Dujotiekio hidraulinis skaičiavimas: skaičiavimo metodai ir metodai + skaičiavimo pavyzdys

Kad dujų tiekimas veiktų saugiai ir be problemų, jis turi būti suprojektuotas ir apskaičiuotas.Svarbu puikiai parinkti visų tipų slėgio vamzdžius, užtikrinant stabilų dujų tiekimą į prietaisus.

Siekiant užtikrinti, kad vamzdžių, jungiamųjų detalių ir įrangos parinkimas būtų kuo tikslesnis, atliekamas dujotiekio hidraulinis skaičiavimas. Kaip tai padaryti? Pripažinkite, jūs nesate per daug susipažinęs su šia problema, išsiaiškinkime.

Siūlome susipažinti su kruopščiai atrinkta ir kruopščiai apdorota informacija apie dujotiekių sistemų hidraulinių skaičiavimų atlikimo galimybes. Naudodami mūsų pateiktus duomenis užtikrinsime, kad įrenginiai būtų tiekiami mėlynos spalvos kuru su reikiamais slėgio parametrais. Kruopščiai patikrinti duomenys yra pagrįsti norminės dokumentacijos taisyklėmis.

Straipsnyje labai išsamiai aprašomi skaičiavimų atlikimo principai ir schemos. Pateikiamas skaičiavimų atlikimo pavyzdys. Grafinės programos ir vaizdo instrukcijos naudojamos kaip naudingas informatyvus priedas.

Hidraulinio skaičiavimo specifika

Bet koks atliktas hidraulinis skaičiavimas yra būsimo dujotiekio parametrų nustatymas. Ši procedūra yra privaloma, taip pat vienas iš svarbiausių pasiruošimo statybai etapų. Ar dujotiekis veiks optimaliai, priklauso nuo skaičiavimo teisingumo.

Atliekant kiekvieną hidraulinį skaičiavimą, nustatoma:

• būtina vamzdžio skersmuokuris užtikrins efektyvų ir stabilų reikiamo dujų kiekio transportavimą;
• Ar slėgio nuostoliai bus priimtini perkeliant reikiamą mėlynojo kuro tūrį tam tikro skersmens vamzdžiais?

Slėgio nuostoliai atsiranda dėl to, kad bet kuriame dujotiekyje yra hidraulinis pasipriešinimas. Jei apskaičiuojama neteisingai, vartotojams gali trūkti dujų normaliam darbui visais režimais arba didžiausio suvartojimo metu.

Ši lentelė yra hidraulinio skaičiavimo, atlikto atsižvelgiant į nurodytas vertes, rezultatas. Norėdami atlikti skaičiavimus, stulpeliuose turėsite įvesti konkrečius rodiklius.

Tokia operacija yra valstybės standartizuota procedūra, kuri atliekama pagal nustatytas formules ir reikalavimus SP 42-101–2003.

Kūrėjas privalo atlikti skaičiavimus. Pagrindas yra dujotiekio techninių specifikacijų duomenys, kuriuos galite gauti iš savo miesto dujų tiekėjo.

Dujotiekiai, kuriems reikalingi skaičiavimai

Valstybė reikalauja, kad būtų atlikti visų tipų vamzdynų, susijusių su dujų tiekimo sistema, hidrauliniai skaičiavimai. Kadangi dujoms judant vykstantys procesai visada yra vienodi.

Šie dujotiekiai yra šių tipų:

• žemas spaudimas;
• vidutinis, aukštas slėgis.

Pirmieji skirti kuro gabenimui į gyvenamuosius pastatus, visų rūšių visuomeninius pastatus, namų ūkio įmones.Be to, privačiuose, daugiabučiuose ir kotedžuose dujų slėgis neturi viršyti 3 kPa, buitinėse (nepramoninėse) įmonėse šis rodiklis yra didesnis ir siekia 5 kPa.

Antrojo tipo vamzdynai skirti tiekti visų rūšių, žemo ir vidutinio slėgio tinklus per dujų valdymo punktus, taip pat tiekti dujas individualiems vartotojams.

Tai gali būti pramonės, žemės ūkio, įvairių komunalinių paslaugų įmonės, netgi laisvai stovintys arba prie gamybinių pastatų. Tačiau paskutiniais dviem atvejais bus didelių slėgio apribojimų.

Ekspertai sąlyginai suskirsto aukščiau išvardytus dujotiekių tipus į šias kategorijas:

• namo viduje, parduotuvėje, tai yra mėlynojo kuro gabenimas pastato viduje ir pristatymas į atskirus mazgus ir įrenginius;
• abonentų filialai, naudojamas tiekti dujas iš kai kurių skirstomųjų tinklų visiems esamiems vartotojams;
• paskirstymas, naudojamas tiekti dujas tam tikroms teritorijoms, pavyzdžiui, miestams, atskiriems jų rajonams, pramonės įmonėms. Jų konfigūracija skiriasi ir priklauso nuo išdėstymo ypatybių. Slėgis tinklo viduje gali būti bet koks nurodytas – žemas, vidutinis, didelis.

Be to, hidrauliniai skaičiavimai atliekami dujų tinklams su skirtingu slėgio pakopų skaičiumi, kurių yra daug veislių.

Taigi, poreikių tenkinimui gali būti naudojami dviejų pakopų tinklai, veikiantys dujomis, transportuojamomis žemo, aukšto slėgio arba žemo, vidutinio slėgio. Tripakopiai ir įvairūs daugiapakopiai tinklai taip pat rado pritaikymą. Tai yra, viskas priklauso tik nuo vartotojų prieinamumo.

Hidraulinis pasipriešinimas yra pagrindinė priežastis, kodėl reikia atlikti tokio tipo skaičiavimus. Be to, tai taip pat priklauso nuo vamzdžio medžiagos

Nepaisant daugybės dujotiekio variantų, hidrauliniai skaičiavimai bet kuriuo atveju yra panašūs. Kadangi gamybai naudojami konstrukciniai elementai iš panašių medžiagų, o vamzdžių viduje vyksta tie patys procesai.

Hidraulinis pasipriešinimas ir jo vaidmuo

Kaip minėta pirmiau, skaičiavimo pagrindas yra hidraulinio pasipriešinimo buvimas kiekviename dujotiekyje.

Tai veikia visą vamzdyno konstrukciją, taip pat atskiras jo dalis, mazgus – trišakius, žymaus vamzdžio skersmens sumažinimo vietas, uždaromuosius vožtuvus, įvairius vožtuvus. Dėl to prarandamas slėgis transportuojamose dujose.

Hidraulinis pasipriešinimas visada yra suma:

• linijinis pasipriešinimas, tai yra, veikiantis per visą konstrukcijos ilgį;
• vietinės varžos, veikiančios kiekvieną sudedamąją konstrukcijos dalį, kurioje keičiasi dujų transportavimo greitis.

Išvardinti parametrai nuolat ir reikšmingai įtakoja kiekvieno dujotiekio eksploatacines charakteristikas. Todėl dėl neteisingų skaičiavimų bus patirti papildomi ir dideli finansiniai nuostoliai dėl to, kad projektą teks perdaryti.

Skaičiavimų atlikimo taisyklės

Aukščiau buvo nurodyta, kad bet kokio hidraulinio skaičiavimo tvarką reglamentuoja profilio taisyklių kodeksas su numeriu 42-101–2003.

Dokumente nurodyta, kad pagrindinis skaičiavimo atlikimo būdas – tam tikslui naudojant kompiuterį su specialiomis programomis, kurios leidžia apskaičiuoti planuojamus slėgio nuostolius tarp būsimo dujotiekio atkarpų arba reikiamą vamzdžio skersmenį.

Bet koks hidraulinis skaičiavimas atliekamas sukūrus skaičiavimo diagramą, kurioje yra pagrindiniai rodikliai. Be to, vartotojas įveda žinomus duomenis į atitinkamus stulpelius

Jei tokių programų nėra arba asmuo mano, kad jų naudojimas yra netinkamas, gali būti naudojami kiti Taisyklių kodekso leidžiami būdai.

Kurie apima:

• skaičiavimas naudojant SP pateiktas formules yra pats sudėtingiausias skaičiavimo metodas;
• skaičiavimas naudojant vadinamąsias nomogramas yra paprastesnis variantas nei naudojant formules, nes nereikia atlikti jokių skaičiavimų, nes reikalingi duomenys yra nurodyti specialioje lentelėje ir pateikti Taisyklių kodekse, o juos tereikia pasirinkti .

Bet kuris iš skaičiavimo metodų duoda tuos pačius rezultatus. Todėl naujai nutiestas dujotiekis galės užtikrinti savalaikį, nenutrūkstamą planuojamo kuro kiekio tiekimą net ir maksimalaus naudojimo valandomis.

Kompiuterinio skaičiavimo galimybė

Skaičių skaičiavimas kompiuteriu yra mažiausiai darbo reikalaujantis – tereikia iš žmogaus įvesti reikiamus duomenis į atitinkamus stulpelius.

Todėl hidrauliniai skaičiavimai atliekami per kelias minutes, o ši operacija nereikalauja didelių žinių, kurios būtinos naudojant formules.

Norint tai atlikti teisingai, iš techninių specifikacijų reikia paimti šiuos duomenis:

• dujų tankis;
• kinetinės klampos koeficientas;
• dujų temperatūra jūsų regione.

Reikalingos techninės sąlygos gaunamos iš tos vietovės, kurioje bus tiesiamas dujotiekis, miesto dujų skyriaus.Tiesą sakant, bet kurio dujotiekio projektavimas prasideda gavus šį dokumentą, nes jame yra visi pagrindiniai jo projektavimo reikalavimai.

Specialių programų naudojimas yra paprasčiausias hidraulinio skaičiavimo metodas, pašalinantis skaičiavimų formulių paiešką ir tyrimą.

Toliau kūrėjas turi išsiaiškinti kiekvieno įrenginio, kurį planuojama prijungti prie dujotiekio, dujų sąnaudas. Pavyzdžiui, jei kuras bus vežamas į privatų namą, tai ten dažniausiai naudojamos viryklės maisto ruošimui, visokie šildymo katilai, kurių pasuose visada yra reikiami numeriai.

Be to, turėsite žinoti kiekvienos krosnies, kuri bus prijungta prie vamzdžio, degiklių skaičių.

Kitame reikalingų duomenų rinkimo etape parenkama informacija apie slėgio kritimą bet kokios įrangos montavimo vietose - tai gali būti skaitiklis, uždarymo vožtuvas, terminis uždarymo vožtuvas, filtras ar kiti elementai. .

Tokiu atveju nesunku rasti reikiamus skaičius – jie yra specialioje lentelėje, pridedamoje prie kiekvieno gaminio paso. Projektuotojas turėtų atkreipti dėmesį į tai, kad turi būti nurodytas slėgio kritimas esant didžiausiam dujų suvartojimui.

Iš specialios lentelės, pridėtos prie gaminio duomenų lapo, galite sužinoti informaciją apie slėgio nuostolius prijungiant įrenginius prie tinklo

Kitame etape rekomenduojama išsiaiškinti, koks bus mėlynas kuro slėgis įterpimo taške. Tokioje informacijoje gali būti jūsų miesto dujų techninės sąlygos, anksčiau parengta būsimo dujotiekio schema.

Jei tinklas susideda iš kelių sekcijų, jos turi būti sunumeruotos ir nurodytas tikrasis ilgis.Be to, kiekvienam iš jų visi kintamieji rodikliai turėtų būti užrašyti atskirai - tai yra bendras bet kurio naudojamo įrenginio debitas, slėgio kritimas ir kitos vertės.

Reikės vienalaikiškumo koeficiento. Atsižvelgiama į visų prie tinklo prijungtų dujų vartotojų bendro darbo galimybę. Pavyzdžiui, visa šildymo įranga, esanti daugiabutyje ar privačiame name.

Tokius duomenis naudoja hidraulinio skaičiavimo programa, leidžianti nustatyti maksimalią bet kurios atkarpos ar viso dujotiekio apkrovą.

Kiekvienam atskiram butui ar namui nurodyto koeficiento skaičiuoti nereikia, nes jo reikšmės yra žinomos ir nurodytos žemiau esančioje lentelėje:

Lentelė su vienalaikiškumo koeficientais, kurios duomenys naudojami bet kokio tipo skaičiavimams. Pakanka pasirinkti konkretų buitinį prietaisą atitinkantį stulpelį ir paimti norimą skaičių

Jei kuriame nors objekte planuojama naudoti daugiau nei du šildymo katilus, krosnis ir akumuliacinius vandens šildytuvus, tai vienalaikiškumo indikatorius visada bus 0,85. Tai turėsite nurodyti atitinkamame stulpelyje, naudojamame programos skaičiavimui.

Toliau turėtumėte nurodyti vamzdžio skersmuo, taip pat reikės ir jų šiurkštumo koeficientų, kurie bus naudojami tiesiant dujotiekį. Šios vertės yra standartinės ir jas galima lengvai rasti taisyklių sąvade.

Vamzdžio medžiagos įtaka skaičiavimui

Dujotiekių tiesimui galite naudoti vamzdžius, pagamintus tik iš tam tikrų medžiagų: plieno, polietileno. Kai kuriais atvejais naudojami vario gaminiai. Greitai bus plačiai naudojamas metalo-plastiko konstrukcijos.

Kiekvienas vamzdis turi nelygumą, dėl kurio susidaro linijinis pasipriešinimas, kuris turi įtakos dujų judėjimo procesui. Be to, šis skaičius yra daug didesnis plieno gaminiams nei plastikiniams.

Šiandien reikiamą informaciją galima gauti tik apie plieninius ir polietileninius vamzdžius. Dėl to projektinius ir hidraulinius skaičiavimus galima atlikti tik atsižvelgiant į jų charakteristikas, ko reikalauja atitinkamas Praktikos kodeksas. Dokumente taip pat pateikiami skaičiavimui reikalingi duomenys.

Šiurkštumo koeficientas visada yra lygus šioms reikšmėms:

• visiems polietileniniams vamzdžiams, neatsižvelgiant į tai, ar jie nauji, ar ne, - 0,007 cm;
• jau panaudotiems plieno gaminiams - 0,1 cm;
• naujoms plieninėms konstrukcijoms - 0,01 cm.

Kitų tipų vamzdžiams šis rodiklis Praktikos kodekse nenurodytas. Todėl jie neturėtų būti naudojami tiesiant naują dujotiekį, nes „Gorgaz“ specialistai gali reikalauti atlikti pakeitimus. Ir tai vėlgi papildomos išlaidos.

Debito apskaičiavimas ribotame plote

Jei dujotiekis susideda iš atskirų sekcijų, tada kiekvienos iš jų bendro debito skaičiavimas turės būti atliekamas atskirai. Bet tai nėra sunku, nes skaičiavimams reikės jau žinomų skaičių.

Duomenų apibrėžimas naudojant programą

Žinodami pradinius rodiklius, turėdami prieigą prie krosnių ir katilų vienalaikiškumo lentelės ir techninių duomenų lapų, galite pradėti skaičiavimą.

Norėdami tai padaryti, atlikite šiuos veiksmus (pavyzdys pateiktas žemo slėgio vidaus dujotiekiui):

1. Katilų skaičius dauginamas iš kiekvieno iš jų našumo.
2. Gauta vertė padauginama iš vienalaikiškumo koeficiento, nurodyto naudojant specialią tokio tipo vartotojų lentelę.
3. Maisto ruošimui skirtų viryklių skaičius dauginamas iš kiekvienos iš jų našumo.
4. Vertė, gauta po ankstesnės operacijos, padauginama iš vienalaikiškumo koeficiento, paimto iš specialios lentelės.
5. Gautos katilų ir krosnių sumos sumuojamos.

Panašios manipuliacijos atliekamos visoms dujotiekio atkarpoms. Gauti duomenys įrašomi į atitinkamus programos, su kuria atliekami skaičiavimai, stulpelius. Visa kita elektronika daro pati.

Skaičiavimas naudojant formules

Šio tipo hidraulinis skaičiavimas yra panašus į aprašytą aukščiau, tai yra, reikės tų pačių duomenų, tačiau procedūra užtruks. Kadangi viskas turės būti padaryta rankiniu būdu, be to, dizaineris turės atlikti keletą tarpinių operacijų, kad gautas vertes panaudotų galutiniam skaičiavimui.

Taip pat turėsite skirti gana daug laiko, kad suprastumėte daugybę sąvokų ir problemų, su kuriomis žmogus nesusiduria naudodamas specialią programą. Aukščiau pateiktų dalykų pagrįstumą galima patikrinti susipažinus su naudotinomis formulėmis.

Skaičiavimas naudojant formules yra sudėtingas, todėl ne visiems prieinamas. Paveikslėlyje parodytos formulės, skirtos slėgio kritimui aukšto, vidutinio ir žemo slėgio tinkle ir hidraulinės trinties koeficientui apskaičiuoti

Taikant formules, kaip ir atliekant hidraulinius skaičiavimus naudojant specialią programą, yra žemos, vidutinės ir, žinoma, dujotiekių funkcijos. aukštas spaudimas. Ir verta prisiminti, nes klaida visada reikalauja didelių finansinių išlaidų.

Skaičiavimai naudojant nomogramas

Bet kuri speciali nomograma yra lentelė, rodanti daugybę reikšmių, kurias ištyrę galite gauti norimus rodiklius neatlikdami skaičiavimų. Hidraulinių skaičiavimų atveju – vamzdžio skersmuo ir jo sienelių storis.

Skaičiavimo nomogramos yra paprastas būdas gauti reikiamą informaciją. Pakanka nurodyti linijas, kurios atitinka nurodytas tinklo charakteristikas

Yra atskiros polietileno ir plieno gaminių nomogramos. Jas skaičiuojant buvo naudojami standartiniai duomenys, pavyzdžiui, vidinių sienų šiurkštumas. Todėl jums nereikia jaudintis dėl informacijos teisingumo.

Skaičiavimo pavyzdys

Pateikiamas pavyzdys, kaip atlikti hidraulinius skaičiavimus naudojant žemo slėgio dujotiekių programą. Siūlomoje lentelėje visi duomenys, kuriuos dizaineris privalo įvesti savarankiškai, pažymėti geltonai.

Jie išvardyti aukščiau esančioje pastraipoje apie kompiuterinius hidraulinius skaičiavimus. Tai yra dujų temperatūra, kinetinės klampos koeficientas ir tankis.

Šiuo atveju atliekami katilų ir krosnių skaičiavimai, todėl būtina nurodyti tikslų degiklių skaičių, kuris gali būti 2 arba 4. Svarbu tikslumas, nes programa automatiškai parinks vienalaikiškumo koeficientą.

Paveiksle geltonai paryškinti stulpeliai, kuriuose rodiklius turi įvesti pats dizaineris. Žemiau yra formulė, pagal kurią apskaičiuojamas srauto greitis svetainėje

Verta atkreipti dėmesį į sekcijų numeravimą - jie nėra sugalvoti savarankiškai, o paimti iš anksčiau sudarytos diagramos, kurioje nurodyti panašūs skaičiai.

Toliau užrašomas tikrasis dujotiekio ilgis ir vadinamasis skaičiuojamasis ilgis, kuris yra ilgesnis. Taip atsitinka todėl, kad visose vietose, kur yra vietinis pasipriešinimas, reikia ilgį padidinti 5-10%. Tai daroma siekiant išvengti nepakankamo dujų slėgio tarp vartotojų. Programa skaičiavimus atlieka savarankiškai.

Bendras suvartojimas kubiniais metrais, kuriam numatytas atskiras stulpelis, kiekvienoje aikštelėje apskaičiuojamas iš anksto. Jei pastatas yra daugiabutis, tuomet reikia nurodyti būsto skaičių, pradedant nuo didžiausios vertės, kaip matyti atitinkamame stulpelyje.

Į lentelę privaloma įrašyti visus dujotiekio elementus, kurių praėjimo metu prarandamas slėgis. Pavyzdyje parodytas terminis uždarymo vožtuvas, uždarymo vožtuvas ir skaitiklis. Nuostolių vertė kiekvienu atveju buvo paimta iš prekės paso.

Naudodami vieną programą galite atlikti visų tipų dujotiekių skaičiavimus. Nuotraukoje pateikti vidutinio slėgio tinklo skaičiavimai

Vidinis vamzdžio skersmuo nurodomas pagal technines specifikacijas, jei dujų įmonė turi kokių nors reikalavimų, arba pagal anksčiau sudarytą schemą. Šiuo atveju daugumoje vietų yra numatytas 5 cm dydis, nes didžioji dalis dujotiekio eina palei fasadą, o vietinės miesto dujos reikalauja, kad skersmuo būtų ne mažesnis.

Jei net paviršutiniškai susipažinsite su pateiktu hidraulinio skaičiavimo pavyzdžiu, nesunku pastebėti, kad, be asmens įvestų verčių, yra daugybė kitų. Visa tai yra programos rezultatas, nes įvedus skaičius į konkrečius geltonai pažymėtus stulpelius, žmogui skaičiavimo darbas baigiamas.

Tai yra, pats skaičiavimas įvyksta gana greitai, po kurio gautus duomenis galima išsiųsti tvirtinti jūsų miesto miesto dujų skyriui.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Šis vaizdo įrašas leidžia suprasti, kur prasideda hidrauliniai skaičiavimai ir kur dizaineriai gauna reikiamus duomenis:

Šiame vaizdo įraše parodytas vieno tipo kompiuterio skaičiavimo pavyzdys:

Žemiau galite pamatyti skaičiavimo naudojant kompiuterinę programą pavyzdį:

Norint atlikti hidraulinį skaičiavimą kompiuteriu, kaip leidžia profilio taisyklių kodeksas, pakanka šiek tiek laiko susipažinti su programa ir surinkti reikiamus duomenis.

Bet visa tai neturi praktinės reikšmės, nes projekto rengimas yra daug platesnė procedūra ir apima daug kitų klausimų. Atsižvelgiant į tai, dauguma piliečių turės kreiptis pagalbos į specialistus.

Turite klausimų, radote trūkumų, ar galite pridėti vertingos informacijos į mūsų medžiagą? Palikite savo komentarus, užduokite klausimus, pasidalykite savo patirtimi žemiau esančiame bloke.