigtigt at perfekt tilpasse rørene til alle typer trykledninger, hvilket sikrer en stabil forsyning af gas til instrumenterne.

For at gøre udvælgelsen af ​​rør, fittings og udstyr så præcis som muligt producerer hydraulisk beregning af rørledningen. Hvordan laver man det? Indrøm det, du er ikke velkendt i denne sag, lad os forstå.

Vi foreslår at gøre sig bekendt med de omhyggeligt udvalgte og grundigt behandlede oplysninger om mulighederne for produktion af hydraulisk beregning for gasledningssystemer. Brugen af ​​de data, der fremlægges af os, sikrer, at der leveres blåt brændstof til instrumenterne med de nødvendige trykparametre. Nøje verificerede data er baseret på reguleringsdokumenter.

Artiklen beskriver meget grundigt principperne og ordningerne for udarbejdelse af beregninger. Et eksempel på at udføre beregninger. Grafiske applikationer og videoinstruktioner blev brugt som et nyttigt informativt supplement.

Specificitet af hydraulisk beregning

Enhver hydraulisk beregning udføres er bestemmelsen af ​​parametrene for en fremtidig gasledning. Denne procedure er obligatorisk, samt et af de vigtigste stadier af forberedelse til byggeri. Det afhænger af rigtigheden af ​​beregningen, om rørledningen fungerer optimalt.

Ved gennemførelsen af ​​hver hydraulisk beregning er definitionen:

• behov rørdiameterdet vil sikre en effektiv og stabil transport af den rigtige mængde gas;
• om trykfald vil være acceptabelt, når det ønskede volumen af ​​blåt brændsel flyttes i rør med en given diameter.

Tryktab forekommer, fordi der findes hydraulisk modstand i enhver gasledning. Hvis det er forkert beregnet, kan det føre til, at forbrugerne ikke har tilstrækkelig gas til normal drift i alle tilstande eller i øjeblikket for det maksimale forbrug.

Denne tabel er resultatet af en hydraulisk beregning baseret på de givne værdier. For at udføre beregninger skal du lave specifikke indikatorer i kolonnerne.

En sådan operation er en standardiseret procedure, der udføres i henhold til formlerne, kravene i SP 42-101-2003.

Beregninger er nødvendige for at udføre udvikleren. Grundlaget er dataene om tekniske specifikationer for rørledningen, som kan fås i din bygasbutik.

Rørledninger kræver afvikling

Staten kræver, at der udføres hydrauliske beregninger for alle typer rørledninger relateret til gasforsyningssystemet. Da de processer, der forekommer under gasbevægelsen, altid er de samme.

Disse rørledninger omfatter følgende typer:

• lavt tryk;
• medium, højt tryk.

Den første er designet til at transportere brændstof til boligfaciliteter, alle former for offentlige bygninger, husholdningsvirksomheder. Desuden bør gastrykket i private boliger, hytter ikke overstige 3 kPa, hos husholdningsvirksomheder (ikke-produktion), denne indikator er højere og når 5 kPa.

Den anden type rørledninger er designet til at levere netværk, med forskellige, lave, mellemstore tryk gennem gas kontrolpunkter, samt at levere gas til individuelle forbrugere.

Det kan være industrielt, landbrugsmæssigt, forskellige forsyningsvirksomheder, og endda løsrevet eller knyttet til industrielle bygninger. Men i de sidste to tilfælde vil der være betydelige trykbegrænsninger.

Ovennævnte specialister er traditionelt opdelt i følgende kategorier:

• intrahouse, intra shopdet vil sige at transportere blåt brændstof inde i en bygning og levere det til individuelle enheder, apparater;
• abonnentafdelingerbruges til at levere gas fra et distributionsnet til alle eksisterende kunder
• fordelingbruges til at levere gas til bestemte områder, for eksempel byer, deres individuelle regioner, industrielle virksomheder. Deres konfiguration er anderledes og afhænger af layoutets egenskaber. Trykket inde i netværket kan leveres som noget - lavt, mellemt og højt.

Derudover udføres den hydrauliske beregning for gasnet med forskellige trykniveauer, hvoraf mange er forskellige.

Så, for at imødekomme behovene kan man bruge to-trins netværk, der arbejder med gas transporteret ved lavt, højt tryk eller lavt, medium. Og også fundet brugen af ​​tre-trins og forskellige multistage netværk. Det vil sige, alt afhænger af forbrugernes tilgængelighed.

På trods af det store udvalg af gasrørledninger er hydraulikberegningen ens i alle tilfælde. Hvad angår fremstilling, anvendes strukturelle elementer med lignende materialer, og de samme processer finder sted inde i rørene.

Hydraulisk modstand og dens rolle

Som nævnt ovenfor er grundlaget for beregningen tilstedeværelsen af ​​hydraulisk modstand i hver rørledning.

Det virker på hele rørledningsstrukturen såvel som på dens enkelte dele, knudepunkter, steder med betydelig reduktion i diameteren af ​​rør, ventiler og forskellige ventiler. Dette resulterer i et tab af tryk af den transporterede gas.

Hydraulisk modstand er altid summen af:

• lineær modstand, der handler langs hele længden af ​​strukturen;
• lokal modstand, der virker på hver komponent af strukturen, hvor der er en ændring i gastransportens hastighed.

De angivne parametre påvirker konstant og signifikant præstationen af ​​hver rørledning. Som et resultat af en fejlagtig beregning vil der derfor være yderligere og betydelige økonomiske tab som følge af, at projektet skal omstilles.

Beregningsregler

Det blev anført ovenfor, at proceduren for enhver hydraulisk beregning er reguleret af profilregelbogen med nummeret 42-101–2003.

Dokumentet vidner om, at den vigtigste måde at udføre beregningen på er at bruge en computer med dette særlige programmer til beregning af det planlagte tryktab mellem dele af den fremtidige gasledning eller det nødvendige rørdiameter

Hvis der ikke findes sådanne programmer, eller en person mener, at deres anvendelse er upraktisk, kan andre metoder, der tillades af Code of Practice, anvendes.

Som omfatter:

• beregning med formlerne i joint venture er den mest komplicerede beregningsmetode;
• beregningen af ​​de såkaldte nomogrammer er en enklere mulighed end at bruge formler, fordi nogen beregninger Det er ikke nødvendigt at producere, fordi de nødvendige data er angivet i et specielt bord og er angivet i kodeksen, og de behøver bare afhente.

Enhver af beregningsmetoderne fører til de samme resultater. Derfor vil den nybyggede gasledning være i stand til at levere rettidig og uafbrudt levering af den planlagte mængde brændstof, selv i løbet af de maksimale anvendelsestimer.

PC Beregningsmulighed

At udføre beregning ved hjælp af en computer er den mindst tidskrævende - alt hvad der kræves af en person, er at indsætte de nødvendige data i de tilsvarende kolonner.

Derfor foretages den hydrauliske beregning i løbet af få minutter, og denne operation kræver ikke en stor videnbeholdning, som er nødvendig ved brug af formler.

For korrekt implementering er det nødvendigt at tage følgende data ud fra de tekniske betingelser:

• gastæthed;
• kinetisk viskositetskoefficient
• gas temperatur i din region.

De nødvendige tekniske forhold opnås i gasudløbet i afregningen, hvor gasledningen vil blive bygget. Faktisk begynder designet af enhver rørledning med modtagelsen af ​​dette dokument, fordi det indeholder alle de grundlæggende krav til dets design.

Derefter skal udvikleren vide gasflowhastigheden for hver enhed, der er planlagt til at blive forbundet til gasledningen. For eksempel, hvis brændstoffet bliver transporteret til et privat hus, så bruges der ofte kogeplader, forskellige varmekedler, og deres pas har altid det nødvendige figurer.

Derudover skal du kende antallet af brændere til hver plade, der skal forbindes til røret.

I den næste fase af indsamlingen af ​​de nødvendige data indsamles oplysninger om trykfaldet på installationsstederne. ethvert udstyr - det kan være en måler, en ventil, en slam lukket, en termisk afstengningsventil, et filter osv. elementer.

I dette tilfælde er de nødvendige numre nemme at finde - de er indeholdt i et specielt bord, der er knyttet til pas af hvert produkt. Designeren skal være opmærksom på, at trykfaldet skal angives ved det maksimale gasforbrug.

I det næste trin anbefales det at finde ud af, hvad trykket i det blå brændstof vil være ved indbindingspunktet. Sådanne oplysninger kan indeholde de tekniske betingelser i Gorgaz, en tidligere trukket ordning for den fremtidige gasledning.

Hvis netværket består af flere sektioner, skal de nummereres og angive den faktiske længde. Derudover skal du for hver af dem registrere alle variable indikatorer separat - dette er det samlede forbrug af en hvilken som helst enhed, der skal bruges, trykfald, andre værdier.

Uden mislykkedes kræves en samtidighedsfaktor. Det tager højde for muligheden for fælles drift af alle gasforbrugere, der er forbundet med netværket. For eksempel alt opvarmning udstyr beliggende i en lejlighedsbygning eller et privat hus.

Sådanne data anvendes af et program, der udfører en hydraulisk beregning for at bestemme den maksimale belastning på en hvilken som helst sektion eller i hele gasledningen.

For hver enkelt lejlighed eller hus bør denne koefficient ikke beregnes, da dens værdier er kendt og er vist i nedenstående tabel:

Hvis det på nogen måde er planlagt at anvende mere end to varmekedler, ovne og kapacitive vandvarmere, så vil samtidighedsindikatoren altid være lig med 0,85. Som det vil være nødvendigt at angive i den relevante kolonne, der anvendes til beregning, programmet.

Følgende skal indikere rørdiameter, og der vil være brug for ruhedskoefficienter, som vil blive brugt i opførelsen af ​​rørledningen. Disse værdier er standard og kan nemt findes i Code of Practice.

Virkningen af ​​rørmateriale på beregningen

Til opførelse af gasledninger kan der anvendes rør, der kun er fremstillet af visse materialer: stål, polyethylen. I nogle tilfælde anvendes kobberprodukter. Snart vil blive massivt brugt metalstrukturer.

I dag kan de nødvendige oplysninger kun opnås for stål- og polyethylenrør. Som følge heraf kan design og hydraulisk beregning kun udføres under hensyntagen til deres egenskaber, som kræves af profilens Code of Practice. Dokumentet indeholder også de nødvendige data til beregningen.

Rækkekoefficienten er altid lig med følgende værdier:

• for alle polyethylenrør, uanset om de er nye eller ej - 0,007 cm;
• til allerede brugte stålprodukter - 0,1 cm;
• til nye stålkonstruktioner - 0,01 cm.

For andre typer rør er denne indikator ikke angivet i koden. Derfor bør de ikke bruges til opførelse af en ny gasledning, da eksperterne fra Gorgas Company måtte kræve ændringer. Og det er igen en ekstra omkostning.

Beregning af forbrug i et begrænset område

Hvis gasrørledningen består af separate sektioner, skal beregningen af ​​totalstrømmen ved hver af dem udføres separat. Men det er ikke svært, da allerede kendte tal vil være nødvendige for beregningerne.

Definition af data ved hjælp af programmet

At kende de indledende indikatorer, have adgang til bordet med simultanitet og til de tekniske pas på ovne og kedler, kan du gå videre til beregningen.

For at gøre dette udføres følgende handlinger (et eksempel er givet for en lavtryks intern gasledning):

1. Antallet af kedler multipliceres med præstationen af ​​hver enkelt.
2. Den resulterende værdi multipliceres med samtidighedskoefficienten for denne type forbrugere, der blev raffineret ved hjælp af et specielt bord.
3. Antallet af kogeplader multipliceres med hver enkelt ydelse.
4. Værdien opnået efter den foregående operation multipliceres med samtidighedskoefficienten, taget fra et specielt bord.
5. De modtagne beløb for kedler og komfurer er opsummeret.

Sådanne manipulationer udføres for alle dele af rørledningen. De opnåede data indtastes i de tilsvarende kolonner af programmet, med hvilket beregningen udføres. Elektronik gør alt andet selv.

Beregning ved hjælp af formler

Denne type hydraulisk beregning ligner den ovenfor beskrevne, det vil sige, at de samme data vil være nødvendige, men proceduren vil være lang. Da alt skal gøres manuelt, skal designeren også udføre en række mellemliggende operationer for at bruge de opnåede værdier til den endelige beregning.

Du skal også bruge meget tid på at forstå mange begreber, spørgsmål, som en person ikke mødes, når man bruger et særligt program. I retfærdigheden af ​​det foregående kan du være sikker på at have læst de formler, der skal bruges.

Ved anvendelse af formler, som i tilfælde af hydraulisk beregning ved hjælp af et specielt program, er der funktioner til gasledninger af lav, medium og selvfølgelig højt tryk. Og det skal huskes, da fejlen er fyldt og altid med imponerende finansielle omkostninger.

Beregninger ved brug af nomogrammer

Et hvilket som helst specielt nomogram er et bord, hvor en række værdier er angivet, efter at du har studeret, hvilke du kan få de nødvendige indikatorer uden at udføre beregninger. I tilfælde af hydraulisk beregning - rørets diameter og tykkelsen af ​​dets vægge.

Der er separate nomogrammer til polyethylen og stålprodukter. Ved beregning blev der brugt standarddata, for eksempel ruden af ​​de indre vægge. Derfor kan korrekt information ikke bekymre sig.

Beregningseksempel

Et eksempel på en hydraulisk beregning ved hjælp af programmet til lavtryksgasledninger er givet. I den foreslåede tabel fremhæves alle de data, som designeren skal indtaste på egen hånd, i gul.

De er angivet i afsnittet om computeriseret hydraulisk beregning ovenfor. Dette er gastemperaturen, kinetisk viskositetskoefficient, densitet.

I dette tilfælde udføres beregningen for kedler og komfurer, i betragtning af dette er det nødvendigt at foreskrive det nøjagtige antal brændere, som kan være 2 eller 4. Nøjagtighed er vigtig, fordi programmet automatisk vælger samtidighedskoefficienten.

Det er værd at være opmærksom på plottens nummerering - det er ikke opfundet uafhængigt, men taget fra den tidligere trukkede ordning, hvor tilsvarende tal er angivet.

Dernæst er den egentlige længde af rørledningen og den såkaldte estimerede længde, som er længere, foreskrevet. Dette sker fordi i alle områder, hvor der er lokal modstand, er det nødvendigt at øge længden med 5-10%. Dette gøres for at eliminere utilstrækkeligt gastryk hos forbrugerne. Programmet udfører beregningen uafhængigt.

Det samlede forbrug i kubikmeter, for hvilket der er angivet en separat kolonne, beregnes på forhånd på hvert sted. Hvis et flerfamiliehus skal du angive antallet af boliger og begynde med den maksimale værdi, som det kan ses i den tilsvarende kolonne.

Det er obligatorisk at inkludere alle elementer i rørledningen i bordet, med hvilket tryk der går tabt. I eksemplet er ventilen termohærdende, afstoppet og tæller. Værdien af ​​tab i hvert tilfælde blev taget i produktets pas.

Rørets indvendige diameter er angivet i henhold til den tekniske opgave, hvis Gorgas har nogen krav eller fra en tidligere trukket ordning. I dette tilfælde registreres det i de fleste sektioner i en størrelse på 5 cm, da det meste af gasledningen går langs facaden, og byens bystation kræver, at diameteren ikke er mindre.

Hvis det er lige overfladisk at blive bekendt med eksemplet på udførelse af hydrauliske beregninger, er det let at se, at der ud over de værdier, som personen indtaster, er et stort antal andre. Dette er alt resultatet af programmet, da efter indtastning af tallene i de konkrete kolonner fremhævet i gul, er beregningsarbejdet færdigt for personen.

Det vil sige, at beregningen selv finder sted ret hurtigt, hvorefter de modtagne data kan sendes til godkendelse til byens gasafdeling.

Konklusioner og brugbar video om emnet

Denne video gør det muligt at forstå, hvordan den hydrauliske beregning begynder, hvor designerne tager de nødvendige data:

Følgende video viser et eksempel på en af ​​typer computerkalkulationer:

Så kan du se et eksempel på beregning ved hjælp af et computerprogram:

For at udføre en hydraulisk beregning ved hjælp af en computer, som profilreglen tillader det, er det nok at bruge lidt tid på at lære programmet at kende og indsamle de nødvendige data.

Men alt dette har ingen praktisk betydning, da udarbejdelsen af ​​et projekt er en meget mere omfattende procedure og involverer mange andre spørgsmål. Derfor skal de fleste borgere søge hjælp fra specialister.

Har du spørgsmål, mangler, eller kan du supplere vores materiale med værdifulde oplysninger? Forlad dine kommentarer, still spørgsmål, del din erfaring i blokken nedenfor.