การกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ การคำนวณไฮดรอลิกของท่อไอน้ำของระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำแรงดันต่ำและแรงดันสูง

เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นไอน้ำถูกกำหนดเป็น:

ที่ไหน: D - ปริมาณไอน้ำสูงสุดที่ใช้โดยไซต์ kg / h

D= 1182.5 กก./ชม. (ตามกำหนดการของเครื่องจักรและอุปกรณ์สำหรับสถานที่ผลิตชีสกระท่อม) /68/;

- ปริมาณไอน้ำอิ่มตัวจำเพาะ m 3 / kg
\u003d 0.84 ม. 3 / กก.

- ความเร็วของไอน้ำในท่อ m/s คิดเป็น 40 m/s

d=
=0.100 ม.=100 มม.

ท่อส่งไอน้ำขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. เชื่อมต่อกับเวิร์กช็อปดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางก็เพียงพอ

ท่อเหล็กไร้ตะเข็บ หนา 2.5 mm

4.2.3. การคำนวณท่อส่งกลับคอนเดนเสท

เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อถูกกำหนดโดยสูตร:

d=
, ม,

โดยที่ Mk คือปริมาณคอนเดนเสท kg/h

Y - ปริมาตรจำเพาะของคอนเดนเสท, ม. 3 / กก., Y = 0.00106 ม. 3 / กก.

W – ความเร็วในการเคลื่อนที่ของคอนเดนเสท m/s W=1m/s

Mk=0.6* D, กก./ชม.

Mk=0.6*1182.5=710 กก./ชม.

d=
=0.017m=17mm

เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของไปป์ไลน์ dst = 20 มม.

4.2.3 การคำนวณฉนวนของเครือข่ายความร้อน

เพื่อลดการสูญเสียพลังงานความร้อน ท่อจะถูกหุ้มฉนวน มาคำนวณฉนวนของท่อส่งไอน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 110 มม.

ความหนาของฉนวนสำหรับอุณหภูมิ สิ่งแวดล้อม 20ºСสำหรับการสูญเสียความร้อนที่กำหนดโดยสูตร:

, มม,

โดยที่ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของไปป์ไลน์ที่ไม่มีฉนวน mm, d=100mm;

เสื้อ - อุณหภูมิของท่อไม่มีฉนวน, ºС, t=180ºС;

λiz - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของฉนวน W/m*K;

q- การสูญเสียความร้อนจากหนึ่งเมตรเชิงเส้นของท่อ W / m

q \u003d 0.151 kW / m \u003d 151 W / m²;

λout=0.0696 W/m²*K.

ขนตะกรันใช้เป็นวัสดุฉนวน

=90 มม.

ความหนาของฉนวนไม่ควรเกิน 258 มม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 100 มม. ได้รับ δจาก<258 мм.

เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อฉนวนจะเท่ากับ d=200 มม.

4.2.5 การตรวจสอบการประหยัดทรัพยากรความร้อน

พลังงานความร้อนถูกกำหนดโดยสูตร:

เสื้อ=180-20=160ºС

รูปที่ 4.1 แผนภาพการเดินท่อ

พื้นที่ไปป์ไลน์ถูกกำหนดโดยสูตร:

R= 0.050 ม. H= 1 ม.

F=2*3.14*0.050*1=0.314m²

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของไปป์ไลน์ที่ไม่มีฉนวนถูกกำหนดโดยสูตร:

,

โดยที่ 1 \u003d 1,000 W / m² K, a 2 \u003d 8 W / m² K, λ \u003d 50 W / mK, δst \u003d 0.002 ม.

=7,93.

Q \u003d 7.93 * 0.314 * 160 \u003d 398 W.

ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของท่อฉนวนถูกกำหนดโดยสูตร:

,

โดยที่ λout=0.0696 W/mK

=2,06

พื้นที่ของท่อฉนวนถูกกำหนดโดยสูตร F=2*3.14*0.1*1=0.628m²

คิว=2.06*0.628*160=206W.

การคำนวณที่ดำเนินการแสดงให้เห็นว่าเมื่อใช้ฉนวนบนท่อส่งไอน้ำหนา 90 มม. จะประหยัดพลังงานความร้อนได้ 232 W ต่อท่อ 1 ม. นั่นคือพลังงานความร้อนถูกใช้อย่างมีเหตุผล

4.3 แหล่งจ่ายไฟ

ที่โรงงานผู้ใช้ไฟฟ้าหลักคือ:

หลอดไฟฟ้า (โหลดแสง);

แหล่งจ่ายไฟที่องค์กรจากเครือข่ายเมืองผ่านสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า

ระบบจ่ายไฟเป็นกระแสไฟสามเฟสที่มีความถี่อุตสาหกรรม 50 เฮิรตซ์ แรงดันไฟภายในเครือข่าย 380/220 V.

การใช้พลังงาน:

ที่ชั่วโมงโหลดสูงสุด - 750 kW / h;

ผู้ใช้พลังงานหลัก:

อุปกรณ์เทคโนโลยี

โรงไฟฟ้า;

ระบบไฟสำหรับองค์กร

เครือข่ายการกระจาย 380/220V ตั้งแต่ตู้สวิตช์ไปจนถึงสตาร์ทเครื่อง ทำด้วยสายเคเบิลของแบรนด์ LVVR ในท่อเหล็ก ไปจนถึงสายมอเตอร์ LVP ลวดเป็นกลางของไฟหลักถูกใช้เป็นกราวด์

มีไฟส่องสว่างทั่วไป (สำหรับการทำงานและฉุกเฉิน) และไฟส่องสว่างในพื้นที่ (สำหรับซ่อมแซมและฉุกเฉิน) ไฟส่องสว่างในพื้นที่ขับเคลื่อนโดยหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์กำลังต่ำที่แรงดันไฟฟ้า 24V ไฟฉุกเฉินปกติใช้พลังงานจากเครือข่ายไฟฟ้า 220 โวลต์ ในกรณีที่สูญเสียแรงดันไฟฟ้าโดยสมบูรณ์บนบัสบาร์ของสถานีย่อย ไฟฉุกเฉินจะใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายอัตโนมัติ ("แบตเตอรี่แห้ง") ที่ติดตั้งในโคมไฟหรือจาก AGP

แสงทำงาน (ทั่วไป) มีให้ที่แรงดันไฟฟ้า 220V

โคมไฟมีให้ในการออกแบบที่สอดคล้องกับธรรมชาติของการผลิตและสภาวะแวดล้อมของสถานที่ที่ติดตั้ง ในโรงงานอุตสาหกรรม มีหลอดฟลูออเรสเซนต์ติดตั้งอยู่บนสายทั้งหมดจากกล่องแขวนพิเศษที่ความสูงประมาณ 0.4 ม. จากพื้น

สำหรับไฟส่องสว่างสำหรับการอพยพ จะมีการติดตั้งแผงป้องกันไฟฉุกเฉินโดยเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดแสงอื่น (อิสระ)

แสงอุตสาหกรรมจัดทำโดยหลอดฟลูออเรสเซนต์และหลอดไส้

ลักษณะของหลอดไส้ที่ใช้ส่องสว่างสถานที่อุตสาหกรรม:

1) 235- 240V 100W ฐาน E27

2) 235- 240V 200W ฐาน E27

3) 36V 60W ฐาน E27

4) LSP 3902A 2*36 R65IEK

ชื่อของส่วนควบที่ใช้ในการส่องสว่างห้องเย็น:

แรงเย็น 2*46WT26HF FO

สำหรับไฟถนนใช้:

1) RADBAY 1* 250 WHST E40

2) RADBAY ซีล 1* 250WT HIT/ HIE MT/ME E40

การบำรุงรักษาพลังงานไฟฟ้าและอุปกรณ์ให้แสงสว่างดำเนินการโดยบริการพิเศษขององค์กร

4.3.1 การคำนวณภาระจากอุปกรณ์เทคโนโลยี

ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้าถูกเลือกจากแคตตาล็อกของอุปกรณ์เทคโนโลยี

นพ ประสิทธิภาพ - ข้อมูลพาสปอร์ตของมอเตอร์ไฟฟ้า คัดเลือกจากหนังสืออ้างอิงไฟฟ้า /69/.

Р pr - กำลังเชื่อมต่อ

R pr \u003d R ชื่อ /

ประเภทของสตาร์ทเตอร์แม่เหล็กถูกเลือกไว้สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าแต่ละตัวโดยเฉพาะ การคำนวณภาระจากอุปกรณ์สรุปไว้ในตารางที่4.4

4.3.2 การคำนวณภาระแสง /69/

ร้านฮาร์ดแวร์

กำหนดความสูงของระบบกันสะเทือน:

H p \u003d H 1 -h St -h p

ที่ไหน: H 1 - ความสูงของอาคาร 4.8 ม.

ชั่วโมง sv - ความสูงของพื้นผิวการทำงานเหนือพื้น 0.8 ม.

ชั่วโมง p - ความสูงโดยประมาณของการติดตั้งระบบกันสะเทือน 1.2 ม.

H p \u003d 4.8-0.8-1.2 \u003d 2.8 m

เราเลือกระบบที่สม่ำเสมอสำหรับการกระจายหลอดไฟที่มุมของสี่เหลี่ยมผืนผ้า

ระยะห่างระหว่างโคมไฟ:

L= (1.2÷1.4) H p

L=1.3 2.8=3.64m

N sv \u003d S / L 2 (ชิ้น)

n sv \u003d 1008 / 3.64m 2 \u003d 74 ชิ้น

เรายอมรับโคมไฟ 74 ดวง

N l \u003d n sv N sv

N l \u003d 73 2 \u003d 146 ชิ้น

ผม=A*B/H*(A+B)

โดยที่: A - ความยาว m;

B คือความกว้างของห้อง m

ผม=24*40/4.8*(24+40) = 3.125

จากเพดาน -70%;

จากผนัง -50%;

จากพื้นผิวการทำงาน -30%

Q=E นาที *S*k*Z/N l *η

k - ปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.5;

N l - จำนวนหลอดไฟ 146 ชิ้น

Q=200*1.5*1008*1.1/146*0.5= 4340 lm

เลือกประเภทหลอดไฟ LD-80

ร้านนมเปรี้ยว

จำนวนหลอดไฟส่องสว่างโดยประมาณ:

N sv \u003d S / L 2 (ชิ้น)

โดยที่: S คือพื้นที่ของพื้นผิวที่ส่องสว่าง m 2;

L - ระยะห่างระหว่างหลอดไฟ ม.

n sv \u003d 864 / 3.64m 2 \u003d 65.2 ชิ้น

เรายอมรับการแข่งขัน 66 รายการ

กำหนดจำนวนหลอดไฟโดยประมาณ:

N l \u003d n sv N sv

N sv - จำนวนหลอดในหลอดไฟ

N l \u003d 66 2 \u003d 132 ชิ้น

ลองหาค่าสัมประสิทธิ์การใช้ฟลักซ์การส่องสว่างตามตารางสัมประสิทธิ์:

ผม=A*B/H*(A+B)

โดยที่: A - ความยาว m;

B คือความกว้างของห้อง m

ผม=24*36/4.8*(24+36) = 3

เรายอมรับค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนแสง:

จากเพดาน -70%;

จากผนัง -50%;

จากพื้นผิวการทำงาน -30%

ตามดัชนีของห้องและค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน เราเลือกค่าสัมประสิทธิ์การใช้ฟลักซ์การส่องสว่าง η = 0.5

กำหนดฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดเดียว:

Q=E นาที *S*k*Z/N l *η

โดยที่: E นาที - การส่องสว่างขั้นต่ำ 200 lx;

Z - ค่าสัมประสิทธิ์การส่องสว่างเชิงเส้น 1.1;

k - ปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.5;

ηคือปัจจัยการใช้ประโยชน์จากฟลักซ์การส่องสว่าง 0.5;

N l - จำนวนหลอดไฟ 238 ชิ้น

Q \u003d 200 * 1.5 * 864 * 1.1 / 132 * 0.5 \u003d 4356 lm

เลือกประเภทหลอดไฟ LD-80

เวิร์คช็อปแปรรูปเวย์

n sv \u003d 288 / 3.64 2 \u003d 21.73 ชิ้น

เรายอมรับการแข่งขัน 22 รายการ

จำนวนโคมไฟ:

ผม=24*12/4.8*(24+12)=1.7

ฟลักซ์ส่องสว่างของหลอดเดียว:

Q=200*1.5*288*1.1/56*0.5=3740 lx

เลือกประเภทหลอดไฟ LD-80

แผนกต้อนรับ

จำนวนติดตั้งโดยประมาณ:

n sv \u003d 144 / 3.64m 2 \u003d 10.8 ชิ้น

เรารับ 12 โคม

จำนวนโคมไฟ:

ปัจจัยการใช้ฟลักซ์ส่องสว่าง:

ผม=12*12/4.8*(12+12)=1.3

ฟลักซ์ส่องสว่างของหลอดเดียว:

Q=150*1.5*144*1.1/22*0.5=3740 ลx

เลือกประเภทหลอดไฟ LD-80

กำลังไฟฟ้าที่ติดตั้งของโหลดแสงหนึ่งครั้ง P = N 1 * R l (W)

การคำนวณโหลดแสงโดยวิธีกำลังไฟฟ้าจำเพาะ

E นาที \u003d 150 lux W * 100 \u003d 8.2 W / m 2

การคำนวณใหม่สำหรับการส่องสว่าง 150 ลักซ์ดำเนินการตามสูตร

W \u003d W * 100 * E นาที / 100, W / m 2

W \u003d 8.2 * 150/100 \u003d 12.2 W / m 2

การกำหนดกำลังทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการให้แสงสว่าง (P), W.

ร้านฮาร์ดแวร์ Р= 12.2*1008= 11712 W

ร้านเต้าหู้ Р= 12.2*864= 10540 W

แผนกต้อนรับ Р=12.2*144= 1757 W

ร้านแปรรูปเวย์ Р= 12.2* 288= 3514 W

เรากำหนดจำนวนความจุ N l \u003d P / P 1

P 1 - กำลังของหนึ่งหลอด

N l (ร้านฮาร์ดแวร์) = 11712/80= 146

N l (ร้านเต้าหู้) \u003d 10540 / 80 \u003d 132

N l (แผนกรับสมัคร) = 1756/80= 22

N l (เวิร์กช็อปการประมวลผลเวย์) = 3514/80 = 44

146+132+22+44= 344; 344*80= 27520 ว.

ตาราง 4.5 - การคำนวณกำลังไฟฟ้า

ชื่ออุปกรณ์

ประเภท ยี่ห้อ

ปริมาณ

ประเภทมอเตอร์

พลัง

ประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้า

ประเภทแม่เหล็ก-

เตะเริ่ม

เรทอาร์

ไฟฟ้า

R

Faucet

เครื่องบรรจุ

เครื่องจ่ายยา1-DT-1

เครื่องบรรจุ

เครื่องบรรจุ

สายการผลิตโทรทัศน์

ตารางที่ 4.6 - การคำนวณภาระแสง

ชื่อสถานที่

นาที. ส่องสว่าง

ประเภทหลอดไฟ

จำนวนโคมไฟ

เศรษฐีไฟฟ้า-

กิโลวัตต์

พลังงานจำเพาะ W / m 2

แผนกต้อนรับ

ร้านนมเปรี้ยว

ร้านฮาร์ดแวร์

เวิร์คช็อปแปรรูปเวย์

4.3.3 การคำนวณการตรวจสอบหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง

พลังงานที่ใช้งาน: R tr \u003d R ป๊อปปี้ / η เครือข่าย

โดยที่: R poppy \u003d 144.85 kW (ตามกำหนดการ "การใช้พลังงานตามชั่วโมงของวัน")

เครือข่าย η =0.9

P tr \u003d 144.85 / 0.9 \u003d 160.94 kW

กำลังไฟฟ้าที่ชัดเจน, S, kVA

S=P tr /cosθ

S=160.94/0.8=201.18 kVA

สำหรับสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า TM-1000/10 กำลังทั้งหมด 1,000 kVA กำลังทั้งหมดที่โหลดที่มีอยู่ในองค์กรคือ 750 kVA แต่คำนึงถึงอุปกรณ์ทางเทคนิคใหม่ของส่วนนมเปรี้ยวและองค์กรของการประมวลผลเวย์ กำลังที่ต้องการควรเป็น: 750 + 201.18 = 951 .18 kVA< 1000кВ·А.

ปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้ 1 ตัน:

R =

ที่ไหน M - มวลของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตทั้งหมด t;

เอ็ม =28.675 t

R \u003d 462.46 / 28.675 \u003d 16.13 kWh / t

ดังนั้นจากกราฟปริมาณการใช้ไฟฟ้าตามชั่วโมงของวันจะเห็นได้ว่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดในช่วงเวลา 8 00 ถึง 11.00 น. และจาก 16 มากถึง 21 ชั่วโมง. ในช่วงเวลานี้ การยอมรับและการแปรรูปน้ำนมดิบที่เข้ามา การผลิตผลิตภัณฑ์ และการบรรจุขวดเครื่องดื่มจะเกิดขึ้น มีการสังเกตการกระโดดเล็ก ๆ ระหว่าง 8 มากถึง 11 เมื่อกระบวนการแปรรูปนมเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่เกิดขึ้น

4.3.4 การคำนวณส่วนและการเลือกสายเคเบิล

ส่วนตัดขวางของสายเคเบิลถูกพบโดยการสูญเสียแรงดันไฟฟ้า

S=2 PL*100/γ*ζ*U 2 , โดยที่:

L คือความยาวสายเคเบิล m

γ คือค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะของทองแดง OM * m

ζ - การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาต%

U- แรงดันเครือข่าย V.

S \u003d 2 * 107300 * 100 * 100 / 57.1 * 10 3 * 5 * 380 2 \u003d 0.52 มม. 2

สรุป: ภาพตัดขวางของสายเคเบิลแบรนด์ VVR ที่ใช้โดยองค์กรคือ 1.5 มม. 2 - ดังนั้นสายเคเบิลที่มีอยู่จะจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับไซต์

ตารางที่ 4.7 - ปริมาณการใช้ไฟฟ้ารายชั่วโมงสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์

ชั่วโมงของวัน

ปั๊ม 50-1Ts7,1-31

เคาน์เตอร์ Takeoff-ER

คูลเลอร์

ปั๊ม G2-OPA

PPOU TsKRP-5-MST

ตัวแยก-นอร์มัลไลเซอร์ OSCP-5

เครื่องวัดการไหล

ผู้ผลิตนมเปรี้ยวTI

ความต่อเนื่องของตาราง 4.7

ชั่วโมงของวัน

ปั๊มไดอะแฟรม

เครื่องขจัดน้ำ

ตัวกันโคลง

พารามิเตอร์

ปั๊ม P8-ONB-1

เครื่องบรรจุ SAN/T

สับผสม-250

เครื่องบรรจุ

เครื่องผสมเนื้อสับ

ความต่อเนื่องของตาราง 4.7

ชั่วโมงของวัน

ตัวคั่น-

บ่อพักน้ำ

อ่างอาบน้ำ VDP

ปั๊มจ่ายยา NRDM

การติดตั้ง

อ่างอาบน้ำ VDP

ปั๊มจุ่มซีเพ็กซ์

ท่อ

พาสเจอร์ไรส์

ความต่อเนื่องของตาราง 4.7

ชั่วโมงของวัน

เครื่องบรรจุ

แผนกต้อนรับ

ร้านฮาร์ดแวร์

ร้านนมเปรี้ยว

เวิร์คช็อปแปรรูปเวย์

ท้ายตาราง 4.7

ชั่วโมงของวัน

ขาดทุนที่ยังไม่ได้นับ 10%

แผนภูมิการใช้พลังงาน

ท่อสำหรับขนส่งของเหลวต่างๆ เป็นส่วนสำคัญของหน่วยและการติดตั้งซึ่งดำเนินการตามกระบวนการทำงานที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานด้านต่างๆ เมื่อเลือกท่อและการกำหนดค่าท่อ ต้นทุนของตัวท่อเองและอุปกรณ์ท่อนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ต้นทุนขั้นสุดท้ายในการสูบน้ำผ่านท่อจะพิจารณาจากขนาดของท่อเป็นส่วนใหญ่ (เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาว) การคำนวณค่าเหล่านี้ดำเนินการโดยใช้สูตรที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสำหรับการดำเนินการบางประเภทโดยเฉพาะ

ท่อคือทรงกระบอกกลวงที่ทำด้วยโลหะ ไม้ หรือวัสดุอื่นๆ ที่ใช้ในการขนส่งสื่อของเหลว ก๊าซ และเม็ด สื่อที่ขนส่งอาจเป็นน้ำ ก๊าซธรรมชาติ ไอน้ำ ผลิตภัณฑ์น้ำมัน ฯลฯ มีการใช้ท่อทุกที่ตั้งแต่อุตสาหกรรมต่างๆ ไปจนถึงการใช้งานในประเทศ

วัสดุต่างๆ สามารถใช้ทำท่อได้ เช่น เหล็ก เหล็กหล่อ ทองแดง ซีเมนต์ พลาสติก เช่น ABS โพลิไวนิลคลอไรด์ คลอรีนโพลิไวนิลคลอไรด์ โพลิบิวทีน โพลิเอทิลีน เป็นต้น

ตัวชี้วัดมิติหลักของท่อคือเส้นผ่านศูนย์กลาง (ด้านนอก ด้านใน ฯลฯ) และความหนาของผนัง ซึ่งวัดเป็นมิลลิเมตรหรือนิ้ว นอกจากนี้ยังใช้เป็นค่าเช่นเส้นผ่านศูนย์กลางระบุหรือรูระบุ - ค่าระบุของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อวัดเป็นมิลลิเมตร (ระบุโดย Du) หรือนิ้ว (ระบุโดย DN) เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อยเป็นมาตรฐานและเป็นเกณฑ์หลักในการเลือกท่อและข้อต่อ

ความสอดคล้องของค่าเจาะที่ระบุในหน่วยมิลลิเมตรและนิ้ว:

ควรใช้ท่อที่มีหน้าตัดเป็นวงกลมมากกว่าส่วนทางเรขาคณิตอื่นๆ ด้วยเหตุผลหลายประการ:

  • วงกลมมีอัตราส่วนขั้นต่ำของปริมณฑลต่อพื้นที่ และเมื่อนำไปใช้กับท่อ หมายความว่าด้วยปริมาณงานเท่ากัน การใช้วัสดุของท่อกลมจะน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับท่อที่มีรูปร่างต่างกัน นี่ยังหมายถึงต้นทุนขั้นต่ำที่เป็นไปได้สำหรับฉนวนและการเคลือบป้องกัน
  • ภาพตัดขวางแบบวงกลมได้เปรียบมากที่สุดสำหรับการเคลื่อนที่ของตัวกลางที่เป็นของเหลวหรือก๊าซจากมุมมองของอุทกพลศาสตร์ นอกจากนี้ เนื่องจากพื้นที่ภายในท่อต่ำสุดที่เป็นไปได้ต่อหน่วยของความยาว จึงช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างสื่อที่ลำเลียงและท่อได้
  • ทรงกลมมีความทนทานต่อแรงกดภายในและภายนอกมากที่สุด
  • กระบวนการผลิตท่อกลมค่อนข้างง่ายและใช้งานง่าย

ท่อสามารถแตกต่างกันอย่างมากในเส้นผ่านศูนย์กลางและการกำหนดค่าขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และการใช้งาน ดังนั้นท่อหลักสำหรับเคลื่อนย้ายน้ำหรือผลิตภัณฑ์น้ำมันสามารถเข้าถึงเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบครึ่งเมตรด้วยการกำหนดค่าที่ค่อนข้างง่ายและขดลวดความร้อนซึ่งเป็นท่อก็มีรูปร่างซับซ้อนหลายรอบด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก

เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงอุตสาหกรรมใด ๆ ที่ไม่มีเครือข่ายท่อส่งน้ำมัน การคำนวณของเครือข่ายดังกล่าวรวมถึงการเลือกวัสดุท่อ การร่างข้อกำหนด ซึ่งแสดงรายการข้อมูลความหนา ขนาดท่อ เส้นทาง ฯลฯ วัตถุดิบ ผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง และ/หรือผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปผ่านขั้นตอนการผลิต เคลื่อนย้ายไปมาระหว่างเครื่องมือและการติดตั้งต่างๆ ซึ่งเชื่อมต่อกันโดยใช้ท่อและข้อต่อ การคำนวณ การเลือก และการติดตั้งระบบท่อที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำเนินการอย่างน่าเชื่อถือของกระบวนการทั้งหมด เพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายโอนสื่ออย่างปลอดภัย รวมถึงการปิดผนึกระบบและป้องกันการรั่วไหลของสารที่ถูกสูบสู่บรรยากาศ

ไม่มีสูตรหรือกฎเดียวที่สามารถใช้เพื่อเลือกการวางท่อสำหรับทุกการใช้งานและสื่อ ในแต่ละด้านของการใช้ไปป์ไลน์ มีหลายปัจจัยที่ต้องนำมาพิจารณาและอาจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อข้อกำหนดสำหรับไปป์ไลน์ ตัวอย่างเช่น เมื่อจัดการกับกากตะกอน ไปป์ไลน์ขนาดใหญ่ไม่เพียงแต่เพิ่มต้นทุนในการติดตั้ง แต่ยังสร้างปัญหาในการปฏิบัติงานอีกด้วย

โดยปกติ ท่อจะถูกเลือกหลังจากปรับวัสดุและต้นทุนการดำเนินงานให้เหมาะสม ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อใหญ่ขึ้น กล่าวคือ ยิ่งการลงทุนเริ่มแรกสูงขึ้น แรงดันตกคร่อมก็จะยิ่งต่ำลง และด้วยเหตุนี้ ต้นทุนการดำเนินงานก็จะยิ่งต่ำลง ในทางกลับกัน ท่อส่งขนาดเล็กจะช่วยลดต้นทุนหลักสำหรับตัวท่อและข้อต่อท่อ แต่ความเร็วที่เพิ่มขึ้นจะนำมาซึ่งการสูญเสียที่เพิ่มขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่ความต้องการพลังงานเพิ่มเติมในการปั๊มตัวกลาง ขีดจำกัดความเร็วคงที่สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันนั้นขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการออกแบบที่เหมาะสมที่สุด ขนาดของท่อคำนวณโดยใช้มาตรฐานเหล่านี้โดยคำนึงถึงขอบเขตการใช้งาน

การออกแบบท่อ

เมื่อออกแบบไปป์ไลน์ พารามิเตอร์การออกแบบหลักต่อไปนี้จะถูกนำมาเป็นพื้นฐาน:

  • ประสิทธิภาพที่ต้องการ
  • จุดเริ่มต้นและจุดทางออกของท่อ
  • องค์ประกอบปานกลาง รวมทั้งความหนืดและความถ่วงจำเพาะ
  • สภาพภูมิประเทศของเส้นทางท่อ
  • แรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต
  • การคำนวณไฮดรอลิก
  • เส้นผ่าศูนย์กลางท่อ ความหนาของผนัง แรงดึงของวัสดุผนัง
  • จำนวนสถานีสูบน้ำระยะห่างระหว่างสถานีและการใช้พลังงาน

ความน่าเชื่อถือของท่อส่ง

มั่นใจได้ในการออกแบบท่อด้วยการปฏิบัติตามมาตรฐานการออกแบบที่เหมาะสม นอกจากนี้ การฝึกอบรมบุคลากรยังเป็นปัจจัยสำคัญในการรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานของไปป์ไลน์ รวมถึงความรัดกุมและความน่าเชื่อถือ การตรวจสอบการทำงานของไปป์ไลน์อย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะสามารถทำได้โดยการตรวจสอบ การบัญชี การควบคุม กฎระเบียบและระบบอัตโนมัติ อุปกรณ์ควบคุมส่วนบุคคลในการผลิต และอุปกรณ์ความปลอดภัย

การเคลือบท่อเพิ่มเติม

การเคลือบป้องกันการกัดกร่อนถูกนำไปใช้กับด้านนอกของท่อส่วนใหญ่ เพื่อป้องกันผลเสียหายจากการกัดกร่อนจากสภาพแวดล้อมภายนอก ในกรณีของสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในการสูบน้ำ สามารถใช้สารเคลือบป้องกันกับพื้นผิวด้านในของท่อได้ ก่อนเริ่มเดินระบบ ท่อใหม่ทั้งหมดที่มีไว้สำหรับการขนส่งของเหลวอันตรายจะได้รับการทดสอบหาจุดบกพร่องและรอยรั่ว

บทบัญญัติพื้นฐานสำหรับการคำนวณการไหลในไปป์ไลน์

ธรรมชาติของการไหลของตัวกลางในท่อและเมื่อไหลไปรอบ ๆ สิ่งกีดขวางอาจแตกต่างกันอย่างมากจากของเหลวเป็นของเหลว ตัวบ่งชี้ที่สำคัญอย่างหนึ่งคือความหนืดของตัวกลาง ซึ่งกำหนดโดยพารามิเตอร์ เช่น ค่าสัมประสิทธิ์ความหนืด ออสบอร์น เรย์โนลส์ วิศวกรและนักฟิสิกส์ชาวไอริช ได้ทำการทดลองหลายครั้งในปี พ.ศ. 2423 ตามผลลัพธ์ที่เขาสามารถหาปริมาณไร้มิติที่อธิบายลักษณะของการไหลของของไหลหนืด ซึ่งเรียกว่าเกณฑ์เรย์โนลด์ส และเขียนแทนด้วยเร

Re = (v L ρ)/μ

ที่ไหน:
ρ คือความหนาแน่นของของเหลว
v คืออัตราการไหล
L คือความยาวลักษณะเฉพาะขององค์ประกอบการไหล
μ - ค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดแบบไดนามิก

นั่นคือเกณฑ์ Reynolds กำหนดลักษณะอัตราส่วนของแรงเฉื่อยต่อแรงเสียดทานหนืดในการไหลของของไหล การเปลี่ยนแปลงมูลค่าของเกณฑ์นี้สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในอัตราส่วนของแรงประเภทนี้ ซึ่งจะส่งผลต่อธรรมชาติของการไหลของของไหล ในเรื่องนี้ เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างระบบการไหลสามแบบขึ้นอยู่กับมูลค่าของเกณฑ์ของเรย์โนลด์ส ที่เร<2300 наблюдается так называемый ламинарный поток, при котором жидкость движется тонкими слоями, почти не смешивающимися друг с другом, при этом наблюдается постепенное увеличение скорости потока по направлению от стенок трубы к ее центру. Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к дестабилизации такой структуры потока, и значениям 23004000 สังเกตระบอบการปกครองที่เสถียรโดยมีการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในความเร็วและทิศทางของการไหลในแต่ละจุดซึ่งโดยรวมแล้วจะทำให้อัตราการไหลเท่ากันตลอดทั้งปริมาตร ระบอบการปกครองดังกล่าวเรียกว่าปั่นป่วน หมายเลข Reynolds ขึ้นอยู่กับส่วนหัวที่จ่ายให้โดยปั๊ม ความหนืดของตัวกลางที่อุณหภูมิการทำงาน และขนาดและรูปร่างของท่อที่ไหลผ่าน

โปรไฟล์ความเร็วในสตรีม
ไหลลื่น ระบอบการเปลี่ยนผ่าน ระบอบเผด็จการ
ลักษณะของกระแสน้ำ
ไหลลื่น ระบอบการเปลี่ยนผ่าน ระบอบเผด็จการ

เกณฑ์ Reynolds เป็นเกณฑ์ความคล้ายคลึงกันสำหรับการไหลของของเหลวหนืด นั่นคือด้วยความช่วยเหลือทำให้สามารถจำลองกระบวนการจริงในขนาดที่เล็กลงสะดวกสำหรับการศึกษา นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากมักจะเป็นเรื่องยากมาก และบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะศึกษาธรรมชาติของการไหลของของไหลในอุปกรณ์จริงเนื่องจากขนาดใหญ่

การคำนวณทางท่อ การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

หากไปป์ไลน์ไม่มีฉนวนความร้อน นั่นคือ การแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างการขนส่งและสิ่งแวดล้อมเป็นไปได้ ธรรมชาติของการไหลในนั้นสามารถเปลี่ยนแปลงได้แม้ที่ความเร็วคงที่ (อัตราการไหล) สิ่งนี้เป็นไปได้หากตัวกลางที่ถูกสูบมีอุณหภูมิสูงเพียงพอที่ทางเข้าและไหลในสภาวะปั่นป่วน ตามความยาวของท่อ อุณหภูมิของตัวกลางที่ขนส่งจะลดลงเนื่องจากการสูญเสียความร้อนสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในระบบการไหลเป็นแบบลามินาร์หรือช่วงเปลี่ยนผ่าน อุณหภูมิที่เกิดการเปลี่ยนแปลงโหมดเรียกว่าอุณหภูมิวิกฤต ค่าความหนืดของของเหลวขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยตรง ดังนั้นสำหรับกรณีดังกล่าว จะใช้พารามิเตอร์เช่นความหนืดวิกฤต ซึ่งสอดคล้องกับจุดเปลี่ยนในระบบการไหลที่ค่าวิกฤตของเกณฑ์ Reynolds:

v cr = (v D)/Re cr = (4 Q)/(π D Re cr)

ที่ไหน:
ν kr - ความหนืดจลนศาสตร์วิกฤต
Re cr - ค่าวิกฤตของเกณฑ์ Reynolds;
D - เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
v คืออัตราการไหล
ถาม - ค่าใช้จ่าย

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งคือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผนังท่อและกระแสน้ำที่เคลื่อนที่ ในกรณีนี้ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจะขึ้นอยู่กับความขรุขระของผนังท่อเป็นส่วนใหญ่ ความสัมพันธ์ระหว่างสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน เกณฑ์ของเรย์โนลด์ส และความขรุขระนั้นถูกกำหนดโดยแผนภาพ Moody ซึ่งช่วยให้คุณกำหนดพารามิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งได้ โดยรู้อีกสองพารามิเตอร์


สูตรโคลบรู๊ค-ไวท์ยังใช้ในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสำหรับการไหลแบบปั่นป่วน ตามสูตรนี้ เป็นไปได้ที่จะพล็อตกราฟโดยกำหนดสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน

(√λ ) -1 = -2 log(2.51/(Re √λ ) + k/(3.71 d))

ที่ไหน:
k - ค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบของท่อ
λ คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน

นอกจากนี้ยังมีสูตรอื่นๆ สำหรับการคำนวณการสูญเสียความเสียดทานโดยประมาณระหว่างการไหลของแรงดันของของเหลวในท่อ สมการที่ใช้บ่อยที่สุดในกรณีนี้คือสมการดาร์ซี-ไวส์บาค มันขึ้นอยู่กับข้อมูลเชิงประจักษ์และส่วนใหญ่จะใช้ในการสร้างแบบจำลองระบบ การสูญเสียแรงเสียดทานเป็นฟังก์ชันของความเร็วของของไหลและความต้านทานของท่อต่อการเคลื่อนที่ของของไหล ซึ่งแสดงในรูปของค่าความขรุขระของผนังท่อ

∆H = λ L/d v²/(2 ก.)

ที่ไหน:
ΔH - การสูญเสียหัว;
λ - ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน
L คือความยาวของส่วนท่อ
d - เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
v คืออัตราการไหล
g คือความเร่งการตกอย่างอิสระ

การสูญเสียแรงดันเนื่องจากการเสียดสีของน้ำคำนวณโดยใช้สูตรของเฮเซน-วิลเลียมส์

∆H = 11.23 L 1/C 1.85 Q 1.85 /D 4.87

ที่ไหน:
ΔH - การสูญเสียหัว;
L คือความยาวของส่วนท่อ
C คือสัมประสิทธิ์ความหยาบ Haizen-Williams
Q - การบริโภค;
D - เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

ความกดดัน

แรงดันใช้งานของไปป์ไลน์คือแรงดันส่วนเกินสูงสุดที่ให้โหมดการทำงานที่ระบุของไปป์ไลน์ การตัดสินใจเกี่ยวกับขนาดของท่อส่งและจำนวนสถานีสูบน้ำมักจะขึ้นอยู่กับแรงดันในการทำงานของท่อ กำลังการสูบน้ำ และต้นทุน แรงดันสูงสุดและต่ำสุดของท่อรวมถึงคุณสมบัติของสื่อการทำงานจะกำหนดระยะห่างระหว่างสถานีสูบน้ำและกำลังที่ต้องการ

ความดันที่กำหนด PN - ค่าเล็กน้อยที่สอดคล้องกับความดันสูงสุดของสื่อการทำงานที่ 20 ° C ซึ่งการทำงานต่อเนื่องของไปป์ไลน์ตามขนาดที่กำหนดเป็นไปได้

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความสามารถในการรับน้ำหนักของท่อจะลดลง เช่นเดียวกับแรงดันเกินที่อนุญาต ค่า pe,zul แสดงถึงแรงดันสูงสุด (g) ในระบบท่อเมื่ออุณหภูมิในการทำงานเพิ่มขึ้น

ตารางแรงดันเกินที่อนุญาต:


การคำนวณแรงดันตกในท่อ

การคำนวณแรงดันตกในท่อจะดำเนินการตามสูตร:

∆p = λ L/d ρ/2 v²

ที่ไหน:
Δp - แรงดันตกในส่วนท่อ
L คือความยาวของส่วนท่อ
λ - ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน
d - เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
ρ คือความหนาแน่นของตัวกลางที่ถูกสูบ
v คืออัตราการไหล

สื่อพกพา

ส่วนใหญ่มักจะใช้ท่อในการขนส่งน้ำ แต่ยังสามารถใช้ในการเคลื่อนย้ายตะกอน ของเหลวข้น ไอน้ำ ฯลฯ ในอุตสาหกรรมน้ำมัน ท่อส่งถูกใช้เพื่อปั๊มไฮโดรคาร์บอนหลากหลายชนิดและสารผสม ซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพแตกต่างกันอย่างมาก สามารถขนส่งน้ำมันดิบได้ในระยะทางไกลกว่าจากแหล่งน้ำมันบนบกหรือแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งไปยังคลังน้ำมัน จุดอ้างอิง และโรงกลั่น

ท่อส่งยังส่ง:

  • ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมกลั่น เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล น้ำมันเชื้อเพลิง ฯลฯ
  • วัตถุดิบปิโตรเคมี: เบนซิน สไตรีน โพรพิลีน ฯลฯ .;
  • อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน: ไซลีน, โทลูอีน, คิวมีน, ฯลฯ ;
  • เชื้อเพลิงปิโตรเลียมเหลว เช่น ก๊าซธรรมชาติเหลว ก๊าซปิโตรเลียมเหลว โพรเพน (ก๊าซที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน แต่ทำให้เป็นของเหลวด้วยแรงดัน)
  • คาร์บอนไดออกไซด์, แอมโมเนียเหลว (ขนส่งเป็นของเหลวภายใต้ความกดดัน);
  • น้ำมันดินและเชื้อเพลิงหนืดมีความหนืดสูงเกินกว่าจะขนส่งทางท่อได้ ดังนั้นน้ำมันที่กลั่นเป็นเศษส่วนจะถูกใช้เพื่อเจือจางวัตถุดิบเหล่านี้และส่งผลให้ส่วนผสมสามารถขนส่งผ่านท่อได้
  • ไฮโดรเจน (สำหรับระยะทางสั้น ๆ)

คุณภาพของตัวกลางที่ขนส่ง

คุณสมบัติทางกายภาพและพารามิเตอร์ของสื่อที่ขนส่งส่วนใหญ่จะกำหนดการออกแบบและพารามิเตอร์การทำงานของไปป์ไลน์ ความถ่วงจำเพาะ การอัดได้ อุณหภูมิ ความหนืด จุดเท และความดันไอเป็นพารามิเตอร์สื่อหลักที่ต้องพิจารณา

ความถ่วงจำเพาะของของเหลวคือน้ำหนักต่อหน่วยปริมาตร ก๊าซหลายชนิดถูกขนส่งผ่านท่อภายใต้แรงดันที่เพิ่มขึ้น และเมื่อถึงแรงดันที่กำหนด ก๊าซบางชนิดอาจถึงกับทำให้เป็นของเหลวได้ ดังนั้นระดับการบีบอัดของตัวกลางจึงเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับการออกแบบไปป์ไลน์และการกำหนดความจุของปริมาณงาน

อุณหภูมิมีผลทางอ้อมและโดยตรงต่อประสิทธิภาพของไปป์ไลน์ นี่แสดงให้เห็นในความจริงที่ว่าของเหลวเพิ่มปริมาตรหลังจากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นโดยที่ความดันยังคงที่ การลดอุณหภูมิอาจส่งผลต่อทั้งประสิทธิภาพและประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ โดยปกติ เมื่ออุณหภูมิของของเหลวลดลง จะมีความหนืดเพิ่มขึ้น ซึ่งสร้างความต้านทานแรงเสียดทานเพิ่มเติมที่ผนังด้านในของท่อ ซึ่งต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการสูบของเหลวในปริมาณเท่ากัน ตัวกลางหนืดมากไวต่อความผันผวนของอุณหภูมิ ความหนืดคือความต้านทานของตัวกลางในการไหลและวัดเป็น centistokes cSt ความหนืดไม่เพียงแต่กำหนดทางเลือกของปั๊มเท่านั้น แต่ยังกำหนดระยะห่างระหว่างสถานีสูบน้ำด้วย

ทันทีที่อุณหภูมิของตัวกลางลดลงต่ำกว่าจุดเท การทำงานของไปป์ไลน์จะเป็นไปไม่ได้ และบางตัวเลือกจะถูกนำกลับมาทำงานต่อ:

  • ให้ความร้อนแก่ท่อตัวกลางหรือท่อฉนวนเพื่อรักษาอุณหภูมิการทำงานของตัวกลางให้อยู่เหนือจุดเท
  • การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของตัวกลางก่อนเข้าสู่ท่อ
  • การเจือจางของตัวกลางที่ลำเลียงด้วยน้ำ

ประเภทของท่อหลัก

ท่อหลักเป็นรอยหรือไม่มีรอยต่อ ท่อเหล็กไร้ตะเข็บทำขึ้นโดยไม่มีรอยเชื่อมตามยาวโดยส่วนเหล็กที่มีการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อให้ได้ขนาดและคุณสมบัติที่ต้องการ ท่อเชื่อมผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการผลิตที่หลากหลาย ทั้งสองประเภทนี้แตกต่างกันในจำนวนตะเข็บตามยาวในท่อและประเภทของอุปกรณ์เชื่อมที่ใช้ ท่อเหล็กเชื่อมเป็นชนิดที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี

ส่วนท่อแต่ละส่วนถูกเชื่อมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างท่อ นอกจากนี้ในท่อหลักที่ใช้ท่อที่ทำจากไฟเบอร์กลาส, พลาสติกต่างๆ, ซีเมนต์ใยหิน ฯลฯ ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

ในการเชื่อมต่อส่วนตรงของท่อรวมถึงการเปลี่ยนระหว่างส่วนท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันจะใช้องค์ประกอบเชื่อมต่อที่ทำขึ้นเป็นพิเศษ (ข้อศอก, โค้ง, ประตู)

ข้อศอก 90 ° ข้อศอก 90 ° สาขาการเปลี่ยนแปลง แตกแขนง
ข้อศอก 180° ข้อศอก 30 ° อะแดปเตอร์ เคล็ดลับ

สำหรับการติดตั้งท่อและข้อต่อแต่ละส่วนจะใช้การเชื่อมต่อพิเศษ

รอย หน้าแปลน เกลียว ข้อต่อ

การขยายตัวทางความร้อนของท่อ

เมื่อท่ออยู่ภายใต้ความกดดัน พื้นผิวด้านในทั้งหมดจะถูกโหลดแบบกระจายอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งทำให้เกิดแรงภายในตามยาวในท่อและการรับน้ำหนักเพิ่มเติมที่ส่วนรองรับปลาย ความผันผวนของอุณหภูมิยังส่งผลต่อไปป์ไลน์ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในขนาดของท่อ แรงในไปป์ไลน์คงที่ในช่วงอุณหภูมิผันผวนอาจเกินค่าที่อนุญาตและนำไปสู่ความเครียดที่มากเกินไป ซึ่งเป็นอันตรายต่อความแข็งแรงของไปป์ไลน์ ทั้งในวัสดุท่อและในข้อต่อแบบหน้าแปลน ความผันผวนของอุณหภูมิของตัวกลางที่ถูกสูบยังสร้างความเครียดจากอุณหภูมิในท่อ ซึ่งสามารถถ่ายโอนไปยังวาล์ว สถานีสูบน้ำ ฯลฯ ซึ่งอาจนำไปสู่การลดลงของข้อต่อท่อ ความล้มเหลวของวาล์วหรือองค์ประกอบอื่นๆ

การคำนวณขนาดท่อด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

การคำนวณการเปลี่ยนแปลงขนาดเชิงเส้นของไปป์ไลน์ที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิดำเนินการตามสูตร:

∆L = แอล ∆t

a - ค่าสัมประสิทธิ์การยืดตัวด้วยความร้อน mm/(m°C) (ดูตารางด้านล่าง)
L - ความยาวไปป์ไลน์ (ระยะห่างระหว่างส่วนรองรับคงที่), m;
Δt - ความแตกต่างระหว่างค่าสูงสุด และนาที อุณหภูมิของตัวกลางที่สูบแล้ว °C

ตารางการขยายตัวเชิงเส้นของท่อจากวัสดุต่างๆ

ตัวเลขที่ระบุเป็นค่าเฉลี่ยสำหรับวัสดุที่ระบุไว้และสำหรับการคำนวณไปป์ไลน์จากวัสดุอื่น ไม่ควรใช้ข้อมูลจากตารางนี้เป็นพื้นฐาน เมื่อคำนวณไปป์ไลน์ ขอแนะนำให้ใช้ค่าสัมประสิทธิ์การยืดตัวเชิงเส้นที่ระบุโดยผู้ผลิตท่อในข้อกำหนดทางเทคนิคหรือเอกสารข้อมูลที่แนบมา

การยืดตัวด้วยความร้อนของไปป์ไลน์ถูกขจัดออกทั้งโดยใช้ส่วนชดเชยพิเศษของไปป์ไลน์ และโดยการใช้ตัวชดเชย ซึ่งอาจประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ยืดหยุ่นหรือเคลื่อนไหวได้

ส่วนชดเชยประกอบด้วยส่วนตรงที่ยืดหยุ่นของไปป์ไลน์ ซึ่งตั้งฉากกันและยึดด้วยส่วนโค้ง ด้วยการยืดตัวด้วยความร้อน การเพิ่มขึ้นในส่วนหนึ่งจะได้รับการชดเชยด้วยการเสียรูปของการโค้งงอของอีกส่วนหนึ่งบนระนาบหรือการเสียรูปของการโค้งงอและการบิดเบี้ยวในอวกาศ หากไปป์ไลน์ชดเชยการขยายตัวทางความร้อนจะเรียกว่าการชดเชยตนเอง

การชดเชยยังเกิดขึ้นเนื่องจากการโค้งงอแบบยืดหยุ่น ส่วนหนึ่งของการยืดตัวได้รับการชดเชยโดยความยืดหยุ่นของส่วนโค้ง ส่วนอื่น ๆ จะถูกลบออกเนื่องจากคุณสมบัติยืดหยุ่นของวัสดุของส่วนหลังส่วนโค้ง มีการติดตั้งตัวชดเชยซึ่งไม่สามารถใช้ส่วนชดเชยหรือเมื่อการชดเชยตนเองของไปป์ไลน์ไม่เพียงพอ

ตามการออกแบบและหลักการทำงาน ตัวชดเชยมีสี่ประเภท: รูปตัวยู, เลนส์, หยัก, กล่องบรรจุ ในทางปฏิบัติมักใช้ข้อต่อขยายแบบแบนที่มีรูปตัว L, Z หรือ U ในกรณีของตัวชดเชยเชิงพื้นที่ พวกเขามักจะเป็น 2 ส่วนแบนตั้งฉากกันและมีไหล่ร่วมกัน ข้อต่อแบบยืดหยุ่นขยายทำจากท่อหรือดิสก์ยางยืดหรือเครื่องเป่าลม

การกำหนดขนาดที่เหมาะสมของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

เส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดของไปป์ไลน์สามารถดูได้จากการคำนวณทางเทคนิคและทางเศรษฐศาสตร์ ขนาดของไปป์ไลน์ รวมถึงขนาดและการทำงานของส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นเดียวกับเงื่อนไขที่ไปป์ไลน์ต้องทำงาน จะกำหนดความสามารถในการขนส่งของระบบ ท่อขนาดใหญ่ขึ้นเหมาะสำหรับการไหลของมวลที่สูงขึ้น หากส่วนประกอบอื่นๆ ในระบบได้รับการคัดเลือกและปรับขนาดอย่างเหมาะสมสำหรับสภาวะเหล่านี้ โดยปกติ ยิ่งความยาวของท่อหลักระหว่างสถานีสูบน้ำนานเท่าใด แรงดันในท่อก็จะยิ่งลดลงมากขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงลักษณะทางกายภาพของตัวกลางที่ถูกสูบ (ความหนืด ฯลฯ) อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อแรงดันในสายการผลิต

ขนาดที่เหมาะสม - ขนาดท่อที่เล็กที่สุดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานเฉพาะที่คุ้มค่าตลอดอายุการใช้งานของระบบ

สูตรคำนวณสมรรถนะท่อ:

Q = (π d²)/4 v

Q คืออัตราการไหลของของเหลวที่สูบ
d - เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ
v คืออัตราการไหล

ในทางปฏิบัติ ในการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดของไปป์ไลน์ ค่าของความเร็วที่เหมาะสมที่สุดของตัวกลางที่สูบจะถูกใช้ ซึ่งนำมาจากวัสดุอ้างอิงที่รวบรวมบนพื้นฐานของข้อมูลการทดลอง:

ปั๊มขนาดกลาง ช่วงความเร็วที่เหมาะสมที่สุดในท่อ m/s
ของเหลว การเคลื่อนที่ของแรงโน้มถ่วง:
ของเหลวหนืด 0,1 - 0,5
ของเหลวหนืดต่ำ 0,5 - 1
สูบน้ำ:
ด้านดูด 0,8 - 2
ด้านปล่อย 1,5 - 3
ก๊าซ แรงฉุดตามธรรมชาติ 2 - 4
ความกดดันเล็กน้อย 4 - 15
กดดันมาก 15 - 25
คู่รัก ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง 30 - 50
ไอน้ำแรงดันอิ่มตัว:
มากกว่า 105 ปี 15 - 25
(1 - 0.5) 105 ต่อปี 20 - 40
(0.5 - 0.2) 105 ต่อปี 40 - 60
(0.2 - 0.05) 105 ต่อปี 60 - 75

จากที่นี่ เราได้สูตรการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสมที่สุด:

d o = √((4 Q) / (π v o ))

Q - กำหนดอัตราการไหลของของเหลวที่สูบ
d - เส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมของท่อ
v คืออัตราการไหลที่เหมาะสม

ที่อัตราการไหลสูง มักจะใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า ซึ่งหมายความว่าต้นทุนที่ต่ำกว่าสำหรับการซื้อท่อส่ง งานบำรุงรักษาและการติดตั้ง (แสดงโดย K 1) ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นการสูญเสียแรงดันจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงเสียดทานและความต้านทานในพื้นที่ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของต้นทุนการสูบของเหลว (เราหมายถึง K 2)

สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ค่าใช้จ่าย K 1 จะสูงขึ้น และต้นทุนระหว่างการทำงาน K 2 จะลดลง หากเราเพิ่มค่าของ K 1 และ K 2 เราจะได้ต้นทุนขั้นต่ำรวม K และเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดของไปป์ไลน์ ค่าใช้จ่าย K 1 และ K 2 ในกรณีนี้จะได้รับในช่วงเวลาเดียวกัน

การคำนวณ (สูตร) ​​ของต้นทุนทุนสำหรับท่อ

K 1 = (ม. C M K M)/n

m คือมวลของไปป์ไลน์ t;
C M - ราคา 1 ตัน rub/t;
K M - ค่าสัมประสิทธิ์ที่เพิ่มต้นทุนงานติดตั้งเช่น 1.8;
n - อายุการใช้งานปี

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่ระบุที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงาน:

K 2 \u003d 24 N n วัน C E ถู / ปี

N - กำลังไฟฟ้า, กิโลวัตต์;
n DN - จำนวนวันทำการต่อปี
C E - ต้นทุนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงของพลังงาน rub/kW*h

สูตรกำหนดขนาดของไปป์ไลน์

ตัวอย่างสูตรทั่วไปในการกำหนดขนาดของท่อโดยไม่คำนึงถึงปัจจัยเพิ่มเติมที่อาจเป็นไปได้ เช่น การสึกกร่อน สารแขวนลอย ฯลฯ:

ชื่อ สมการ ข้อจำกัดที่เป็นไปได้
การไหลของของเหลวและก๊าซภายใต้ความกดดัน
การสูญเสียหัวเสียดทาน
ดาร์ซี-ไวส์บาค

d = 12 [(0.0311 f L Q 2)/(h f)] 0.2

Q - ปริมาณการไหล แกลลอน/นาที;
d คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ
hf - การสูญเสียหัวเสียดทาน;
L คือความยาวของท่อ, ฟุต;
f คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน
V คืออัตราการไหล
สมการการไหลของของไหลทั้งหมด

d = 0.64 √(Q/V)

Q - ปริมาณการไหล gpm
ขนาดท่อดูดของปั๊มเพื่อจำกัดการสูญเสียหัวเสียดทาน

d = √(0.0744 Q)

Q - ปริมาณการไหล gpm
สมการการไหลของก๊าซทั้งหมด

d = 0.29 √((Q T)/(PV))

Q - การไหลของปริมาตร ft³/min
T - อุณหภูมิ K
P - ความดัน psi (abs);
วี - ความเร็ว
การไหลของแรงโน้มถ่วง
สมการแมนนิ่งสำหรับคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อสำหรับการไหลสูงสุด

d=0.375

Q - ปริมาณการไหล;
n - ค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบ
S - อคติ
ค่า Froude คืออัตราส่วนของแรงเฉื่อยและแรงโน้มถ่วง

Fr = V / √[(d/12) g]

g - การเร่งความเร็วการตกอย่างอิสระ
v - ความเร็วในการไหล;
L - ความยาวท่อหรือเส้นผ่านศูนย์กลาง
ไอน้ำและการระเหย
สมการเส้นผ่านศูนย์กลางท่อไอน้ำ

d = 1.75 √[(กว้าง v_g x) / V]

W - การไหลของมวล
Vg - ปริมาตรเฉพาะของไอน้ำอิ่มตัว
x - คุณภาพไอน้ำ
วี - ความเร็ว

อัตราการไหลที่เหมาะสมสำหรับระบบท่อต่างๆ

ขนาดท่อที่เหมาะสมที่สุดจะถูกเลือกจากเงื่อนไขของต้นทุนขั้นต่ำสำหรับการสูบน้ำผ่านท่อและต้นทุนของท่อ อย่างไรก็ตาม ต้องคำนึงถึงการจำกัดความเร็วด้วย บางครั้งขนาดของท่อส่งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการ ขนาดของไปป์ไลน์มักสัมพันธ์กับแรงดันตกคร่อม ในการคำนวณการออกแบบเบื้องต้น โดยที่ไม่คำนึงถึงการสูญเสียแรงดัน ขนาดของไปป์ไลน์ของกระบวนการจะถูกกำหนดโดยความเร็วที่อนุญาต

หากมีการเปลี่ยนแปลงทิศทางของการไหลในไปป์ไลน์ สิ่งนี้จะนำไปสู่แรงกดดันในท้องถิ่นที่เพิ่มขึ้นอย่างมากในแนวตั้งฉากกับทิศทางของการไหล การเพิ่มขึ้นนี้เป็นหน้าที่ของความเร็วของของไหล ความหนาแน่น และความดันเริ่มต้น เนื่องจากความเร็วเป็นสัดส่วนผกผันกับเส้นผ่านศูนย์กลาง ของไหลที่มีความเร็วสูงจึงต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเมื่อทำการปรับขนาดและกำหนดค่าไปป์ไลน์ ขนาดท่อที่เหมาะสมที่สุด เช่น สำหรับกรดซัลฟิวริก จะจำกัดความเร็วของตัวกลางไว้ที่ค่าที่ป้องกันการพังทลายของผนังในท่อโค้ง จึงป้องกันความเสียหายต่อโครงสร้างท่อได้

การไหลของของไหลโดยแรงโน้มถ่วง

การคำนวณขนาดของไปป์ไลน์ในกรณีของกระแสที่เคลื่อนที่ด้วยแรงโน้มถ่วงนั้นค่อนข้างซับซ้อน ธรรมชาติของการเคลื่อนที่ด้วยรูปแบบการไหลนี้ในท่ออาจเป็นแบบเฟสเดียว (เต็มท่อ) และแบบสองเฟส (แบบเติมบางส่วน) การไหลแบบสองเฟสจะเกิดขึ้นเมื่อมีของเหลวและก๊าซอยู่ในท่อ

ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของของเหลวและก๊าซ เช่นเดียวกับความเร็วของพวกมัน ระบบการไหลแบบสองเฟสสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่แบบฟองไปจนถึงแบบกระจาย

การไหลของฟอง (แนวนอน) การไหลของโพรเจกไทล์ (แนวนอน) การไหลของคลื่น ไหลกระจาย

แรงขับเคลื่อนของของเหลวเมื่อเคลื่อนที่ด้วยแรงโน้มถ่วงนั้นมาจากความแตกต่างของความสูงของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด และข้อกำหนดเบื้องต้นคือตำแหน่งของจุดเริ่มต้นเหนือจุดสิ้นสุด กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความแตกต่างของความสูงเป็นตัวกำหนดความแตกต่างในพลังงานศักย์ของของเหลวในตำแหน่งเหล่านี้ พารามิเตอร์นี้จะถูกนำมาพิจารณาด้วยเมื่อเลือกไปป์ไลน์ นอกจากนี้ ขนาดของแรงขับเคลื่อนยังได้รับผลกระทบจากแรงกดดันที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด การเพิ่มขึ้นของแรงดันตกคร่อมจะทำให้อัตราการไหลของของไหลเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้คุณสามารถเลือกไปป์ไลน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลง และในทางกลับกัน

ในกรณีที่จุดสิ้นสุดเชื่อมต่อกับระบบที่มีแรงดัน เช่น คอลัมน์กลั่น แรงดันที่เท่ากันจะต้องถูกลบออกจากความแตกต่างของความสูงที่มีอยู่เพื่อประมาณแรงดันค่าต่างที่มีประสิทธิผลจริงที่สร้างขึ้น นอกจากนี้ หากจุดเริ่มต้นของไปป์ไลน์อยู่ภายใต้สุญญากาศ จะต้องคำนึงถึงผลกระทบต่อความดันแตกต่างโดยรวมเมื่อเลือกไปป์ไลน์ด้วย การเลือกท่อขั้นสุดท้ายใช้แรงดันแตกต่าง โดยคำนึงถึงปัจจัยข้างต้นทั้งหมด และไม่ได้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความสูงของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดเท่านั้น

การไหลของของเหลวร้อน

ในโรงงานแปรรูป มักพบปัญหาต่างๆ เมื่อทำงานกับสื่อที่ร้อนหรือเดือด สาเหตุหลักคือการระเหยส่วนหนึ่งของการไหลของของเหลวร้อน นั่นคือ การเปลี่ยนเฟสของของเหลวเป็นไอภายในท่อหรืออุปกรณ์ ตัวอย่างทั่วไปคือปรากฏการณ์คาวิเทชั่นของปั๊มหอยโข่ง ที่มาพร้อมกับจุดเดือดของของเหลว ตามด้วยการก่อตัวของฟองไอ (คาวิเทชั่นไอน้ำ) หรือการปล่อยก๊าซที่ละลายเป็นฟองอากาศ (แก๊สคาวิเทชั่น)

ควรใช้ท่อขนาดใหญ่กว่าเนื่องจากอัตราการไหลลดลงเมื่อเทียบกับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าที่การไหลคงที่ ส่งผลให้ NPSH สูงขึ้นที่ท่อดูดของปั๊ม จุดเปลี่ยนทิศทางการไหลอย่างกะทันหันหรือการลดขนาดท่ออาจทำให้เกิดโพรงอากาศเนื่องจากการสูญเสียแรงดัน ส่วนผสมของก๊าซและไอที่เป็นผลลัพธ์จะสร้างอุปสรรคต่อการไหลของกระแสน้ำ และอาจทำให้ท่อเสียหายได้ ซึ่งทำให้ปรากฏการณ์การเกิดโพรงอากาศไม่พึงปรารถนาอย่างยิ่งในระหว่างการทำงานของท่อส่ง

ไปป์ไลน์สำหรับอุปกรณ์/เครื่องมือ

อุปกรณ์และอุปกรณ์ต่างๆ โดยเฉพาะอุปกรณ์ที่สามารถสร้างแรงดันตกได้อย่างมีนัยสำคัญ กล่าวคือ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน วาล์วควบคุม ฯลฯ ได้รับการติดตั้งท่อบายพาส (เพื่อไม่ให้ขัดจังหวะกระบวนการแม้ในระหว่างงานบำรุงรักษา) ท่อดังกล่าวมักจะมีวาล์วปิด 2 ตัวติดตั้งอยู่ในแนวเดียวกับการติดตั้งและวาล์วควบคุมการไหลขนานกับการติดตั้งนี้

ระหว่างการทำงานปกติ การไหลของของไหลที่ไหลผ่านส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์จะเกิดแรงดันตกเพิ่มเติม ตามนี้ แรงดันปล่อยของมันที่สร้างขึ้นโดยอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ เช่น ปั๊มหอยโข่ง จะถูกคำนวณ ปั๊มจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากแรงดันตกคร่อมทั้งหมดในการติดตั้ง ในระหว่างการเคลื่อนที่ผ่านไปป์ไลน์บายพาส แรงดันตกเพิ่มเติมนี้จะหายไป ในขณะที่ปั๊มที่ทำงานอยู่จะปั๊มกระแสด้วยแรงเดียวกันตามลักษณะการทำงาน เพื่อหลีกเลี่ยงความแตกต่างในลักษณะการไหลระหว่างอุปกรณ์และท่อบายพาส ขอแนะนำให้ใช้ท่อบายพาสที่เล็กกว่าพร้อมวาล์วควบคุมเพื่อสร้างแรงดันที่เทียบเท่ากับการติดตั้งหลัก

สายการสุ่มตัวอย่าง

โดยปกติจะมีการสุ่มตัวอย่างของเหลวจำนวนเล็กน้อยเพื่อการวิเคราะห์เพื่อกำหนดองค์ประกอบของของเหลว การสุ่มตัวอย่างสามารถทำได้ในทุกขั้นตอนของกระบวนการเพื่อกำหนดองค์ประกอบของวัตถุดิบ ผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป หรือเพียงแค่สารที่ขนส่ง เช่น น้ำเสีย ของเหลวถ่ายเทความร้อน ฯลฯ ขนาดของส่วนของไปป์ไลน์ที่มีการสุ่มตัวอย่างมักขึ้นอยู่กับประเภทของของไหลที่กำลังวิเคราะห์และตำแหน่งของจุดสุ่มตัวอย่าง

ตัวอย่างเช่น สำหรับก๊าซภายใต้ความดันสูง ท่อขนาดเล็กที่มีวาล์วก็เพียงพอที่จะเก็บตัวอย่างตามจำนวนที่ต้องการ การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นสุ่มตัวอย่างจะลดสัดส่วนของสื่อที่สุ่มตัวอย่างเพื่อการวิเคราะห์ แต่การสุ่มตัวอย่างดังกล่าวจะควบคุมได้ยากขึ้น ในเวลาเดียวกัน สายการสุ่มตัวอย่างขนาดเล็กไม่เหมาะสำหรับการวิเคราะห์สารแขวนลอยต่างๆ ซึ่งอนุภาคของแข็งสามารถอุดตันเส้นทางการไหลได้ ดังนั้น ขนาดของเส้นสุ่มตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์สารแขวนลอยจึงขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคของแข็งและลักษณะของตัวกลางเป็นอย่างมาก ข้อสรุปที่คล้ายกันนี้ใช้กับของเหลวหนืด

การปรับขนาดสายการสุ่มตัวอย่างมักพิจารณา:

  • ลักษณะของของเหลวที่มีไว้สำหรับการคัดเลือก
  • การสูญเสียสภาพแวดล้อมในการทำงานระหว่างการคัดเลือก
  • ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยระหว่างการคัดเลือก
  • ความสะดวกในการใช้งาน
  • ตำแหน่งจุดเลือก

การไหลเวียนของน้ำหล่อเย็น

สำหรับท่อที่มีน้ำหล่อเย็นหมุนเวียน แนะนำให้ใช้ความเร็วสูง สาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าของเหลวหล่อเย็นในหอทำความเย็นสัมผัสกับแสงแดด ซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของชั้นที่ประกอบด้วยสาหร่าย ส่วนหนึ่งของปริมาตรที่ประกอบด้วยสาหร่ายนี้จะเข้าสู่สารหล่อเย็นหมุนเวียน ที่อัตราการไหลต่ำ สาหร่ายเริ่มเติบโตในท่อและหลังจากนั้นครู่หนึ่งจะสร้างปัญหาในการไหลเวียนของสารหล่อเย็นหรือทางผ่านไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ในกรณีนี้ ขอแนะนำให้ใช้อัตราการหมุนเวียนที่สูงเพื่อหลีกเลี่ยงการอุดตันของสาหร่ายในท่อ โดยทั่วไปแล้ว การใช้สารหล่อเย็นหมุนเวียนสูงนั้นพบได้ในอุตสาหกรรมเคมี ซึ่งต้องใช้ท่อขนาดใหญ่และความยาวเพื่อจ่ายพลังงานให้กับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนต่างๆ

ล้นถัง

ถังมีการติดตั้งท่อน้ำล้นด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

  • หลีกเลี่ยงการสูญเสียของเหลว (ของเหลวส่วนเกินเข้าสู่อ่างเก็บน้ำอื่นแทนที่จะไหลออกจากอ่างเก็บน้ำเดิม)
  • ป้องกันการรั่วไหลของของเหลวที่ไม่ต้องการออกนอกถัง
  • รักษาระดับของเหลวในถัง

ในทุกกรณีข้างต้น ท่อน้ำล้นได้รับการออกแบบสำหรับการไหลสูงสุดที่อนุญาตของของเหลวเข้าสู่ถัง โดยไม่คำนึงถึงอัตราการไหลของของเหลวที่ไหลออก หลักการของการวางท่ออื่นๆ จะคล้ายกับการวางท่อด้วยแรงโน้มถ่วง นั่นคือ ตามความสูงแนวตั้งที่มีอยู่ระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของท่อน้ำล้น

จุดสูงสุดของท่อน้ำล้นซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของท่อนั้นอยู่ที่จุดเชื่อมต่อกับถัง (ท่อน้ำล้นถัง) มักจะอยู่ใกล้ส่วนบนสุด และจุดสิ้นสุดต่ำสุดอาจอยู่ใกล้รางระบายน้ำใกล้พื้นดิน อย่างไรก็ตาม สายน้ำล้นยังสามารถสิ้นสุดที่ระดับความสูงได้ ในกรณีนี้ หัวเฟืองท้ายที่ใช้ได้จะลดลง

การไหลของตะกอน

ในกรณีของการขุด แร่มักจะขุดในพื้นที่ที่เข้าถึงยาก ในสถานที่ดังกล่าวตามกฎแล้วไม่มีการเชื่อมต่อทางรถไฟหรือถนน สำหรับสถานการณ์ดังกล่าว การขนส่งไฮดรอลิกของตัวกลางที่มีอนุภาคของแข็งถือว่าเป็นที่ยอมรับได้มากที่สุด รวมถึงในกรณีของที่ตั้งของโรงงานทำเหมืองในระยะทางที่เพียงพอ ท่อถนนลาดยางถูกนำมาใช้ในพื้นที่อุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อลำเลียงของแข็งที่บดแล้วไปพร้อมกับของเหลว ท่อดังกล่าวได้รับการพิสูจน์แล้วว่าคุ้มค่าที่สุดเมื่อเทียบกับวิธีอื่นในการขนส่งสื่อที่เป็นของแข็งในปริมาณมาก นอกจากนี้ข้อดีของพวกเขายังรวมถึงความปลอดภัยที่เพียงพอเนื่องจากขาดการขนส่งหลายประเภทและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

สารแขวนลอยและของผสมของสารแขวนลอยในของเหลวจะถูกเก็บไว้ในสถานะของการผสมเป็นระยะเพื่อรักษาความสม่ำเสมอ มิฉะนั้นจะเกิดกระบวนการแยกซึ่งอนุภาคแขวนลอยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของพวกมันลอยไปที่พื้นผิวของของเหลวหรือตกลงไปที่ด้านล่าง อุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น ถังกวน จะถูกจัดเตรียมโดยอุปกรณ์เขย่า ในขณะที่อยู่ในท่อ ทำได้โดยการรักษาสภาพการไหลแบบปั่นป่วน

การลดอัตราการไหลเมื่อขนส่งอนุภาคแขวนลอยในของเหลวไม่เป็นที่ต้องการ เนื่องจากกระบวนการของการแยกเฟสอาจเริ่มต้นในการไหล ซึ่งอาจนำไปสู่การอุดตันของไปป์ไลน์และการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของของแข็งที่ขนส่งในกระแสน้ำ การผสมอย่างเข้มข้นในปริมาตรการไหลได้รับการส่งเสริมโดยระบบการไหลแบบปั่นป่วน

ในทางกลับกัน การลดขนาดของไปป์ไลน์ที่มากเกินไปก็มักจะนำไปสู่การอุดตัน ดังนั้นการเลือกขนาดไปป์ไลน์จึงเป็นขั้นตอนที่สำคัญและมีความรับผิดชอบ ซึ่งต้องมีการวิเคราะห์และการคำนวณเบื้องต้น แต่ละกรณีต้องได้รับการพิจารณาเป็นรายบุคคลเนื่องจากสารละลายที่แตกต่างกันมีพฤติกรรมแตกต่างกันที่ความเร็วของของไหลต่างกัน

ซ่อมท่อ

ในระหว่างการทำงานของไปป์ไลน์ อาจมีการรั่วไหลหลายประเภท โดยต้องกำจัดออกทันทีเพื่อรักษาประสิทธิภาพของระบบ การซ่อมแซมท่อส่งหลักสามารถทำได้หลายวิธี ซึ่งอาจทำได้มากเท่ากับการเปลี่ยนทั้งส่วนของท่อหรือส่วนเล็กๆ ที่รั่ว หรือการแก้ไขท่อที่มีอยู่ แต่ก่อนที่จะเลือกวิธีการซ่อมแซมใด ๆ จำเป็นต้องศึกษาสาเหตุของการรั่วไหลอย่างละเอียด ในบางกรณีอาจไม่จำเป็นต้องซ่อมแซมเท่านั้น แต่ยังต้องเปลี่ยนเส้นทางของท่อเพื่อป้องกันความเสียหายซ้ำอีก

ขั้นตอนแรกของงานซ่อมแซมคือการกำหนดตำแหน่งของส่วนท่อที่ต้องการการแทรกแซง นอกจากนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของไปป์ไลน์จะมีการกำหนดรายการของอุปกรณ์และมาตรการที่จำเป็นในการกำจัดการรั่วไหลและรวบรวมเอกสารและใบอนุญาตที่จำเป็นหากส่วนท่อที่จะซ่อมแซมตั้งอยู่ในอาณาเขตของเจ้าของรายอื่น เนื่องจากท่อส่วนใหญ่ตั้งอยู่ใต้ดิน จึงอาจจำเป็นต้องแยกส่วนของท่อออก ถัดไป การเคลือบของท่อจะถูกตรวจสอบสำหรับสภาพทั่วไป หลังจากนั้นส่วนหนึ่งของการเคลือบจะถูกลบออกเพื่อซ่อมแซมโดยตรงกับท่อ หลังการซ่อมแซม สามารถดำเนินกิจกรรมการตรวจสอบต่างๆ ได้: การทดสอบอัลตราโซนิก การตรวจจับข้อบกพร่องของสี การตรวจจับข้อบกพร่องของอนุภาคแม่เหล็ก ฯลฯ

แม้ว่าการซ่อมแซมบางอย่างต้องการให้ท่อส่งต้องปิดโดยสมบูรณ์ แต่บ่อยครั้งเพียงการปิดระบบชั่วคราวก็เพียงพอแล้วที่จะแยกพื้นที่ที่ซ่อมแซมหรือเตรียมบายพาส อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ งานซ่อมแซมจะดำเนินการโดยการปิดไปป์ไลน์โดยสมบูรณ์ การแยกส่วนของท่อสามารถทำได้โดยใช้ปลั๊กหรือวาล์วปิด ถัดไป ติดตั้งอุปกรณ์ที่จำเป็นและดำเนินการซ่อมแซมโดยตรง งานซ่อมแซมจะดำเนินการในพื้นที่ที่เสียหายซึ่งปราศจากตัวกลางและไม่มีแรงกด เมื่อสิ้นสุดการซ่อมแซม ปลั๊กจะถูกเปิดออกและความสมบูรณ์ของไปป์ไลน์จะกลับคืนมา


ท่อส่งไอน้ำ- ท่อส่งไอน้ำ

ท่อส่งไอน้ำถูกติดตั้งบนวัตถุ:
1. ผู้ประกอบการที่ใช้ไอน้ำสำหรับการจ่ายไอน้ำแบบเทคโนโลยี (ระบบไอน้ำคอนเดนเสทที่โรงงานผลิตภัณฑ์คอนกรีตเสริมเหล็ก, ระบบไอน้ำคอนเดนเสทที่โรงงานแปรรูปปลา, ระบบไอน้ำคอนเดนเสทที่โรงงานนม, ระบบไอน้ำคอนเดนเสทที่โรงงานแปรรูปเนื้อสัตว์, ระบบไอน้ำคอนเดนเสท ที่โรงงานผลิตยา ระบบไอน้ำ/คอนเดนเสทในโรงงานเครื่องสำอาง ระบบไอน้ำ/คอนเดนเสทในโรงงานซักรีด)
2. ในระบบอบไอน้ำของโรงงานและสถานประกอบการอุตสาหกรรม มันถูกใช้ในอดีต แต่ยังคงถูกใช้โดยหลายองค์กร ตามกฎแล้ว บ้านหม้อไอน้ำของโรงงานถูกสร้างขึ้นตามแบบมาตรฐานโดยใช้หม้อไอน้ำ DKVR สำหรับการจ่ายไอน้ำและเทคโนโลยีการให้ความร้อน ในปัจจุบัน แม้แต่ในสถานประกอบการและโรงงานที่ไม่ต้องการไอน้ำเทคโนโลยี การให้ความร้อนก็ยังคงใช้ไอน้ำ ในบางกรณีจะไม่มีประสิทธิภาพหากไม่มีการคืนคอนเดนเสท
3. ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเพื่อจ่ายไอน้ำให้กับกังหันไอน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

ท่อส่งไอน้ำทำหน้าที่ถ่ายโอนไอน้ำจากโรงต้มน้ำ (หม้อไอน้ำและเครื่องกำเนิดไอน้ำ) ไปยังผู้ใช้ไอน้ำ

องค์ประกอบหลักของท่อส่งไอน้ำคือ:
1.ท่อเหล็ก
2. องค์ประกอบเชื่อมต่อ (โค้ง, โค้ง, ครีบ, ข้อต่อขยาย)
3. ปิดและปิดและวาล์วควบคุม (วาล์วประตู, ประตู, วาล์ว)
4. อุปกรณ์สำหรับกำจัดคอนเดนเสทออกจากท่อส่งไอน้ำ - กับดักไอน้ำ, ตัวแยก,
5. อุปกรณ์สำหรับลดแรงดันไอน้ำให้ถึงค่าที่ต้องการ - ตัวควบคุมแรงดัน
6. ตัวกรองโคลนแบบกลไกพร้อมไส้กรองแบบเปลี่ยนได้สำหรับการทำความสะอาดด้วยไอน้ำหน้าวาล์วลดแรงดัน
7. องค์ประกอบการยึด - ตัวรองรับการเลื่อนและตัวรองรับคงที่, สารแขวนลอยและตัวยึด,
8. ฉนวนกันความร้อนของท่อไอน้ำ - ใช้ขนแร่หินบะซอลต์ที่ทนต่ออุณหภูมิ Rockwool หรือ Parok นอกจากนี้ยังใช้สายใยหินใยหิน
9. อุปกรณ์ควบคุมและวัด (KIP) - เกจวัดแรงดันและเทอร์โมมิเตอร์

ข้อกำหนดสำหรับการออกแบบ การก่อสร้าง วัสดุ การผลิต การติดตั้ง การซ่อมแซมและการทำงานของท่อส่งไอน้ำถูกควบคุมโดยเอกสารกำกับดูแล
- ท่อส่งไอน้ำที่มีแรงดันใช้งานมากกว่า 0.07 MPa (0.7 kgf / cm2) อยู่ภายใต้กฎสำหรับการออกแบบและการทำงานที่ปลอดภัยของท่อไอน้ำและน้ำร้อน (PB 10-573-03)
- การคำนวณความแข็งแรงของท่อส่งไอน้ำดังกล่าวดำเนินการตาม "มาตรฐานการคำนวณความแข็งแรงของหม้อไอน้ำแบบอยู่กับที่และท่อไอน้ำและน้ำร้อน" (RD 10-249-98)

ท่อส่งไอน้ำถูกกำหนดเส้นทางโดยคำนึงถึงความเป็นไปได้ทางเทคนิคในการวางตามแนวเส้นทางที่สั้นที่สุดเพื่อลดการสูญเสียความร้อนและพลังงานอันเนื่องมาจากความยาวของการวางและความต้านทานอากาศพลศาสตร์ของเส้นทางไอน้ำ
องค์ประกอบของท่อส่งไอน้ำเชื่อมต่อกันด้วยรอยเชื่อม อนุญาตให้ติดตั้งหน้าแปลนระหว่างการติดตั้งท่อส่งไอน้ำสำหรับการเชื่อมต่อท่อส่งไอน้ำกับข้อต่อเท่านั้น

รองรับและระงับท่อไอน้ำสามารถเคลื่อนย้ายและแก้ไขได้ ข้อต่อขยายรูปพิณหรือรูปตัวยูถูกติดตั้งระหว่างส่วนรองรับคงที่ที่อยู่ติดกันในส่วนตรงซึ่งช่วยลดผลที่ตามมาของการเปลี่ยนรูปของท่อส่งไอน้ำภายใต้อิทธิพลของความร้อน (ท่อไอน้ำยาว 1 ม. ยาวเฉลี่ย 1.2 มม. เมื่อ อุ่น 100 °)
ท่อส่งไอน้ำติดตั้งแบบลาดเอียง และติดตั้งกับดักไอน้ำที่จุดต่ำสุดเพื่อระบายคอนเดนเสทที่เกิดขึ้นในท่อ ส่วนแนวนอนของท่อส่งไอน้ำต้องมีความลาดชันอย่างน้อย 0.004 ที่ทางเข้าท่อไอน้ำไปยังโรงงานที่ทางออกของท่อส่งไอน้ำจากห้องหม้อไอน้ำหน้าอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำเครื่องแยกไอน้ำ มีการติดตั้งกับดักคอนเดนเสทครบชุด
องค์ประกอบทั้งหมดของท่อส่งไอน้ำจะต้องหุ้มฉนวนความร้อน ฉนวนกันความร้อนช่วยปกป้องบุคลากรจากการถูกไฟไหม้ ฉนวนกันความร้อนป้องกันการควบแน่นมากเกินไป
ท่อส่งไอน้ำเป็นสถานที่ผลิตที่เป็นอันตรายและต้องลงทะเบียนกับหน่วยงานจดทะเบียนและกำกับดูแลเฉพาะทาง (ในรัสเซีย - แผนกดินแดนของ Rostekhnadzor) ใบอนุญาตสำหรับการทำงานของท่อส่งไอน้ำที่ติดตั้งใหม่จะออกให้หลังจากการลงทะเบียนและการตรวจสอบทางเทคนิค

ความหนาของท่อส่งไอน้ำตามสภาพความแข็งแรงต้องไม่น้อยกว่าที่ไหน
P - ออกแบบแรงดันไอน้ำ
D - เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อส่งไอน้ำ
φ - ค่าสัมประสิทธิ์การออกแบบโดยคำนึงถึงรอยเชื่อมและการอ่อนตัวของส่วน
σ - ความเค้นที่อนุญาตในโลหะของท่อส่งไอน้ำที่อุณหภูมิการออกแบบของไอน้ำ

เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำมักจะถูกกำหนดตามอัตราการไหลของไอน้ำสูงสุดต่อชั่วโมง และการสูญเสียแรงดันและอุณหภูมิที่อนุญาตโดยวิธีความเร็วหรือวิธีลดแรงดัน วิธีความเร็ว
เมื่อพิจารณาจากอัตราการไหลของไอน้ำในท่อแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางภายในจะถูกกำหนดจากสมการการไหลของมวล ตัวอย่างเช่น โดยนิพจน์:
D= 1,000 √ , mm
โดยที่ G คืออัตราการไหลของไอน้ำ t/h;
W-ความเร็วของไอน้ำ m/s;
ρ- ความหนาแน่นของไอ, kg/m3

การเลือกความเร็วไอน้ำในท่อไอน้ำเป็นสิ่งสำคัญ
ตาม SNiP 2-35-76 แนะนำให้ใช้ความเร็วไอน้ำไม่เกิน:
- สำหรับไอน้ำอิ่มตัว 30 ม./วินาที (ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อสูงสุด 200 มม.) และ 60 ม./วินาที (ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเกิน 200 มม.)
- สำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่ง 40 ม./วินาที (มีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อสูงสุด 200 มม.) และ 70 ม./วินาที (มีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อมากกว่า 200 มม.)

โรงงานสำหรับการผลิตอุปกรณ์ไอน้ำแนะนำว่าเมื่อเลือกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำความเร็วไอน้ำควรอยู่ภายใน 15-40 m / s ซัพพลายเออร์เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยไอน้ำ/น้ำผสมแนะนำให้ใช้ความเร็วไอน้ำสูงสุด 50 ม./วินาที
นอกจากนี้ยังมีวิธีลดแรงดันตามการคำนวณการสูญเสียแรงดันที่เกิดจากความต้านทานไฮดรอลิกของท่อส่งไอน้ำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเลือกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำ ขอแนะนำให้ประเมินอุณหภูมิไอน้ำที่ลดลงในท่อส่งไอน้ำ โดยคำนึงถึงฉนวนกันความร้อนที่ใช้ด้วย ในกรณีนี้ สามารถเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดโดยสัมพันธ์กับแรงดันตกของไอน้ำกับอุณหภูมิที่ลดลงต่อหน่วยความยาวของท่อส่งไอน้ำ (มีความเห็นว่าเหมาะสมที่สุดถ้า dP / dT = 0.8 . .. 1.2).
ทางเลือกที่เหมาะสมของหม้อต้มไอน้ำและแรงดันไอน้ำที่มี การกำหนดค่าและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำ อุปกรณ์ไอน้ำแยกตามประเภทและโดยผู้ผลิต สิ่งเหล่านี้คือส่วนประกอบที่ดีของระบบไอน้ำควบแน่นในอนาคต .

สูตรการคำนวณมีดังนี้:

ที่ไหน:
D - เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ mm

Q - อัตราการไหล m3/h

v - ความเร็วการไหลที่อนุญาตในหน่วย m/s

ปริมาตรจำเพาะของไอน้ำอิ่มตัวที่ความดัน 10 บาร์คือ 0.194 ลูกบาศก์เมตร/กิโลกรัม ซึ่งหมายความว่าอัตราการไหลตามปริมาตรที่ 1,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมงของไอน้ำอิ่มตัวที่ 10 บาร์จะเท่ากับ 1000x0.194=194 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ปริมาตรจำเพาะของไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ 10 บาร์และอุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส คือ 0.2579 ลูกบาศก์เมตร/กิโลกรัม และปริมาตรที่ไหลด้วยไอน้ำปริมาณเท่ากันจะอยู่ที่ 258 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ดังนั้นจึงสามารถโต้แย้งได้ว่าไปป์ไลน์เดียวกันไม่เหมาะสำหรับการขนส่งทั้งไอน้ำอิ่มตัวและไอน้ำร้อนยวดยิ่ง

ต่อไปนี้คือตัวอย่างบางส่วนของการคำนวณไปป์ไลน์สำหรับสื่อต่างๆ:

1. วันพุธ - น้ำ มาคำนวณกันที่อัตราการไหลของปริมาตร 120 ลบ.ม./ชม. และความเร็วการไหล v=2 ม./วิ.
D= =146 มม.
นั่นคือต้องใช้ไปป์ไลน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย DN 150

2. ไอน้ำปานกลาง - อิ่มตัว มาคำนวณค่าพารามิเตอร์ต่อไปนี้กัน: ปริมาตร ไหล - 2,000 กก. / ชม. แรงดัน - 10 บาร์ที่อัตราการไหล 15 ม. / วินาที ตามปริมาตรจำเพาะของไอน้ำอิ่มตัวที่ความดัน 10 บาร์ คือ 0.194 ลบ.ม./ชม.
ด= = 96 มม.
นั่นคือต้องใช้ไปป์ไลน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย DN 100

3. ไอน้ำร้อนยวดยิ่งปานกลาง มาคำนวณค่าพารามิเตอร์ต่อไปนี้กัน: การไหลของปริมาตร - 2000 กก./ชม. แรงดัน - 10 บาร์ที่อัตราการไหล 15 ม./วินาที ปริมาตรจำเพาะของไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันและอุณหภูมิที่กำหนด เช่น 250°C คือ 0.2326 ลบ.ม./ชม.
ด= =105 มม.
นั่นคือต้องใช้ไปป์ไลน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย DN 125

4. ปานกลาง - คอนเดนเสท ในกรณีนี้ การคำนวณขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของไปป์ไลน์ (ท่อคอนเดนเสท) มีคุณสมบัติที่ต้องนำมาพิจารณาในการคำนวณ กล่าวคือ จำเป็นต้องคำนึงถึงส่วนแบ่งของไอน้ำจากการขนถ่าย คอนเดนเสทที่ไหลผ่านกับดักไอน้ำและเข้าสู่ท่อคอนเดนเสทถูกถอดออก (นั่นคือควบแน่น) ในนั้น
ส่วนแบ่งของไอน้ำจากการขนถ่ายจะถูกกำหนดโดยสูตรต่อไปนี้:
แบ่งไอน้ำจากการขนถ่าย = , ที่ไหน

ชั่วโมง1 - เอนทาลปีของคอนเดนเสทหน้ากับดักไอน้ำ
ชั่วโมง2 - เอนทาลปีของคอนเดนเสทในเครือข่ายคอนเดนเสทที่ความดันที่สอดคล้องกัน
r คือความร้อนของการกลายเป็นไอที่ความดันที่สอดคล้องกันในเครือข่ายคอนเดนเสท
ตามสูตรอย่างง่าย ส่วนแบ่งของไอน้ำจากการขนถ่ายจะถูกกำหนดโดยความแตกต่างของอุณหภูมิก่อนและหลังกับดักไอน้ำ x 0.2

สูตรคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นคอนเดนเสทจะเป็นดังนี้:

ด= , ที่ไหน
DR - ส่วนแบ่งของการปล่อยคอนเดนเสท
Q - ปริมาณคอนเดนเสท kg/h
v” - ปริมาตรจำเพาะ m3/kg
มาคำนวณท่อส่งน้ำควบแน่นสำหรับค่าเริ่มต้นต่อไปนี้: ปริมาณการใช้ไอน้ำ - 2000 กก./ชม. พร้อมแรงดัน - 12 บาร์ (เอนทาลปี h'=798 kJ/กก.) ถ่ายน้ำหนักออกที่แรงดัน 6 บาร์ (เอนทาลปี h'=670 kJ/กก. , ปริมาตรจำเพาะ v” =0.316 m3/kg และความร้อนของการควบแน่น r=2085 kJ/kg), ความเร็วการไหล 10 m/s

แบ่งไอน้ำจากการขนถ่าย = = 6,14 %
ปริมาณไอน้ำที่ไม่ได้บรรจุจะเป็น: 2000 x 0.0614=123 กก./ชม. หรือ
123x0.316= 39 ลบ.ม./ชม.

ด= = 37 มม.
นั่นคือต้องใช้ไปป์ไลน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย DN 40

อัตราการไหลที่อนุญาต

อัตราการไหลเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญเท่าเทียมกันในการคำนวณท่อ เมื่อกำหนดอัตราการไหลต้องคำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้:

การสูญเสียแรงดัน ที่อัตราการไหลสูง สามารถเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เล็กกว่าได้ แต่มีการสูญเสียแรงดันอย่างมีนัยสำคัญ

ค่าท่อ. อัตราการไหลที่ต่ำจะส่งผลให้มีการเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่ใหญ่ขึ้น

เสียงรบกวน. อัตราการไหลที่สูงจะมาพร้อมกับเอฟเฟกต์เสียงที่เพิ่มขึ้น

สวมใส่. อัตราการไหลสูง (โดยเฉพาะในกรณีของคอนเดนเสท) นำไปสู่การพังทลายของท่อ

ตามกฎแล้ว สาเหตุหลักของปัญหาในการกำจัดคอนเดนเสทคือเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่ประเมินค่าต่ำไปอย่างแม่นยำและการเลือกกับดักคอนเดนเสทที่ไม่ถูกต้อง

หลังกับดักไอน้ำอนุภาคคอนเดนเสทเคลื่อนตัวผ่านท่อด้วยความเร็วไอน้ำจากการขนถ่าย ไปถึงทางเลี้ยว ชนกำแพงของทางเลี้ยว และสะสมที่ทางเลี้ยว หลังจากนั้นพวกเขาจะถูกผลักไปตามท่อด้วยความเร็วสูงซึ่งนำไปสู่การกัดเซาะ จากประสบการณ์พบว่า 75% ของรอยรั่วในท่อคอนเดนเสทเกิดขึ้นในท่อโค้ง

เพื่อลดโอกาสที่จะเกิดการสึกกร่อนและผลกระทบด้านลบ จำเป็นต้องใช้ความเร็วการไหลประมาณ 10 ม./วินาที สำหรับระบบที่มีกับดักไอน้ำแบบลอยตัวสำหรับการคำนวณ และ 6 -8 ม./วินาที สำหรับระบบที่มีชนิดอื่นๆ กับดักไอน้ำ เมื่อคำนวณท่อคอนเดนเสทซึ่งไม่มีไอน้ำจากการขนถ่าย การคำนวณเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับท่อส่งน้ำที่มีอัตราการไหล 1.5 - 2 m / s และที่เหลือให้คำนึงถึงส่วนแบ่งของไอน้ำจาก ขนถ่าย

ตารางด้านล่างแสดงอัตราการไหลสำหรับสื่อบางประเภท:

วันพุธ

พารามิเตอร์

อัตราการไหล m/s

ไอน้ำ

มากถึง 3 บาร์

10-15

3 -10 บาร์

15-20

10 - 40 บาร์

20-40

คอนเดนเสท

ท่อที่เต็มไปด้วยคอนเดนเสท

คอนเดนซาโต้- ส่วนผสมไอน้ำ

6-10

ป้อนน้ำ

สายดูด

0,5-1

ท่อส่งน้ำ

จากสูตร (6.2) จะเห็นได้ว่าการสูญเสียแรงดันในท่อเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความหนาแน่นของสารหล่อเย็น ช่วงความผันผวนของอุณหภูมิในเครือข่ายการทำน้ำร้อน ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ความหนาแน่นของน้ำคือ

ความหนาแน่นของไอน้ำอิ่มตัวที่ 2.45 นั่นคือ เล็กกว่าประมาณ 400 เท่า

ดังนั้นความเร็วไอน้ำที่อนุญาตในท่อจึงถือว่าสูงกว่าในเครือข่ายการทำน้ำร้อนมาก (ประมาณ 10-20 เท่า)

คุณสมบัติที่โดดเด่นของการคำนวณไฮดรอลิกของท่อส่งไอน้ำคือต้องคำนึงถึงเมื่อพิจารณาการสูญเสียไฮดรอลิก การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของไอ

เมื่อคำนวณท่อส่งไอน้ำ ความหนาแน่นของไอน้ำจะขึ้นอยู่กับแรงดันตามตาราง เนื่องจากแรงดันไอน้ำจะขึ้นอยู่กับการสูญเสียไฮดรอลิก การคำนวณท่อส่งไอน้ำจึงดำเนินการโดยใช้วิธีการประมาณค่าแบบต่อเนื่องกัน ขั้นแรก มีการตั้งค่าการสูญเสียแรงดันในส่วนนี้ ความหนาแน่นของไอจะถูกกำหนดจากความดันเฉลี่ย จากนั้นจึงคำนวณการสูญเสียแรงดันจริง หากไม่สามารถยอมรับข้อผิดพลาดได้ ให้คำนวณใหม่

เมื่อคำนวณเครือข่ายไอน้ำ จะมีการกำหนดอัตราการไหลของไอน้ำ แรงดันเริ่มต้น และแรงดันที่ต้องการในหน้าการติดตั้งโดยใช้ไอน้ำ

การสูญเสียแรงดันแบบใช้แล้วทิ้งเฉพาะในสายการผลิตและในส่วนที่คำนวณแยกจากกัน ถูกกำหนดโดยแรงดันตกคร่อมแบบใช้แล้วทิ้ง:

, (6.13)

ความยาวของทางหลวงนิคมหลักอยู่ที่ไหน ; ค่าสำหรับเครือข่ายไอน้ำแบบแยกสาขาคือ 0.5

เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำจะถูกเลือกตามโนโมแกรม (รูปที่ 6.3) ที่มีความหยาบของท่อเท่ากัน มมและความหนาแน่นของไอ กก. / ม. 3. ค่าที่ถูกต้อง R Dและความเร็วไอน้ำคำนวณจากความหนาแน่นของไอน้ำจริงโดยเฉลี่ย:

ที่ไหนและค่า Rและหาได้จากรูป 6.3. ในขณะเดียวกัน มีการตรวจสอบความเร็วไอน้ำจริงไม่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาต: สำหรับไอน้ำอิ่มตัว นางสาว; สำหรับร้อนยวดยิ่ง นางสาว(ค่าในตัวเศษเป็นที่ยอมรับสำหรับท่อส่งไอน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน200 มม, ในตัวส่วน - มากกว่า 200 มมสำหรับการแตะ ค่าเหล่านี้จะเพิ่มขึ้น 30%)



เนื่องจากไม่ทราบค่าที่จุดเริ่มต้นของการคำนวณ จึงกำหนดด้วยการปรับแต่งที่ตามมาโดยใช้สูตร:

, (6.16)

โดยที่ ความถ่วงจำเพาะของไอน้ำที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของส่วน

คำถามทดสอบ

1. งานของการคำนวณไฮดรอลิกของท่อส่งความร้อนคืออะไร?

2. ความหยาบสัมพัทธ์เทียบเท่าของผนังท่อคืออะไร?

3. ให้การพึ่งพาการออกแบบหลักสำหรับการคำนวณไฮดรอลิกของท่อของเครือข่ายทำน้ำร้อน การสูญเสียแรงดันเชิงเส้นเฉพาะในท่อคืออะไรและมีขนาดเท่าใด

4. ให้ข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการคำนวณไฮดรอลิกของเครือข่ายการทำน้ำร้อนที่กว้างขวาง ลำดับของการดำเนินการระงับข้อพิพาทส่วนบุคคลคืออะไร?

5. การคำนวณไฮดรอลิกของเครือข่ายการให้ความร้อนด้วยไอน้ำทำอย่างไร?


มีอะไรให้อ่านอีกบ้าง