Hydraulický výpočet potrubí: tabulka, příklad

Trubky propojují různé přístroje chemických zařízení. Používají se k přenosu látek mezi různými komunikacemi. Konstrukce zahrnuje několik samostatných trubek, které pomocí spojů tvoří jediný potrubný systém.

Potrubní systém

Potrubí je systém válcových součástí spojených spojovacími prvky a používán pro přepravu chemikálií a jiných materiálů. Spravidla se podzemní potrubí používá v chemických zařízeních pro přepravu látek. Pokud jde o samostatné a izolované části instalace, odkazují také na potrubní systém nebo síť.

Konfigurace autonomního potrubního systému může zahrnovat:

• Trubky.
• Připojovací armatury.
• Těsnění spojuje dvě odnímatelné části.

Všechny tyto prvky jsou vyráběny jednotlivě a poté jsou připojeny jako jediný potrubný systém. Dále mohou být potrubí vybaveny topením a potřebnou izolací z různých materiálů.

Velikost trubek a materiálů pro jejich výrobu je zvolena na základě požadavků procesu a rezignace stanovených v každém jednotlivém případě. Ale standardizovat velikost potrubí byly klasifikovány a sjednoceny. Klíčovým kritériem je přípustný tlak, při němž je provoz potrubí možný a bezpečný.

Jmenovitý vnitřní průměr

Jmenovitá světlost - parametr použitý v potrubních systémech jako faktor charakteristik, které se provádí pomocí vyrovnání dílů, jako jsou potrubí, armatury, tvarovky v hydraulickém výpočtu potrubí.

Jmenovitý průměr je objemové množství, které je číselně stejné jako vnitřní průměr konstrukce. Příklad jmenovitého vnitřního průměru: DN 125.

Jmenovitý vnitřní průměr není na výkresech vyznačen a nenahrazuje skutečné průměry trubek. Při hydraulickém výpočtu přibližně odpovídá průměru pro určité části potrubí. V případě, že číselné hodnoty označuje nominální průměry, které jsou vybrány tak, aby se zvýšila potrubí kapacitu v rozsahu od 40% při přechodu z jedné nominální vnitřní průměr na další.

Rozměry jmenovitých vnitřních průměrů jsou nastaveny tak, aby se zabránilo problémům se vzájemným vyrovnáváním částí při výpočtu hydraulických ztrát v potrubí. Při určování jmenovitého průměru na základě této hodnoty se zvolí indikátor, který je co nejblíže průměru potrubí.

Jmenovitý tlak

Jmenovitý tlak je hodnota odpovídající maximálnímu tlaku čerpaného média při 20 ° C, což zajišťuje dlouhodobý provoz potrubí se stanovenými rozměry. Nominální tlak - bezrozměrná hodnota - byl kalibrován na základě nahromaděných provozních zkušeností.

Nominální tlak pro potrubí při výpočtu hydraulických ztrát je zvolen na základě tlaku, který v něm vznikne během provozu, výběrem nejvyšší hodnoty. Kování a ventily musí navíc odpovídat stejné úrovni tlaku v systému. Tloušťka stěn potrubí je vypočtena na základě jmenovitého tlaku a umožňuje potrubí pracovat s tlakem rovným jmenovitému tlaku.

Přípustný provozní přetlak

Menovitý tlak se používá pouze při provozní teplotě 20 ° C. Jak teplota stoupá, zatížení potrubí klesá. Současně klesá povolený přípustný tlak. Tato hodnota udává maximální přetlak, který může být přítomen v potrubním systému, když se zvýší provozní teplota při výpočtu hydraulického odporu potrubí.

Co dělají potrubí?

Při výběru materiálů pro výrobu potrubních systémů se berou v úvahu charakteristiky, jako jsou parametry média, které se má dopravovat potrubím a předoperační tlak v systému. Při hydraulickém výpočtu topných potrubí by měla brát rovněž v úvahu možnost korozního působení vnitřního prostředí na materiál stěny.

Většina potrubních systémů je vyrobena z oceli. Odlitky ze šedé litiny nebo nelegované konstrukce se používají k výrobě potrubí bez vysoké mechanické zátěže a korozívních účinků.

Při hydraulickém výpočtu topných potrubí při vysokém pracovním tlaku a bez zatížení s aktivním korozním účinkem se používá potrubí z vylepšených ocelových odlitků.

Pokud je průměrná odolnost proti korozi vysoká nebo jsou kladeny přísné požadavky na čistotu výrobku, potrubí je vyrobeno z nerezové oceli.

Pokud potrubní systém musí odolat vlivu mořské vody, používají se k jeho výrobě slitiny mědi a niklu. Používají se také hliníkové slitiny a kovy, jako je tantal nebo zirkonium.

V hydraulickém výpočtu tlakových potrubí se často používají jako potrubní materiály různé typy plastů, což je způsobeno vysokou odolností proti korozi, nízkou hmotností a snadným zpracováním. Takový materiál je vhodný pro kanalizační potrubí.

Potrubní prvky

Potrubní potrubí je vhodné pro svařování a je navrženo na místě. Takové materiály zahrnují ocel, hliník, termoplast, měď. Pro připojení přímých úseků potrubí se používají speciálně vyráběné tvarové prvky, například rozbočovače a reduktory průměru. Takové kování je součástí systému jakéhokoli potrubí.

Speciální přípojky se používají pro montáž jednotlivých dílů a armatur. Používají se také k připojení potřebných ventilů a zařízení k potrubí.

Připojovací prvky se volí v závislosti na následujících parametrech:

• Materiály používané k výrobě trubek a tvarovek. Hlavním kritériem výběru je možnost svařování.
• Pracovní podmínky: nízký nebo vysoký tlak a nízká nebo vysoká teplota.
• Požadavky na výrobu potrubního systému: přítomnost pevných nebo odpojitelných spojů v potrubním systému.

Lineární roztažnost potrubí a jeho kompenzace

Geometrický tvar objektů lze měnit za použití síly a měnit jejich teplotu. Tyto fyzikální vlivy vedou k tomu, že potrubí při montáži v nepřízvučných podmínkách a bez tepelného působení prochází nějakou lineární rozšíření nebo snížení, by mohly nepříznivě ovlivnit jeho funkční vlastnosti v průběhu údržby v důsledku tlaku a teploty.

V případě, kdy expanze není nutná pro kompenzace, dojde k deformaci potrubního systému. V takovém případě by mohlo dojít k poškození příruby a potrubí.

Tepelná lineární expanze

Při výpočtu hydraulického odporu a instalace potrubí je třeba vzít v úvahu případnou změnu délky v důsledku zvýšení teploty nebo tzv. Tepelné lineární expanze. Tato hodnota se rovná hodnotě lineární expanze trubek o délce 1 m s nárůstem teploty o 1 ° C.

Příklad hydraulického výpočtu potrubí: Q = (Pi-d² / 4) middot-w

Izolace trubek

V případě, kdy je vysokoteplotní médium přepravováno potrubím, musí být izolováno, aby se zabránilo tepelným ztrátám. Pokud je nízkoteplotní médium přepravováno potrubím, použije se izolace k zabránění jeho zahřívání. V takových případech se izolace provádí pomocí speciálních izolačních materiálů zabalených kolem potrubí.

Používají se zpravidla následující materiály:

• Při nízkých teplotách do 100 ° C - tuhá pěna (polystyren nebo polyuretan).
• Při středních teplotách okolo 600 ° C - ve formě skořápek nebo minerálních vláken, jako je kamenná vlna nebo skleněná plst.
• Při vysokých teplotách okolo 1200 ° C - keramické vlákno (křemičitan hlinitý).

Trubky o jmenovitém vnitřním průměru pod DN 80 a tloušťce izolační vrstvy menší než 50 mm jsou obvykle izolovány izolačními tvarovanými prvky. Za tímto účelem jsou oba pláště obaleny kolem potrubí a upevněny kovovým páskem a poté uzavřeny tělem vyrobeným z plechové desky.

Nomogram hydraulického výpočtu potrubí

Potrubí o jmenovitém vnitřním průměru větším než DN 80 by mělo být vybaveno tepelnou izolací se spodní vrstvou. Taková skořepina obsahuje upínací kroužky, svorky a kovové obložení z pozinkované měkké oceli nebo nerezové plechy. Prostor mezi potrubím a kovovým pláštěm je vyplněn izolačním materiálem.

Tloušťka izolace se vypočítá jako stanovení výrobních nákladů a ztrát, které vyplývají ze ztráty tepla a pohybuje se v rozmezí od 50 do 250 mm.

Tabulka pro hydraulický výpočet potrubí

Správná volba izolace potrubního systému řeší řadu problémů, jako jsou:

• Vyhněte se prudkému poklesu teploty prostředí a v důsledku toho úsporu energie.

• Zabránění poklesu teploty v systémech přepravy plynu pod rosným bodem, který eliminuje tvorbu kondenzace a může vést k vážnému poškození.

• Odstraňování emisí kondenzátu v parních potrubích.

Příklad:

Tepelná izolace by měla být aplikována po celé délce potrubního systému. Přírubové spoje a ventily musí být opatřeny tvarovanými izolačními prvky. Poskytují neomezený přístup ke spojovacím místům, aniž by bylo nutné odstranit izolační materiál z celého potrubního systému v případě, že dojde k prasknutí vzduchotěsnosti.