Berechnung der Hydraulikgasleitung: Berechnungsmethoden + Berechnungsbeispiel

Für einen sicheren und störungsfreien Betrieb der Gasversorgung muss diese ausgelegt und berechnet werden. Es ist wichtig, dass die Rohre für alle Arten von Druckleitungen genau aufeinander abgestimmt sind, um eine stabile Gasversorgung der Instrumente zu gewährleisten.

Erstellen Sie eine hydraulische Berechnung der Rohrleitung, um die Auswahl der Rohre, Armaturen und Geräte so genau wie möglich zu gestalten. Wie mache ich das? Geben Sie es zu, Sie sind in dieser Angelegenheit nicht gut versiert, lassen Sie uns verstehen.

Wir empfehlen Ihnen, sich mit den sorgfältig ausgewählten und sorgfältig verarbeiteten Informationen über die Möglichkeiten zur Erstellung von hydraulischen Berechnungen für Gasleitungssysteme vertraut zu machen. Durch die Verwendung der von uns angegebenen Daten wird die Versorgung der Instrumente mit blauem Kraftstoff mit den erforderlichen Druckparametern sichergestellt. Sorgfältig überprüfte Daten basieren auf behördlichen Dokumenten.

Der Artikel beschreibt sehr ausführlich die Prinzipien und Schemata für die Erstellung von Berechnungen. Ein Beispiel für die Durchführung von Berechnungen. Grafikanwendungen und Videoanweisungen wurden als nützliche informative Ergänzung verwendet.

Spezifität der hydraulischen Berechnung

Jede durchgeführte hydraulische Berechnung ist die Bestimmung der Parameter einer zukünftigen Gasleitung. Dieses Verfahren ist obligatorisch und eine der wichtigsten Vorbereitungsstufen für den Bau. Es hängt von der Richtigkeit der Berechnung ab, ob die Pipeline optimal funktioniert.

In der Implementierung jeder hydraulischen Berechnung ist die Definition:

• notwendig Rohrdurchmesserdas wird einen effizienten und stabilen Transport der richtigen Menge an Gas gewährleisten;
• ob Druckverluste akzeptabel sind, wenn die erforderliche Menge blauen Kraftstoffs in Rohren mit einem bestimmten Durchmesser bewegt wird.

Druckverluste treten auf, weil in jeder Gasleitung ein hydraulischer Widerstand vorhanden ist. Eine falsche Berechnung kann dazu führen, dass die Verbraucher nicht in allen Betriebsarten oder zum Zeitpunkt ihres Maximalverbrauchs über genügend Gas für den Normalbetrieb verfügen.

Diese Tabelle ist das Ergebnis einer hydraulischen Berechnung anhand der angegebenen Werte. Um Berechnungen durchzuführen, müssen Sie in den Spalten bestimmte Indikatoren festlegen.

Eine solche Operation ist eine staatlich standardisierte Prozedur, die gemäß den Formeln ausgeführt wird, deren Anforderungen in festgelegt sind SP 42-101–2003.

Berechnungen sind erforderlich, um den Entwickler auszuführen. Grundlage sind die Daten der technischen Spezifikationen der Pipeline, die Sie in Ihrem Stadtgaslager erhalten.

Abwicklungsbedürftige Pipelines

Der Staat verlangt, dass hydraulische Berechnungen für alle Arten von Rohrleitungen im Zusammenhang mit dem Gasversorgungssystem durchgeführt werden. Da die Vorgänge bei der Gasbewegung immer gleich sind.

Diese Pipelines umfassen die folgenden Typen:

• niedriger Druck;
• mittlerer, hoher Druck.

Die ersten sind für den Transport von Kraftstoff zu Wohngebäuden, öffentlichen Gebäuden aller Art und zu Haushaltsunternehmen bestimmt. Darüber hinaus sollte in privaten Wohngebäuden und auf dem Land der Gasdruck 3 kPa nicht überschreiten, bei Haushaltsbetrieben (Nichtproduktion) ist dieser Indikator höher und erreicht 5 kPa.

Der zweite Typ von Pipelines ist für die Versorgung von Netzen mit verschiedenen Nieder- und Mitteldruckkontrollpunkten sowie für die Versorgung einzelner Verbraucher ausgelegt.

Es kann sich um Industrie-, Landwirtschafts-, verschiedene Versorgungsunternehmen handeln und sogar um freistehende oder an Industriegebäude angeschlossene Gebäude. In den beiden letztgenannten Fällen treten jedoch erhebliche Druckbeschränkungen auf.

Die oben aufgeführten Spezialisten sind herkömmlicherweise in folgende Kategorien unterteilt:

• haus, Intra-Shopdas heißt, der Transport von blauem Kraftstoff innerhalb eines Gebäudes und dessen Abgabe an einzelne Einheiten, Geräte;
• Teilnehmerzweigezur Versorgung aller bestehenden Kunden mit Gas aus einem Verteilungsnetz;
• Verteilungzur Versorgung bestimmter Gebiete mit Erdgas, z. B. Städte, ihre einzelnen Regionen, Industrieunternehmen. Ihre Konfiguration ist unterschiedlich und hängt von den Eigenschaften des Layouts ab. Der Druck im Netzwerk kann beliebig sein - niedrig, mittel, hoch.

Darüber hinaus wird die hydraulische Berechnung für Gasnetze mit unterschiedlicher Anzahl von Druckniveaus durchgeführt, von denen es viele Varianten gibt.

Um den Anforderungen gerecht zu werden, können zweistufige Netze verwendet werden, die mit Gas arbeiten, das bei niedrigem, hohem Druck oder niedrigem, mittlerem Druck transportiert wird. Und fand auch die Verwendung von dreistufigen und verschiedenen mehrstufigen Netzwerken. Das heißt, alles hängt von der Verfügbarkeit der Verbraucher ab.

Trotz der Vielzahl der Gasleitungsoptionen ist die hydraulische Berechnung in jedem Fall ähnlich. Für die Herstellung werden Strukturelemente mit ähnlichen Materialien verwendet, und die gleichen Prozesse finden innerhalb der Rohre statt.

Hydraulikwiderstand und seine Rolle

Wie oben erwähnt, ist die Grundlage für die Berechnung das Vorhandensein eines hydraulischen Widerstands in jeder Rohrleitung.

Es wirkt sich auf die gesamte Struktur der Rohrleitung sowie auf ihre Einzelteile, Knotenpunkte, Stellen mit erheblicher Verringerung des Durchmessers von Rohren, Ventilen und verschiedenen Ventilen aus. Dies führt zu einem Druckverlust durch das transportierte Gas.

Der hydraulische Widerstand ist immer die Summe von:

• linearer Widerstand, der über die gesamte Länge der Struktur wirkt;
• lokaler Widerstand, der auf jede Komponente der Struktur einwirkt, wenn sich die Geschwindigkeit des Gastransports ändert.

Die aufgeführten Parameter wirken sich ständig und erheblich auf die Leistung der einzelnen Pipelines aus. Aufgrund einer falschen Berechnung entstehen daher zusätzliche und erhebliche finanzielle Verluste, da das Projekt erneut durchgeführt werden muss.

Berechnungsregeln

Es wurde oben festgestellt, dass das Verfahren für jede hydraulische Berechnung durch das Profilregelwerk mit der Nummer geregelt wird 42-101–2003.

Aus dem Dokument geht hervor, dass die Hauptmethode für die Berechnung die Verwendung eines Computers ist spezielle Programme zur Berechnung des geplanten Druckverlustes zwischen Abschnitten der zukünftigen Gasleitung oder der erforderlichen Rohrdurchmesser

Wenn es keine solchen Programme gibt oder eine Person der Ansicht ist, dass ihre Verwendung unpraktisch ist, können andere vom Verhaltenskodex zugelassene Methoden angewendet werden.

Welche umfassen:

• Die Berechnung nach den im Joint Venture angegebenen Formeln ist die komplizierteste Berechnungsmethode.
• Die Berechnung der sogenannten Nomogramme ist eine einfachere Option als die Verwendung von Formeln, da alle Berechnungen es ist nicht erforderlich zu produzieren, da die notwendigen daten in einer speziellen tabelle angegeben sind und im code angegeben sind, und diese eben abholen.

Jede der Berechnungsmethoden führt zu den gleichen Ergebnissen. Und so kann die neu gebaute Gasleitung die geplante Brennstoffmenge auch während der Stunden ihrer maximalen Nutzung pünktlich und ununterbrochen liefern.

PC-Berechnungsoption

Das Durchführen von Berechnungen mit einem Computer ist am wenigsten zeitaufwendig. Eine Person muss lediglich die erforderlichen Daten in die entsprechenden Spalten einfügen.

Daher ist die hydraulische Berechnung in wenigen Minuten erledigt, und für diesen Vorgang sind keine großen Kenntnisse erforderlich, die bei der Verwendung von Formeln erforderlich sind.

Für die korrekte Implementierung ist es erforderlich, die folgenden Daten den technischen Bedingungen zu entnehmen:

• Gasdichte;
• kinetischer Viskositätskoeffizient;
• Gastemperatur in Ihrer Region.

Die notwendigen technischen Voraussetzungen sind im Gasaustritt der Siedlung gegeben, in der die Gaspipeline gebaut werden soll. Tatsächlich beginnt der Entwurf einer Pipeline mit dem Erhalt dieses Dokuments, da es alle grundlegenden Anforderungen für den Entwurf enthält.

Als nächstes muss der Entwickler die Gasdurchflussrate für jedes Gerät kennen, das an die Gasleitung angeschlossen werden soll. Wenn beispielsweise der Brennstoff zu einem Privathaus transportiert wird, dann werden dort oftmals Verbrauchsmaterialien eingesetzt Kochplatten, verschiedene Heizkessel und ihre Pässe haben immer das Notwendige zahlen.

Außerdem müssen Sie die Anzahl der Brenner für jede Platte kennen, die an das Rohr angeschlossen werden soll.

In der nächsten Phase der Erfassung der erforderlichen Daten werden Informationen zum Druckabfall an den Installationsorten erfasst. Jedes Gerät - es kann ein Zähler, ein Ventil, ein Absperrventil, ein thermisches Absperrventil, ein Filter usw. sein. Gegenstände.

In diesem Fall sind die erforderlichen Nummern leicht zu finden - sie sind in einer speziellen Tabelle enthalten, die dem Reisepass jedes Produkts beigefügt ist. Der Konstrukteur sollte darauf achten, dass der Druckabfall bei maximalem Gasverbrauch angegeben wird.

Im nächsten Schritt wird empfohlen, herauszufinden, wie hoch der Druck des blauen Kraftstoffs am Bindepunkt sein wird. Solche Informationen können die technischen Bedingungen seines Gorgaz enthalten, eines zuvor gezeichneten Schemas der zukünftigen Gaspipeline.

Wenn das Netzwerk aus mehreren Abschnitten besteht, müssen diese nummeriert sein und die tatsächliche Länge angeben. Außerdem sollten Sie für jedes Gerät alle variablen Indikatoren separat registrieren - dies ist der Gesamtverbrauch aller verwendeten Geräte, der Druckabfall und andere Werte.

Es ist unbedingt ein Gleichzeitigkeitsfaktor erforderlich. Dabei wird die Möglichkeit eines gemeinsamen Betriebs aller an das Netz angeschlossenen Gasverbraucher berücksichtigt. Zum Beispiel alle Heizgeräte, die sich in einem Mehrfamilienhaus oder einem Privathaus befinden.

Diese Daten werden von einem Programm verwendet, das eine hydraulische Berechnung durchführt, um die maximale Belastung eines Abschnitts oder der gesamten Gasleitung zu bestimmen.

Für jede einzelne Wohnung oder jedes einzelne Haus sollte dieser Koeffizient nicht berechnet werden, da seine Werte bekannt sind und in der folgenden Tabelle aufgeführt sind:

Wenn an einem Objekt mehr als zwei Heizkessel, Öfen und kapazitive Warmwasserbereiter vorgesehen sind, ist die Gleichzeitigkeitsanzeige immer gleich 0,85. Da es notwendig sein wird, in der entsprechenden Spalte, die für die Berechnung verwendet wird, das Programm anzugeben.

Folgendes sollte anzeigen RohrdurchmesserEs werden Rauheitskoeffizienten benötigt, die für den Bau der Pipeline verwendet werden. Diese Werte sind Standardwerte und können leicht im Code of Practice gefunden werden.

Die Auswirkung des Rohrmaterials auf die Berechnung

Für den Bau von Gasleitungen können Rohre verwendet werden, die nur aus bestimmten Materialien bestehen: Stahl, Polyethylen. In einigen Fällen werden Kupferprodukte verwendet. Bald wird massiv genutzt Metallstrukturen.

Die notwendigen Informationen sind heute nur für Stahl- und Polyethylenrohre erhältlich. Infolgedessen können Konstruktion und hydraulische Berechnung nur unter Berücksichtigung ihrer Eigenschaften durchgeführt werden, die im Verhaltenskodex des Profils vorgeschrieben sind. Das Dokument enthält auch die notwendigen Daten für die Berechnung.

Der Rauheitskoeffizient entspricht immer den folgenden Werten:

• für alle Polyethylenrohre, unabhängig davon, ob sie neu sind oder nicht - 0,007 cm;
• für bereits benutzte Stahlprodukte - 0,1 cm;
• für neue Stahlkonstruktionen - 0,01 cm.

Für alle anderen Rohrtypen ist dieser Indikator im Code nicht angegeben. Sie sollten daher nicht für den Bau einer neuen Gasleitung verwendet werden, da die Experten der Gorgas Company möglicherweise Änderungen verlangen. Und das ist wieder eine zusätzliche Kosten.

Verbrauchsberechnung auf engstem Raum

Wenn die Gasleitung aus getrennten Abschnitten besteht, muss die Berechnung des Gesamtdurchflusses an jedem Abschnitt separat durchgeführt werden. Es ist jedoch nicht schwierig, da bereits bekannte Zahlen für die Berechnung benötigt werden.

Definition von Daten mit dem Programm

Wenn Sie die ersten Indikatoren kennen, Zugriff auf die Gleichzeitigkeitstabelle und die technischen Pässe für Öfen und Kessel haben, können Sie mit der Berechnung fortfahren.

Dazu werden folgende Aktionen ausgeführt (ein Beispiel für eine hausinterne Niederdruckgasleitung):

1. Die Anzahl der Kessel wird mit der Leistung jedes einzelnen multipliziert.
2. Der resultierende Wert wird mit dem Gleichzeitigkeitskoeffizienten für diese Art von Verbrauchern multipliziert, der unter Verwendung einer speziellen Tabelle verfeinert wurde.
3. Die Anzahl der Kochplatten wird mit der Leistung jeder einzelnen multipliziert.
4. Der nach der vorherigen Operation erhaltene Wert wird mit dem Gleichzeitigkeitskoeffizienten multipliziert, der einer speziellen Tabelle entnommen wurde.
5. Die erhaltenen Beträge für Kessel und Öfen sind zusammengefasst.

Solche Manipulationen werden für alle Abschnitte der Pipeline durchgeführt. Die erhaltenen Daten werden in die entsprechenden Spalten des Programms eingetragen, mit denen die Berechnung durchgeführt wird. Die Elektronik macht alles andere selbst.

Berechnung mit Formeln

Diese Art der hydraulischen Berechnung ähnelt der oben beschriebenen, dh es werden dieselben Daten benötigt, aber das Verfahren ist langwierig. Da alles manuell erledigt werden muss, muss der Designer außerdem eine Reihe von Zwischenoperationen ausführen, um die erhaltenen Werte für die endgültige Berechnung zu verwenden.

Sie müssen auch viel Zeit aufwenden, um viele Konzepte zu verstehen, Fragen, denen eine Person bei der Verwendung eines speziellen Programms nicht begegnet. Nach alledem können Sie sicher sein, die zu verwendenden Formeln gelesen zu haben.

Bei der Anwendung von Formeln gibt es, wie bei der hydraulischen Berechnung mit einem speziellen Programm, Merkmale für Gasleitungen mit niedrigem, mittlerem und natürlich hohem Durchsatz. hoher Druck. Und dies sollte nicht vergessen werden, da der Fehler immer mit beeindruckenden finanziellen Kosten verbunden ist.

Berechnungen mit Nomogrammen

Jedes spezielle Nomogramm ist eine Tabelle, in der eine Reihe von Werten angegeben sind. Nach dem Studium können Sie die erforderlichen Indikatoren erhalten, ohne Berechnungen durchzuführen. Bei der hydraulischen Berechnung - der Durchmesser des Rohrs und die Dicke seiner Wände.

Für Polyethylen- und Stahlprodukte gibt es separate Nomogramme. Bei der Berechnung wurden Standarddaten verwendet, beispielsweise die Rauheit der Innenwände. Daher kann sich die Richtigkeit der Angaben keine Sorgen machen.

Berechnungsbeispiel

Es wird ein Beispiel für eine hydraulische Berechnung mit dem Programm für Niederdruckgasleitungen gegeben. In der vorgeschlagenen Tabelle sind alle Daten, die der Designer selbst eingeben muss, gelb hervorgehoben.

Sie sind im obigen Absatz zur rechnergestützten hydraulischen Berechnung aufgeführt. Dies ist die Gastemperatur, der Koeffizient der kinetischen Viskosität und die Dichte.

In diesem Fall wird die Berechnung für Kessel und Öfen durchgeführt, in Anbetracht dessen ist es erforderlich, die genaue Anzahl von Brennern vorzuschreiben, die 2 oder 4 sein kann. Genauigkeit ist wichtig, da das Programm automatisch den Gleichzeitigkeitskoeffizienten wählt.

Es lohnt sich, auf die Nummerierung der Parzellen zu achten - sie ist nicht eigenständig erfunden, sondern stammt aus dem zuvor gezeichneten Schema, in dem ähnliche Zahlen angegeben sind.

Als nächstes wird die tatsächliche Länge der Pipeline und die sogenannte geschätzte Länge, die länger ist, vorgeschrieben. Dies geschieht, weil in allen Bereichen, in denen lokaler Widerstand besteht, die Länge um 5-10% erhöht werden muss. Dies geschieht, um einen zu geringen Gasdruck bei den Verbrauchern zu vermeiden. Das Programm führt die Berechnung unabhängig durch.

Der Gesamtverbrauch in Kubikmetern, für den eine separate Spalte vorgesehen ist, wird vorab an jedem Standort berechnet. Wenn es sich um ein Mehrfamilienhaus handelt, müssen Sie die Anzahl der Wohnungen angeben und mit dem Maximalwert beginnen, wie in der entsprechenden Spalte zu sehen ist.

Es ist obligatorisch, alle Elemente der Rohrleitung in die Tabelle aufzunehmen, durch die der Druck verloren geht. Im Beispiel ist das Ventil duroplastisch, absperrend und gegenläufig. Der jeweilige Verlustwert wurde im Reisepass des Produktes vermerkt.

Der Innendurchmesser des Rohrs wird gemäß der technischen Aufgabe, falls der Gorgas irgendwelche Anforderungen hat, oder nach einem zuvor gezeichneten Schema angegeben. In diesem Fall wird es in den meisten Abschnitten mit einer Größe von 5 cm registriert, da der größte Teil der Gasleitung entlang der Fassade verläuft, und die örtliche Stadttankstelle verlangt, dass der Durchmesser nicht kleiner ist.

Wenn es auch nur oberflächlich ist, sich mit dem Beispiel der Durchführung hydraulischer Berechnungen vertraut zu machen, ist leicht zu erkennen, dass es neben den von der Person eingegebenen Werten eine große Anzahl weiterer gibt. Dies ist das Ergebnis des Programms, da nach Eingabe der Zahlen in die gelb hinterlegten konkreten Spalten die Berechnungsarbeiten für die Person abgeschlossen sind.

Das heißt, die Berechnung selbst erfolgt ziemlich schnell, wonach die empfangenen Daten zur Genehmigung an die Stadtgasabteilung gesendet werden können.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

In diesem Video können Sie nachvollziehen, wie die hydraulische Berechnung beginnt und woher die Konstrukteure die erforderlichen Daten nehmen:

Das folgende Video zeigt ein Beispiel für eine der Arten der Computerberechnung:

Dann sehen Sie ein Berechnungsbeispiel mit einem Computerprogramm:

Um eine hydraulische Berechnung mit einem Computer durchzuführen, genügt es, wie es der Profilcode der Regeln zulässt, ein wenig Zeit damit zu verbringen, das Programm kennenzulernen und die erforderlichen Daten zu sammeln.

All dies hat jedoch keine praktische Bedeutung, da die Ausarbeitung eines Projekts ein weitaus umfangreicheres Verfahren ist und viele andere Aspekte mit sich bringt. Daher muss sich die Mehrheit der Bürger an Spezialisten wenden.

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