Întreprinderile și Cladiri rezidentiale consuma cantitati mari de apa. Acești indicatori digitali devin nu numai dovezi ale unei valori specifice care indică consumul.

În plus, ele ajută la determinarea diametrului sortimentului de țevi. Mulți oameni cred că calcularea debitului de apă pe baza diametrului conductei și a presiunii este imposibilă, deoarece aceste concepte nu sunt complet legate.

Dar practica a arătat că nu este așa. Capacitățile de producție ale rețelei de alimentare cu apă depind de mulți indicatori, iar primul din această listă va fi diametrul sortimentului de conducte și presiunea principală.

Efectuați calculul lățime de bandățevile, în funcție de diametrul lor, sunt recomandate în faza de proiectare a construcției conductei. Datele obținute determină parametrii cheie nu numai ai locuinței, ci și ai autostrăzii industriale. Toate acestea vor fi discutate în continuare.

Calculați capacitatea conductei folosind un calculator online

ATENŢIE! Pentru a calcula corect, trebuie să rețineți că 1 kgf/cm2 = 1 atmosferă; 10 metri coloană de apă = 1 kgf/cm2 = 1 atm; 5 metri de coloană de apă = 0,5 kgf/cm2 și = 0,5 atm etc. Numerele fracționale sunt introduse în calculatorul online printr-un punct (de exemplu: 3,5 și nu 3,5)

Introduceți parametrii pentru calcul:

Ce factori influențează permeabilitatea fluidului printr-o conductă?

Criteriile care influențează indicatorul descris alcătuiesc o listă mare. Aici sunt câțiva dintre ei.

1. Diametrul interior pe care îl are conducta.
2. Viteza curgerii, care depinde de presiunea din linie.
3. Material luat pentru producerea sortimentului de țevi.

Determinarea debitului de apă la ieșirea din magistrală se realizează în funcție de diametrul conductei, deoarece această caracteristică, împreună cu altele, afectează debitul sistemului. De asemenea, atunci când se calculează cantitatea de fluid consumată, nu se poate reduce grosimea peretelui, care este determinată pe baza presiunii interne așteptate.

S-ar putea chiar argumenta că definiția „geometriei țevii” nu este afectată numai de lungimea rețelei. Iar secțiunea transversală, presiunea și alți factori joacă un rol foarte important.

În plus, unii parametri ai sistemului au un efect indirect mai degrabă decât direct asupra debitului. Aceasta include vâscozitatea și temperatura mediului pompat.

Pentru a rezuma, putem spune că determinarea debitului vă permite să determinați cu exactitate tipul optim de material pentru construirea sistemului și să alegeți tehnologia utilizată pentru asamblarea acestuia. În caz contrar, rețeaua nu va funcționa eficient și va necesita reparații de urgență frecvente.

Calculul consumului de apă prin diametru teava rotunda, depinde de ea mărimea. În consecință, pe o secțiune transversală mai mare, o cantitate semnificativă de lichid se va deplasa într-o anumită perioadă de timp. Dar atunci când se efectuează calcule și se ține cont de diametru, nu se poate reduce presiunea.

Dacă luăm în considerare acest calcul folosind un exemplu specific, se dovedește că mai puțin lichid va trece printr-un produs de țeavă lung de un metru printr-o gaură de 1 cm într-o anumită perioadă de timp decât printr-o conductă care atinge o înălțime de câteva zeci de metri. Acest lucru este firesc, deoarece cel mai mare nivel de consum de apă de pe șantier va atinge cele mai mari valori la presiunea maximă din rețea și la cele mai mari valori ale volumului acesteia.

Priveste filmarea

Calcule sectiuni conform SNIP 2.04.01-85

În primul rând, este necesar să înțelegem că calcularea diametrului unui canal este un proces de inginerie complex. Acest lucru va necesita cunoștințe speciale. Dar atunci când se realizează construcția zilnică a unui canalizare, calculele hidraulice ale secțiunii transversale sunt adesea efectuate independent.

Acest tip de calcul al vitezei curgerii pentru un canal poate fi efectuat în două moduri. Primul este datele tabelare. Dar, trecând la tabele, trebuie să știți nu numai numărul exact de robinete, ci și recipientele pentru colectarea apei (băi, chiuvete) și alte lucruri.

Doar dacă aveți aceste informații despre sistemul de canalizare, puteți utiliza tabelele furnizate de SNIP 2.04.01-85. Ele sunt utilizate pentru a determina volumul de apă pe baza circumferinței țevii. Iată un astfel de tabel:

Volumul exterior al sortimentului de țevi (mm)

Cantitatea aproximativă de apă obținută în litri pe minut

Cantitatea aproximativă de apă, calculată în m3 pe oră

Dacă vă concentrați pe standardele SNIP, puteți vedea următoarele în ele - volumul zilnic de apă consumat de o persoană nu depășește 60 de litri. Aceasta este cu condiția ca casa să nu fie dotată cu apă curentă, iar într-o situație cu locuințe confortabile, acest volum crește la 200 de litri.

În mod clar, aceste date de volum care arată consumul sunt interesante ca informații, dar un specialist în conducte va trebui să determine date complet diferite - acesta este volumul (în mm) și presiunea internă în conductă. Acest lucru nu poate fi găsit întotdeauna în tabel. Iar formulele te ajută să afli aceste informații mai precis.

Priveste filmarea

Este deja clar că dimensiunile secțiunii transversale ale sistemului afectează calculul hidraulic al consumului. Pentru calculele de acasă, se folosește o formulă de debit de apă, care ajută la obținerea rezultatului având în vedere presiunea și diametrul produsului conductei. Iată formula:

Formula de calcul bazată pe presiune și diametrul conductei: q = π×d²/4 ×V

În formula: q arată consumul de apă. Se calculează în litri. d este dimensiunea secțiunii țevii, este afișată în centimetri. Și V în formulă este o desemnare pentru viteza de mișcare a fluxului, este afișată în metri pe secundă.

Dacă rețeaua de alimentare cu apă este alimentată de un turn de apă, fără influența suplimentară a unei pompe de presiune, atunci viteza de curgere este de aproximativ 0,7 - 1,9 m/s. Dacă este conectat un dispozitiv de pompare, atunci pașaportul pentru acesta conține informații despre coeficientul de presiune creat și viteza de mișcare a fluxului de apă.

Această formulă nu este singura. Mai sunt multe. Ele pot fi găsite cu ușurință pe Internet.

Pe lângă formula prezentată, trebuie remarcat faptul că pereții interni ai produselor de țeavă au un impact uriaș asupra funcționalității sistemului. De exemplu, produsele din plastic au o suprafață netedă decât omologii lor din oțel.

Din aceste motive, coeficientul de rezistență al plasticului este semnificativ mai mic. În plus, aceste materiale nu sunt afectate de formațiuni corozive, ceea ce are și un efect pozitiv asupra debitului rețelei de alimentare cu apă.

Determinarea pierderii capului

Calculul trecerii apei se face nu numai prin diametrul conductei, ci se calculează prin cădere de presiune. Pierderile pot fi calculate folosind formule speciale. Ce formule să folosească, fiecare va decide singur. Pentru a calcula valorile necesare, puteți utiliza diverse opțiuni. Singurul solutie universala această întrebare nu există.

Dar, în primul rând, este necesar să ne amintim că spațiul interior al trecerii unei structuri din plastic și metal-plastic nu se va schimba după douăzeci de ani de serviciu. Și lumenul intern al pasajului structura metalica va deveni mai puțin în timp.

Și acest lucru va atrage după sine pierderea unor parametri. În consecință, viteza apei în conductă în astfel de structuri este diferită, deoarece în unele situații diametrul rețelei noi și vechi va fi semnificativ diferit. Valoarea rezistenței în linie va diferi și ea.

De asemenea, înainte de a calcula parametrii necesari pentru trecerea lichidului, trebuie să țineți cont de faptul că pierderea vitezei debitului de alimentare cu apă este asociată cu numărul de spire, fitinguri, tranziții de volum, prezența supapelor de închidere și forța. de frecare. Mai mult, toate acestea atunci când se calculează debitul trebuie efectuate după o pregătire și măsurători atentă.

Calcularea consumului de apă folosind metode simple nu este ușoară. Dar, dacă aveți cea mai mică dificultate, puteți oricând să apelați la specialiști pentru ajutor sau utilizare calculator online. Apoi puteți conta pe faptul că rețeaua de alimentare cu apă sau de încălzire instalată va funcționa cu eficiență maximă.

Video - cum se calculează consumul de apă

Priveste filmarea

Metoda de calcul tabel Shevelev hidraulica teoretica SNiP 2.04.02-84

Datele inițiale

Material conducta: Oțel nou fără acoperire de protecție internă sau cu un strat de protecție de bitum Fontă nouă fără un strat de protecție intern sau cu un strat de protecție de bitum Oțel nenou și fontă fără un strat de protecție intern sau cu un strat de protecție de bitum Azbociment Beton armat vibrohidropresat Beton armat centrifugat Otel si fonta cu interior. înveliș plastic sau polimer-ciment aplicat prin centrifugare Oțel și fontă, cu un strat intern de ciment-nisip aplicat prin pulverizare Oțel și fontă, cu un strat intern de ciment-nisip aplicat prin centrifugare Materiale polimerice (plastic) Sticlă

Debitul estimat

L/s m3/oră

Diametru exterior mm

grosimea peretelui mm

Lungimea conductei m

Temperatura medie a apei °C

Ec. rugozitate internă suprafete conductelor: Foarte ruginit sau cu depuneri mari Otel sau fonta vechi ruginit Otel galvanizat. după câțiva ani Oțel după câțiva ani Fontă nou Oțel galvanizat nou Oțel sudat nou Oțel fără sudură nou Trasat din alamă, plumb, cupru Sticlă

Suma rezistențelor locale

Calcul

Dependența pierderii de presiune de diametrul conductei

HTML5 nu funcționează în browserul dvs
Atunci când calculați un sistem de alimentare cu apă sau de încălzire, vă confruntați cu sarcina de a selecta diametrul conductei. Pentru a rezolva această problemă, trebuie să faceți un calcul hidraulic al sistemului dvs. și pentru chiar mai mult solutie simpla- poți să folosești calcul hidraulic online, ceea ce vom face acum.
Procedura de operare:
1. Selectați metoda de calcul adecvată (calcul conform tabelelor Shevelev, hidraulice teoretice sau conform SNiP 2.04.02-84)
2. Selectați materialul țevii
3. Setați debitul de apă estimat în conductă
4. Setați diametrul exterior și grosimea peretelui conductei
5. Setați lungimea țevii
6. Setați temperatura medie a apei
Rezultatul calculului va fi graficul și valorile de calcul hidraulic date mai jos.
Graficul este format din două valori (1 – pierderea de presiune a apei, 2 – viteza apei). Valorile optime ale diametrului conductei vor fi scrise cu verde sub grafic.

Acestea. trebuie să setați diametrul astfel încât punctul de pe grafic să fie strict deasupra valorilor dvs. verzi pentru diametrul conductei, deoarece numai cu astfel de valori viteza apei și pierderea de presiune vor fi optime.

Pierderea de presiune în conductă arată pierderea de presiune într-o anumită secțiune a conductei. Cu cât pierderile sunt mai mari, cu atât va trebui făcută mai multă muncă pentru a livra apă la locul potrivit.
Caracteristica de rezistență hidraulică arată cât de eficient este selectat diametrul conductei în funcție de pierderea de presiune.
Pentru trimitere:
- dacă trebuie să aflați viteza lichidului/aerului/gazului într-o conductă de diferite secțiuni, utilizați

Această caracteristică depinde de mai mulți factori. În primul rând, acesta este diametrul țevii, precum și tipul de lichid și alți indicatori.

Pentru calculele de conducte hidraulice, puteți utiliza calculatorul de calcul hidraulic de conducte.

Atunci când se calculează orice sisteme bazate pe circulația fluidului prin conducte, este necesar să se determine cu exactitate capacitatea conductei. Aceasta este o valoare metrică care caracterizează cantitatea de lichid care curge prin conducte într-o anumită perioadă de timp. Acest indicator este direct legat de materialul din care sunt fabricate conductele.

Dacă luăm, de exemplu, țevile din plastic, acestea diferă în aproape aceeași debit pe toată durata de viață. Plasticul, spre deosebire de metal, nu este predispus la coroziune, astfel încât nu se observă o creștere treptată a depozitelor în el.

Cât despre țevile metalice, acestea debitul scade an după an. Datorită aspectului de rugină, materialul din interiorul țevilor se desprinde. Acest lucru duce la rugozitatea suprafeței și formarea de și mai multă placă. Acest proces are loc mai ales rapid în conductele de apă caldă.

Mai jos este un tabel de valori aproximative, care a fost creat pentru a facilita determinarea debitului conductelor pentru distribuția intra-apartament. Acest tabel nu ia în considerare reducerea debitului datorită apariției depunerilor sedimentare în interiorul conductei.

Tabel cu capacitatea conductei pentru lichide, gaze, vapori de apă.

Tip de lichid	Viteza (m/sec)
Apa orasului
Conducta de apă
Sistem de apa încălzire centrală
Apa din sistem sub presiune în conducta
Fluid hidraulic	până la 12 m/sec
Conducta de petrol
Ulei în sistemul de presiune al conductei
Abur în sistemul de încălzire
Sistem central de conducte de abur
Abur într-un sistem de încălzire la temperatură ridicată
Aer și gaz în sistemul central de conducte

Cel mai adesea, apa obișnuită este folosită ca lichid de răcire. Rata de scădere a debitului în conducte depinde de calitatea acesteia. Cu cât este mai mare calitatea lichidului de răcire, cu atât va dura mai mult conducta din orice material (oțel, fontă, cupru sau plastic).

Calculul capacitatii conductei.

Pentru calcule precise și profesionale, este necesar să folosiți următorii indicatori:

• Materialul din care sunt realizate conductele și alte elemente ale sistemului;
• Lungimea conductei
• Numărul de puncte de consum de apă (pentru sistemul de alimentare cu apă)

Cele mai populare metode de calcul:

1. Formula. O formulă destul de complexă, care este de înțeles doar profesioniștilor, ia în considerare mai multe valori simultan. Principalii parametri care sunt luați în considerare sunt materialul conductelor (rugozitatea suprafeței) și panta acestora.

2. Tabelul. Acesta este un mod mai simplu prin care oricine poate determina debitul unei conducte. Un exemplu este tabelul de inginerie al lui F. Shevelev, din care puteți afla capacitatea de debit în funcție de materialul țevii.

3. Program de calculator. Unul dintre aceste programe poate fi găsit și descărcat cu ușurință de pe Internet. Este conceput special pentru a determina debitul pentru conductele din orice circuit. Pentru a afla valoarea, trebuie să introduceți datele inițiale în program, cum ar fi materialul, lungimea conductei, calitatea lichidului de răcire etc.

Trebuie spus că această din urmă metodă, deși cea mai precisă, nu este potrivită pentru calcularea sistemelor simple de uz casnic. Este destul de complex și necesită cunoașterea valorilor unei game largi de indicatori. Pentru a calcula un sistem simplu într-o casă privată, este mai bine să folosiți tabele.

Un exemplu de calcul al capacității conductei.

Lungimea conductei este un indicator important atunci când se calculează debitul. Lungimea conductei are un impact semnificativ asupra indicatorilor de debit. Cu cât este mai mare distanța parcursă de apă, cu atât creează mai puțină presiune în conducte, ceea ce înseamnă că viteza de curgere scade.

Aici sunt cateva exemple. Bazat pe tabele dezvoltate de ingineri în aceste scopuri.

Capacitatea conductei:

• 0,182 t/h cu diametrul de 15 mm
• 0,65 t/h cu diametrul conductei 25 mm
• 4 t/h cu diametrul de 50 mm

După cum se poate observa din exemplele date, un diametru mai mare crește debitul. Dacă diametrul este dublat, debitul va crește și el. Această dependență trebuie luată în considerare la instalarea oricărui sistem de lichide, fie că este vorba de instalații sanitare, de drenaj sau de alimentare cu căldură. Mai ales se referă sisteme de incalzire, deoarece în majoritatea cazurilor sunt închise, iar alimentarea cu căldură în clădire depinde de circulația uniformă a lichidului.

Conductele pentru transportul diferitelor lichide sunt parte integrantă a unităților și instalațiilor în care se desfășoară procese de lucru legate de diverse domenii de aplicare. Atunci când alegeți țevi și configurația conductei, costul atât al țevilor în sine, cât și al fitingurilor pentru conducte este de mare importanță. Costul final pomparea unui mediu printr-o conductă este în mare măsură determinată de dimensiunile conductelor (diametru și lungime). Calculul acestor valori se realizează folosind formule special dezvoltate, specifice anumitor tipuri de operațiuni.

O țeavă este un cilindru gol din metal, lemn sau alt material utilizat pentru transportul mediilor lichide, gazoase și granulare. Mediul transportat poate fi apa, gaze naturale, abur, produse petroliere etc. Conductele sunt folosite peste tot, de la diverse industrii la uz casnic.

Pentru fabricarea tevilor cel mai mult materiale diferite, cum ar fi oțel, fontă, cupru, ciment, plastic, cum ar fi plastic ABS, PVC, clorură de polivinil clorurat, polibutenă, polietilenă etc.

Principalii indicatori dimensionali ai unei țevi sunt diametrul acesteia (extern, intern etc.) și grosimea peretelui, care sunt măsurate în milimetri sau inci. Se folosește și o valoare precum diametrul nominal sau alezajul nominal - valoarea nominală a diametrului interior al țevii, măsurată și în milimetri (notat cu DN) sau inci (notat cu DN). Valorile diametrelor nominale sunt standardizate și reprezintă principalul criteriu la selectarea țevilor și a fitingurilor de conectare.

Corespondența dintre valorile diametrului nominal în mm și inci:

O țeavă cu o secțiune transversală circulară este preferată față de alte secțiuni geometrice din mai multe motive:

• Un cerc are un raport minim între perimetru și zonă, iar atunci când este aplicat pe o țeavă, aceasta înseamnă că, cu un debit egal, consumul de material al țevilor rotunde va fi minim în comparație cu țevile de alte forme. Acest lucru implică, de asemenea, cele mai mici costuri posibile pentru izolație și acoperire de protecție;
• Rundă secțiune transversală cel mai avantajos pentru deplasarea unui mediu lichid sau gazos din punct de vedere hidrodinamic. De asemenea, datorită ariei interne minime posibile a țevii pe unitatea de lungime a acesteia, frecarea dintre mediul în mișcare și țeavă este minimizată.
• Forma rotundă este cea mai rezistentă la presiunile interne și externe;
• Procesul de realizare a țevilor rotunde este destul de simplu și ușor de implementat.

Conductele pot varia foarte mult ca diametru și configurație, în funcție de scopul și aplicația lor. Astfel, conductele principale pentru mișcarea apei sau a produselor petroliere pot ajunge la aproape jumătate de metru în diametru cu o configurație destul de simplă, iar serpentinele de încălzire, tot o conductă, cu un diametru mic au o formă complexă cu multe spire.

Este imposibil să ne imaginăm vreo industrie fără o rețea de conducte. Calculul oricărei astfel de rețele include selecția materialului țevilor, întocmirea unui caiet de sarcini care enumeră date despre grosimea, dimensiunea țevilor, traseul etc. Materiile prime, produsele intermediare și/sau produsele finite trec prin etapele de producție prin deplasarea între diverse aparate și instalații, care sunt conectate prin țevi și fitinguri. Calculul, selectarea și instalarea corectă a sistemului de conducte sunt necesare pentru implementarea fiabilă a întregului proces, asigurând pomparea în siguranță a mediilor, precum și pentru etanșarea sistemului și prevenirea scurgerilor de substanță pompată în atmosferă.

Nu există o formulă sau o regulă unică care să poată fi utilizată pentru a selecta conductele pentru fiecare aplicație și mediu de operare posibil. În fiecare aplicare individuală a conductelor există o serie de factori care necesită luare în considerare și pot avea un impact semnificativ asupra cerințelor impuse conductei. Deci, de exemplu, atunci când lucrați cu nămol, conducta marime mare nu numai că va crește costul de instalare, dar va crea și dificultăți operaționale.

De obicei, țevile sunt selectate după optimizarea materialelor și a costurilor de exploatare. Cum diametru mai mare conductă, adică cu cât investiția inițială este mai mare, cu atât căderea de presiune va fi mai mică și, în consecință, cu atât mai mică costuri de operare. Dimpotrivă, dimensiunea mică a conductei va reduce costurile primare ale conductelor în sine și ale fitingurilor de conducte, dar o creștere a vitezei va atrage după sine o creștere a pierderilor, ceea ce va duce la necesitatea de a cheltui energie suplimentară pentru pomparea mediului. Limitele de viteză fixate pentru diverse aplicații se bazează pe condiții optime de proiectare. Dimensiunea conductelor este calculată folosind aceste standarde ținând cont de domeniile de aplicare.

Proiectarea conductei

La proiectarea conductelor, se iau ca bază următorii parametri de proiectare de bază:

• performanța necesară;
• punctele de intrare și ieșire ale conductei;
• compoziția mediului, inclusiv vâscozitatea și greutatea specifică;
• condiţiile topografice ale traseului conductei;
• presiunea maximă de funcționare admisă;
• calcul hidraulic;
• diametrul conductei, grosimea peretelui, limita de curgere la tracțiune a materialului peretelui;
• cantitate statii de pompare, distanța dintre ele și consumul de energie.

Fiabilitatea conductei

Fiabilitatea în proiectarea conductelor este asigurată prin respectarea standardelor de proiectare adecvate. De asemenea, pregătirea personalului este un factor cheie în asigurarea unei durate lungi de viață a conductei și a etanșeității și fiabilității acesteia. Monitorizarea continuă sau periodică a funcționării conductelor poate fi efectuată prin sisteme de monitorizare, contabilitate, control, reglare și automatizare, dispozitive personale de monitorizare a producției și dispozitive de siguranță.

Acoperire suplimentară pentru conducte

Se aplică un strat rezistent la coroziune partea exterioară majoritatea conductelor pentru a preveni efectele distructive ale coroziunii din mediul extern. În cazul pompării mediilor corozive, pe suprafața interioară a țevilor se poate aplica și un strat de protecție. Înainte de a fi puse în funcțiune, toate conductele noi destinate transportului lichidelor periculoase sunt verificate pentru defecte și scurgeri.

Principii de bază pentru calcularea debitului într-o conductă

Natura fluxului de mediu în conductă și atunci când curge în jurul obstacolelor poate varia foarte mult de la lichid la lichid. Unul dintre indicatorii importanți este vâscozitatea mediului, caracterizată printr-un astfel de parametru precum coeficientul de vâscozitate. Inginerul-fizician irlandez Osborne Reynolds a efectuat o serie de experimente în 1880, pe baza rezultatelor cărora a reușit să obțină o cantitate adimensională care caracterizează natura curgerii unui fluid vâscos, numită criteriul Reynolds și notat Re.

Re = (v·L·ρ)/μ

Unde:
ρ—densitatea lichidului;
v—viteza curgerii;
L este lungimea caracteristică a elementului de curgere;
μ - coeficientul de vâscozitate dinamică.

Adică, criteriul Reynolds caracterizează raportul dintre forțele de inerție și forțele de frecare vâscoase într-un flux de fluid. O modificare a valorii acestui criteriu reflectă o modificare a raportului acestor tipuri de forțe, care, la rândul său, afectează natura curgerii fluidului. În acest sens, se obișnuiește să se distingă trei moduri de curgere în funcție de valoarea criteriului Reynolds. La Re<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000, se observă deja un regim stabil, caracterizat printr-o modificare aleatorie a vitezei și direcției curgerii în fiecare punct individual, care în total egalizează debitele pe întreg volumul. Acest regim se numește turbulent. Numărul Reynolds depinde de presiunea stabilită de pompă, de vâscozitatea mediului la temperatura de funcționare, precum și de dimensiunea și forma secțiunii transversale a conductei prin care trece fluxul.

Profilul vitezei curgerii
modul laminar	regim tranzitoriu	regim turbulent
Caracterul curentului
modul laminar	regim tranzitoriu	regim turbulent

Criteriul Reynolds este un criteriu de similitudine pentru curgerea unui fluid vâscos. Adică, cu ajutorul său, este posibil să se simuleze un proces real într-o dimensiune redusă, convenabil pentru studiu. Acest lucru este extrem de important, deoarece este adesea extrem de dificil, și uneori chiar imposibil, să se studieze natura fluxurilor de fluid în dispozitive reale datorită dimensiunilor lor mari.

Calculul conductei. Calculul diametrului conductei

Dacă conducta nu este izolată termic, adică schimbul de căldură este posibil între fluidul deplasat și mediu, atunci natura curgerii din ea se poate modifica chiar și la o viteză (debit) constantă. Acest lucru este posibil dacă mediul pompat la intrare are o temperatură suficient de ridicată și curge în regim turbulent. Pe lungimea conductei, temperatura mediului transportat va scădea din cauza pierderilor de căldură către mediu, ceea ce poate duce la schimbarea regimului de curgere la laminar sau tranzitoriu. Temperatura la care are loc schimbarea regimului se numește temperatura critică. Valoarea vâscozității lichidului depinde direct de temperatură, prin urmare, pentru astfel de cazuri, se utilizează un parametru precum vâscozitatea critică, corespunzător punctului de modificare a regimului de curgere la valoarea critică a criteriului Reynolds:

v cr = (v D)/Re cr = (4 Q)/(π D Re cr)

Unde:
ν cr - vâscozitatea cinematică critică;
Re cr - valoarea critică a criteriului Reynolds;
D - diametrul conductei;
v - viteza de curgere;
Q - consum.

Un alt factor important este frecarea care are loc între pereții conductei și fluxul în mișcare. În acest caz, coeficientul de frecare depinde în mare măsură de rugozitatea pereților conductei. Relația dintre coeficientul de frecare, criteriul Reynolds și rugozitate este stabilită de diagrama Moody, care permite determinarea unuia dintre parametri cunoscând ceilalți doi.

Formula Colebrook-White este, de asemenea, utilizată pentru a calcula coeficientul de frecare al curgerii turbulente. Pe baza acestei formule, se pot construi grafice din care se determină coeficientul de frecare.

(√λ ) -1 = -2 log(2,51/(Re √λ ) + k/(3,71 d))

Unde:
k - coeficientul de rugozitate a conductei;
λ - coeficientul de frecare.

Există și alte formule pentru calcularea aproximativă a pierderilor prin frecare în timpul fluxului de presiune a lichidului în țevi. Una dintre cele mai frecvent utilizate ecuații în acest caz este ecuația Darcy-Weisbach. Se bazează pe date empirice și este utilizat în principal în modelarea sistemelor. Pierderile prin frecare sunt o funcție de viteza fluidului și rezistența conductei la mișcarea fluidului, exprimată prin valoarea rugozității peretelui conductei.

∆H = λ L/d v²/(2 g)

Unde:
ΔH - pierderea de presiune;
λ - coeficientul de frecare;
L este lungimea secțiunii conductei;
d - diametrul conductei;
v - viteza de curgere;
g este accelerația căderii libere.

Pierderea de presiune datorată frecării pentru apă este calculată folosind formula Hazen-Williams.

∆H = 11,23 L 1/C 1,85 Q 1,85 /D 4,87

Unde:
ΔH - pierderea de presiune;
L este lungimea secțiunii conductei;
C este coeficientul de rugozitate Heisen-Williams;
Q - debitul;
D - diametrul conductei.

Presiune

Presiunea de funcționare a unei conducte este cea mai mare presiune în exces care asigură modul de funcționare specificat al conductei. Decizia privind dimensiunea conductei și numărul de stații de pompare se ia de obicei pe baza presiunii de funcționare a conductei, a capacității pompei și a costurilor. Presiunea maximă și minimă în conductă, precum și proprietățile mediului de lucru, determină distanța dintre stațiile de pompare și puterea necesară.

Presiunea nominală PN este o valoare nominală corespunzătoare presiunii maxime a mediului de lucru la 20 °C, la care este posibilă funcționarea pe termen lung a unei conducte cu dimensiunile date.

Pe măsură ce temperatura crește, capacitatea de încărcare a țevii scade, la fel ca rezultatul excesului de presiune admisibil. Valoarea pe,zul arată presiunea maximă (gp) din sistemul de conducte pe măsură ce temperatura de funcționare crește.

Diagrama de suprapresiune permisă:

Calculul căderii de presiune într-o conductă

Căderea de presiune în conductă se calculează folosind formula:

∆p = λ L/d ρ/2 v²

Unde:
Δp - căderea de presiune pe secțiunea conductei;
L este lungimea secțiunii conductei;
λ - coeficientul de frecare;
d - diametrul conductei;
ρ - densitatea mediului pompat;
v - viteza de curgere.

Mijloace de lucru transportate

Cel mai adesea, țevile sunt folosite pentru transportul apei, dar pot fi folosite și pentru deplasarea nămolului, suspensiilor, aburului etc. În industria petrolieră, conductele sunt folosite pentru a transporta o gamă largă de hidrocarburi și amestecurile acestora, care diferă foarte mult ca proprietăți chimice și fizice. Țițeiul poate fi transportat pe distanțe mai mari de la câmpurile de pe uscat sau platformele petroliere offshore la terminale, puncte intermediare și rafinării.

Conductele transmit, de asemenea:

• produse petroliere, cum ar fi benzină, combustibil de aviație, kerosen, motorină, păcură etc.;
• materii prime petrochimice: benzen, stiren, propilenă etc.;
• hidrocarburi aromatice: xilen, toluen, cumen etc.;
• combustibili petrolieri lichefiați, cum ar fi gazul natural lichefiat, gazul petrolier lichefiat, propanul (gaze la temperatură și presiune standard, dar lichefiate prin presiune);
• dioxid de carbon, amoniac lichid (transportat ca lichide sub presiune);
• bitumul și combustibilii vâscoși sunt prea vâscoși pentru a fi transportați prin conductă, astfel încât fracțiile distilate de ulei sunt folosite pentru a dilua aceste materii prime și a obține un amestec care poate fi transportat prin conductă;
• hidrogen (distante scurte).

Calitatea mediului transportat

Proprietățile fizice și parametrii mediilor transportate determină în mare măsură parametrii de proiectare și funcționare ai conductei. Greutatea specifică, compresibilitatea, temperatura, vâscozitatea, punctul de curgere și presiunea vaporilor sunt principalii parametri ai mediului de lucru care trebuie luați în considerare.

Greutatea specifică a unui lichid este greutatea acestuia pe unitatea de volum. Multe gaze sunt transportate prin conducte sub presiune crescută, iar când se atinge o anumită presiune, unele gaze pot fi chiar lichefiate. Prin urmare, gradul de compresie al mediului este un parametru critic pentru proiectarea conductelor și determinarea debitului.

Temperatura are un efect indirect și direct asupra performanței conductei. Acest lucru se exprimă prin faptul că lichidul crește în volum după creșterea temperaturii, cu condiția ca presiunea să rămână constantă. Temperaturile mai scăzute pot avea, de asemenea, un impact atât asupra performanței, cât și asupra eficienței generale a sistemului. De obicei, atunci când temperatura unui fluid scade, aceasta este însoțită de o creștere a vâscozității acestuia, care creează rezistență suplimentară la frecare pe peretele interior al țevii, necesitând mai multă energie pentru a pompa aceeași cantitate de fluid. Mediile foarte vâscoase sunt sensibile la modificările temperaturii de funcționare. Vâscozitatea este rezistența unui mediu la curgere și se măsoară în centistokes cSt. Vâscozitatea determină nu numai alegerea pompei, ci și distanța dintre stațiile de pompare.

De îndată ce temperatura fluidului scade sub punctul de curgere, funcționarea conductei devine imposibilă și sunt luate mai multe opțiuni pentru a-i restabili funcționarea:

• încălzirea mediului sau țevilor izolatoare pentru a menține temperatura de funcționare a mediului peste punctul său de fluid;
• modificarea compoziției chimice a mediului înainte de intrarea în conductă;
• diluarea mediului transportat cu apă.

Tipuri de conducte principale

Conductele principale sunt realizate sudate sau fără sudură. Țevile din oțel fără sudură sunt produse fără suduri longitudinale în secțiuni de oțel care sunt tratate termic pentru a obține dimensiunea și proprietățile dorite. Teava sudata este produsa folosind mai multe procese de fabricatie. Cele două tipuri diferă unul de celălalt prin numărul de cusături longitudinale din țeavă și tipul de echipament de sudură utilizat. Țeava de oțel sudată este tipul cel mai frecvent utilizat în aplicațiile petrochimice.

Fiecare lungime de țeavă este sudată împreună în secțiuni pentru a forma o conductă. Tot in conductele principale, in functie de aplicatie, se folosesc tevi din fibra de sticla, diverse materiale plastice, azbociment etc.

Pentru conectarea secțiunilor de conducte drepte, precum și pentru tranziția între secțiunile de conducte de diferite diametre, sunt utilizate elemente de legătură special fabricate (coturi, coturi, supape).

cot 90°	îndoire la 90°	ramură de tranziție	ramificare
cot 180°	îndoiți 30°	racord adaptor	bacsis

Conexiunile speciale sunt utilizate pentru a instala părți individuale ale conductelor și fitingurilor.

sudate	flanșată	filetat	cuplare

Expansiunea temperaturii conductei

Când o conductă este sub presiune, întreaga sa suprafață interioară este expusă unei sarcini distribuite uniform, care provoacă forțe interne longitudinale în conductă și sarcini suplimentare pe suporturile de capăt. Fluctuațiile de temperatură afectează și conducta, determinând modificări ale dimensiunilor conductei. Forțele într-o conductă fixă ​​în timpul fluctuațiilor de temperatură pot depăși valoarea admisă și pot duce la un exces de solicitare, ceea ce este periculos pentru rezistența conductei atât în ​​materialul conductei, cât și în conexiunile cu flanșe. Fluctuațiile de temperatură a mediului pompat creează, de asemenea, stres de temperatură în conductă, care poate fi transmis la fitinguri, la o stație de pompare etc. Acest lucru poate duce la depresurizarea îmbinărilor conductei, defectarea fitingurilor sau a altor elemente.

Calculul dimensiunilor conductei la schimbarea temperaturii

Calculul modificărilor dimensiunilor liniare ale conductei cu schimbări de temperatură se efectuează conform formulei:

∆L = a·L·∆t

a - coeficientul de dilatare termică, mm/(m°C) (vezi tabelul de mai jos);
L - lungimea conductei (distanța dintre suporturile fixe), m;
Δt - diferența dintre max. și min. temperatura mediului pompat, °C.

Tabel de dilatare liniară a țevilor din diverse materiale

Numerele date reprezintă valori medii pentru materialele enumerate și pentru calcularea unei conducte din alte materiale, datele din acest tabel nu trebuie luate ca bază. La calcularea conductei, se recomandă utilizarea coeficientului de alungire liniar indicat de producătorul conductei în specificația tehnică sau fișa tehnică însoțitoare.

Alungirea termică a conductelor este eliminată atât prin utilizarea secțiunilor speciale de compensare ale conductei, cât și cu ajutorul compensatorilor, care pot consta din părți elastice sau mobile.

Secțiunile de compensare constau din părți drepte elastice ale conductei, situate perpendicular una pe cealaltă și asigurate cu coturi. In timpul alungirii termice, cresterea unei piese este compensata de deformarea la incovoiere a celeilalte piese pe plan sau de deformarea la incovoiere si torsiune in spatiu. Dacă conducta în sine compensează expansiunea termică, atunci aceasta se numește autocompensare.

Compensarea are loc și datorită îndourilor elastice. O parte din alungire este compensată de elasticitatea îndoirilor, cealaltă parte este eliminată datorită proprietăților elastice ale materialului din zona situată în spatele îndoirii. Compensatoarele sunt instalate acolo unde nu este posibilă utilizarea secțiunilor de compensare sau când autocompensarea conductei este insuficientă.

Conform proiectării și principiului lor de funcționare, compensatoarele sunt de patru tipuri: în formă de U, cu lentile, ondulate, cutie de presa. În practică, rosturile de dilatație plate cu formă de L, Z sau U sunt adesea folosite. În cazul compensatoarelor spațiale, acestea reprezintă de obicei 2 secțiuni plate reciproc perpendiculare și au un umăr comun. Rosturile de dilatație elastice sunt realizate din țevi sau discuri elastice, sau burduf.

Determinarea dimensiunii optime a diametrului conductei

Diametrul optim al conductei poate fi găsit pe baza calculelor tehnice și economice. Dimensiunile conductei, inclusiv dimensiunea și funcționalitatea diferitelor componente, precum și condițiile în care conducta trebuie exploatată, determină capacitatea de transport a sistemului. Dimensiunile mai mari ale conductelor sunt potrivite pentru debite de masă mai mari, cu condiția ca celelalte componente ale sistemului să fie selectate și dimensionate corespunzător pentru aceste condiții. De obicei, cu cât secțiunea conductei principale este mai lungă între stațiile de pompare, cu atât este necesară scăderea de presiune în conductă. În plus, modificările caracteristicilor fizice ale mediului pompat (vâscozitate etc.) pot avea, de asemenea, un impact mare asupra presiunii din conductă.

Dimensiunea optimă este cea mai mică dimensiune adecvată a conductei pentru o anumită aplicație, care este rentabilă pe durata de viață a sistemului.

Formula pentru calcularea performanței conductei:

Q = (π d²)/4 v

Q este debitul lichidului pompat;
d - diametrul conductei;
v - viteza de curgere.

În practică, pentru a calcula diametrul optim al conductei, se folosesc valorile vitezelor optime ale mediului pompat, luate din materiale de referință compilate pe baza datelor experimentale:

Mediu pompat		Gama de viteze optime în conductă, m/s
Lichide	Mișcarea gravitațională:
	Lichide vascoase	0,1 - 0,5
	Lichide cu vâscozitate scăzută	0,5 - 1
	Pompare:
	Partea de aspirare	0,8 - 2
	Partea de refulare	1,5 - 3
Gaze	Pofta naturala	2 - 4
	Presiune scăzută	4 - 15
	Presiune mare	15 - 25
Cupluri	Abur supraîncălzit	30 - 50
	Abur saturat sub presiune:
	Mai mult de 105 Pa	15 - 25
	(1 - 0,5) 105 Pa	20 - 40
	(0,5 - 0,2) 105 Pa	40 - 60
	(0,2 - 0,05) 105 Pa	60 - 75

De aici obținem formula pentru calcularea diametrului optim al țevii:

d o = √((4 Q) / (π v o ))

Q este debitul specificat al lichidului pompat;
d - diametrul optim al conductei;
v este debitul optim.

La debite mari, se folosesc de obicei conducte cu diametru mai mic, ceea ce înseamnă costuri reduse pentru achiziționarea conductei, lucrările de întreținere și instalare a acesteia (notate cu K 1). Pe măsură ce viteza crește, pierderea de presiune datorată frecării și rezistenței locale crește, ceea ce duce la o creștere a costului de pompare a lichidului (notat cu K 2).

Pentru conductele cu diametru mare, costurile K 1 vor fi mai mari, iar costurile de exploatare K 2 vor fi mai mici. Dacă adunăm valorile K 1 și K 2, obținem costurile minime totale K și diametrul optim al conductei. Costurile K 1 și K 2 în acest caz sunt date în aceeași perioadă de timp.

Calculul (formula) costurilor de capital pentru o conductă

K1 = (m.C M.K M)/n

m este masa conductei, t;
C M - cost de 1 t, rub/t;
K M - coeficient care crește costul lucrărilor de instalare, de exemplu 1,8;
n - durata de viață, ani.

Costurile de operare indicate asociate cu consumul de energie sunt:

K 2 = 24 N n zi C E rub/an

N - putere, kW;
n DN - numărul de zile lucrătoare pe an;
S E - costuri pe kWh de energie, rub/kW * h.

Formule pentru determinarea dimensiunilor conductei

Un exemplu de formule generale pentru determinarea dimensiunii conductelor fără a lua în considerare posibilii factori de impact suplimentari, cum ar fi eroziunea, solidele în suspensie etc.:

Nume	Ecuația	Posibile restricții
Flux de lichid și gaz sub presiune
Pierderea capului din cauza frecării Darcy-Weisbach	d = 12 [(0,0311 f L Q 2)/(h f)] 0,2	Q - debit volumetric, gal/min; d este diametrul interior al conductei; hf - pierderea de presiune din cauza frecării; L - lungimea conductei, picioare; f - coeficientul de frecare; V - viteza de curgere.
Ecuația debitului total al fluidului	d = 0,64 √(Q/V)	Q - debitul volumic, gpm
Dimensiunea conductei de aspirație a pompei pentru a limita pierderea de sarcină prin frecare	d = √(0,0744·Q)	Q - debitul volumic, gpm
Ecuația debitului total de gaz	d = 0,29 √((Q T)/(P V))	Q - debit volumic, ft³/min T - temperatura, K P - presiune lb/in² (abs); V - viteza
Curgerea gravitațională
Ecuația lui Manning pentru calcularea diametrului conductei pentru debit maxim	d = 0,375	Q - debitul volumetric; n - coeficientul de rugozitate; S - pantă.
Numărul Froude este relația dintre forța de inerție și forța gravitației	Fr = V / √[(d/12) g]	g - accelerația în cădere liberă; v - viteza de curgere; L - lungimea sau diametrul conductei.
Abur și evaporare
Ecuația pentru determinarea diametrului conductei pentru abur	d = 1,75 √[(W v_g x) / V]	W - debitul masic; Vg - volum specific de abur saturat; x - calitatea aburului; V - viteza.

Debite optime pentru diverse sisteme de conducte

Dimensiunea optimă a conductei este selectată pe baza costului minim de pompare a mediului prin conductă și a costului conductelor. Totuși, trebuie luate în considerare și limitele de viteză. Uneori, dimensiunea conductei trebuie să corespundă cerințelor procesului. De asemenea, adesea dimensiunea conductei este legată de căderea de presiune. În calculele preliminare de proiectare, în care pierderile de presiune nu sunt luate în considerare, dimensiunea conductei de proces este determinată de viteza admisă.

Dacă există modificări ale direcției de curgere în conductă, aceasta duce la o creștere semnificativă a presiunilor locale la suprafața perpendiculară pe direcția de curgere. Acest tip de creștere este o funcție de viteza fluidului, densitatea și presiunea inițială. Deoarece viteza este invers proporțională cu diametrul, fluidele de mare viteză necesită o atenție specială atunci când se selectează dimensiunea și configurația conductelor. Dimensiunea optimă a conductei, de exemplu pentru acidul sulfuric, limitează viteza mediului la o valoare la care erodarea pereților din coturile conductei nu este permisă, prevenind astfel deteriorarea structurii conductei.

Fluxul de fluid gravitațional

Calcularea dimensiunii unei conducte în cazul unui flux gravitațional este destul de complicată. Natura mișcării cu această formă de curgere în conductă poate fi monofazată (conductă completă) și bifazată (umplere parțială). Curgerea în două faze se formează atunci când lichidul și gazul sunt prezente simultan în conductă.

În funcție de raportul dintre lichid și gaz, precum și de vitezele acestora, regimul de curgere în două faze poate varia de la balonat la dispersat.

curgere cu bule (orizontală)	flux de proiectile (orizontal)	curgerea valurilor	flux dispersat

Forța motrice pentru un lichid atunci când se deplasează gravitațional este furnizată de diferența de înălțime a punctelor de început și de sfârșit, iar o condiție prealabilă este ca punctul de pornire să fie situat deasupra punctului de sfârșit. Cu alte cuvinte, diferența de înălțime determină diferența de energie potențială a lichidului în aceste poziții. Acest parametru este luat în considerare și la selectarea unei conducte. În plus, mărimea forței motrice este influențată de valorile presiunii la punctele de început și de sfârșit. O creștere a căderii de presiune implică o creștere a debitului de fluid, care, la rândul său, face posibilă selectarea unei conducte cu un diametru mai mic și invers.

Dacă punctul final este conectat la un sistem presurizat, cum ar fi o coloană de distilare, este necesar să se scadă presiunea echivalentă din diferența de înălțime existentă pentru a estima presiunea diferențială efectivă generată. De asemenea, dacă punctul de pornire al conductei este sub vid, atunci efectul său asupra presiunii diferențiale generale trebuie de asemenea luat în considerare la selectarea conductei. Selecția finală a țevilor se realizează folosind presiunea diferențială, luând în considerare toți factorii de mai sus și nu se bazează doar pe diferența de înălțime dintre punctele de început și de sfârșit.

Curgerea fluidului fierbinte

Instalațiile de proces se confruntă de obicei cu diverse provocări atunci când manipulează medii fierbinți sau fierbinți. Motivul principal este evaporarea unei părți din fluxul de lichid fierbinte, adică transformarea de fază a lichidului în vapori în interiorul conductei sau al echipamentului. Un exemplu tipic este fenomenul de cavitație a unei pompe centrifuge, însoțit de fierbere punctuală a unui lichid cu formarea ulterioară a bulelor de abur (cavitație cu abur) sau eliberarea gazelor dizolvate în bule (cavitație de gaz).

Conductele mai mari sunt preferate datorită debitului redus în comparație cu conductele mai mici la debit constant, rezultând un NPSH mai mare la linia de aspirație a pompei. De asemenea, cauza cavitației din cauza pierderii de presiune poate fi punctele de schimbare bruscă a direcției curgerii sau reducerea dimensiunii conductei. Amestecul de vapori-gaz rezultat creează un obstacol în calea trecerii fluxului și poate cauza deteriorarea conductei, ceea ce face ca fenomenul de cavitație să fie extrem de nedorit în timpul funcționării conductei.

Conductă de ocolire pentru echipamente/instrumente

Echipamentele și dispozitivele, în special cele care pot crea căderi semnificative de presiune, adică schimbătoare de căldură, supape de control etc., sunt echipate cu conducte de bypass (pentru a permite ca procesul să nu fie întrerupt nici în timpul lucrărilor de întreținere tehnică). Astfel de conducte au de obicei 2 supape de închidere instalate în linia de instalare și o supapă de control a debitului paralelă cu această instalație.

În timpul funcționării normale, fluxul de fluid, care trece prin componentele principale ale aparatului, suferă o cădere suplimentară de presiune. În consecință, se calculează presiunea de refulare creată de echipamentul conectat, cum ar fi o pompă centrifugă. Pompa este selectată pe baza căderii totale de presiune din instalație. În timpul mișcării de-a lungul conductei de ocolire, această cădere suplimentară de presiune este absentă, în timp ce pompa de funcționare furnizează debitul de aceeași forță, conform caracteristicilor sale de funcționare. Pentru a evita diferențele de caracteristici de curgere între aparat și linia de bypass, se recomandă utilizarea unei linii de bypass mai mică cu o supapă de control pentru a crea o presiune echivalentă cu instalația principală.

Linie de prelevare

De obicei, o cantitate mică de lichid este prelevată pentru analiză pentru a determina compoziția acestuia. Prelevarea de probe se poate face în orice etapă a procesului pentru a determina compoziția materiei prime, a produsului intermediar, a produsului finit sau pur și simplu a substanței transportate, cum ar fi apa uzată, lichidul de răcire etc. Mărimea secțiunii de conducte din care are loc eșantionarea depinde de obicei de tipul de fluid analizat și de locația punctului de prelevare.

De exemplu, pentru gaze în condiții de înaltă presiune, conductele mici cu supape sunt suficiente pentru a colecta numărul necesar de probe. Creșterea diametrului liniei de eșantionare va reduce proporția de mediu prelevat pentru analiză, dar o astfel de eșantionare devine mai dificil de controlat. Cu toate acestea, o linie mică de prelevare nu este potrivită pentru analiza diferitelor suspensii în care particulele solide pot înfunda calea curgerii. Astfel, dimensiunea liniei de eșantionare pentru analiza suspensiei depinde în mare măsură de dimensiunea particulelor solide și de caracteristicile mediului. Concluzii similare se aplică lichidelor vâscoase.

Atunci când selectați dimensiunea conductei de eșantionare, de obicei se iau în considerare următoarele:

• caracteristicile lichidului destinat prelevării;
• pierderea mediului de lucru în timpul selecției;
• cerințe de siguranță în timpul selecției;
• ușurință în operare;
• locația punctului de prelevare.

Circulația lichidului de răcire

Vitezele mari sunt preferate pentru circuitele de lichid de răcire. Acest lucru se datorează în principal faptului că lichidul de răcire din turnul de răcire este expus la lumina soarelui, ceea ce creează condițiile pentru formarea unui strat de alge. O parte din acest volum care conține alge intră în lichidul de răcire care circulă. La debite scăzute, algele încep să crească în conducte și, după un timp, îngreunează circulația lichidului de răcire sau trecerea în schimbătorul de căldură. În acest caz, se recomandă o rată mare de circulație pentru a evita formarea blocajelor de alge în conductă. De obicei, utilizarea lichidului de răcire cu circulație intensă se găsește în industria chimică, care necesită dimensiuni și lungimi mari de conducte pentru a furniza energie diferitelor schimbătoare de căldură.

Rezervor preaplin

Rezervoarele sunt echipate cu conducte de preaplin din următoarele motive:

• evitarea pierderii de lichid (excesul de lichid intră într-un alt rezervor, mai degrabă decât să se reverse din rezervorul original);
• prevenirea scurgerii lichidelor nedorite în afara rezervorului;
• menținerea nivelului de lichid în rezervoare.

În toate cazurile de mai sus, conductele de preaplin sunt proiectate pentru a găzdui debitul maxim admis de fluid care intră în rezervor, indiferent de debitul de ieșire al fluidului. Alte principii pentru selectarea conductelor sunt similare cu selecția conductelor pentru lichide gravitaționale, adică în conformitate cu disponibilitatea înălțimii verticale disponibile între punctele de început și de sfârșit ale conductei de preaplin.

Cel mai înalt punct al conductei de preaplin, care este și punctul său de pornire, este situat în punctul de conectare la rezervor (conducta de preaplin al rezervorului), de obicei aproape în partea de sus, iar punctul cel mai de jos poate fi în apropierea jgheabului de scurgere aproape la pamantul. Cu toate acestea, linia de preaplin se poate termina la o altitudine mai mare. În acest caz, presiunea diferențială disponibilă va fi mai mică.

Curgerea nămolului

În cazul mineritului, minereul este de obicei extras din zone inaccesibile. În astfel de locuri, de regulă, nu există legături feroviare sau rutiere. Pentru astfel de situații, transportul hidraulic al mediilor cu particule solide este considerat cel mai potrivit, inclusiv în cazul uzinelor de prelucrare minieră situate la o distanță suficientă. Conductele de șlam sunt utilizate în diverse aplicații industriale pentru a transporta solide sub formă zdrobită împreună cu lichide. Astfel de conducte s-au dovedit a fi cele mai rentabile în comparație cu alte metode de transport al mediilor solide în volume mari. În plus, avantajele lor includ siguranță suficientă datorită absenței mai multor tipuri de transport și respectarea mediului.

Suspensiile și amestecurile de solide în suspensie în lichide sunt depozitate într-o stare de agitare periodică pentru a menține omogenitatea. În caz contrar, are loc un proces de separare în care particulele în suspensie, în funcție de proprietățile lor fizice, plutesc la suprafața lichidului sau se depun pe fund. Amestecarea se realizează prin echipamente precum un rezervor cu agitator, în timp ce în conducte, acest lucru se realizează prin menținerea condițiilor de curgere turbulente.

Reducerea debitului la transportul particulelor suspendate într-un lichid nu este de dorit, deoarece procesul de separare a fazelor poate începe în flux. Acest lucru poate duce la înfundarea conductei și la modificări ale concentrației solidelor transportate în flux. Amestecarea intensivă în volumul curgerii este facilitată de regimul de curgere turbulent.

Pe de altă parte, reducerea excesivă a dimensiunii conductei duce adesea la blocare. Prin urmare, alegerea dimensiunii conductei este un pas important și responsabil care necesită analize și calcule preliminare. Fiecare caz trebuie luat în considerare în mod individual, deoarece nămolurile diferite se comportă diferit la viteze diferite ale fluidului.

Reparație conducte

În timpul funcționării conductei, pot apărea diferite tipuri de scurgeri în aceasta, necesitând eliminarea imediată pentru a menține operabilitatea sistemului. Reparația conductei principale poate fi efectuată în mai multe moduri. Acest lucru poate varia de la înlocuirea unui întreg segment de țeavă sau a unei secțiuni mici care are scurgeri sau aplicarea unui plasture pe o țeavă existentă. Dar înainte de a alege orice metodă de reparare, este necesar să se efectueze un studiu amănunțit al cauzei scurgerii. În unele cazuri, poate fi necesar nu doar repararea, ci și schimbarea traseului conductei pentru a preveni deteriorarea repetă.

Prima etapă a lucrărilor de reparație este determinarea locației secțiunii de conductă care necesită intervenție. În continuare, în funcție de tipul conductei, se stabilește o listă a echipamentelor necesare și a măsurilor necesare pentru eliminarea scurgerii și se colectează și documentele și autorizațiile necesare dacă secțiunea conductei care urmează să fie reparată este situată pe teritoriul altui proprietar. . Deoarece majoritatea țevilor sunt situate sub pământ, poate fi necesară îndepărtarea unei părți a țevii. Apoi, învelișul conductei este verificat pentru starea generală, după care o parte a stratului este îndepărtată pentru a efectua lucrări de reparații direct pe conductă. După reparație, pot fi efectuate diverse măsuri de inspecție: testare cu ultrasunete, detectarea defectelor de culoare, detectarea defectelor de particule magnetice etc.

Deși unele reparații necesită o oprire completă a conductei, adesea doar o întrerupere temporară a lucrărilor este suficientă pentru a izola zona care este reparată sau pentru a pregăti o ocolire. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, lucrările de reparație sunt efectuate atunci când conducta este complet deconectată. Izolarea unei secțiuni de conductă se poate face folosind dopuri sau supape de închidere. În continuare, echipamentul necesar este instalat și reparațiile sunt efectuate direct. Lucrările de reparații se efectuează pe zona avariată, eliberată de mediu și fără presiune. La finalizarea reparației, dopurile sunt deschise și integritatea conductei este restaurată.

În întreprinderi, precum și în apartamente și case în general, se consumă o cantitate mare de apă. Cifrele sunt uriașe, dar pot spune altceva decât faptul unei anumite cheltuieli? Da, ei pot. Și anume, debitul de apă poate ajuta la calcularea diametrului conductei. Aceștia sunt parametrii aparent fără legătură, dar de fapt relația este evidentă.

La urma urmei, debitul unui sistem de alimentare cu apă depinde de mulți factori. Un loc semnificativ în această listă este ocupat de diametrul conductelor, precum și de presiunea din sistem. Să analizăm această problemă mai profund.

Factori care influențează trecerea apei printr-o conductă

Debitul de apă printr-o țeavă rotundă cu o gaură depinde de dimensiunea acestei găuri. Astfel, cu cât este mai mare, cu atât mai multă apă va trece printr-o țeavă într-o anumită perioadă de timp. Cu toate acestea, nu uitați de presiune. La urma urmei, poți da un exemplu. O coloană lungă de un metru va împinge apa printr-o gaură centimetru în mult mai puțin timp pe unitatea de timp decât o coloană cu o înălțime de câteva zeci de metri. Este evident. Prin urmare, debitul de apă va atinge maximul la secțiunea transversală internă maximă a produsului, precum și la presiunea maximă.

Calculul diametrului

Dacă trebuie să obțineți un anumit debit de apă la ieșirea sistemului de alimentare cu apă, atunci nu puteți face fără calcularea diametrului conductei. La urma urmei, acest indicator, împreună cu celelalte, afectează indicatorul de debit.

Desigur, există tabele speciale care sunt disponibile pe Internet și în literatura de specialitate care vă permit să ocoliți calculele, concentrându-vă pe anumiți parametri. Cu toate acestea, nu ar trebui să vă așteptați la o precizie ridicată de la astfel de date, eroarea va fi în continuare prezentă, chiar dacă toți factorii sunt luați în considerare. Prin urmare, cel mai bun mod de a obține rezultate precise este să vă faceți propriile calcule.

Pentru a face acest lucru veți avea nevoie de următoarele date:

• Consumul de apă.
• Pierderea de presiune de la punctul sursă la punctul de consum.

Consumul de apă nu trebuie calculat - există un standard digital. Poti lua datele pe mixer, care precizeaza ca se consuma aproximativ 0,25 litri pe secunda. Această cifră poate fi folosită pentru calcule.

Un parametru important pentru obținerea unor date precise este pierderea de presiune în zonă. După cum se știe, presiunea presiunii în ascensoarele standard de alimentare cu apă variază de la 1 la 0,6 atmosfere. Media este de 1,5-3 atm. Parametrul depinde de numărul de etaje din casă. Dar asta nu înseamnă că, cu cât casa este mai mare, cu atât presiunea din sistem este mai mare. În clădirile foarte înalte (mai mult de 16 etaje), împărțirea sistemului în etaje este uneori folosită pentru a normaliza presiunea.

În ceea ce privește pierderea de sarcină, această cifră poate fi calculată folosind manometre la punctul sursă și înainte de punctul de consum.

Dacă, totuși, cunoștințele și răbdarea nu sunt suficiente pentru calcule independente, atunci puteți folosi date tabelare. Și chiar dacă au anumite erori, datele vor fi destul de precise pentru anumite condiții. Și apoi va fi foarte simplu și rapid să determinați diametrul țevii pe baza debitului de apă. Aceasta înseamnă că sistemul de alimentare cu apă va fi calculat corect, ceea ce vă va permite să obțineți o cantitate de lichid care să vă satisfacă nevoile.