Pretočni upor v razdelilniku vpliva na strukturo cevovoda na mestih, kjer se premer oži in razširi, povezuje in vrti enote, zaradi česar se izgublja pritisk v vodu. Hidravlični izračuni plinovoda se izvajajo v fazi načrtovanja, da se zagotovi normalno delovanje porabnikov in dobava zahtevane količine plina.
Definicija in nujnost hidravličnega izračuna
Odpornost vključuje linearne ovire po celotni dolžini in lokalne ovire na vsakem strukturnem elementu sistema v odseku spreminjanja hitrosti. Hidravlični izračun določa parametre plinovoda. Postopek je obvezen korak v pripravljalni fazi za gradnjo plinovoda.
Posledično je sprejet premer cevi, ki je sprejemljiv za zelo stabilen prenos plina na daljavo.Izračun določa velikost izgub tlaka in njihovo dopustnost pri pretakanju goriva.
Državni standardi urejajo postopek izračuna za katero koli vrsto plinovodnih sistemov, saj so procesi med oskrbo s plinom enaki.
Cevovodi se preverjajo glede izgube tlaka:
- nizek pritisk;
- srednji tlak;
- visoka.
Nizkotlačni glavni transport goriva do stanovanjskih stavb, gospodinjskih podjetij in javnega pomena; tlak 3–5 kPa velja za normalnega. Visokotlačni in srednjetlačni cevovodi vključujejo odcepe za množično oskrbo, industrijska omrežja in splošne cevovode za regije in mesta.
Osnovni vhodni podatki
Začetni parametri so odvisni od postavitve plinovoda, ki je lahko mešan, obročast ali slepi. Tlak v omrežju pada z oddaljenostjo od odjemne ali distribucijske točke.
Začetni parametri so predstavljeni z naslednjimi informacijami:
- pritisk na mestu vstavitve;
- informacije o porabnikih, na primer število, lokacija, zahtevani nazivni pretok in tlak;
- diagram plinovoda.
Slepi odseki se raztezajo od glavnega do potrošnikov in so območja z nizko zanesljivostjo in težko obnovo v primeru nesreče, vendar zahtevajo manj stroškov pri polaganju. Sistem obročev deluje bolj zanesljivo, vendar namestitev zahteva večje stroške.
Računske sheme
Tlak se določi ob upoštevanju premera cevi, vpliva notranje korozije, materiala kolektorjev in geometrijske oblike preseka. Plašči cevi se uničijo, ko napetost v stenah doseže dovoljeno natezno trdnost.
Pri izvajanju hidravličnega preizkusa se uporablja tekočina s temperaturo od +5 do +40°C, razen če tehnične specifikacije za preizkus ne priporočajo drugega parametra. Pri izračunu trdnosti temperatura preskusa in okolja ne pade pod +5°C.
Čas zadrževanja pod projektnim tlakom navede projektant, vendar se vedno šteje, da je več kot 5 minut. V odsotnosti priporočil se trajanje visokega tlaka določi po standardnih tabelah in je odvisno od debeline ohišja cevi.
Tehnike
Postopek izbire premera in konstrukcijskega diagrama nizkotlačnega plinovoda je podan v kodeksu pravil 42. 101 - 2003 profila. Računalniški programi se uporabljajo za iskanje količine pričakovane izgube tlaka med odseki plinovoda in premerom plinovoda. zbirateljev.
Uporabljene metode:
- izračun po formulah iz SP (kompleksni proces);
- Izračun z uporabo nomogramov je enostavnejši, uporablja se metoda izbire iz tabel z zamenjavo zahtevanih parametrov.
Vsaka metoda vodi do enakih rezultatov, da se zagotovi nemoten transport plinskega goriva do potrošnikov.
Vpliv materiala cevi na izračun
Plinovodi so zgrajeni iz jekla, polietilena, na kritičnih odsekih pa se uporablja baker. Kovinsko-plastične konstrukcije osvajajo potrošniški trg. Informacije v strokovnih tabelah in zbirkah zadevajo samo plastične in kovinske cevi, zato se izračuni izvajajo za cevovode iz takih materialov.
Cevi za dovod plina se izračunajo ob upoštevanju koeficienta hrapavosti:
- polietilen (nov in star) - 0,007 cm;
- jeklo, uporabljeno - 0,1 cm;
- nove kovinske - 0,01 cm.
Če je cevovod izdelan iz drugega materiala, strokovnjaki za plin ne bodo sprejeli izračunov za kovino in plastiko, kar bo povzročilo dodatne stroške.
Posebni programi
Odseki plinovoda z različnimi začetnimi podatki se izračunajo ločeno, vendar se postopek za vsako območje izvede podobno. Hitrost toka se spreminja na točkah upora in spreminja smer gibanja. Linearni kazalniki so izračunani na ocenjenih dolžinah avtocestnih odsekov.
Smer je izbrana glede na razliko v tlaku na koncu in na začetku proučevanega območja. Tok poteka od točke z večjim pritiskom proti mestu z manjšim uporom. Programi pripomorejo k zmanjšanju napora projektantov, saj se začetni parametri vnesejo v program, elektronika pa izvede izračune.
Nomogrami so namenjeni pridobivanju povzetkov informacij z uporabo tabel, kjer vsaka vrstica ustreza določenim parametrom omrežja.
Profesionalno
Profesionalni izračun ne pomeni le uporabe formul in numeričnih izrazov, temveč tudi posedovanje posebnega znanja. Veščine ne bodo uporabne pri uporabi brezplačnih programov za izračun, ki jih je mogoče najti na internetu.
Brezplačno
Programi so nameščeni za uporabo na osebnih pripomočkih.Metode določajo premer in obliko preseka plinovoda ob upoštevanju dopustnih izgub in hitrosti pretoka. Uporabnik bo potreboval skupno porabo plina, ki je navedena v tehnični dokumentaciji za kotel, plinske peči, grelnike vode in drugo opremo.
Nato se določijo mesta z možnim znižanjem tlaka. Značilne številke so v tabeli potnega lista, kažejo padec tlaka pri največji porabi. Ugotovljena je količina zmanjšanja na mestu udarca. Koeficient simultanosti upošteva skupno delovanje naprav in je zajet v tabelah.
Na zadnji stopnji sta navedena premer cevi in koeficient hrapavosti. Program omogoča različne izračune za različne tlake v ceveh, kar je treba upoštevati pri vključevanju podatkov.
Brezplačni spletni programi
V tem primeru uporabnik vnese zahtevane podatke v stolpce tabele za spletne izračune. Hidravlični izračun nizkotlačnega plinovoda traja nekaj minut in od potrošnika ne zahteva nobenega strokovnega znanja ali računalniških veščin.
Naslednji podatki so vzeti iz tehničnih specifikacij:
- gostota mešanice plinov;
- kinetični indeks viskoznosti;
- podnebno temperaturno območje regije stalnega prebivališča.
Tehnične specifikacije izda lokalna plinska služba, s prejemom te naloge se začne priprava projektne dokumentacije.
Primeri izračunov hidravličnih cevovodov
Točno število gorilnikov priključene opreme je navedeno za izbiro faktorja sočasnosti. Oštevilčenje odsekov cevovoda ni izbrano poljubno, ampak je vzeto iz tehničnega diagrama.
Navedena je dejanska dolžina avtoceste in podana ocenjena dolžina, ki je večja. Pri izračunu se ta parameter poveča za 7% zaradi prisotnosti območij upora. V tabeli so navedeni vsi strukturni elementi cevovoda, kjer se pričakujejo izgube tlaka.
Izračun nizkotlačnega plinovoda
Pri izračunu plinovoda znotraj hiše se količina kotlovske opreme pomnoži z močjo vsake enote. Dobljeni rezultat se pomnoži z indikatorjem sočasnega delovanja enot, ki je določen iz ustrezne tabele v imeniku.
Število peči v vseh stanovanjih pomnožimo s produktivnostjo vsake, ugotovimo produkt dobljenega rezultata in koeficienta sočasnosti za priključene naprave. Na koncu se sešteje skupni tlak za grelne enote in priključene plinske peči.
Izračun visokotlačnega plinovoda
Izračun je narejen na podlagi distribucijske sheme z upoštevanjem odcepov do potrošniških območij. Vir separacije je razdelilna plinska razdelilna postaja. Premer skupnega plinovoda in krakov je določen s tlakom plina na koncu poti ob vstopu v porabnika.
Določi se ocenjena dolžina vsake veje, določi se tlak ob upoštevanju izgub in odpornosti na nekaterih mestih. Slepi odseki se izračunajo glede na njihovo dolžino, porabo plina in ocenjeni tlak goriva na točki povezave s porabnikom.
Izračun se šteje za zadovoljivega, če izračunane vrednosti tlaka porabnika ne presegajo tlaka v omrežju.
