در شرکت ها و همچنین در آپارتمان ها و خانه ها به طور کلی هزینه می شود تعداد زیادی ازاب. اعداد و ارقام بسیار زیاد است، اما آیا آنها می توانند چیز دیگری بگویند، به جز این واقعیت که یک هزینه خاص است؟ بله آنها میتوانند. یعنی جریان آب می تواند به محاسبه قطر لوله کمک کند. به نظر می رسد که این پارامترها به یکدیگر مرتبط نیستند، اما در واقع رابطه آشکار است.

از این گذشته، توان عملیاتی سیستم تامین آب به عوامل زیادی بستگی دارد. یک مکان قابل توجه در این لیست دقیقاً قطر لوله ها و همچنین فشار در سیستم است. بیایید عمیق تر به این موضوع بپردازیم.

عوامل موثر بر نفوذپذیری آب از طریق لوله

سرعت جریان آب از طریق لوله دایره ای با سوراخ به اندازه این سوراخ بستگی دارد. بنابراین، هرچه بزرگتر باشد، آب بیشتری در یک بازه زمانی مشخص از لوله عبور می کند. با این حال، فشار را فراموش نکنید. پس از همه، شما می توانید یک مثال بزنید. یک ستون متر در واحد زمان بسیار کمتر از یک ستون با ارتفاع چند ده متر آب را از سوراخ سانتی متری عبور می دهد. واضح است. بنابراین، جریان آب در حداکثر بخش داخلی محصول و همچنین در حداکثر فشار به حداکثر خود می رسد.

محاسبه قطر

اگر نیاز به یک جریان آب معین در خروجی سیستم تامین آب دارید، بدون محاسبه قطر لوله نمی توانید انجام دهید. پس از همه، این شاخص، همراه با بقیه، بر نرخ توان تاثیر می گذارد.

البته، جداول خاصی در وب و در ادبیات تخصصی وجود دارد که به شما امکان می دهد محاسبات را با تمرکز بر پارامترهای خاص دور بزنید. با این حال، نباید از چنین داده هایی انتظار دقت بالایی داشت، حتی اگر همه عوامل در نظر گرفته شوند، خطا همچنان وجود خواهد داشت. بنابراین، بهترین راه برای به دست آوردن نتایج دقیق، محاسبه مستقل است.

برای این کار به داده های زیر نیاز دارید:

• مصرف آب.
• افت سر از نقطه شروع تا نقطه مصرف.

محاسبه مصرف آب ضروری نیست - یک استاندارد دیجیتال وجود دارد. می توانید داده هایی را روی میکسر بگیرید که می گوید حدود 0.25 لیتر در ثانیه مصرف می شود. از این رقم می توان برای محاسبات استفاده کرد.

یک پارامتر مهم برای به دست آوردن اطلاعات دقیق، افت سر در منطقه است. همانطور که می دانید فشار هد در رایزرهای استاندارد تامین آب در محدوده 1 تا 0.6 اتمسفر می باشد. میانگین 1.5-3 اتمسفر است. پارامتر بستگی به تعداد طبقات خانه دارد. اما این بدان معنا نیست که هر چه خانه بالاتر باشد، فشار در سیستم بیشتر می شود. در خیلی خانه های بلند(بیش از 16 طبقه) گاهی اوقات برای تقسیم سیستم به طبقات برای عادی سازی فشار استفاده می شود.

با توجه به افت هد، این رقم را می توان با استفاده از فشار سنج در نقطه شروع و قبل از نقطه مصرف محاسبه کرد.

اگر، با این وجود، دانش و صبر برای محاسبه خود کافی نیست، می توانید از داده های جدولی استفاده کنید. و اجازه دهید آنها خطاهای خاصی داشته باشند، داده ها برای شرایط خاص به اندازه کافی دقیق خواهند بود. و سپس با توجه به مصرف آب، قطر لوله بسیار آسان و سریع بدست می آید. این بدان معنی است که سیستم آبرسانی به درستی محاسبه می شود، که امکان به دست آوردن چنین مقدار مایعی را فراهم می کند که نیازها را برآورده کند.

روش محاسبه جدول Shevelev هیدرولیک نظری SNiP 2.04.02-84

اطلاعات اولیه

مواد لوله:فولاد نو بدون پوشش محافظ داخلی یا با قیر پوشش محافظچدن جدید بدون پوشش محافظ داخلی یا با پوشش محافظ قیری فولاد و چدن غیر نو بدون پوشش محافظ داخلی یا با پوشش محافظ قیر پوشش اسپین پلاستیک یا سیمان پلیمری فولاد و چدن، با پوشش داخلی ماسه و سیمان پاشش فولاد و چدن، با پوشش داخلی ماسه سیمان، اعمال شده توسط پوشش اسپین از مواد پلیمری(لیوان پلاستیکی

مصرف تخمینی

l/s m3/h

قطر خارج میلی متر

ضخامت دیوار میلی متر

طول خط لوله متر

میانگین دمای آب درجه سانتی گراد

معادله زبری داخل سطوح لوله:فولاد یا چدن به شدت زنگ زده یا به شدت رسوب داده شده گالوی فولادی زنگ زده قدیمی. بعد از چند سال فولاد بعد از چندین سال چدن جدید فولاد گالوانیزه جدید فولاد جوش داده شده جدید فولاد بدون درز جدید ساخته شده از برنج، سرب، مس شیشه

مجموع مجموعه ای از مقاومت های محلی

پرداخت

وابستگی افت فشار به قطر لوله

html5 در مرورگر شما کار نمی کند
هنگام محاسبه منبع آب یا سیستم گرمایش، شما با وظیفه انتخاب قطر خط لوله مواجه هستید. برای حل چنین مشکلی، باید یک محاسبه هیدرولیکی از سیستم خود و حتی بیشتر انجام دهید راه حل ساده- شما می توانید استفاده کنید محاسبه هیدرولیکبرخطکه اکنون انجام خواهیم داد.
رویه عملیاتی:
1. روش محاسبه مناسب را انتخاب کنید (محاسبه بر اساس جداول Shevelev، هیدرولیک نظری یا طبق SNiP 2.04.02-84)
2. مواد لوله کشی را انتخاب کنید
3. جریان آب تخمینی را در خط لوله تنظیم کنید
4. تنظیم کنید قطر خارجو ضخامت دیواره خط لوله
5. طول لوله را تنظیم کنید
6. تنظیم کنید دمای میانگیناب
نتیجه محاسبه نمودار و مقادیر محاسبه هیدرولیک زیر خواهد بود.
نمودار از دو مقدار تشکیل شده است (1 - افت سر آب، 2 - سرعت آب). مقادیر بهینهقطر لوله به رنگ سبز در زیر نمودار نوشته می شود.

آن ها باید قطر را طوری تنظیم کنید که نقطه روی نمودار دقیقا بالاتر از مقادیر سبز شما برای قطر خط لوله باشد، زیرا فقط در چنین مقادیری سرعت آب و افت سر بهینه خواهد بود.

افت فشار در خط لوله افت فشار را در یک بخش معین از خط لوله نشان می دهد. هر چه تلفات بیشتر باشد، برای رساندن آب به محل مناسب باید کار بیشتری انجام شود.
مشخصه مقاومت هیدرولیکی نشان می دهد که قطر لوله بسته به افت فشار چقدر موثر انتخاب می شود.
برای مرجع:
- در صورت نیاز به یافتن سرعت مایع / هوا / گاز در یک خط لوله از بخش های مختلف، استفاده کنید

در این بخش قانون بقای انرژی را برای حرکت مایع یا گاز در لوله ها اعمال می کنیم. حرکت سیال از طریق لوله ها اغلب در تکنولوژی و زندگی روزمره یافت می شود. لوله های آب، آب را در شهر به خانه ها، محل های مصرف آن می رساند. در ماشین‌ها، لوله‌ها روغن را برای روان‌کاری، سوخت موتورها و غیره را تامین می‌کنند. حرکت سیال از طریق لوله‌ها اغلب در طبیعت یافت می‌شود. همین بس که گردش خون حیوانات و انسان جریان خون از طریق لوله ها - رگ های خونی است. تا حدودی جریان آب در رودخانه ها نیز نوعی جریان سیال از طریق لوله ها است. بستر رودخانه نوعی لوله برای جاری شدن آب است.

همانطور که می دانید، یک مایع ساکن در ظرف، طبق قانون پاسکال، فشار خارجی را در همه جهات و به تمام نقاط حجم بدون تغییر منتقل می کند. با این حال، هنگامی که یک سیال بدون اصطکاک از طریق لوله ای که سطح مقطع آن در قسمت های مختلف متفاوت است جریان می یابد، فشار در طول لوله یکسان نیست. بیایید دریابیم که چرا فشار در یک سیال متحرک به سطح مقطع لوله بستگی دارد. اما ابتدا اجازه دهید به یکی از آنها نگاهی بیندازیم ویژگی مهمهر جریان سیال

فرض کنید مایع از طریق لوله ای که به صورت افقی قرار دارد جریان می یابد، بخش آن در مکان های مختلف متفاوت است، به عنوان مثال، از طریق یک لوله، بخشی از آن در شکل 207 نشان داده شده است.

اگر به صورت ذهنی چندین بخش را در طول لوله ترسیم کنیم که مساحت آنها به ترتیب برابر است و مقدار مایعی را که در هر یک از آنها در یک بازه زمانی مشخص می گذرد اندازه گیری کنیم، متوجه می شویم که از هر قسمت به همان میزان مایع عبور کرده است. این بدان معناست که تمام مایعی که در همان زمان از بخش اول عبور می کند، در همان زمان از بخش سوم عبور می کند، اگرچه از نظر مساحت بسیار کمتر از قسمت اول است. اگر اینطور نبود و مثلاً در طول زمان مایع کمتری از سطح مقطع با سطح عبور می کرد، آنگاه مایع اضافی باید در جایی جمع می شد. اما مایع کل لوله را پر می کند و جایی برای تجمع آن وجود ندارد.

چگونه مایعی که از یک بخش وسیع عبور کرده است، می تواند در همان زمان از طریق یک بخش باریک "فشرده" کند؟ بدیهی است که برای این کار هنگام عبور از قسمت های باریک لوله، سرعت حرکت باید بیشتر باشد و به همان اندازه که سطح مقطع کمتر باشد.

در واقع، اجازه دهید بخش خاصی از یک ستون مایع متحرک را در نظر بگیریم که در لحظه اولیه زمان با یکی از بخش‌های لوله منطبق است (شکل 208). در طول زمان، این ناحیه مسافتی را با سرعت جریان سیال برابر خواهد کرد. حجم V مایعی که در قسمت لوله جریان دارد برابر است با حاصلضرب مساحت این بخش و طول.

در یک واحد زمان، حجم مایع جریان می یابد -

حجم سیالی که در واحد زمان از مقطع لوله می گذرد برابر است با حاصل ضرب سطح مقطع لوله و سرعت جریان.

همانطور که قبلاً دیدیم، این حجم باید در بخش های مختلف لوله یکسان باشد. بنابراین هر چه سطح مقطع لوله کوچکتر باشد سرعت حرکت بیشتر می شود.

چه مقدار مایع در یک زمان معین از یک قسمت لوله عبور می کند، برای چنین مقداری نیز باید عبور کند

در همان زمان از طریق هر بخش دیگر.

علاوه بر این، فرض می‌کنیم که جرم معینی از مایع همیشه حجم یکسانی دارد، که نمی‌تواند حجم خود را فشرده و کاهش دهد (به مایعی گفته می‌شود که تراکم‌ناپذیر است). به عنوان مثال معروف است که در نقاط باریک رودخانه سرعت جریان آب بیشتر از نقاط عریض است. اگر سرعت جریان سیال را در مقاطع بر حسب نواحی تعیین کنیم، می توانیم بنویسیم:

از اینجا می توان دریافت که وقتی مایع از قسمت لوله با منطقه بزرگتربرش به مقطعی با سطح مقطع کوچکتر، سرعت جریان افزایش می یابد، یعنی مایع با شتاب حرکت می کند. و این، طبق قانون دوم نیوتن، به این معنی است که نیرویی بر مایع وارد می شود. این قدرت چیست؟

این نیرو تنها می تواند تفاوت بین نیروهای فشار در بخش های پهن و باریک لوله باشد. بنابراین، در یک بخش وسیع از لوله، فشار سیال باید بیشتر از قسمت باریک لوله باشد.

از قانون بقای انرژی نیز چنین استنباط می شود. در واقع، اگر سرعت مایع در مکان های باریک لوله افزایش یابد، انرژی جنبشی آن نیز افزایش می یابد. و از آنجایی که فرض کردیم سیال بدون اصطکاک جریان دارد، این افزایش انرژی جنبشی باید با کاهش انرژی پتانسیل جبران شود، زیرا انرژی کل باید ثابت بماند. انرژی بالقوه در اینجا چقدر است؟ اگر لوله افقی باشد، انرژی پتانسیل تعامل با زمین در تمام قسمت های لوله یکسان است و نمی تواند تغییر کند. این بدان معناست که فقط انرژی پتانسیل باقی می ماند. تعامل الاستیک. نیروی فشاری که باعث می شود مایع در لوله جریان یابد، نیروی کشسانی است که مایع فشرده می شود. وقتی می گوییم یک مایع تراکم ناپذیر است، فقط به این معناست که نمی توان آن را به اندازه ای فشرده کرد که حجم آن تغییر محسوسی داشته باشد، اما یک فشردگی بسیار کوچک که باعث پیدایش نیروهای کشسان می شود، ناگزیر رخ می دهد. این نیروها باعث ایجاد فشار سیال می شوند. این فشرده سازی مایع است و در قسمت های باریک لوله کاهش می یابد و افزایش سرعت را جبران می کند. بنابراین در مکان های باریک لوله ها، فشار سیال باید کمتر از قسمت های پهن باشد.

این قانونی است که توسط دانیل برنولی، آکادمیک پترزبورگ کشف شده است:

فشار سیال جاری در بخش هایی از جریان که سرعت حرکت آن کمتر است بیشتر است و

برعکس، در بخش هایی که سرعت بیشتر است، فشار کمتر است.

ممکن است عجیب به نظر برسد، اما زمانی که مایع "فشرده" می شود بخش های باریکلوله، فشرده سازی آن افزایش نمی یابد، اما کاهش می یابد. و تجربه به خوبی این را تایید می کند.

اگر لوله ای که مایع از طریق آن جریان می یابد با لوله های باز لحیم شده به آن - گیج های فشار (شکل 209) ارائه شود، می توان توزیع فشار را در طول لوله مشاهده کرد. در مکان های باریک لوله، ارتفاع ستون مایع در لوله مانومتریک کمتر از ارتفاعات عریض است. یعنی فشار کمتری در این مکان ها وجود دارد. هر چه سطح مقطع لوله کوچکتر باشد، دبی جریان در آن بیشتر و فشار کمتر می شود. بدیهی است که می توان چنین بخشی را انتخاب کرد که در آن فشار برابر با فشار اتمسفر خارجی باشد (ارتفاع سطح مایع در مانومتر پس از آن برابر با صفر خواهد بود). و اگر سطح مقطع کوچکتری را در نظر بگیریم، فشار مایع موجود در آن کمتر از اتمسفر خواهد بود.

از این جریان سیال می توان برای پمپاژ هوا استفاده کرد. به اصطلاح پمپ آب جت بر اساس این اصل عمل می کند. شکل 210 نمودار چنین پمپی را نشان می دهد. یک جت آب از لوله A با یک سوراخ باریک در انتهای آن عبور داده می شود. فشار آب در دهانه لوله کمتر از فشار اتمسفر است. بنابراین

گاز حاصل از حجم تخلیه شده از طریق لوله B به انتهای لوله A کشیده شده و همراه با آب خارج می شود.

هر آنچه در مورد حرکت مایع از طریق لوله ها گفته می شود در مورد حرکت گاز نیز صدق می کند. اگر سرعت جریان گاز خیلی زیاد نباشد و گاز آنقدر فشرده نشده باشد که حجم آن تغییر کند و علاوه بر این، اصطکاک نادیده گرفته شود، قانون برنولی برای جریان گاز نیز صادق است. در قسمت‌های باریک لوله‌ها که گاز سریع‌تر حرکت می‌کند، فشار آن کمتر از قسمت‌های پهن است و ممکن است کمتر از فشار اتمسفر شود. در برخی موارد، این حتی نیازی به لوله ندارد.

می توانید یک آزمایش ساده انجام دهید. همانطور که در شکل 211 نشان داده شده است، اگر روی یک ورق کاغذ در امتداد سطح آن باد کنید، می بینید که کاغذ بالا می رود. این به دلیل کاهش فشار در جریان هوا در بالای کاغذ است.

همین پدیده در هنگام پرواز هواپیما اتفاق می افتد. جریان هوای ورودی به سطح بالایی محدب بال هواپیمای در حال پرواز می رود و به همین دلیل کاهش فشار رخ می دهد. فشار بالای بال کمتر از فشار زیر بال است. به همین دلیل است که نیروی بالابر بال ایجاد می شود.

تمرین 62

1. سرعت مجاز عبور روغن از لوله ها 2 متر بر ثانیه است. در مدت 1 ساعت چه حجم روغن از لوله ای به قطر 1 متر عبور می کند؟

2. مقدار آبی که از آن خارج می شود را اندازه گیری کنید شير آببرای مدت زمان معین سرعت جریان آب را با اندازه گیری قطر لوله جلوی شیر آب تعیین کنید.

3. قطر خط لوله ای که آب باید در هر ساعت از آن عبور کند چقدر باید باشد؟ دبی مجاز آب 2.5 متر بر ثانیه

حرکت سیال از طریق لوله ها
وابستگی فشار مایع به سرعت جریان آن

جریان سیال ثابت معادله تداوم

زمانی را در نظر بگیرید که یک سیال غیر چسبناک از طریق یک لوله استوانه ای افقی با سطح مقطع متفاوت جریان می یابد.

جریان یک مایع نامیده می شود ثابت، اگر در هر نقطه از فضای اشغال شده توسط سیال، سرعت آن با زمان تغییر نمی کند. در یک جریان ثابت، حجم مساوی مایع از طریق هر مقطع لوله برای فواصل زمانی مساوی منتقل می شود.

مایعات عملا تراکم ناپذیر، یعنی می توانیم فرض کنیم که جرم معینی از مایع همیشه حجم ثابتی دارد. بنابراین، همان حجم از سیال عبور از بخش های مختلفلوله، به این معنی است که سرعت جریان مایع به سطح مقطع لوله بستگی دارد.

اجازه دهید سرعت جریان سیال ساکن از طریق بخش های لوله S1 و S2 به ترتیب برابر با v1 و v2 باشد. حجم مایعی که از مقطع S1 در بازه زمانی t می گذرد برابر با V1=S1v1t و حجم مایعی که در همان زمان از مقطع S2 عبور می کند برابر با V2=S2v2t است. از برابری V1=V2 نتیجه می شود که

رابطه (1) نامیده می شود معادله تداوم. از آن بر می آید که

از این رو، در جریان ثابت یک مایع، سرعت حرکت ذرات آن از طریق مقاطع مختلف لوله با مساحت این مقاطع نسبت معکوس دارد.

فشار در سیال متحرک قانون برنولی

افزایش سرعت جریان سیال هنگام عبور از یک لوله با سطح مقطع بزرگتر به یک بخش لوله با سطح مقطع کوچکتر به این معنی است که سیال با شتاب حرکت می کند.

طبق قانون دوم نیوتن، شتاب ناشی از نیرو است. این نیرو در این موردتفاوت بین نیروهای فشار وارد بر مایع جاری در قسمت های پهن و باریک لوله است. بنابراین در قسمت پهن لوله فشار سیال باید بیشتر از قسمت باریک باشد. این را می توان مستقیماً در تجربه مشاهده کرد. روی انجیر نشان داده شده است که در مقاطع مختلف، لوله های مانومتری S1 و S2 به لوله ای که مایع از آن جریان می یابد، وارد می شود.

مشاهدات نشان می دهد که سطح مایع در لوله مانومتریک در بخش S1 لوله بیشتر از سطح S2 است. بنابراین، فشار در سیالی که از قسمتی با مساحت S1 بزرگتر می گذرد، بیشتر از فشار سیالی است که از قسمتی با مساحت کمتر S2 عبور می کند. از این رو، در یک جریان ساکن مایع در مکان هایی که سرعت جریان کمتر است، فشار در مایع بیشتر است و برعکس، جایی که سرعت جریان بیشتر است، فشار در مایع کمتر است.برنولی ابتدا به این نتیجه رسید، بنابراین این قانون نامیده می شود قانون برنولی.

جداسازی حل مسئله:

وظیفه 1.آب در یک لوله افقی با مقطع متغیر جریان دارد. سرعت جریان در قسمت پهن لوله 20 سانتی متر بر ثانیه است. سرعت جریان آب در قسمت باریک لوله که قطر آن 1.5 برابر کمتر از قطر قسمت پهن است را تعیین کنید.

وظیفه 2.مایعی در یک لوله افقی با سطح مقطع 20 سانتی متر مربع جریان دارد. لوله در یک جا دارای باریک شدن با مقطع 12 سانتی متر مربع می باشد. اختلاف سطح مایع در لوله های مانومتریک نصب شده در قسمت های پهن و باریک لوله 8 سانتی متر است دبی حجمی مایع را در 1 ثانیه تعیین کنید.

وظیفه 3.نیروی 15 نیوتن به پیستون سرنگ که به صورت افقی قرار دارد وارد می شود.در صورتی که مساحت پیستون 12 سانتی متر مربع باشد، میزان خروج آب از نوک سرنگ را تعیین کنید.

لوله های اتصال دستگاه های مختلف کارخانه های شیمیایی. با کمک آنها، مواد بین دستگاه های فردی منتقل می شوند. به عنوان یک قاعده، چندین لوله جداگانه با کمک اتصالات یک سیستم لوله کشی واحد ایجاد می کنند.

خط لوله سیستمی از لوله ها است که با استفاده از عناصر اتصال به یکدیگر متصل شده اند که برای حمل و نقل استفاده می شود مواد شیمیاییو مواد دیگر در تاسیسات شیمیایی معمولا از خطوط لوله بسته برای جابجایی مواد استفاده می شود. اگر ما در مورد قسمت های بسته و ایزوله نصب صحبت می کنیم، آنها به سیستم یا شبکه خط لوله نیز اعمال می شوند.

ترکیب یک سیستم خط لوله بسته ممکن است شامل موارد زیر باشد:

1. لوله های.
2. لوله و اتصالات.
3. مهر و موم اتصال دو بخش جداشدنی خط لوله.

همه عناصر فوق به طور جداگانه ساخته می شوند و پس از آن به یک سیستم خط لوله متصل می شوند. علاوه بر این، خطوط لوله را می توان به گرمایش و عایق لازم از مواد مختلف مجهز کرد.

انتخاب اندازه لوله و مواد برای ساخت بر اساس تکنولوژی و الزامات طراحیدر هر مورد خاص ارائه شده است. اما به منظور استاندارد سازی ابعاد لوله ها طبقه بندی و یکسان سازی آنها انجام شد. معیار اصلی فشار مجاز بود که لوله را می توان در آن کار کرد.

قطر اسمی DN

گذر اسمی DN (قطر اسمی) پارامتری است که در سیستم های لوله کشی به عنوان یک مشخصه استفاده می شود و به کمک آن اتصالات قطعات خط لوله مانند لوله ها، اتصالات، اتصالات و غیره صورت می گیرد.

قطر اسمی یک مقدار بدون بعد است، اما از نظر عددی تقریباً برابر با قطر داخلی لوله است. نمونه ای از تعیین سوراخ شرطی: DN 125.

همچنین، سوراخ اسمی در نقشه ها نشان داده نشده است و جایگزین قطر واقعی لوله ها نمی شود. این تقریباً با قطر واضح بخش های خاصی از خط لوله مطابقت دارد (شکل 1.1). اگر در مورد مقادیر عددی انتقال های شرطی صحبت کنیم، آنها به گونه ای انتخاب می شوند که هنگام حرکت از یک گذر شرطی به گذرگاه دیگر، توان عملیاتی خط لوله در محدوده 60 تا 100٪ افزایش می یابد.

قطر اسمی مشترک:

3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000.

ابعاد این معابر مشروط با این انتظار تنظیم شده است که هیچ مشکلی در اتصال قطعات به یکدیگر وجود نداشته باشد. با تعیین قطر اسمی بر اساس مقدار قطر داخلی خط لوله، مقدار گذر مشروط انتخاب می شود که نزدیک ترین قطر به قطر لوله در شفاف است.

فشار اسمی PN

فشار اسمی PN - مقدار مربوط به حداکثر فشار محیط پمپاژ شده در 20 درجه سانتیگراد، که در آن عملیات طولانی مدت یک خط لوله با ابعاد مشخص امکان پذیر است.

فشار اسمی یک کمیت بدون بعد است.

علاوه بر قطر اسمی، فشار اسمی بر اساس تجربه عملیاتی به دست آمده درجه بندی شد (جدول 1.1).

فشار اسمی برای یک خط لوله خاص بر اساس فشار واقعی ایجاد شده در آن، با انتخاب نزدیکترین مقدار بالاتر انتخاب می شود. در عین حال، اتصالات و اتصالات در این خط لوله نیز باید با همان سطح فشار مطابقت داشته باشند. ضخامت دیواره لوله بر اساس فشار اسمی محاسبه می شود و باید عملکرد لوله را در فشاری برابر با فشار اسمی تضمین کند (جدول 1.1).

فشار بیش از حد مجاز p e,zul

فشار اسمی فقط برای دمای عملیاتی 20 درجه سانتی گراد با افزایش دما، ظرفیت بارگذاری لوله کاهش می یابد. در عین حال مجاز است فشار بیش از حد. مقدار p e,zul حداکثر فشار بیش از حدی که می تواند در سیستم خط لوله با افزایش دمای عملیاتی باشد را نشان می دهد (شکل 1.2).

مواد برای خطوط لوله

هنگام انتخاب موادی که برای ساخت خطوط لوله استفاده می شود، چنین شاخص هایی به عنوان ویژگی های رسانه ای که از طریق خط لوله منتقل می شود در نظر گرفته می شود. فشار عملیاتیدر این سیستم فرض شده است. همچنین لازم است احتمال اثر خورنده از سمت محیط پمپ شده بر روی مواد دیواره لوله را نیز در نظر گرفت.

تقریباً تمام سیستم های لوله کشی و کارخانه های شیمیایی از فولاد ساخته می شوند. برای استفاده عمومیدر غیاب بارهای مکانیکی بالا و عملکرد خورنده، از چدن خاکستری یا فولادهای ساختاری بدون آلیاژ برای ساخت خطوط لوله استفاده می شود.

برای فشارهای عملیاتی بالاتر و بدون بارهای خورنده، از لوله های فولادی یا فولادی ریخته گری استفاده می شود.

اگر اثر خورندگی محیط زیاد باشد یا الزامات بالایی بر خلوص محصول اعمال شود، خط لوله از فولاد ضد زنگ ساخته شده است.

اگر خط لوله باید مقاوم باشد آب دریا، سپس از آلیاژهای مس نیکل برای ساخت آن استفاده می شود. همچنین قابل اعمال است آلیاژهای آلومینیومو فلزاتی مانند تانتالیوم یا زیرکونیوم.

به طور فزاینده ای به عنوان مواد خط لوله گسترش یافته است انواع مختلفپلاستیک که به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، وزن کم و سهولت پردازش است. این ماده برای خطوط لوله فاضلاب مناسب است.

اتصالات خط لوله

لوله های ساخته شده از مواد پلاستیکی مناسب برای جوشکاری در محل نصب مونتاژ می شوند. چنین موادی عبارتند از فولاد، آلومینیوم، ترموپلاستیک، مس، و غیره. برای اتصال بخش های مستقیم لوله ها، از اتصالات مخصوص ساخته شده استفاده می شود، به عنوان مثال، زانویی، خم، دروازه ها و کاهش قطر (شکل 1.3). این اتصالات می تواند بخشی از هر خط لوله باشد.

اتصالات لوله

سوار شدن قطعات جدالوله و اتصالات از اتصالات خاصی استفاده می کنند. همچنین برای اتصال اتصالات و دستگاه های لازم به خط لوله استفاده می شود.

اتصالات انتخاب می شوند (شکل 1.4) بسته به موارد زیر:

1. مواد مورد استفاده برای ساخت لوله و اتصالات. معیار اصلی انتخاب، امکان جوشکاری است.
2. شرایط کار: فشار کم یا زیاد، و همچنین دمای پایین یا بالا.
3. الزامات تولید که برای سیستم خط لوله اعمال می شود.
4. وجود اتصالات جداشدنی یا دائمی در سیستم خط لوله.

برنج. 1.4 انواع اتصال لوله

انبساط خطی لوله ها و تجهیزات آن

شکل هندسی اجسام را می توان هم با نیروی وارد بر آنها و هم با تغییر دمای آنها تغییر داد. داده ها پدیده های فیزیکیمنجر به این واقعیت می شود که خط لوله ای که در حالت بدون بار و بدون تأثیر دما نصب می شود، در حین کار تحت فشار یا قرار گرفتن در معرض دما دچار انبساط یا انقباضات خطی می شود که بر عملکرد آن تأثیر منفی می گذارد.

در مواردی که جبران انبساط امکان پذیر نباشد، تغییر شکل سیستم خط لوله رخ می دهد. در این صورت ممکن است آسیبی به کاسه نمدهای فلنج و مکان هایی که لوله ها به یکدیگر متصل می شوند رخ دهد.

انبساط خطی حرارتی

هنگام تنظیم خطوط لوله، مهم است که تغییر احتمالی طول به دلیل افزایش دما یا به اصطلاح انبساط خطی حرارتی که ΔL نشان داده می شود، در نظر گرفته شود. ارزش داده شدهبستگی به طول لوله دارد که با L o و اختلاف دما Δϑ \u003d ϑ2-ϑ1 نشان داده می شود (شکل 1.5).

در فرمول بالا a ضریب انبساط خطی حرارتی است این مواد. این نشانگر برابر با انبساط خطی یک لوله به طول 1 متر با افزایش دما 1 درجه سانتیگراد است.

عناصر جبران انبساط لوله

لوله خم می شود

به لطف خم های ویژه ای که به خط لوله جوش داده می شود، می توان انبساط خطی طبیعی لوله ها را جبران کرد. برای این کار از خمیدگی های U شکل، Z شکل و گوشه و همچنین جبران کننده های لیر استفاده می شود (شکل 1.6).

برنج. 1.6 جبران خمیدگی لوله

آنها انبساط خطی لوله ها را به دلیل تغییر شکل خود درک می کنند. با این حال، این روش تنها با برخی محدودیت ها امکان پذیر است. در خطوط لوله با فشار بالااز زانوها در زوایای مختلف برای جبران انبساط استفاده می شود. با توجه به فشاری که در این گونه خم ها اعمال می شود، افزایش خوردگی امکان پذیر است.

اتصالات انبساط لوله موج دار

این دستگاه از یک فلز جدار نازک تشکیل شده است لوله راه راه، که به آن دم می گویند و در جهت خط لوله کشیده می شود (شکل 1.7).

این دستگاه ها در خط لوله نصب می شوند. پیش بار به عنوان یک اتصال انبساط ویژه استفاده می شود.

اگر در مورد اتصالات انبساط محوری صحبت کنیم، آنها فقط قادر به جبران آن انبساط های خطی هستند که در امتداد محور لوله رخ می دهد. یک حلقه راهنمای داخلی برای جلوگیری از حرکت جانبی و آلودگی داخلی استفاده می شود. به منظور محافظت از خط لوله از آسیب خارجی، به عنوان یک قاعده، از یک پوشش مخصوص استفاده می شود. درزهای انبساط که حاوی حلقه راهنمای داخلی نیستند، حرکت جانبی و همچنین ارتعاشات ناشی از پمپ ها را جذب می کنند.

عایق لوله

در صورتی که یک محیط با دمای بالا از طریق خط لوله حرکت کند، برای جلوگیری از اتلاف گرما، لازم است آن را عایق بندی کنید. در مورد محیطی با دمای پایین که از طریق خط لوله حرکت می کند، از عایق برای جلوگیری از گرم شدن آن توسط محیط خارجی استفاده می شود. عایق کاری در چنین مواردی با استفاده از مواد عایق مخصوصی که در اطراف لوله ها قرار می گیرد انجام می شود.

به عنوان چنین مواد، به عنوان یک قاعده، استفاده می شود:

1. در دمای پایینتا 100 درجه سانتی گراد از فوم های سفت مانند پلی استایرن یا پلی اورتان استفاده می شود.
2. در دمای متوسط ​​حدود 600 درجه سانتیگراد، از روکش های شکل یا الیاف معدنی مانند پشم سنگ یا نمد شیشه ای استفاده می شود.
3. در دمای بالادر منطقه 1200 درجه سانتیگراد - فیبر سرامیکی، به عنوان مثال، آلومینا.

لوله هایی با قطر اسمی کمتر از DN 80 و ضخامت لایه عایق کمتر از 50 میلی متر معمولاً با اتصالات عایق عایق بندی می شوند. برای این کار دو پوسته در اطراف لوله قرار داده شده و محکم می شود نوار فلزی، و پس از آن با یک پوشش حلبی بسته می شوند (شکل 1.8).

خطوط لوله ای که قطر اسمی آنها بیشتر از DN 80 است باید دارای عایق حرارتی با قاب پایینی باشند (شکل 1.9). این قاب از حلقه های گیره، جداکننده و روکش فلزی ساخته شده از فولاد ملایم گالوانیزه یا ورق فولادی ضد زنگ تشکیل شده است. بین خط لوله و پوشش فلزی، فضا با مواد عایق پر شده است.

ضخامت عایق با تعیین هزینه های ساخت آن و همچنین تلفات ناشی از اتلاف حرارت محاسبه می شود و از 50 تا 250 میلی متر متغیر است.

عایق حرارتی باید در تمام طول سیستم لوله کشی از جمله نواحی خم ها و خم ها اعمال شود. بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که هیچ مکان محافظت نشده ای وجود ندارد که باعث از دست دادن گرما شود. اتصالات و اتصالات فلنج باید به عناصر عایق شکل مجهز شوند (شکل 1.10). این فراهم می کند دسترسی بدون مانعبه نقطه اتصال بدون نیاز به حذف مواد عایق از کل سیستم خط لوله در صورت وقوع نشتی.

در صورتی که عایق بندی سیستم خط لوله به درستی انتخاب شود، بسیاری از مشکلات حل می شود، مانند:

1. جلوگیری از افت شدید دما در محیط جاری و در نتیجه صرفه جویی در انرژی.
2. جلوگیری از افت دما در سیستم های خط لوله گاز زیر نقطه شبنم. بنابراین، می توان تشکیل میعانات را حذف کرد، که می تواند منجر به آسیب خوردگی قابل توجهی شود.
3. جلوگیری از انتشار میعانات در خطوط لوله بخار.