Hidravlični izračun cevovodov: tabela, primer

Cevi povezujejo različne aparate kemičnih rastlin. Uporabljajo se za prenos snovi med različnimi komunikacijami. Oblika vključuje več ločenih cevi, ki s pomočjo spojnic tvorijo en sam cevovodni sistem.

Cevni sistem

Cevovod je sistem valjastih komponent, ki so povezani z veznimi elementi in se uporabljajo za prevoz kemikalij in drugih materialov. Podzemni cevovodi se praviloma uporabljajo v kemičnih obratih za prevoz snovi. Kar se tiče samostojnih in izoliranih delov naprave, se nanašajo tudi na cevovodni sistem ali omrežje.

Konfiguracija avtonomnega cevnega sistema lahko vključuje:

• Cevi.
• Povezovalni elementi.
• Pečat povezuje dva odstranljiva dela.

Vsi ti elementi so izdelani posebej, nato pa so povezani kot en sam plinovodni sistem. Poleg tega so lahko cevovodi opremljeni z ogrevanjem in potrebno izolacijo iz različnih materialov.

Velikost cevi in ​​materialov za njihovo izdelavo se izbere na podlagi zahtev procesa in odstopa, določenega v vsakem posameznem primeru. Toda za standardizacijo velikosti cevovodov so bili razvrščeni in enotni. Ključno merilo je dopustni tlak, pri katerem je delovanje cevovoda možno in varno.

Nazivni notranji premer

Nominalni premer je parameter, ki se uporablja v cevovodnih sistemih kot koeficient zmogljivosti, s katerim so deli poravnani, kot so cevi, ventili, pribor pri hidravličnem izračunu cevovoda.

Nazivni premer je prostornina, ki je številčno enaka notranjemu premeru konstrukcije. Primer nazivnega notranjega premera: DN 125.

Notranji premer ni naveden na risbah in ne nadomesti dejanskih premerov cevi. Pri hidravličnem izračunu približno ustreza čistem premeru za nekatere odseke cevovoda. Če so mišljene numerične vrednosti nazivnih notranjih premerov, so izbrane tako, da se poveča pretok plinovoda v območju 40% od enega nominalnega notranjega premera do drugega.

Dimenzije nominalnih notranjih premerov so nastavljene tako, da se izognejo težavam pri vzajemni poravnavi delov pri izračunavanju hidravličnih izgub v cevovodu. Pri določanju nazivnega premera na podlagi te vrednosti se izbere indikator, ki je čim bližje premeru cevi.

Nazivni tlak

Nazivni tlak je vrednost, ki ustreza največjemu tlaku črpalnega medija pri 20 ° C, kar zagotavlja dolgoročno delovanje cevovoda s predpisanimi dimenzijami. Nominalni tlak - brez dimenzije - je bil kalibriran na podlagi zbranih operativnih izkušenj.

Nazivni tlak za cevovod pri izračunu hidravličnih izgub se izbere na podlagi tlaka, ki ga v njem proizvede, in sicer z izbiro najvišje vrednosti. Poleg tega morajo oprema in ventili ustrezati enaki ravni tlaka v sistemu. Debelina sten cevi se izračuna na podlagi nazivnega tlaka in omogoča, da cev deluje pri tlaku, ki je enak nazivnemu tlaku.

Dovoljeno delovanje nadtlaka

Nazivni tlak se uporablja samo pri delovni temperaturi 20 ° C. Ko se temperatura dvigne, pade na cev. Hkrati se dovoljeni presežni tlak zmanjša. Ta vrednost pomeni najvišje nadtlak, ki je lahko prisoten v cevovodnem sistemu, ko se pri izračunu hidravlične odpornosti cevovoda dvigne delovna temperatura.

Kaj delajo cevovodi?

Pri izbiri materialov za izdelavo cevovodnih sistemov se upoštevajo značilnosti, kot so parametri medija, ki jih je treba prevažati skozi cevovod, in tlak v delovanju v sistemu. Upoštevati bi morala tudi možnost korozivnega delovanja notranjega okolja na stenskem materialu med hidravličnim izračunom ogrevalnih cevovodov.

Večina cevnih sistemov je izdelana iz jekla. Sivih litin ali nelegiranih konstrukcij se uporabljajo za izdelavo cevovodov brez visokih mehanskih obremenitev in korozijskih učinkov.

Pri hidravličnem izračunu ogrevalnih cevovodov pri visokem delovnem tlaku in brez obremenitev z aktivnim korozijskim delovanjem se uporablja cevovod izboljšanih jeklenih litin.

Če je povprečna odpornost proti koroziji visoka ali stroga zahteva za čistost izdelka, je cevovod izdelan iz nerjavečega jekla.

Če mora cevovodni sistem vzdržati vpliv morske vode, se za njegovo proizvodnjo uporabijo zlitine bakrovega niklja. Prav tako se uporabljajo aluminijeve zlitine in kovine, kot so tantal ali cirkonij.

Različne vrste plastike se pogosto uporabljajo kot cevni materiali pri hidravličnem izračunu tlačnih cevovodov, kar je posledica visoke odpornosti na korozijo, nizke mase in enostavnosti predelave. Takšen material je primeren za kanalizacijske cevovode.

Cevni elementi

Cevovodi iz plastike so primerni za varjenje in so zasnovani na mestu. Takšni materiali vključujejo jeklo, aluminij, termoplast, baker. Za priključitev direktnih cevnih profilov se uporabljajo posebej izdelani oblikovani elementi, na primer cepilniki in reduktorji premera. Takšna oprema je vključena v sistem katerega koli plinovoda.

Za montažo posameznih delov in fitingov se uporabljajo posebni priključki. Uporabljajo se tudi za priključitev potrebnih ventilov in aparatov na cevovod.

Povezovalni elementi so izbrani glede na naslednje parametre:

• Materiali, ki se uporabljajo za proizvodnjo cevi in ​​fitingov. Glavno merilo za izbiro je možnost varjenja.
• Delovni pogoji: nizek ali visok tlak ter nizka ali visoka temperatura.
• Proizvodne zahteve za cevovodni sistem: prisotnost fiksnih ali odstranljivih povezav v cevovodnem sistemu.

Linearna širitev cevi in ​​njegova kompenzacija

Geometrijsko obliko predmetov se lahko spremeni s silo in s spremembo njihove temperature. Ti fizični pojavi povzročajo, da se cevovod izpostavlja linearni ekspanziji ali krčenju v fazi montaže v nezdruženih pogojih in brez vpliva na temperaturo, ki negativno vpliva na njegove funkcionalne značilnosti pri vzdrževanju zaradi tlaka in temperature.

V primeru, da širitev ni potrebna za kompenzacijo, pride do deformacije cevovodnega sistema. V tem primeru se poškodujejo tesnila prirobnic in priključki cevi.

Toplotna linearna ekspanzija

Pri izračunu hidravlične odpornosti in vgradnje cevovoda je treba upoštevati morebitno spremembo dolžine zaradi povečanja temperature ali tako imenovanega toplotnega linearnega raztezanja. Ta vrednost je enaka vrednosti linearne ekspanzije cevi dolžine 1 m s povečanjem temperature 1 ° C.

Primer hidravličnega izračuna cevovodov: Q = (Pi-d² / 4) middot-w

Izolacija cevi

V primeru, ko medija za visoke temperature prevažamo skozi cevovod, je treba izolirati, da se izognemo izgubi toplote. Če se nizkotemperaturni medij transportira skozi cevovod, se izolacija uporablja za preprečevanje ogrevanja. V takih primerih se izolacija izvaja s posebnimi izolacijskimi materiali, zavitimi okoli cevi.

Praviloma se uporabljajo naslednji materiali:

• Pri nizkih temperaturah do 100 ° C - togo peno (polistiren ali poliuretan).
• Pri srednjih temperaturah okoli 600 ° C - v obliki lupin ali mineralnih vlaken, kot so kamnita volna ali stekleni klobučki.
• Pri visokih temperaturah okoli 1200 ° C - keramičnih vlaken (aluminijev silikat).

Cevi z nazivnim notranjim premerom pod DN 80 in debelino izolacijskega sloja manj kot 50 mm so običajno izolirane z izolacijskimi oblikovanimi elementi. V ta namen sta dve lupini ovita okoli cevi in ​​fiksirana s kovinskim trakom, nato pa zaprta s telesom iz kositra.

Nomogram za hidravlični izračun cevovodov

Cevovode z nazivnim notranjim premerom, večjim od DN 80, morajo biti opremljene s toplotno izolacijo s spodnjo lupino. Takšna lupina vsebuje vpenjalne obročke, objemke in kovinske podloge iz pocinkane pločevine ali pločevine iz nerjavečega jekla. Prostor med cevovodom in kovinskim ohišjem je napolnjen z izolirnim materialom.

Debelina izolacije se izračuna kot določitev proizvodnih stroškov in izgub, ki so posledica izgube toplote, in se giblje od 50 do 250 mm.

Tabela za hidravlični izračun cevovodov

Pravilna izbira izolacije cevovodnega sistema rešuje številne težave, kot so:

• Izogibajte se močnemu padcu temperature okolja in posledično varčevanju z energijo.

• Preprečevanje padca temperature v sistemih za transport plina pod rosišče, kar odpravlja nastanek kondenzacije in lahko povzroči resno škodo.

• Izogibanje emisij kondenzata v parnih cevovodih.

Primer:

Toplotno izolacijo je treba uporabiti na celotni dolžini cevovodnega sistema. Prirobnične povezave in ventili morajo biti opremljeni z oblikovanimi izolacijskimi elementi. Zagotavljajo neoviran dostop do priključnih točk brez potrebe po odstranitvi izolacijskega materiala iz celotnega cevnega sistema v primeru, da se je poškodoval zrak.