Kaasuputken hydraulinen laskenta: laskentamenetelmät ja -menetelmät + laskentaesimerkki

Kaasunsyötön turvallisen ja häiriöttömän toiminnan varmistamiseksi se on suunniteltava ja laskettava.On tärkeää valita täydellisesti putket kaikentyyppisille sähköverkoille, jotta varmistetaan vakaa kaasun syöttö laitteisiin.

Jotta putkien, liitososien ja laitteiden valinta olisi mahdollisimman tarkkaa, suoritetaan putkilinjan hydraulinen laskenta. Miten tehdä se? Myönnä se, et ole liian perillä tästä ongelmasta, joten selvitetään se.

Tarjoamme sinulle mahdollisuuden tutustua huolella valittuihin ja perusteellisesti käsiteltyihin tietoihin kaasuputkijärjestelmien hydraulisten laskelmien tekemisen vaihtoehdoista. Esittämiemme tietojen avulla varmistetaan, että laitteet toimitetaan sinisellä polttoaineella, jolla on vaaditut paineparametrit. Huolellisesti tarkistetut tiedot perustuvat viranomaisdokumentaation määräyksiin.

Artikkelissa kuvataan yksityiskohtaisesti laskelmien suorittamisen periaatteet ja kaaviot. Esimerkki laskelmien suorittamisesta on annettu. Graafisia sovelluksia ja videoohjeita käytetään hyödyllisenä informatiivisena lisäyksenä.

Hydraulisen laskennan ominaisuudet

Kaikki suoritetut hydrauliset laskelmat ovat tulevan kaasuputken parametrien määrittämistä. Tämä menettely on pakollinen, samoin kuin yksi tärkeimmistä rakentamisen valmisteluvaiheista. Se, toimiiko kaasuputki optimaalisesti, riippuu laskennan oikeellisuudesta.

Kutakin hydraulista laskelmaa suoritettaessa määritetään seuraava:

• tarpeellista putken halkaisijajoka varmistaa tehokkaan ja vakaan tarvittavan kaasumäärän kuljetuksen;
• Onko painehäviö hyväksyttävä siirrettäessä vaadittua määrää sinistä polttoainetta tietyn halkaisijan omaavissa putkissa?

Painehäviöt johtuvat siitä, että missä tahansa kaasuputkessa on hydraulinen vastus. Jos se lasketaan väärin, se voi johtaa siihen, että kuluttajilla ei ole tarpeeksi kaasua normaaliin toimintaan kaikissa tiloissa tai maksimikulutuksen aikoina.

Tämä taulukko on tulos hydraulisesta laskelmasta, joka on suoritettu ottaen huomioon annetut arvot. Laskelmien suorittamiseksi sinun on syötettävä sarakkeisiin tietyt indikaattorit.

Tällainen toimenpide on valtion standardoitu menettely, joka suoritetaan kohdassa esitettyjen kaavojen ja vaatimusten mukaisesti SP 42-101-2003.

Kehittäjä on velvollinen suorittamaan laskelmat. Lähtökohtana ovat tiedot putkilinjan teknisistä eritelmistä, jotka voit saada kaupunkisi kaasuntoimittajalta.

Laskelmia vaativat kaasuputket

Valtio edellyttää, että hydrauliset laskelmat tehdään kaikentyyppisille kaasunsyöttöjärjestelmään liittyville putkistoille. Koska kaasun liikkuessa tapahtuvat prosessit ovat aina samat.

Nämä kaasuputket sisältävät seuraavat tyypit:

• alhainen paine;
• keskipaine, korkea paine.

Ensimmäiset on tarkoitettu polttoaineen kuljettamiseen asuinrakennuksiin, kaikenlaisiin julkisiin rakennuksiin ja kotitalousyrityksiin.Lisäksi yksityisissä, kerrostaloissa ja mökeissä kaasunpaine ei saa ylittää 3 kPa; kotitalousyrityksissä (ei-teollisissa) tämä luku on korkeampi ja saavuttaa 5 kPa.

Toisen tyyppiset putkistot on tarkoitettu toimittamaan kaikenlaisia, matala- ja keskipaineisia verkkoja kaasunohjauspisteiden kautta sekä toimittamaan kaasua yksittäisille kuluttajille.

Nämä voivat olla teollisuus-, maatalous-, erilaisia ​​julkisia yrityksiä ja jopa vapaasti seisovia tai teollisuusrakennuksia. Mutta kahdessa viimeisessä tapauksessa on merkittäviä painerajoituksia.

Asiantuntijat jakavat yllä luetellut kaasuputkityypit ehdollisesti seuraaviin luokkiin:

• talon sisällä, kaupassaeli sinisen polttoaineen kuljettaminen rakennuksen sisällä ja sen toimittaminen yksittäisiin yksiköihin ja laitteisiin;
• tilaajakonttoritkäytetään kaasun toimittamiseen jostain jakeluverkosta kaikille olemassa oleville kuluttajille;
• jakelu, jota käytetään kaasun toimittamiseen tietyille alueille, esimerkiksi kaupungeille, niiden yksittäisille alueille ja teollisuusyrityksille. Niiden kokoonpano vaihtelee ja riippuu asetteluominaisuuksista. Verkon sisällä oleva paine voi olla mikä tahansa määritetty - matala, keskitaso, korkea.

Lisäksi hydrauliset laskelmat suoritetaan kaasuverkoille, joissa on eri määrä paineasteita, joita on monia erilaisia.

Siten tarpeisiin voidaan käyttää kaksivaiheisia verkkoja, jotka toimivat matalalla, korkealla paineella tai matalalla, keskipaineella kuljetettavalla kaasulla. Myös kolmivaiheiset ja erilaiset monivaiheiset verkot ovat löytäneet käyttökohteen. Eli kaikki riippuu vain kuluttajien saatavuudesta.

Hydraulinen vastus on tärkein syy tämäntyyppisten laskelmien suorittamiseen. Lisäksi se riippuu myös putken materiaalista

Huolimatta laajasta kaasuputkivaihtoehtojen valikoimasta, hydrauliset laskelmat ovat joka tapauksessa samanlaisia. Koska valmistuksessa käytetään samankaltaisista materiaaleista valmistettuja rakenneosia, ja samat prosessit tapahtuvat putkien sisällä.

Hydraulinen vastus ja sen rooli

Kuten edellä mainittiin, laskennan perustana on hydraulisen vastuksen läsnäolo jokaisessa kaasuputkessa.

Se vaikuttaa koko putkilinjan rakenteeseen, samoin kuin sen yksittäisiin osiin, kokoonpanoihin - teesiin, kohtiin, joissa putken halkaisija on merkittävästi pienentynyt, sulkuventtiileihin ja erilaisiin venttiileihin. Tämä johtaa painehäviöön kuljetettavassa kaasussa.

Hydraulinen vastus on aina seuraavien summa:

• lineaarinen vastus, eli se toimii rakenteen koko pituudella;
• paikalliset vastukset, jotka vaikuttavat rakenteen jokaiseen osaan, jossa kaasun siirtonopeus muuttuu.

Luetellut parametrit vaikuttavat jatkuvasti ja merkittävästi kunkin kaasuputken suorituskykyominaisuuksiin. Siksi virheellisten laskelmien seurauksena aiheutuu ylimääräisiä ja merkittäviä taloudellisia menetyksiä, koska hanke on tehtävä uudelleen.

Säännöt laskelmien suorittamiseksi

Edellä todettiin, että minkä tahansa hydraulisen laskennan menettelyä säätelee profiilin Sääntökoodi numerolla 42-101–2003.

Asiakirja osoittaa, että pääasiallinen tapa suorittaa laskelma on käyttää tietokonetta tähän tarkoitukseen erityisillä ohjelmilla, joiden avulla voit laskea suunnitellun painehäviön tulevan kaasuputken osien välillä tai vaaditun putken halkaisijan.

Kaikki hydrauliset laskelmat suoritetaan sen jälkeen, kun on luotu laskentakaavio, joka sisältää tärkeimmät indikaattorit. Lisäksi käyttäjä syöttää tunnetut tiedot asianmukaisiin sarakkeisiin

Jos tällaisia ​​ohjelmia ei ole tai henkilö uskoo, että niiden käyttö on sopimatonta, voidaan käyttää muita Sääntöjen sallimia menetelmiä.

Jotka sisältävät:

• laskeminen SP:n kaavoilla on monimutkaisin laskentamenetelmä;
• laskeminen niin sanotuilla nomogrammeilla on yksinkertaisempi vaihtoehto kuin kaavojen käyttäminen, koska sinun ei tarvitse tehdä laskelmia, koska tarvittavat tiedot on merkitty erityiseen taulukkoon ja annettu Sääntökoodissa, ja sinun tarvitsee vain valita ne .

Mikä tahansa laskentamenetelmistä johtaa samoihin tuloksiin. Siksi vastikään rakennettu kaasuputki pystyy varmistamaan suunnitellun polttoainemäärän oikea-aikaisen ja keskeytymättömän toimituksen jopa maksimikäyttötuntien aikana.

PC-laskentavaihtoehto

Laskennan suorittaminen tietokoneella on vähiten työvoimavaltaista - henkilöltä vaaditaan vain tarvittavien tietojen syöttäminen asianmukaisiin sarakkeisiin.

Siksi hydrauliset laskelmat tehdään muutamassa minuutissa, eikä tämä toimenpide vaadi suurta osaamista, mikä on välttämätöntä kaavoja käytettäessä.

Jotta se voidaan suorittaa oikein, on otettava seuraavat tiedot teknisistä tiedoista:

• kaasun tiheys;
• kineettisen viskositeetin kerroin;
• kaasun lämpötila alueellasi.

Tarvittavat tekniset edellytykset saadaan sen paikkakunnan kaupungin kaasuosastolta, johon kaasuputki rakennetaan.Itse asiassa minkä tahansa putkilinjan suunnittelu alkaa tämän asiakirjan vastaanottamisesta, koska se sisältää kaikki sen suunnittelun perusvaatimukset.

Erikoisohjelmien käyttö on yksinkertaisin hydraulisen laskennan menetelmä, joka eliminoi laskelmien kaavojen etsimisen ja tutkimisen

Seuraavaksi kehittäjän on selvitettävä kaasun kulutus jokaiselle kaasuputkeen liitettävälle laitteelle. Esimerkiksi, jos polttoaine kuljetetaan omakotitaloon, siellä käytetään useimmiten uuneja ruoanlaittoon, kaikenlaisia ​​lämmityskattiloita, ja heidän passeissaan on aina tarvittavat numerot.

Lisäksi sinun on tiedettävä polttimien lukumäärä jokaisessa putkeen kytkettävässä uunissa.

Seuraavassa tarvittavien tietojen keräämisen vaiheessa valitaan tiedot painehäviöstä minkä tahansa laitteen asennuspaikoilla - tämä voi olla mittari, sulkuventtiili, lämpösulkuventtiili, suodatin tai muut elementit. .

Tässä tapauksessa tarvittavat numerot on helppo löytää - ne sisältyvät erityiseen taulukkoon, joka on liitetty kunkin tuotteen passiin. Suunnittelijan tulee huomioida, että painehäviö kaasun enimmäiskulutuksella on määritettävä.

Tuoteselosteen liitteenä olevasta erikoistaulukosta saat tietoa painehäviöstä kytkettäessä laitteita verkkoon

Seuraavassa vaiheessa on suositeltavaa selvittää, mikä on sininen polttoaineen paine syöttökohdassa. Tällaiset tiedot voivat sisältää kaupunkisi kaasun tekniset ehdot, aiemmin laaditun kaavion tulevasta kaasuputkesta.

Jos verkko koostuu useista osista, ne on numeroitava ja ilmoitettava todellinen pituus.Lisäksi jokaiselle tulee kaikki muuttuvat indikaattorit kirjoittaa erikseen - tämä on minkä tahansa käytettävän laitteen kokonaisvirtausnopeus, painehäviö ja muut arvot.

Vaaditaan samanaikaisuuskerroin. Siinä otetaan huomioon kaikkien verkkoon liitettyjen kaasunkäyttäjien yhteistyöhön mahdollisuus. Esimerkiksi kaikki kerrostalossa tai omakotitalossa sijaitsevat lämmityslaitteet.

Hydraulinen laskentaohjelma käyttää tällaisia ​​tietoja minkä tahansa osan tai koko kaasuputken suurimman kuormituksen määrittämiseen.

Jokaiselle yksittäiselle huoneistolle tai talolle määritettyä kerrointa ei tarvitse laskea, koska sen arvot tunnetaan ja osoitetaan alla olevassa taulukossa:

Taulukko samanaikaisuuskertoimilla, jonka tietoja käytetään kaikenlaisiin laskelmiin. Riittää, kun valitset tiettyä kodinkonetta vastaavan sarakkeen ja otat halutun numeron

Jos jossain laitoksessa on tarkoitus käyttää enemmän kuin kahta lämmityskattilaa, uunia ja varaajavesilämmitintä, samanaikaisuusindikaattori on aina 0,85. Tämä on ilmoitettava vastaavassa sarakkeessa, jota käytetään ohjelman laskennassa.

Seuraavaksi sinun tulee ilmoittaa putken halkaisija, ja tarvitset myös niiden karheuskertoimet, joita käytetään putkilinjan rakentamisessa. Nämä arvot ovat vakioarvoja, ja ne löytyvät helposti sääntökirjasta.

Putkimateriaalin vaikutus laskemiseen

Kaasuputkien rakentamiseen voit käyttää vain tietyistä materiaaleista valmistettuja putkia: terästä, polyeteeniä. Joissakin tapauksissa käytetään kuparituotteita. Tulee pian laajaan käyttöön metalli-muovirakenteet.

Jokaisella putkella on karheutta, joka johtaa lineaariseen vastukseen, mikä vaikuttaa kaasun liikeprosessiin. Lisäksi tämä luku on huomattavasti korkeampi terästuotteissa kuin muovituotteissa.

Nykyään tarvittavat tiedot voidaan saada vain teräs- ja polyeteeniputkista. Tästä johtuen suunnittelu- ja hydraulilaskelmat voidaan suorittaa vain niiden ominaisuudet huomioon ottaen, mitä asiaa koskevat käytännesäännöt edellyttävät. Asiakirja sisältää myös laskennassa tarvittavat tiedot.

Karheuskerroin on aina yhtä suuri kuin seuraavat arvot:

• kaikille polyeteeniputkille, riippumatta siitä, ovatko ne uusia vai eivät, - 0,007 cm;
• jo käytetyille terästuotteille - 0,1 cm;
• uusille teräsrakenteille - 0,01 cm.

Muiden putkien osalta tätä indikaattoria ei mainita käytännesäännöissä. Siksi niitä ei pitäisi käyttää uuden kaasuputken rakentamiseen, koska Gorgazin asiantuntijat saattavat vaatia säätöjä. Ja nämä ovat taas lisäkustannuksia.

Virtauksen laskenta rajoitetulla alueella

Jos kaasuputki koostuu erillisistä osista, kunkin niistä kokonaisvirtausnopeuden laskeminen on suoritettava erikseen. Mutta tämä ei ole vaikeaa, koska laskelmat edellyttävät jo tunnettuja numeroita.

Tietojen määrittäminen ohjelman avulla

Kun tiedät alkuperäiset indikaattorit, pääset käsiksi uunien ja kattiloiden samanaikaisuustaulukkoon ja teknisiin tietoihin, voit aloittaa laskennan.

Tee tämä suorittamalla seuraavat vaiheet (esimerkki on matalapaineinen talon sisäinen kaasuputki):

1. Kattiloiden lukumäärä kerrotaan kunkin niiden tuottavuudella.
2. Saatu arvo kerrotaan samanaikaisuuskertoimella, joka on määritetty käyttämällä erityistä taulukkoa tämän tyyppiselle kuluttajalle.
3. Ruoanlaittoon tarkoitettujen liesien lukumäärä kerrotaan kunkin niiden tuottavuudella.
4. Edellisen toimenpiteen jälkeen saatu arvo kerrotaan erityisestä taulukosta otetulla samanaikaisuuskertoimella.
5. Tuloksena saadut kattiloiden ja liesien määrät lasketaan yhteen.

Samanlaiset käsittelyt suoritetaan kaikille kaasuputken osille. Saadut tiedot syötetään sen ohjelman asianmukaisiin sarakkeisiin, joilla laskelmat suoritetaan. Elektroniikka tekee kaiken muun itse.

Laskeminen kaavoilla

Tämäntyyppinen hydraulinen laskenta on samanlainen kuin edellä kuvattu, eli vaaditaan samat tiedot, mutta menettely on pitkä. Koska kaikki on tehtävä manuaalisesti, suunnittelijan on lisäksi suoritettava useita välitoimintoja käyttääkseen saatuja arvoja lopulliseen laskelmaan.

Sinun on myös käytettävä melko paljon aikaa ymmärtääksesi monia käsitteitä ja kysymyksiä, joita henkilö ei kohtaa käyttäessään erityisohjelmaa. Yllä olevan pätevyys voidaan varmistaa tutustumalla käytettäviin kaavoihin.

Laskeminen kaavoilla on monimutkaista, joten se ei ole kaikkien saatavilla. Kuvassa kaavat painehäviön laskentaan korkea-, keski- ja matalapaineverkossa sekä hydrauliset kitkakertoimet

Kaavojen soveltamisessa, kuten erityistä ohjelmaa käyttävien hydraulisten laskelmien tapauksessa, on ominaisuuksia matalan, keskitason ja tietysti kaasuputkille, korkeapaine. Ja se kannattaa muistaa, koska virheeseen liittyy aina merkittäviä taloudellisia kustannuksia.

Laskelmat nomogrammeilla

Mikä tahansa erityinen nomogrammi on taulukko, joka näyttää useita arvoja, joita tutkimalla voit saada halutut indikaattorit suorittamatta laskelmia. Hydraulisissa laskelmissa putken halkaisija ja sen seinämien paksuus.

Nomogrammit laskennassa ovat yksinkertainen tapa hankkia tarvittavat tiedot. Riittää, kun viitataan linjoihin, jotka täyttävät määritetyt verkon ominaisuudet

Polyeteeni- ja terästuotteille on erilliset nomogrammit. Niitä laskettaessa käytettiin vakiotietoja, esimerkiksi sisäseinien karheutta. Siksi sinun ei tarvitse huolehtia tietojen oikeellisuudesta.

Laskuesimerkki

Tässä annetaan esimerkki hydraulisten laskelmien suorittamisesta matalapaineisten kaasuputkien ohjelman avulla. Ehdotetussa taulukossa kaikki tiedot, jotka suunnittelijan on syötettävä itsenäisesti, on korostettu keltaisella.

Ne on lueteltu yllä olevassa tietokonehydrauliikkalaskelmia käsittelevässä kappaleessa. Näitä ovat kaasun lämpötila, kineettinen viskositeettikerroin ja tiheys.

Tässä tapauksessa laskelmat suoritetaan kattiloiden ja liesien osalta, joten on tarpeen määrittää tarkka polttimien lukumäärä, joka voi olla 2 tai 4. Tarkkuus on tärkeää, koska ohjelma valitsee automaattisesti samanaikaisuuskertoimen.

Kuvassa sarakkeet, joihin suunnittelijan itsensä on syötettävä indikaattorit, on korostettu keltaisella. Alla on kaava sivuston virtausnopeuden laskemiseksi

On syytä kiinnittää huomiota osien numerointiin - niitä ei keksitä itsenäisesti, vaan ne on otettu aiemmin laaditusta kaaviosta, jossa on samanlaiset numerot.

Seuraavaksi kirjoitetaan kaasuputken todellinen pituus ja ns. laskettu pituus, joka on pidempi. Tämä johtuu siitä, että kaikilla alueilla, joilla on paikallista vastusta, pituutta on lisättävä 5-10%. Tämä tehdään riittämättömän kaasunpaineen estämiseksi kuluttajien keskuudessa. Ohjelma suorittaa laskelmat itsenäisesti.

Kokonaiskulutus kuutiometreinä, jolle on erillinen sarake, jokaisessa paikassa lasketaan etukäteen. Jos rakennus on monihuoneisto, sinun on ilmoitettava asuntojen lukumäärä alkaen enimmäisarvosta, kuten vastaavasta sarakkeesta näkyy.

On pakollista syöttää taulukkoon kaikki kaasuputken elementit, joiden kulun aikana paine häviää. Esimerkki näyttää lämpösulkuventtiilin, sulkuventtiilin ja mittarin. Tappion arvo kussakin tapauksessa otettiin tuotepassista.

Yhdellä ohjelmalla voit tehdä laskelmia kaikentyyppisille kaasuputkille. Kuvassa on laskelmat keskipaineiselle verkolle

Putken sisähalkaisija ilmoitetaan teknisten eritelmien mukaan, mikäli kaasuyhtiöllä on vaatimuksia, tai aiemmin laaditusta kaaviosta. Tässä tapauksessa useimmilla alueilla se on määrätty 5 cm:n kokoiseksi, koska suurin osa kaasuputkesta kulkee julkisivua pitkin, ja paikallinen kaupunkikaasu vaatii, että halkaisija ei ole pienempi.

Jos tutustut jopa pintapuolisesti annettuun esimerkkiin hydraulisen laskennan suorittamisesta, on helppo huomata, että henkilön syöttämien arvojen lisäksi on olemassa suuri joukko muita. Tämä kaikki on ohjelman tulosta, koska kun numerot on syötetty keltaisella korostettuihin sarakkeisiin, laskentatyö valmistuu henkilön osalta.

Eli itse laskenta tapahtuu melko nopeasti, minkä jälkeen vastaanotetut tiedot voidaan lähettää hyväksyttäväksi kaupunkisi kaupungin kaasuosastolle.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Tämän videon avulla voit ymmärtää, mistä hydrauliset laskelmat alkavat ja mistä suunnittelijat saavat tarvittavat tiedot:

Seuraava video näyttää esimerkin yhden tyyppisestä tietokonelaskennasta:

Alla on esimerkki laskutoimituksesta tietokoneohjelmalla:

Hydraulisen laskennan suorittamiseksi tietokoneella, kuten Sääntökoodin profiili sallii, riittää, että käytät vähän aikaa ohjelmaan tutustumiseen ja tarvittavien tietojen keräämiseen.

Mutta tällä kaikella ei ole käytännön merkitystä, sillä projektin laatiminen on paljon laajempi prosessi ja sisältää monia muita asioita. Tämän vuoksi useimpien kansalaisten on haettava apua asiantuntijoilta.

Onko sinulla kysyttävää, löydätkö puutteita tai voitko lisätä arvokasta tietoa materiaaliimme? Jätä kommenttisi, esitä kysymyksiä, jaa kokemuksesi alla olevaan lohkoon.