उद्यमों में, साथ ही साथ अपार्टमेंट और घरों में, यह सामान्य रूप से खर्च किया जाता है भारी संख्या मेपानी। संख्या बहुत बड़ी है, लेकिन क्या वे एक निश्चित खर्च के तथ्य से ज्यादा कुछ कह सकते हैं? हा वो कर सकते है। अर्थात्, जल प्रवाह दर पाइप व्यास की गणना करने में मदद कर सकती है। ये प्रतीत होता है कि असंबंधित पैरामीटर हैं, लेकिन वास्तव में संबंध स्पष्ट है।

आखिरकार, जल आपूर्ति प्रणाली का प्रवाह कई कारकों पर निर्भर करता है। इस सूची में एक महत्वपूर्ण स्थान सिर्फ पाइप का व्यास है, साथ ही सिस्टम में दबाव भी है। आइए इस मुद्दे पर गहराई से विचार करें।

पाइप के माध्यम से पानी की पारगम्यता को प्रभावित करने वाले कारक

एक छेद वाले वृत्ताकार पाइप के माध्यम से पानी की प्रवाह दर इस छेद के आकार पर निर्भर करती है। इस प्रकार, यह जितना बड़ा होगा, एक निश्चित अवधि में उतना ही अधिक पानी पाइप से गुजरेगा। हालांकि, दबाव के बारे में मत भूलना। आखिरकार, आप एक उदाहरण दे सकते हैं। एक मीटर स्तंभ कई दसियों मीटर की ऊंचाई वाले स्तंभ की तुलना में प्रति यूनिट समय में एक सेंटीमीटर छेद के माध्यम से पानी को धक्का देगा। यह स्प्षट है। इसलिए, पानी की खपत उत्पाद के अधिकतम आंतरिक भाग के साथ-साथ अधिकतम दबाव में अधिकतम तक पहुंच जाएगी।

व्यास गणना

यदि आपको जल आपूर्ति प्रणाली के आउटलेट पर पानी की एक निश्चित प्रवाह दर प्राप्त करने की आवश्यकता है, तो आप पाइप के व्यास की गणना किए बिना नहीं कर सकते। आखिरकार, यह संकेतक, दूसरों के साथ, थ्रूपुट संकेतक पर प्रभाव डालता है।

बेशक, वेब पर और विशेष साहित्य में विशेष टेबल हैं, जो आपको कुछ मापदंडों पर ध्यान केंद्रित करते हुए गणनाओं को बायपास करने की अनुमति देती हैं। हालांकि, किसी को ऐसे डेटा से उच्च सटीकता की उम्मीद नहीं करनी चाहिए, त्रुटि अभी भी मौजूद होगी, भले ही सभी कारकों को ध्यान में रखा जाए। इसलिए, सटीक परिणाम प्राप्त करने का सबसे अच्छा तरीका स्वयं की गणना करना है।

ऐसा करने के लिए, आपको निम्नलिखित डेटा की आवश्यकता है:

• पानी की खपत की खपत।
• शुरुआती बिंदु से खपत के बिंदु तक सिर का नुकसान।

पानी की खपत की गणना करना आवश्यक नहीं है - एक डिजिटल मानक है। आप मिक्सर पर डेटा ले सकते हैं, जो कहता है कि प्रति सेकंड लगभग 0.25 लीटर की खपत होती है। इस आंकड़े का उपयोग गणना के लिए किया जा सकता है।

सटीक डेटा प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर क्षेत्र में सिर का नुकसान है। जैसा कि आप जानते हैं, मानक जल आपूर्ति राइजर में सिर का दबाव 1 से 0.6 वायुमंडल की सीमा में होता है। औसत संकेतक 1.5-3 एटीएम है। पैरामीटर घर में फर्श की संख्या पर निर्भर करता है। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि घर जितना ऊंचा होगा, सिस्टम में दबाव उतना ही ज्यादा होगा। मैं बहुत ही ऊँचे घर(16 से अधिक मंजिलें) कभी-कभी दबाव को सामान्य करने के लिए सिस्टम को फर्श में विभाजित किया जाता है।

सिर के नुकसान के संबंध में, इस आंकड़े की गणना शुरुआती बिंदु पर और खपत के बिंदु से पहले दबाव गेज का उपयोग करके की जा सकती है।

यदि, फिर भी, आत्म-गणना के लिए ज्ञान और धैर्य पर्याप्त नहीं है, तो आप सारणीबद्ध डेटा का उपयोग कर सकते हैं। और यद्यपि उनमें कुछ त्रुटियां हैं, डेटा कुछ शर्तों के लिए पर्याप्त सटीक होगा। और फिर, जल प्रवाह दर के अनुसार, पाइप का व्यास प्राप्त करना बहुत सरल और त्वरित होगा। इसका मतलब है कि पानी की आपूर्ति प्रणाली की गणना सही ढंग से की जाएगी, जिससे आपको इतनी मात्रा में तरल प्राप्त करने की अनुमति मिलेगी जो आपकी आवश्यकताओं को पूरा करेगी।

शेवलेव की तालिका सैद्धांतिक हाइड्रोलिक्स एसएनआईपी 2.04.02-84 . की गणना के लिए विधि

प्रारंभिक आंकड़े

पाइपिंग सामग्री:आंतरिक सुरक्षात्मक कोटिंग के बिना या बिटुमेन के साथ नया स्टील सुरक्षात्मक आवरणएक आंतरिक सुरक्षात्मक कोटिंग के बिना या बिटुमिनस सुरक्षात्मक कोटिंग के साथ नया कच्चा लोहा गैर-नया स्टील और एक आंतरिक सुरक्षात्मक कोटिंग के बिना कच्चा लोहा या बिटुमिनस सुरक्षात्मक कोटिंग के साथ प्लास्टिक या पॉलिमर-सीमेंट कोटिंग, सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा लागू स्टील और कच्चा लोहा, एक आंतरिक सीमेंट-रेत कोटिंग के साथ, स्टील और कच्चा लोहा, एक आंतरिक सीमेंट-रेत कोटिंग के साथ, सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा लागू किया गया। बहुलक सामग्री(प्लास्टिक का ग्लास

अनुमानित खपत

एल / एस एम 3 / घंटा

बाहर व्यास मिमी

दीवार की मोटाई मिमी

पाइपलाइन की लंबाई एम

औसत पानी का तापमान डिग्री सेल्सियस

इक्विव। खुरदरापन int। पाइप सतह:भारी जंग लगा हुआ या बड़ी जमाओं के साथ स्टील या कच्चा लोहा पुराना जंग लगा स्टील जस्ता चढ़ाया हुआ। कई वर्षों के बाद स्टील कई वर्षों के बाद कास्ट आयरन नया स्टील गैल्वेनाइज्ड नया स्टील वेल्डेड नया स्टील निर्बाध नया पीतल, सीसा, तांबा ग्लास से खींचा गया

स्थानीय प्रतिरोधों का योग

भुगतान

दबाव हानि बनाम पाइप व्यास

Html5 आपके ब्राउज़र में काम नहीं कर रहा है
पानी की आपूर्ति या हीटिंग सिस्टम की गणना करते समय, आपको पाइपलाइन के व्यास का चयन करने के कार्य का सामना करना पड़ता है। ऐसी समस्या को हल करने के लिए, आपको अपने सिस्टम की हाइड्रोलिक गणना करने की आवश्यकता है, और इससे भी अधिक के लिए सरल उपाय- आप उपयोग कर सकते हैं हाइड्रोलिक गणनाऑनलाइन, जो अब हम करेंगे।
परिचालन प्रक्रिया:
1. उपयुक्त गणना पद्धति का चयन करें (शेवलेव टेबल, सैद्धांतिक हाइड्रोलिक्स या एसएनआईपी 2.04.02-84 के अनुसार गणना)
2. पाइपिंग सामग्री का चयन करें
3. पाइपलाइन में परिकलित जल प्रवाह दर निर्धारित करें
4. सेट बाहर व्यासऔर पाइपलाइन की दीवार की मोटाई
5. पाइपिंग की लंबाई निर्धारित करें
6. सेट औसत तापमानपानी
गणना का परिणाम एक ग्राफ और नीचे दिए गए हाइड्रोलिक गणना के मूल्य होंगे।
ग्राफ में दो मान होते हैं (1 - पानी के दबाव में कमी, 2 - पानी का वेग)। इष्टतम मूल्यपाइप के व्यास को ग्राफ के नीचे हरे रंग में लिखा जाएगा।

वे। आपको व्यास सेट करना होगा ताकि ग्राफ़ पर बिंदु पाइपलाइन व्यास के लिए आपके हरे रंग के मूल्यों से ठीक ऊपर हो, क्योंकि केवल ऐसे मूल्यों के साथ पानी की गति और सिर का नुकसान इष्टतम होगा।

पाइपलाइन में दबाव का नुकसान पाइपलाइन के किसी दिए गए खंड में दबाव के नुकसान को इंगित करता है। नुकसान जितना अधिक होगा, पानी को सही जगह पहुंचाने के लिए उतना ही अधिक काम करना होगा।
हाइड्रोलिक प्रतिरोध की विशेषता से पता चलता है कि दबाव के नुकसान के आधार पर पाइप व्यास को कितनी प्रभावी ढंग से चुना जाता है।
सन्दर्भ के लिए:
- यदि आपको विभिन्न क्रॉस-सेक्शन की पाइपलाइन में तरल / वायु / गैस की गति जानने की आवश्यकता है - उपयोग

इस खंड में, हम पाइप के माध्यम से तरल या गैस की गति के लिए ऊर्जा के संरक्षण के नियम को लागू करेंगे। पाइप के माध्यम से तरल की आवाजाही अक्सर प्रौद्योगिकी और रोजमर्रा की जिंदगी में पाई जाती है। शहर में पानी के पाइप के माध्यम से घरों में, इसके उपभोग के स्थानों तक पानी की आपूर्ति की जाती है। मशीनों में, स्नेहन के लिए तेल की आपूर्ति पाइपों, इंजनों के लिए ईंधन आदि के माध्यम से की जाती है। पाइपों के माध्यम से तरल पदार्थ की आवाजाही अक्सर प्रकृति में पाई जाती है। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि जानवरों और मनुष्यों का रक्त परिसंचरण ट्यूबों - रक्त वाहिकाओं के माध्यम से रक्त का प्रवाह है। कुछ हद तक नदियों में पानी का प्रवाह भी पाइप के माध्यम से एक प्रकार का द्रव प्रवाह है। नदी तल बहते पानी के लिए एक प्रकार का पाइप है।

जैसा कि आप जानते हैं, पास्कल के नियम के अनुसार, एक बर्तन में एक स्थिर तरल, बाहरी दबाव को सभी दिशाओं में और बिना किसी बदलाव के आयतन के सभी बिंदुओं पर स्थानांतरित करता है। हालांकि, जब द्रव एक पाइप के माध्यम से घर्षण के बिना बहता है, जिसका क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र अलग-अलग वर्गों में भिन्न होता है, तो पाइप के साथ दबाव समान नहीं होता है। आइए जानें कि गतिमान द्रव में दबाव पाइप के अनुप्रस्थ काट वाले क्षेत्र पर क्यों निर्भर करता है। लेकिन पहले, आइए एक से परिचित हों महत्वपूर्ण विशेषताकोई द्रव प्रवाह।

मान लीजिए कि तरल एक क्षैतिज रूप से स्थित पाइप से बहता है, जिसका क्रॉस-सेक्शन अलग-अलग जगहों पर अलग-अलग होता है, उदाहरण के लिए, एक पाइप के माध्यम से, जिसका एक हिस्सा चित्र 207 में दिखाया गया है।

यदि हम मानसिक रूप से पाइप के साथ कई खंड खींचते हैं, जिनके क्षेत्र क्रमशः समान हैं और उनमें से प्रत्येक के माध्यम से एक निश्चित अवधि के लिए बहने वाले तरल की मात्रा को मापते हैं, तो हम पाएंगे कि प्रत्येक खंड के माध्यम से समान मात्रा में तरल प्रवाहित हुआ है . इसका मतलब यह है कि समय के दौरान पहले खंड से गुजरने वाला सभी तरल एक ही समय में तीसरे खंड से गुजरता है, हालांकि यह पहले खंड की तुलना में बहुत छोटा है। यदि यह मामला नहीं था और, उदाहरण के लिए, एक क्षेत्र के साथ क्रॉस-सेक्शन के माध्यम से समय के साथ क्रॉस-सेक्शन के माध्यम से कम तरल पारित किया गया था, तो तरल की अधिकता को कहीं जमा करना होगा। लेकिन तरल पूरे पाइप को भर देता है, और इसके लिए कहीं भी जमा नहीं होता है।

एक व्यापक खंड के माध्यम से बहने वाले तरल के पास एक ही समय में एक संकीर्ण खंड के माध्यम से "निचोड़ने" का समय कैसे हो सकता है? जाहिर है, इसके लिए, पाइप के संकीर्ण हिस्सों से गुजरते समय, गति की गति अधिक होनी चाहिए, और जितनी बार क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र छोटा होता है।

दरअसल, एक गतिशील तरल स्तंभ के एक निश्चित खंड पर विचार करें, जो समय के प्रारंभिक क्षण में पाइप अनुभागों में से एक के साथ मेल खाता है (चित्र। 208)। समय के साथ, यह क्षेत्र एक दूरी तक चला जाएगा जो द्रव प्रवाह के वेग के बराबर है। पाइप खंड के माध्यम से बहने वाले तरल का आयतन V लंबाई से इस खंड के क्षेत्रफल के गुणनफल के बराबर होता है

समय की एक इकाई में द्रव का आयतन प्रवाहित होता है -

पाइप सेक्शन के माध्यम से प्रति यूनिट समय में बहने वाले द्रव की मात्रा पाइप क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र और प्रवाह वेग के उत्पाद के बराबर होती है।

जैसा कि हमने अभी देखा, यह आयतन पाइप के विभिन्न वर्गों में समान होना चाहिए। इसलिए, पाइप का क्रॉस-सेक्शन जितना छोटा होगा, गति की गति उतनी ही अधिक होगी।

कुछ समय में कितना द्रव पाइप के एक भाग से होकर गुजरता है, उतनी ही मात्रा उसमें से गुजरनी चाहिए

उसी समय किसी अन्य अनुभाग के माध्यम से।

साथ ही, हम मानते हैं कि किसी दिए गए द्रव के द्रव्यमान का आयतन हमेशा समान होता है, कि वह अपने आयतन को संकुचित और कम नहीं कर सकता (एक तरल को असंपीड़नीय कहा जाता है)। उदाहरण के लिए, यह सर्वविदित है कि नदी के संकरे स्थानों में जल प्रवाह की गति चौड़ी जगहों की तुलना में अधिक होती है। यदि हम वर्गों में द्रव प्रवाह की गति को क्षेत्रों द्वारा निरूपित करते हैं तो हम लिख सकते हैं:

इससे यह देखा जा सकता है कि जब तरल पाइप के सेक्शन से गुजरता है बड़ा क्षेत्रएक छोटे अनुभागीय क्षेत्र के साथ एक खंड में, प्रवाह वेग बढ़ता है, अर्थात, द्रव त्वरण के साथ चलता है। और यह, न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार, इसका अर्थ है कि एक बल द्रव पर कार्य करता है। यह शक्ति क्या है?

यह बल केवल पाइप के चौड़े और संकीर्ण वर्गों में दबाव बलों के बीच का अंतर हो सकता है। इस प्रकार, एक विस्तृत खंड में, द्रव का दबाव पाइप के एक संकीर्ण खंड की तुलना में अधिक होना चाहिए।

वही ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अनुसरण करता है। दरअसल, यदि पाइप के संकरे स्थानों में तरल का वेग बढ़ जाता है, तो उसकी गतिज ऊर्जा भी बढ़ जाती है। और चूंकि हमने यह मान लिया था कि द्रव बिना घर्षण के बहता है, तो गतिज ऊर्जा में इस वृद्धि की भरपाई संभावित ऊर्जा में कमी से की जानी चाहिए, क्योंकि कुल ऊर्जा स्थिर रहनी चाहिए। हम यहां किस प्रकार की संभावित ऊर्जा की बात कर रहे हैं? यदि पाइप क्षैतिज है, तो पाइप के सभी हिस्सों में पृथ्वी के साथ बातचीत की संभावित ऊर्जा समान है और बदल नहीं सकती है। इसका अर्थ है कि केवल स्थितिज ऊर्जा शेष है लोचदार बातचीत... दबाव बल जो द्रव को पाइप के माध्यम से बहने का कारण बनता है वह द्रव का लोचदार संपीड़न बल होता है। जब हम कहते हैं कि एक तरल असंपीड़नीय है, तो हमारा मतलब केवल इतना है कि इसकी मात्रा को ध्यान से बदलने के लिए इसे पर्याप्त रूप से संकुचित नहीं किया जा सकता है, लेकिन बहुत छोटा संपीड़न, जो लोचदार बलों की उपस्थिति का कारण बनता है, अनिवार्य रूप से होता है। ये बल द्रव दबाव बनाते हैं। यह तरल का यह संपीड़न है जो पाइप के संकीर्ण हिस्सों में कम हो जाता है, गति में वृद्धि की भरपाई करता है। इसलिए पाइपों के संकरे स्थानों में द्रव का दबाव चौड़े वाले की तुलना में कम होना चाहिए।

यह सेंट पीटर्सबर्ग के शिक्षाविद डैनियल बर्नौली द्वारा खोजा गया कानून है:

बहते हुए द्रव का दाब प्रवाह के उन भागों में अधिक होता है जिनमें उसकी गति की गति कम होती है, और,

इसके विपरीत, जिन वर्गों में वेग अधिक होता है, उनमें दबाव कम होता है।

यह अजीब लग सकता है, लेकिन जब तरल "निचोड़ता है" संकीर्ण क्षेत्रपाइप, तो इसका संपीड़न बढ़ता नहीं है, लेकिन घटता है। और अनुभव इसकी पुष्टि करता है।

यदि जिस पाइप से तरल प्रवाहित होता है वह खुले पाइपों से सुसज्जित है - मैनोमीटर (अंजीर। 209) - इसमें मिलाप किया जाता है, तो पाइप के साथ दबाव वितरण का निरीक्षण करना संभव होगा। पाइप के संकीर्ण स्थानों में, मैनोमेट्रिक पाइप में तरल स्तंभ की ऊंचाई चौड़े वाले की तुलना में कम होती है। यानी इन जगहों पर दबाव कम है। पाइप का क्रॉस-सेक्शन जितना छोटा होगा, उसमें प्रवाह वेग उतना ही अधिक होगा और दबाव कम होगा। जाहिर है, एक ऐसा खंड चुनना संभव है जिसमें दबाव बाहरी वायुमंडलीय दबाव के बराबर हो (मैनोमीटर में तरल स्तर की ऊंचाई तब शून्य के बराबर होगी)। और अगर हम इससे भी छोटा क्रॉस सेक्शन लें, तो उसमें तरल का दबाव वायुमंडलीय से कम होगा।

इस द्रव प्रवाह का उपयोग हवा को खाली करने के लिए किया जा सकता है। तथाकथित वॉटर जेट पंप इसी सिद्धांत पर काम करता है। चित्र 210 ऐसे पंप का आरेख दिखाता है। अंत में एक संकीर्ण उद्घाटन के साथ ट्यूब ए के माध्यम से पानी की एक धारा गुजरती है। पाइप खोलने पर पानी का दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम होता है। इसीलिए

खाली आयतन से गैस पाइप बी के माध्यम से पाइप ए के अंत तक खींची जाती है और पानी के साथ हटा दी जाती है।

पाइप के माध्यम से तरल की गति के बारे में जो कुछ भी कहा गया है वह गैस की गति पर भी लागू होता है। यदि गैस प्रवाह दर बहुत अधिक नहीं है और गैस का आयतन बदलने के लिए पर्याप्त संपीड़ित नहीं है, और यदि, इसके अलावा, घर्षण की उपेक्षा की जाती है, तो बर्नौली का नियम गैस प्रवाह के लिए भी सही है। पाइपों के संकरे हिस्सों में, जहां गैस तेजी से चलती है, इसका दबाव चौड़े हिस्सों की तुलना में कम होता है, और वायुमंडलीय से कम हो सकता है। कुछ मामलों में, इसके लिए पाइप की भी आवश्यकता नहीं होती है।

एक साधारण प्रयोग किया जा सकता है। यदि आप कागज़ की एक शीट को उसकी सतह पर उड़ाते हैं, जैसा कि चित्र 211 में दिखाया गया है, तो आप देख सकते हैं कि कागज ऊपर उठने लगेगा। यह कागज पर हवा की धारा में दबाव में कमी के कारण है।

यही घटना तब होती है जब एक हवाई जहाज उड़ रहा होता है। हवा का काउंटर फ्लो एक उड़ने वाले विमान के पंख की उत्तल ऊपरी सतह पर चलता है, और इसके कारण दबाव में कमी आती है। पंख के ऊपर का दबाव पंख के नीचे के दबाव से कम होता है। यही कारण है कि विंग लिफ्ट उत्पन्न होती है।

व्यायाम # 62

1. पाइप के माध्यम से तेल प्रवाह की अनुमेय गति 2 मीटर / सेकंड है। 1 मीटर व्यास वाले पाइप से 1 घंटे में कितना तेल गुजरता है?

2. से बहने वाले पानी की मात्रा को मापें पानी का नलएक निश्चित समय के लिए नल के सामने पाइप के व्यास को मापकर पानी के प्रवाह की गति निर्धारित करें।

3. उस पाइप लाइन का व्यास क्या होना चाहिए जिससे प्रति घंटा पानी बहना चाहिए? जल प्रवाह की अनुमेय गति 2.5 मीटर / सेकंड।

पाइप के माध्यम से द्रव की आवाजाही।
इसकी प्रवाह दर पर द्रव के दबाव की निर्भरता

स्थिर द्रव प्रवाह। सातत्य समीकरण

आइए उस मामले पर विचार करें जब एक अलग-अलग क्रॉस-सेक्शन के साथ एक क्षैतिज बेलनाकार पाइप के माध्यम से एक अदृश्य द्रव बहता है।

द्रव प्रवाह कहलाता है स्थावरयदि द्रव द्वारा घेरे गए स्थान के प्रत्येक बिंदु पर, समय के साथ इसका वेग नहीं बदलता है। एक स्थिर प्रवाह में, समान अवधि के लिए पाइप के किसी भी क्रॉस-सेक्शन के माध्यम से समान मात्रा में तरल स्थानांतरित किया जाता है।

तरल पदार्थ व्यावहारिक रूप से अपरिमेयअर्थात्, हम यह मान सकते हैं कि किसी दिए गए द्रव के द्रव्यमान का आयतन हमेशा एक स्थिर होता है। इसलिए, द्रव का समान आयतन से होकर गुजरता है विभिन्न खंडपाइप का मतलब है कि द्रव की प्रवाह दर पाइप के खंड पर निर्भर करती है।

मान लें कि स्थिर द्रव का वेग पाइप सेक्शन S1 और S2 से प्रवाहित होता है जो क्रमशः v1 और v2 के बराबर होता है। समय अंतराल t के दौरान खंड S1 से बहने वाले तरल का आयतन V1 = S1v1t के बराबर होता है, और उसी समय के दौरान खंड S2 से बहने वाले तरल का आयतन V2 = S2v2t के बराबर होता है। यह समानता V1 = V2 से निम्नानुसार है कि

संबंध (1) कहा जाता है सातत्य समीकरण... इससे यह पता चलता है कि

अत, तरल के एक स्थिर प्रवाह के लिए, पाइप के विभिन्न क्रॉस-सेक्शन के माध्यम से इसके कणों के वेग इन क्रॉस-सेक्शन के क्षेत्रों के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं।

गतिमान द्रव में दबाव। बर्नौली का नियम

एक बड़े क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र वाले पाइप सेक्शन से छोटे क्रॉस-सेक्शनल एरिया वाले पाइप सेक्शन में जाने पर तरल की प्रवाह दर में वृद्धि का मतलब है कि द्रव त्वरण के साथ आगे बढ़ रहा है।

न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार त्वरण का कारण बल है। इस शक्ति के साथ यह मामलापाइप के चौड़े और संकरे हिस्सों में बहने वाले तरल पदार्थ पर काम करने वाले दबाव बलों के बीच का अंतर है। इसलिए, पाइप के चौड़े हिस्से में द्रव का दबाव संकीर्ण की तुलना में अधिक होना चाहिए। इसे सीधे अनुभव में देखा जा सकता है। अंजीर में। यह दिखाया गया है कि विभिन्न क्रॉस-सेक्शन S1 और S2 के वर्गों में, मैनोमेट्रिक ट्यूबों को उस पाइप में डाला जाता है जिसके माध्यम से तरल बहता है।

जैसा कि प्रेक्षणों से पता चलता है, पाइप के सेक्शन S1 में मैनोमेट्रिक ट्यूब में तरल स्तर सेक्शन S2 की तुलना में अधिक है। नतीजतन, बड़े क्षेत्र S1 वाले खंड के माध्यम से बहने वाले तरल में दबाव छोटे क्षेत्र S2 वाले खंड के माध्यम से बहने वाले तरल में दबाव से अधिक होता है। अत, तरल के स्थिर प्रवाह के साथ, उन जगहों पर जहां प्रवाह वेग कम होता है, तरल में दबाव अधिक होता है, और इसके विपरीत, जहां प्रवाह वेग अधिक होता है, तरल में दबाव कम होता है।बर्नौली सबसे पहले इस निष्कर्ष पर पहुंचे, इसलिए इस कानून को कहा जाता है बर्नौली कानून.

समस्या निवारण का निराकरण:

उद्देश्य १.पानी एक क्षैतिज रूप से स्थित परिवर्तनशील खंड पाइप में बहता है। पाइप के चौड़े भाग में प्रवाह वेग 20 सेमी/सेकण्ड है। पाइप के संकरे भाग में जल प्रवाह की गति ज्ञात कीजिए, जिसका व्यास चौड़े भाग के व्यास से 1.5 गुना कम है।

उद्देश्य २.क्षैतिज रूप से स्थित पाइप में 20 सेमी 2 के क्रॉस सेक्शन के साथ, एक तरल बहता है। एक जगह पर, पाइप में 12 सेमी2 के क्रॉस सेक्शन के साथ एक संकुचन होता है। पाइप के चौड़े और संकरे हिस्सों में स्थापित मैनोमेट्रिक ट्यूबों में तरल स्तर में अंतर 8 सेमी है। 1 एस में तरल की वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर निर्धारित करें।

उद्देश्य 3.क्षैतिज रूप से रखे गए सिरिंज के पिस्टन पर 15 N का बल लगाया जाता है। यदि पिस्टन का क्षेत्रफल 12 सेमी2 है तो सिरिंज की नोक से पानी के प्रवाह की दर निर्धारित करें।

रासायनिक संयंत्रों के विभिन्न उपकरणों को जोड़ने वाले पाइप। उनकी मदद से, पदार्थों को अलग-अलग उपकरणों के बीच स्थानांतरित किया जाता है। आमतौर पर, कई अलग-अलग पाइप एकल पाइपिंग सिस्टम बनाने के लिए कनेक्शन का उपयोग करते हैं।

एक पाइपलाइन परिवहन के लिए उपयोग किए जाने वाले तत्वों को जोड़कर एक साथ जुड़े पाइपों की एक प्रणाली है रासायनिक पदार्थऔर अन्य सामग्री। रासायनिक संयंत्रों में, बंद पाइपलाइनों का उपयोग आमतौर पर पदार्थों को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। जब इंस्टालेशन के बंद और इंसुलेटेड भागों की बात आती है, तो वे पाइपलाइन सिस्टम या नेटवर्क पर भी लागू होते हैं।

एक बंद पाइपलाइन प्रणाली में शामिल हो सकते हैं:

1. पाइप।
2. पाइप फिटिंग।
3. दो विभाजित पाइपलाइन वर्गों को जोड़ने वाली सीलिंग सील।

उपरोक्त सभी तत्व अलग-अलग निर्मित होते हैं, जिसके बाद वे एक एकल पाइपलाइन प्रणाली में जुड़ जाते हैं। इसके अलावा, पाइपलाइनों को विभिन्न सामग्रियों से बने हीटिंग और आवश्यक इन्सुलेशन से सुसज्जित किया जा सकता है।

उत्पादन के लिए पाइप और सामग्री के आकार का चयन तकनीकी और के आधार पर किया जाता है डिजाइन की आवश्यकताएंमामला-दर-मामला आधार पर प्रस्तुत किया गया। लेकिन पाइप के आकार के मानकीकरण के लिए उनका वर्गीकरण और एकीकरण किया गया। मुख्य मानदंड अनुमेय दबाव था जिस पर पाइप संचालित किया जा सकता है।

नाममात्र आकार डीएन

नाममात्र व्यास डीएन (नाममात्र व्यास) एक पैरामीटर है जिसका उपयोग पाइपलाइन सिस्टम में एक विशेषता विशेषता के रूप में किया जाता है, जिसकी सहायता से पाइप, वाल्व, फिटिंग और अन्य जैसे पाइपलाइन भागों की फिटिंग होती है।

नाममात्र व्यास एक आयाम रहित मात्रा है, हालांकि, यह संख्यात्मक रूप से लगभग पाइप के आंतरिक व्यास के बराबर है। नाममात्र आकार पदनाम का उदाहरण: डीएन 125।

इसके अलावा, सशर्त मार्ग को चित्र में इंगित नहीं किया गया है और यह वास्तविक पाइप व्यास को प्रतिस्थापित नहीं करता है। यह मोटे तौर पर पाइपलाइन के कुछ हिस्सों में स्पष्ट व्यास से मेल खाता है (अंजीर। 1.1)। यदि हम सशर्त संक्रमणों के संख्यात्मक मूल्यों के बारे में बात करते हैं, तो उन्हें इस तरह से चुना जाता है कि एक सशर्त मार्ग से दूसरे में संक्रमण के दौरान पाइपलाइन की थ्रूपुट सीमा में 60 से 100% तक बढ़ जाती है।

सामान्य नाममात्र व्यास:

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.

इन नाममात्र मार्गों के आयाम निर्धारित किए गए हैं ताकि एक दूसरे के भागों के फिट होने में कोई समस्या न हो। पाइपलाइन के आंतरिक व्यास के मूल्य के आधार पर नाममात्र व्यास का निर्धारण, नाममात्र आकार का चयन किया जाता है जो पाइप के स्पष्ट व्यास के सबसे करीब है।

नाममात्र का दबाव PN

नाममात्र दबाव पीएन 20 डिग्री सेल्सियस पर पंप किए गए माध्यम के अधिकतम दबाव के अनुरूप एक मान है, जिस पर निर्दिष्ट आयामों के साथ पाइपलाइन का दीर्घकालिक संचालन संभव है।

नाममात्र का दबाव आयामहीन है।

नाममात्र व्यास की तरह, परिचालन अनुभव (तालिका 1.1) से प्राप्त परिचालन अनुभव के आधार पर नाममात्र दबाव को कैलिब्रेट किया गया है।

किसी विशिष्ट पाइपलाइन के लिए नाममात्र का दबाव उसमें बनाए गए वास्तविक दबाव के आधार पर, निकटतम उच्च मूल्य का चयन करके चुना जाता है। इस मामले में, इस पाइपलाइन में फिटिंग और वाल्व भी समान दबाव चरण के अनुरूप होने चाहिए। पाइप की दीवार की मोटाई की गणना नाममात्र दबाव के आधार पर की जाती है और इसे नाममात्र (तालिका 1.1) के बराबर दबाव मूल्य पर पाइप की संचालन क्षमता सुनिश्चित करनी चाहिए।

अनुमेय अधिक दबाव पी ई, ज़ुल्

दबाव रेटिंग का उपयोग केवल के लिए किया जाता है वर्किंग टेम्परेचर 20 डिग्री सेल्सियस जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, पाइप की भार क्षमता कम होती जाती है। इसके साथ ही अनुमेय उच्च्दाबाव... पी ई, ज़ूल का मान अधिकतम ओवरपेचर दिखाता है जो ऑपरेटिंग तापमान में वृद्धि के साथ पाइपलाइन सिस्टम में हो सकता है (चित्र 1.2)।

पाइपलाइनों के लिए सामग्री

पाइपलाइनों के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों का चयन करते समय, संकेतक जैसे कि माध्यम की विशेषताओं को पाइपलाइन के माध्यम से ले जाया जाएगा और आपरेटिंग दबावइस प्रणाली में माना जाता है। यह पाइप की दीवारों की सामग्री पर पंप किए गए माध्यम से संक्षारक प्रभावों की संभावना पर भी विचार करने योग्य है।

लगभग सभी पाइपिंग सिस्टम और रासायनिक संयंत्र स्टील से निर्मित होते हैं। के लिये सामान्य उपयोगउच्च यांत्रिक भार और संक्षारक क्रिया के अभाव में, ग्रे कास्ट आयरन या अनलॉयड स्ट्रक्चरल स्टील्स का उपयोग पाइपलाइन उत्पादन के लिए किया जाता है।

उच्च काम के दबाव और संक्षारक भार के लिए, एक टेम्पर्ड स्टील या कास्ट स्टील पाइपलाइन का उपयोग किया जाता है।

यदि माध्यम का संक्षारक प्रभाव उच्च है या उत्पाद की शुद्धता पर उच्च आवश्यकताओं को लगाया जाता है, तो पाइपलाइन स्टेनलेस स्टील से बनी होती है।

यदि पाइपलाइन प्रभाव के लिए प्रतिरोधी होनी चाहिए समुद्र का पानी, तो इसके निर्माण के लिए कॉपर-निकल मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। भी लागू किया जा सकता है एल्यूमीनियम मिश्र धातुऔर धातुएं जैसे टैंटलम या ज़िरकोनियम।

पाइपलाइन सामग्री के रूप में अधिक से अधिक व्यापक हैं विभिन्न प्रकारप्लास्टिक, जो जंग के लिए उनके उच्च प्रतिरोध, कम वजन और प्रसंस्करण में आसानी के कारण है। यह सामग्री अपशिष्ट जल पाइपलाइनों के लिए उपयुक्त है।

पाइपलाइन के आकार के हिस्से

वेल्डेबल प्लास्टिक सामग्री से बने पाइपिंग को साइट पर इकट्ठा किया जाता है। इन सामग्रियों में स्टील, एल्यूमीनियम, थर्मोप्लास्टिक्स, तांबा आदि शामिल हैं। सीधे पाइप अनुभागों को जोड़ने के लिए, विशेष रूप से निर्मित फिटिंग का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, कोहनी, मोड़, द्वार और व्यास में कमी (चित्र। 1.3)। ये फिटिंग किसी भी पाइपलाइन का हिस्सा हो सकती हैं।

पाइप कनेक्शन

चढ़ना अलग भागपाइपिंग और फिटिंग के लिए विशेष कनेक्शन का उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग आवश्यक फिटिंग और उपकरणों को पाइपलाइन से जोड़ने के लिए भी किया जाता है।

कनेक्शन का चयन किया जाता है (अंजीर। 1.4) इसके आधार पर:

1. पाइप और फिटिंग के निर्माण के लिए प्रयुक्त सामग्री। मुख्य चयन मानदंड वेल्ड करने की क्षमता है।
2. काम करने की स्थिति: कम या उच्च दबाव, साथ ही कम या उच्च तापमान।
3. उत्पादन आवश्यकताएं जो पाइपलाइन प्रणाली पर लागू होती हैं।
4. पाइपलाइन प्रणाली में वियोज्य या स्थायी कनेक्शन की उपस्थिति।

चावल। 1.4 पाइप कनेक्शन के प्रकार

पाइप और उसके उपकरणों का रैखिक विस्तार

वस्तुओं के ज्यामितीय आकार को उन पर बलपूर्वक क्रिया करके और उनके तापमान को बदलकर दोनों में बदला जा सकता है। आंकड़े भौतिक घटनाएंइस तथ्य की ओर ले जाता है कि पाइपलाइन, जो एक अनलोडेड अवस्था में और तापमान के जोखिम के बिना स्थापित होती है, दबाव में या तापमान के संपर्क में संचालन के दौरान कुछ रैखिक विस्तार या संकुचन से गुजरती है, जो इसके प्रदर्शन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है।

मामले में जब विस्तार की भरपाई करना संभव नहीं होता है, तो पाइपलाइन प्रणाली का विरूपण होता है। यह निकला हुआ किनारा सील और उन पाइप जोड़ों को नुकसान पहुंचा सकता है।

थर्मल रैखिक विस्तार

पाइपलाइन बिछाते समय, तापमान वृद्धि या तथाकथित थर्मल रैखिक विस्तार के परिणामस्वरूप लंबाई में संभावित परिवर्तन को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है, जिसे L द्वारा दर्शाया गया है। यह मानपाइप की लंबाई पर निर्भर करता है, जिसे लो द्वारा दर्शाया जाता है और तापमान अंतर Δϑ = ϑ2-ϑ1 (चित्र। 1.5)।

उपरोक्त सूत्र में, थर्मल रैखिक विस्तार का गुणांक है इस सामग्री के... यह सूचक 1 डिग्री सेल्सियस के तापमान वृद्धि के साथ 1 मीटर लंबे पाइप के रैखिक विस्तार के बराबर है।

विस्तार मुआवजा तत्व

पाइप झुकता है

पाइप लाइन में वेल्डेड विशेष बेंड्स के लिए धन्यवाद, पाइप के प्राकृतिक रैखिक विस्तार की भरपाई की जा सकती है। इसके लिए, यू-आकार, जेड-आकार और कोण वाले मोड़ों की भरपाई के साथ-साथ लियर कम्पेसाटर का उपयोग किया जाता है (चित्र। 1.6)।

चावल। 1.6 क्षतिपूर्ति पाइप झुकता है

वे अपने स्वयं के विरूपण के कारण पाइप के रैखिक विस्तार का अनुभव करते हैं। हालाँकि, यह विधि कुछ प्रतिबंधों के साथ ही संभव है। पाइपलाइनों में उच्च दबावविस्तार के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए विभिन्न कोणों पर घुटनों का उपयोग किया जाता है। ऐसे नलों में काम करने वाले दबाव के कारण, जंग में वृद्धि संभव है।

नालीदार पाइप विस्तार जोड़ों

इस उपकरण में एक पतली दीवार वाली धातु होती है नालीदार पाइप, जिसे धौंकनी कहा जाता है और पाइप लाइन की दिशा में फैला है (अंजीर। 1.7)।

इन उपकरणों को पाइपलाइन में स्थापित किया गया है। प्रीलोड का उपयोग विशेष विस्तार संयुक्त के रूप में किया जाता है।

यदि हम अक्षीय विस्तार जोड़ों के बारे में बात करते हैं, तो वे केवल उन रैखिक विस्तारों की भरपाई करने में सक्षम होते हैं जो पाइप अक्ष के साथ होते हैं। पार्श्व गति और आंतरिक संदूषण से बचने के लिए एक आंतरिक गाइड रिंग का उपयोग किया जाता है। पाइपलाइन को बाहरी क्षति से बचाने के लिए, एक नियम के रूप में, एक विशेष अस्तर का उपयोग किया जाता है। विस्तार जोड़ों जिसमें एक आंतरिक गाइड रिंग नहीं होता है, पार्श्व आंदोलन के साथ-साथ कंपन को अवशोषित करता है जो पंपों से आ सकता है।

पाइपों का इन्सुलेशन

इस घटना में कि उच्च तापमान वाला माध्यम पाइपलाइन से होकर गुजरता है, गर्मी के नुकसान से बचने के लिए इसे अछूता होना चाहिए। एक पाइपलाइन के माध्यम से चलने वाले कम तापमान वाले वातावरण के मामले में, बाहरी वातावरण द्वारा इसे गर्म करने से रोकने के लिए इन्सुलेशन का उपयोग किया जाता है। ऐसे मामलों में इन्सुलेशन विशेष इन्सुलेट सामग्री का उपयोग करके किया जाता है जिसे पाइप के चारों ओर रखा जाता है।

ऐसी सामग्री के रूप में, एक नियम के रूप में, उपयोग किया जाता है:

1. पर कम तामपान 100 ° C तक कठोर फोम जैसे पॉलीस्टाइनिन या पॉलीयुरेथेन का उपयोग किया जाता है।
2. लगभग ६०० डिग्री सेल्सियस के औसत तापमान पर, आकार के आवरण या खनिज फाइबर जैसे पत्थर की ऊन या कांच का महसूस किया जाता है।
3. पर उच्च तापमानलगभग 1200 डिग्री सेल्सियस - सिरेमिक फाइबर, जैसे एल्यूमिना।

डीएन 80 के नीचे नाममात्र व्यास वाले पाइप और 50 मिमी से कम की इन्सुलेशन परत मोटाई आमतौर पर इन्सुलेटिंग फिटिंग के साथ इन्सुलेट की जाती है। ऐसा करने के लिए, पाइप के चारों ओर दो गोले रखे जाते हैं और एक साथ बांधे जाते हैं। धातु टेप, और फिर एक टिन कवर (चित्र। 1.8) के साथ बंद कर दिया।

डीएन 80 से अधिक नाममात्र बोर वाली पाइपलाइनों को निचले फ्रेम (चित्र। 1.9) के साथ थर्मल इन्सुलेशन प्रदान किया जाना चाहिए। इस फ्रेम में क्लैम्पिंग रिंग, स्पेसर और गैल्वनाइज्ड माइल्ड स्टील या स्टेनलेस स्टील शीट से बना मेटल क्लैडिंग होता है। पाइपलाइन और धातु के आवरण के बीच की जगह इन्सुलेट सामग्री से भर जाती है।

इन्सुलेशन की मोटाई की गणना इसके निर्माण की लागतों के साथ-साथ गर्मी के नुकसान के कारण होने वाले नुकसान और 50 से 250 मिमी तक की गणना करके की जाती है।

मोड़ और कोहनी क्षेत्रों सहित, पाइपिंग सिस्टम की पूरी लंबाई के साथ थर्मल इन्सुलेशन लागू किया जाना चाहिए। यह ध्यान रखना बहुत महत्वपूर्ण है कि असुरक्षित स्थान न बनाएं जिससे गर्मी का नुकसान हो सकता है। निकला हुआ किनारा कनेक्शन और फिटिंग को आकार के इन्सुलेट तत्वों (चित्र। 1.10) के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। यह सुनिश्चित करते है निर्बाध पहुंचएक रिसाव होने की स्थिति में पूरे पाइपिंग सिस्टम से इन्सुलेट सामग्री को हटाने की आवश्यकता के बिना कनेक्शन बिंदु पर।

इस घटना में कि पाइपलाइन प्रणाली का इन्सुलेशन सही ढंग से चुना गया है, कई कार्य हल हो गए हैं, जैसे:

1. बहने वाले माध्यम में तापमान में बड़ी गिरावट से बचना और, परिणामस्वरूप, ऊर्जा की बचत करना।
2. ओस बिंदु से नीचे गैस पाइपलाइनों में तापमान में गिरावट को रोकना। इस प्रकार, संक्षेपण के गठन को बाहर करना संभव है, जिससे महत्वपूर्ण जंग क्षति हो सकती है।
3. भाप लाइनों में संक्षेपण से बचना।