- Špecifickosť hydraulického výpočtu
- Pravidlá výpočtu
- Možnosť výpočtu PC
- Vplyv potrubného materiálu na výpočet
- Výpočet spotreby v obmedzenom priestore
- Príklad výpočtu
- Závery a užitočné video na túto tému
Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
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:
- požadovaný priemer rúrok, ktorý zabezpečí efektívnu a stabilnú prepravu potrebného 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 sa vypočítajú nesprávne, 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.
| Začiatok pozemku | Koniec pozemku | Odhadovaná spotreba m³ / h | Dĺžka potrubia | Vnútorný priemer, cm | Počiatočný tlak, Pa | Konečný tlak, Pa | Pokles tlaku, Pa |
| 1 | 2 | 31.34 | 120 | 9, 74 | 2000, 00 | 1979, 33 | 20.67 |
| 2 | 3 | 31.34 | 150 | 9, 74 | 1979, 33 | 1953, 48 | 25, 84 |
| 3 | 4 | 31.34 | 180 | 7, 96 | 1953, 48 | 1872, 52 | 80, 96 |
| 4 | 5 | 29.46 | 90 | 7, 96 | 1872, 52 | 1836, 2 | 36, 32 |
| 5 | 6 | 19, 68 | 120 | 8.2 | 1836, 2 | 1815, 45 | 20, 75 |
| 6 | 7 | 5.8 | 100 | 8.2 | 1815, 45 | 1813, 95 | 1.5 |
| 4 | 8 | 9.14 | 140 | 5 | 1872, 52 | 1806, 38 | 66.14 |
| 6 | 9 | 4.13 | 70 | 5 | 1815, 45 | 1809, 83 | 5, 62 |
Takáto operácia je štátom štandardizovaný postup, ktorý sa vykonáva podľa vzorcov, požiadaviek uvedených v 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 ukazovateľ 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:
- vnútropodniková, vnútropodniková, tj preprava modrého paliva vo vnútri budovy a jej dodávka jednotlivým jednotkám, spotrebičom;
- účastnícke pobočky používané na dodávku plynu z distribučnej siete všetkým existujúcim zákazníkom;
- distribúcia, ktorá sa používa na dodávku plynu na určité územia, napríklad mestá, ich jednotlivé oblasti, 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.
Hydraulický odpor je hlavným dôvodom pre potrebu tohto typu výpočtu. Okrem toho závisí od materiálu potrubia
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, že postup pri každom hydraulickom výpočte je upravený profilovým kódexom s číslom 42-101–2003.
Dokument potvrdzuje, že hlavnou metódou výpočtu je použitie počítača so špeciálnymi programami na tento účel, ktorý umožňuje výpočet plánovanej tlakovej straty medzi časťami budúceho plynovodu alebo požadovaného priemeru rúrok.
Všetky hydraulické výpočty sa vykonávajú po vytvorení projektovej schémy, vrátane hlavných ukazovateľov. Okrem toho užívateľ zadá známe dáta do zodpovedajúcich stĺpcov.
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 nemusíte robiť žiadne kalkulácie, pretože potrebné údaje sú uvedené v špeciálnej tabuľke a sú uvedené v Pravidlách a stačí ich len 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.
Použitie špeciálnych programov je najjednoduchšou metódou hydraulického výpočtu, čím sa eliminuje vyhľadávanie a štúdium vzorcov na vykonávanie výpočtov
Ďalej musí vývojár poznať prietok plynu pre každé zariadenie, ktoré je plánované na pripojenie k plynovodu. Napríklad, ak sa palivo prepravuje do súkromného domu, potom sa často používajú dosky na varenie, všetky druhy vykurovacích kotlov a vo svojich pasoch majú vždy správne čísla.
Okrem toho musíte poznať počet horákov pre každú dosku, ktorá bude pripojená k potrubiu.
V ďalšom štádiu zberu potrebných údajov sa získavajú informácie o poklese tlaku na miestach inštalácie akéhokoľvek zariadenia - môže to byť elektromer, uzatvárací ventil, tepelný uzatvárací ventil, filter a ďalšie 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.
Zo špeciálnej tabuľky pripojenej k cestovnému pasu produktov nájdete informácie o strate tlaku pri pripájaní zariadení k sieti.
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:
Tabuľka s koeficientmi simultánnosti, z ktorých sú údaje použité pre akýkoľvek typ výpočtov. Jednoducho vyberte stĺpec zodpovedajúci konkrétnemu spotrebiču pre domácnosť a vezmite požadované číslo.
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.
Ďalej by ste mali špecifikovať priemer rúrok a stále potrebovať ich koeficienty drsnosti, ktoré sa použijú pri stavbe 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 využijú kovové konštrukcie.
Každá rúra má drsnosť, čo vedie k lineárnemu odporu, ktorý ovplyvňuje proces pohybu plynu. Okrem toho je tento ukazovateľ výrazne vyšší u výrobkov z ocele ako v plastoch
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):
- Počet kotlov sa vynásobí výkonom každého z nich.
- Výsledná hodnota sa vynásobí koeficientom simultánnosti pre tento typ spotrebičov, ktorý sa spresnil pomocou špeciálnej tabuľky.
- Počet varných dosiek sa vynásobí výkonom každého z nich.
- Hodnota získaná po predchádzajúcej operácii sa vynásobí koeficientom simultánnosti, prevzatým zo špeciálnej tabuľky.
- 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.
Výpočet pomocou vzorcov je komplikovaný, preto nie je prístupný každému. Obrázok ukazuje vzorec pre výpočet poklesu tlaku v sieti vysokého, stredného a nízkeho tlaku a koeficientu hydraulického trenia
Pri aplikácii vzorcov, ako v prípade hydraulického výpočtu pomocou špeciálneho programu, existujú vlastnosti pre nízke, stredné a samozrejme vysokotlakové plynovody. 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.
Nomogramy pre výpočet sú jednoduchý spôsob, ako získať informácie, ktoré potrebujete. Stačí uviesť linky, ktoré spĺňajú špecifikované sieťové charakteristiky.
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, preto je potrebné predpísať presný počet horákov, ktoré môžu byť 2 alebo 4. Presnosť je dôležitá, pretože program automaticky zvolí faktor simultánnosti.
Stĺpce na obrázku sú zvýraznené žltou farbou, v ktorej musí sám zadať indikátory. Nižšie je vzorec pre výpočet prietoku na mieste
Stojí za to venovať pozornosť číslovaniu pozemkov - nie je vynájdený samostatne, ale je prevzatý z predtým vypracovanej schémy, kde sú uvedené podobné údaje.
Далее прописывается фактическая длина газопровода и так называемая расчетная, которая больше. Происходит это потому, что на всех участках, где есть местное сопротивление, необходимо увеличивать длину на 5-10%. Это делается для того, чтобы исключить недостаточное давление газа у потребителей. Программа осуществляет расчет самостоятельно.
Суммарный расход в кубических метрах, для которого предусмотрена отдельная колонка, на каждом участке исчисляется заранее. Если дом многоквартирный, то нужно указывать количество жилья, причем начиная с максимального значения, как видно в соответствующей графе.
В обязательном порядке в таблицу вносятся все элементы газопровода, при прохождении которого теряется давление. В примере указаны клапан термозапорный, отсечной и счетчик. Значение потери в каждом случае бралось в паспорте изделия.
С помощью одной программы можно делать расчеты для всех видов газопроводов. На картинке исчисления для сети среднего давления
Внутренний диаметр трубы указывается согласно техническому заданию, если у горгаза есть какие-то требования, или из ранее составленной схемы. В этом случае на большинстве участков он прописан в размере 5 см, ведь большая часть газопровода идет вдоль фасада, а местный горгаз требует, чтобы диаметр был не меньше.
Если даже поверхностно ознакомиться с приведенным примером выполнения гидравлического расчета, то легко заметить, что, кроме внесенных человеком значений, присутствует большое количество других. Это все результат работы программы, так как после внесения цифр в конкретные колонки, выделенные желтым цветом, для человека работа по расчету закончена.
То есть само вычисление происходит довольно оперативно, после чего с полученными данными можно отправляться на согласование в горгаз своего города.
Závery a užitočné video na túto tému
Этот ролик дает возможность понять, с чего начинается гидравлический расчет, откуда проектировщики берут нужные данные:
В следующем ролике приведен пример одного из видов компьютерного расчета:
Далее можно ознакомиться с примером расчета с использованием компьютерной программы:
Чтобы выполнить гидравлический расчет с помощью компьютера, как это позволяет профильный Свод правил, достаточно потратить немного времени на ознакомление с программой и сбор нужных данных.
Но практического значения все это не имеет, так как составление проекта - процедура гораздо более объемная и включает в себя множество других вопросов. Ввиду этого большинству граждан придется обращаться за помощью к специалистам.
Появились вопросы, нашли недочеты или можете дополнить наш материал ценной информацией? Zanechajte svoje komentáre, kladte otázky, podeľte sa o svoje skúsenosti v nižšie uvedenom bloku.