Výpočet hydraulického plynovodu: výpočtové metódy + príklad výpočtu

Pre bezpečnú a bezproblémovú prevádzku plynu musí byť projektovaný a vypočítaný. Je dôležité dokonale zladiť potrubia pre všetky typy tlakových vedení, čím sa zabezpečí stabilný prívod plynu do prístrojov.

Aby bol výber potrubí, tvaroviek a zariadení čo najpresnejší, vyrobte hydraulický výpočet potrubia. Ako to urobiť? Priznajte to, nie ste dobre oboznámení v tejto veci, pochopme.

Navrhujeme oboznámiť sa s starostlivo vybranými a dôkladne spracovanými informáciami o možnostiach výroby hydraulických výpočtov pre plynovodné systémy. Použitie nami predložených údajov zabezpečí dodávku modrého paliva do prístrojov s požadovanými parametrami tlaku. Dôkladne overené údaje sú založené na regulačných dokumentoch.

Článok je veľmi dôkladne popísaný princípy a schémy pre tvorbu výpočtov. Príklad vykonávania výpočtov. Grafické aplikácie a video inštrukcie boli použité ako užitočný informačný doplnok.

Špecifickosť hydraulického výpočtu

Akýkoľvek vykonaný hydraulický výpočet je určenie parametrov budúceho plynovodu. Tento postup je povinný, ako aj jedna z najdôležitejších fáz prípravy na výstavbu. Záleží na správnosti výpočtu, či bude potrubie fungovať optimálne.

Pri implementácii každého hydraulického výpočtu je definícia:

• potrebný priemer potrubiaktorý zabezpečí efektívnu a stabilnú prepravu správneho množstva plynu;
• či tlakové straty budú prijateľné pri pohybe požadovaného objemu modrého paliva v rúrkach daného priemeru.

Tlakové straty vznikajú preto, že v každom plynovode existuje hydraulický odpor. Ak je nesprávne vypočítaná, môže to viesť k tomu, že spotrebitelia nemajú dostatok plynu na normálnu prevádzku vo všetkých režimoch alebo v okamihoch maximálnej spotreby.

Táto tabuľka je výsledkom hydraulického výpočtu na základe daných hodnôt. Ak chcete vykonať výpočty, musíte v stĺpcoch zadať špecifické indikátory.

Takáto operácia je štátom štandardizovaný postup, ktorý sa vykonáva podľa vzorcov, požiadaviek stanovených v písm SP 42-101–2003.

Výpočty sú potrebné na realizáciu vývojára. Základom sú údaje technických špecifikácií potrubia, ktoré je možné získať vo Vašom mestskom plynárenskom sklade.

Potrubia, ktoré si vyžadujú vysporiadanie

Stav vyžaduje, aby sa hydraulické výpočty vykonávali pre všetky typy potrubí, ktoré súvisia so systémom dodávky plynu. Pretože procesy prebiehajúce počas pohybu plynu sú vždy rovnaké.

Tieto potrubia obsahujú tieto typy:

• nízky tlak;
• stredné, vysoký tlak.

Prvý z nich je určený na dopravu paliva do bytových zariadení, všetkých druhov verejných budov, podnikov v domácnostiach. Okrem toho, v súkromných, bytových domoch, chatách by tlak plynu nemal prekročiť 3 kPa, v podnikoch domácností (mimo výroby) je tento indikátor vyšší a dosahuje 5 kPa.

Druhý typ potrubia je navrhnutý tak, aby zásoboval siete s rôznymi nízkymi, strednými tlakmi cez kontrolné body plynu, ako aj dodávkami plynu jednotlivým odberateľom.

Môže to byť priemyselné, poľnohospodárske, rôzne inžinierske siete, a dokonca aj oddelené, alebo pripojené k priemyselným budovám. V posledných dvoch prípadoch však dôjde k významným tlakovým obmedzeniam.

Vyššie uvedení špecialisti sú zvyčajne rozdelení do nasledujúcich kategórií:

• intrahouse, v obchodeto znamená prepravu modrého paliva vo vnútri budovy a jeho dodanie jednotlivým jednotkám, spotrebičom;
• pobočiek účastníkana dodávku plynu z distribučnej siete všetkým existujúcim zákazníkom;
• distribúciapoužíva sa na dodávku plynu na určité územia, napríklad mestá, ich jednotlivé regióny, priemyselné podniky. Ich konfigurácia je odlišná a závisí od vlastností rozloženia. Tlak vo vnútri siete môže byť akýkoľvek - nízky, stredný, vysoký.

Okrem toho sa hydraulický výpočet vykonáva pre plynové siete s rôznym počtom tlakových úrovní, z ktorých existuje mnoho odrôd.

Aby sa vyhovelo potrebám, môžu sa použiť dvojstupňové siete pracujúce s plynom prepravovaným pri nízkom, vysokom tlaku alebo nízkom, strednom. A tiež našiel využitie trojstupňových a rôznych viacstupňových sietí. To znamená, že všetko závisí od dostupnosti spotrebiteľov.

Napriek širokému spektru možností plynovodov je hydraulický výpočet v každom prípade podobný. Pokiaľ ide o výrobu, používajú sa konštrukčné prvky s podobnými materiálmi a vo vnútri rúrok prebiehajú rovnaké procesy.

Hydraulický odpor a jeho úloha

Ako je uvedené vyššie, základom pre výpočet je prítomnosť hydraulického odporu v každom potrubí.

Pôsobí na celú konštrukciu potrubia, ako aj na jeho jednotlivé časti, uzly - odbočky, miesta významného zmenšenia priemeru rúr, ventilov a rôznych ventilov. To má za následok stratu tlaku prepravovaného plynu.

Hydraulický odpor je vždy súčtom:

• lineárny odpor, to znamená, že pôsobí pozdĺž celej dĺžky konštrukcie;
• lokálny odpor pôsobiaci na každý komponent konštrukcie, kde dochádza k zmene rýchlosti prepravy plynu.

Uvedené parametre neustále a výrazne ovplyvňujú výkonnosť každého potrubia. Preto v dôsledku nesprávneho výpočtu dôjde k dodatočným a významným finančným stratám v dôsledku toho, že projekt bude musieť byť prepracovaný.

Pravidlá výpočtu

Bolo uvedené vyššie, že postup pre akékoľvek hydraulické výpočty je regulovaný profilovým pravidlom s číslom 42-101–2003.

Dokument potvrdzuje, že hlavným spôsobom vykonávania výpočtu je používanie počítača s týmto špeciálne programy na výpočet plánovanej tlakovej straty medzi časťami budúceho plynovodu alebo požadovanými priemer potrubia

Ak takéto programy neexistujú alebo ak sa osoba domnieva, že ich použitie je nepraktické, môžu sa použiť aj iné metódy povolené Kódexom postupov.

Medzi ktoré patria:

• výpočet podľa vzorcov uvedených v spoločnom podniku je najzložitejšou metódou výpočtu;
• výpočet tzv. nomogramov je jednoduchšia možnosť ako použitie vzorcov, pretože akékoľvek výpočty nie je potrebné vyrábať, pretože potrebné údaje sú uvedené v osobitnej tabuľke a sú uvedené v kódexe, a len potrebujú vyzdvihnúť.

Ktorýkoľvek spôsob výpočtu vedie k rovnakým výsledkom. Novopostavený plynovod tak bude schopný zabezpečiť včasné, neprerušované zásobovanie plánovaného množstva paliva aj v čase jeho maximálneho využitia.

Možnosť výpočtu PC

Vykonávanie kalkulu pomocou počítača je najmenej časovo náročné - všetko, čo človek potrebuje, je vloženie potrebných údajov do zodpovedajúcich stĺpcov.

Preto sa hydraulický výpočet vykonáva v priebehu niekoľkých minút a táto operácia nevyžaduje veľké množstvo poznatkov, ktoré sú potrebné pri použití vzorcov.

Pre jeho správnu implementáciu je potrebné z technických podmienok zohľadniť tieto údaje:

• hustota plynu;
• koeficient kinetickej viskozity;
• teplota vo vašom regióne.

Potrebné technické podmienky sa získajú na výstupe plynu z sídla, v ktorom bude plynovod vybudovaný. V skutočnosti návrh akéhokoľvek potrubia začína prijatím tohto dokumentu, pretože obsahuje všetky základné požiadavky na jeho návrh.

Ďalej musí vývojár poznať prietok plynu pre každé zariadenie, ktoré je plánované na pripojenie k plynovodu. Ak sa napríklad palivo prepravuje do súkromného domu, často sa používa varné dosky, rôzne vykurovacie kotly a ich pasy majú vždy potrebné Čísla.

Okrem toho musíte poznať počet horákov pre každú dosku, ktorá bude pripojená k potrubiu.

V ďalšom štádiu zberu potrebných údajov sa zhromažďujú informácie o poklese tlaku na miestach inštalácie. akékoľvek zariadenie - môže to byť merač, ventil, uzáver, tepelný uzatvárací ventil, filter atď. prvky.

V tomto prípade sa požadované čísla dajú ľahko nájsť - sú obsiahnuté v špeciálnej tabuľke pripojenej k cestovnému pasu každého výrobku. Projektant by mal venovať pozornosť skutočnosti, že pokles tlaku by mal byť uvedený pri maximálnej spotrebe plynu.

V ďalšom kroku sa odporúča zistiť, aký bude tlak modrého paliva v mieste pripojenia. Takéto informácie môžu obsahovať technické podmienky svojho Gorgazu, predtým vytvoreného systému budúceho plynovodu.

Ak sa sieť skladá z niekoľkých úsekov, musia byť očíslované a musia uvádzať skutočnú dĺžku. Okrem toho by ste mali pre každý z nich zaregistrovať všetky variabilné ukazovatele samostatne - to je celková spotreba akéhokoľvek zariadenia, ktoré sa použije, pokles tlaku, iné hodnoty.

Bez zlyhania sa vyžaduje faktor simultánnosti. Zohľadňuje možnosť spoločnej prevádzky všetkých odberateľov plynu pripojených k sieti. Napríklad všetky vykurovacie zariadenia sa nachádzajú v bytovom dome alebo súkromnom dome.

Tieto údaje používa program, ktorý vykonáva hydraulický výpočet na určenie maximálneho zaťaženia v ktorejkoľvek časti alebo v celom plynovode.

Pre každý jednotlivý byt alebo dom by sa tento koeficient nemal počítať, pretože jeho hodnoty sú známe a sú uvedené v priloženej tabuľke nižšie:

Ak sa na každom objekte plánuje použiť viac ako dva vykurovacie kotly, pece a kapacitné ohrievače vody, potom indikátor simultánnosti bude vždy rovný 0,85. Keďže bude potrebné špecifikovať v príslušnom stĺpci pre výpočet program.

Nasledujúce údaje by mali uvádzať priemer potrubiaa budú potrebné koeficienty drsnosti, ktoré sa použijú pri výstavbe potrubia. Tieto hodnoty sú štandardné a možno ich ľahko nájsť v Kódexe postupov.

Vplyv potrubného materiálu na výpočet

Na výstavbu plynovodov je možné použiť potrubia len z určitých materiálov: oceľ, polyetylén. V niektorých prípadoch sa používajú výrobky z medi. Čoskoro sa masívne využije kovové konštrukcie.

Potrebné informácie je možné získať len pre oceľové a polyetylénové rúry. Výsledkom je, že konštrukčné a hydraulické výpočty sa môžu vykonávať len s prihliadnutím na ich vlastnosti, ktoré vyžaduje profilový kódex postupov. Dokument obsahuje aj potrebné údaje pre výpočet.

Koeficient drsnosti sa vždy rovná nasledujúcim hodnotám:

• pre všetky polyetylénové rúry bez ohľadu na to, či sú nové alebo nie, - 0,007 cm;
• pre už použité oceľové výrobky - 0,1 cm;
• pre nové oceľové konštrukcie - 0,01 cm.

Pre iné typy rúr nie je tento ukazovateľ v kódexe špecifikovaný. Preto by sa nemali používať na výstavbu nového plynovodu, pretože experti spoločnosti Gorgas môžu vyžadovať zmeny. A to je opäť dodatočné náklady.

Výpočet spotreby v obmedzenom priestore

Ak sa plynovod skladá z oddelených úsekov, výpočet celkového prietoku v každom z nich sa musí vykonať samostatne. Nie je to však ťažké, pretože pre výpočty budú potrebné už známe údaje.

Definícia údajov pomocou programu

Ak poznáte počiatočné ukazovatele, ktoré majú prístup k tabuľke simultánnosti a technickým pasom kachlí a kotlov, môžete pristúpiť k výpočtu.

Na tento účel sa vykonávajú tieto činnosti (príklad je uvedený pre nízkotlakový vnútropodnikový plynovod):

1. Počet kotlov sa vynásobí výkonom každého z nich.
2. Výsledná hodnota sa vynásobí koeficientom simultánnosti pre tento typ spotrebičov, ktorý sa spresnil pomocou špeciálnej tabuľky.
3. Počet varných dosiek sa vynásobí výkonom každého z nich.
4. Hodnota získaná po predchádzajúcej operácii sa vynásobí koeficientom simultánnosti, prevzatým zo špeciálnej tabuľky.
5. Sumy prijaté za kotly a kachle sú zhrnuté.

Takéto manipulácie sa vykonávajú pre všetky úseky potrubia. Získané dáta sa vložia do zodpovedajúcich stĺpcov programu, s ktorými sa kalkul vykonáva. Elektronika robí všetko ostatné.

Výpočet pomocou vzorcov

Tento typ hydraulického výpočtu je podobný tomu, ktorý bol opísaný vyššie, to znamená, že budú potrebné rovnaké údaje, ale postup bude zdĺhavý. Pretože všetko bude musieť byť vykonané ručne, okrem toho bude projektant musieť vykonať niekoľko priebežných operácií, aby mohol použiť získané hodnoty pre konečný výpočet.

Budete tiež musieť stráviť veľa času na pochopenie mnohých konceptov, otázok, ktoré osoba nespĺňa pri používaní špeciálneho programu. V spravodlivosti vyššie uvedeného si môžete byť istí, že ste si prečítali vzorce, ktoré sa majú použiť.

Pri aplikácii vzorcov, ako v prípade hydraulického výpočtu pomocou špeciálneho programu, existujú funkcie pre plynovody nízke, stredné a samozrejme vysoký tlak. A to by sa malo pamätať, pretože chyba je plná a vždy s pôsobivými finančnými nákladmi.

Výpočty pomocou nomogramov

Akýkoľvek špeciálny nomogram je tabuľka, kde sa po štúdiu uvádza množstvo hodnôt, ktoré môžete získať bez potrebných výpočtov. V prípade hydraulického výpočtu - priemer potrubia a hrúbka jeho stien.

Pre výrobky z polyetylénu a ocele existujú samostatné nomogramy. Pri ich výpočte sa použili štandardné údaje, napríklad drsnosť vnútorných stien. Preto sa správnosť informácií nemôže starať.

Príklad výpočtu

Je uvedený príklad hydraulického výpočtu pomocou programu pre nízkotlakové plynovody. V navrhovanej tabuľke sú všetky údaje, ktoré musí projektant zadať samostatne, zvýraznené žltou farbou.

Sú uvedené v odseku o výpočte výpočtovej hydrauliky. To je teplota plynu, koeficient kinetickej viskozity, hustota.

V tomto prípade sa výpočet vykonáva pre kotly a kachle, vzhľadom na to je potrebné predpísať presný počet horákov, ktoré môžu byť 2 alebo 4. Presnosť je dôležitá, pretože program automaticky zvolí koeficient simultánnosti.

Stojí za to venovať pozornosť číslovaniu pozemkov - nie je vynájdený samostatne, ale je prevzatý z predtým vypracovanej schémy, kde sú uvedené podobné údaje.

Ďalej je predpísaná skutočná dĺžka potrubia a takzvaná odhadovaná dĺžka, ktorá je dlhšia. To sa deje preto, že vo všetkých oblastiach, kde je lokálny odpor, je potrebné predĺžiť dĺžku o 5-10%. To sa robí s cieľom eliminovať nedostatočný tlak plynu na spotrebiteľov. Program vykonáva výpočet nezávisle.

Celková spotreba v metroch kubických, pre ktoré je uvedený samostatný stĺpec, sa vypočíta vopred na každom mieste. Ak je multi-rodinný dom, potom je potrebné zadať počet bytov, a začína s maximálnou hodnotou, ako je možné vidieť v príslušnom stĺpci.

Je povinné zahrnúť všetky prvky potrubia do stola, pri ktorých sa stratí tlak. V príklade je ventil termosetový, uzavierací a počítadlový. Hodnota straty v každom prípade bola prevzatá do pasu produktu.

Vnútorný priemer rúry je označený podľa technickej úlohy, ak má Gorgas nejaké požiadavky, alebo z predtým ťahanej schémy. V tomto prípade je vo väčšine sekcií registrovaná vo veľkosti 5 cm, pretože väčšina plynovodu vedie pozdĺž fasády a miestna čerpacia stanica vyžaduje, aby priemer nebol menší.

Ak je dokonca povrchné zoznámiť sa s príkladom vykonania hydraulických výpočtov, je ľahké zistiť, že okrem hodnôt zadaných osobou existuje veľký počet ďalších. To je všetko výsledok programu, pretože po zadaní čísel do konkrétnych stĺpcov zvýraznených žlto, je výpočtová práca pre danú osobu dokončená.

To znamená, že samotný výpočet prebieha pomerne rýchlo, po ktorom môžu byť prijaté údaje zaslané na schválenie mestskému plynárenskému oddeleniu.

Závery a užitočné video na túto tému

Toto video umožňuje pochopiť, ako začína hydraulický výpočet, odkiaľ dizajnéri prijímajú potrebné údaje:

Nasledujúce video zobrazuje príklad jedného z typov výpočtov počítača:

Potom môžete vidieť príklad výpočtu pomocou počítačového programu:

Ak chcete vykonať hydraulický výpočet pomocou počítača, ako to umožňuje profilový kód pravidiel, stačí stráviť trochu času oboznámením sa s programom a zberom potrebných údajov.

To všetko však nemá praktický význam, pretože vypracovanie projektu je omnoho rozsiahlejším postupom a zahŕňa mnoho ďalších otázok. Väčšina občanov preto bude musieť vyhľadať pomoc od špecialistov.

Máte nejaké otázky, zistíte nedostatky, alebo môžete doplniť náš materiál o cenné informácie? Zanechajte svoje komentáre, kladte otázky, podeľte sa o svoje skúsenosti v nižšie uvedenom bloku.