- Specifičnost hydraulického výpočtu
- Pravidla výpočtu
- Možnost výpočtu PC
- Vliv materiálu potrubí na výpočet
- Výpočet spotřeby v omezeném prostoru
- Příklad výpočtu
- Závěry a užitečné video na toto téma
Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Pro bezpečný a bezproblémový provoz dodávky plynu musí být navržen a vypočítán. Je důležité dokonale sladit potrubí pro všechny typy tlakových vedení, což zajišťuje stabilní přívod plynu do přístrojů.
Aby byl výběr trubek, armatur a zařízení co nejpřesnější, vytvořte hydraulický výpočet potrubí. Jak to udělat? Přiznej to, nejsi v této věci dobře obeznámen, pochopme.
Doporučujeme se seznámit s pečlivě vybranými a důkladně zpracovanými informacemi o možnostech výroby hydraulických výpočtů pro plynovody. Použití námi předložených údajů zajistí dodávku modrého paliva do přístrojů s požadovanými parametry tlaku. Pečlivě ověřená data jsou založena na regulačních dokumentech.
Článek je velmi důkladně popsán principy a schémata pro tvorbu výpočtů. Příklad provádění výpočtů. Grafické aplikace a video instrukce byly použity jako užitečný informační doplněk.
Specifičnost hydraulického výpočtu
Jakýkoliv provedený hydraulický výpočet je stanovení parametrů budoucího plynovodu. Tento postup je povinný, stejně jako jeden z nejdůležitějších kroků přípravy stavby. Záleží na správnosti výpočtu, zda bude potrubí fungovat optimálně.
Při provádění každého hydraulického výpočtu je definována:
- požadovaný průměr potrubí, který zajistí efektivní a stabilní přepravu potřebného množství plynu;
- zda tlakové ztráty budou přijatelné při pohybu požadovaného objemu modrého paliva v trubkách daného průměru.
Tlakové ztráty vznikají proto, že v každém plynovodu existuje hydraulický odpor. Při nesprávném výpočtu může dojít ke skutečnosti, že spotřebitelé nemají dostatek plynu pro normální provoz ve všech režimech nebo v okamžiku jeho maximální spotřeby.
Tato tabulka je výsledkem hydraulického výpočtu na základě zadaných hodnot. Chcete-li provést výpočty, musíte ve sloupcích zadat konkrétní indikátory.
| Začátek pozemku | Konec pozemku | Předpokládaná spotřeba m³ / h | Délka potrubí | Vnitřní průměr, cm | Počáteční tlak, Pa | Konečný tlak, Pa | Tlaková ztráta, Pa |
| 1 | 2 | 31, 34 | 120 | 9, 74 | 2000, 00 | 1979, 33 | 20, 67 |
| 2 | 3 | 31, 34 | 150 | 9, 74 | 1979, 33 | 1953, 48 | 25, 84 |
| 3 | 4 | 31, 34 | 180 | 7, 96 | 1953, 48 | 1872, 52 | 80, 96 |
| 4 | 5 | 29, 46 | 90 | 7, 96 | 1872, 52 | 1836, 2 | 36, 32 |
| 5 | 6 | 19, 68 | 120 | 8.2 | 1836, 2 | 1815, 45 | 20, 75 |
| 6 | 7 | 5.8 | 100 | 8.2 | 1815, 45 | 1813, 95 | 1.5 |
| 4 | 8 | 9.14 | 140 | 5 | 1872, 52 | 1806, 38 | 66.14 |
| 6 | 9 | 4.13 | 70 | 5 | 1815, 45 | 1809, 83 | 5, 62 |
Taková operace je státem standardizovaný postup, který se provádí podle vzorců, požadavků uvedených v SP 42-101-2003 .
Výpočty jsou nutné pro provedení vývojáře. Základem jsou údaje o technických specifikacích potrubí, které lze získat ve vašem městském skladu plynu.
Potrubí vyžadující vypořádání
Stát vyžaduje, aby byly provedeny hydraulické výpočty pro všechny typy potrubí vztahujících se k systému dodávky plynu. Protože procesy probíhající během pohybu plynu jsou vždy stejné.
Tato potrubí zahrnují následující typy:
- nízký tlak;
- střední, vysoký tlak.
První z nich jsou určeny k přepravě pohonných hmot do bytových zařízení, všech druhů veřejných budov, podniků v domácnostech. Navíc v soukromých, bytových domech, chatách by tlak plynu neměl překročit 3 kPa, u podniků v domácnostech (nevýrobních) je tento ukazatel vyšší a dosahuje 5 kPa.
Druhý typ potrubí je navržen tak, aby dodával sítě s různým nízkým, středním tlakem přes regulační body plynu a dodával plyn jednotlivým spotřebitelům.
To může být průmyslové, zemědělské, různé utility, a dokonce i oddělené, nebo připojené k průmyslové, budovy. Ve druhém případě však dojde k výrazným omezením tlaku.
Výše uvedení specialisté jsou obvykle rozděleni do následujících kategorií:
- vnitropodnikové, vnitropodnikové, tj. přeprava modrého paliva uvnitř každé budovy a její dodání do jednotlivých jednotek, spotřebičů;
- pobočky účastníků používané k dodávce plynu z distribuční sítě všem stávajícím zákazníkům;
- distribuce, sloužící k dodávce plynu na určitá území, například města, jejich jednotlivé oblasti, průmyslové podniky. Jejich konfigurace je odlišná a závisí na vlastnostech rozvržení. Tlak uvnitř sítě může být jakýkoliv - nízký, střední, vysoký.
Dále se provádí hydraulický výpočet pro plynové sítě s různým počtem tlakových úrovní, z nichž je mnoho odrůd.
Pro uspokojení potřeb lze tedy použít dvoustupňové sítě pracující s plynem přepravovaným při nízkém, vysokém tlaku nebo nízkém, středním. A také našel využití třístupňových a různých vícestupňových sítí. To znamená, že vše závisí na dostupnosti spotřebitelů.
Hydraulický odpor je hlavním důvodem pro potřebu provést tento typ výpočtu. Navíc závisí na materiálu potrubí
Navzdory široké paletě možností plynovodů je hydraulický výpočet v každém případě podobný. Pokud jde o výrobu, používají se konstrukční prvky s podobnými materiály a stejné procesy probíhají uvnitř trubek.
Hydraulický odpor a jeho úloha
Jak bylo uvedeno výše, základem pro výpočet je přítomnost hydraulického odporu v každém potrubí.
Působí na celou konstrukci potrubí, stejně jako na jeho jednotlivé části, uzly - odbočky, místa významného zmenšení průměru potrubí, ventilů a různých ventilů. To má za následek ztrátu tlaku dopravovaného plynu.
Hydraulický odpor je vždy součtem:
- lineární odpor, tj. působící po celé délce konstrukce;
- lokální odpor působící na každou součást konstrukce, kde dochází ke změně rychlosti přepravy plynu.
Uvedené parametry trvale a významně ovlivňují výkon každého potrubí. V důsledku nesprávného výpočtu proto dojde k dodatečným a významným finančním ztrátám v důsledku toho, že projekt bude muset být přepracován.
Pravidla výpočtu
Výše bylo uvedeno, že postup při jakémkoliv hydraulickém výpočtu je upraven v Kodexu chování s číslem 42-101–2003.
Dokument dokládá, že hlavním způsobem výpočtu je použití počítače se speciálními programy pro tento účel, který umožňuje výpočet plánované tlakové ztráty mezi úseky budoucího plynovodu nebo požadovaným průměrem potrubí.
Všechny hydraulické výpočty jsou prováděny po vytvoření projektového schématu, včetně hlavních ukazatelů. Navíc uživatel zadá známá data do odpovídajících sloupců.
Pokud takové programy neexistují nebo pokud se osoba domnívá, že jejich použití je nepraktické, lze použít i jiné metody, které stanoví Kodex.
Které zahrnují:
- výpočet podle vzorců uvedených ve společném podniku je nejsložitější metodou výpočtu;
- výpočet tzv. nomogramů je jednodušší než použití vzorců, protože nemusíte dělat žádný počet, protože potřebná data jsou uvedena ve speciální tabulce a jsou uvedena v Pravidlech a stačí je jen vyzvednout.
Všechny metody výpočtu vedou ke stejným výsledkům. Nově postavený plynovod tak bude schopen zajistit včasné, nepřerušované zásobování plánovaného množství paliva i během jeho maximálního využití.
Možnost výpočtu PC
Provádění kalkulu pomocí počítače je nejméně časově náročné - vše, co člověk potřebuje, je vložit potřebná data do odpovídajících sloupců.
Proto se hydraulický výpočet provádí během několika minut a tato operace nevyžaduje velké množství znalostí, které je nutné při použití vzorců.
Pro správnou implementaci je nutné z technických podmínek převzít následující údaje:
- hustota plynu;
- koeficient kinetické viskozity;
- teplota ve vašem regionu.
Potřebné technické podmínky jsou získány v plynovém výstupu sídla, ve kterém bude plynovod vybudován. Vlastně návrh jakéhokoli potrubí začíná přijetím tohoto dokumentu, protože obsahuje všechny základní požadavky na jeho návrh.
Použití speciálních programů je nejjednodušší metodou hydraulického výpočtu, eliminuje hledání a studium vzorců pro provádění výpočtů
Dále musí vývojář znát průtok plynu pro každé zařízení, které má být napojeno na plynovod. Například, pokud bude palivo přepravováno do soukromého domu, pak se často používají talíře na vaření, všechny druhy topných kotlů a ve svých pasech vždy správná čísla.
Kromě toho musíte znát počet hořáků pro každou desku, která bude připojena k potrubí.
V další fázi sběru potřebných údajů se získávají informace o poklesu tlaku v místě instalace jakéhokoliv zařízení - může to být měřič, uzavírací ventil, termální uzavírací ventil, filtr a další prvky.
V tomto případě lze snadno nalézt požadovaná čísla - jsou obsažena ve zvláštní tabulce připojené k pasu každého výrobku. Projektant by měl věnovat pozornost skutečnosti, že pokles tlaku by měl být uveden na maximální spotřebě plynu.
Ze speciální tabulky připojené k cestovnímu pasu výrobků naleznete informace o ztrátě tlaku při připojování zařízení k síti.
V dalším kroku se doporučuje zjistit, jaký bude tlak modrého paliva ve spojovacím bodě. Tyto informace mohou obsahovat technické podmínky svého Gorgazu, dříve vytvořeného systému budoucího plynovodu.
Pokud se síť skládá z několika úseků, musí být očíslovány a označeny skutečnou délkou. Pro každý z nich byste měli navíc zaregistrovat všechny proměnné zvlášť - jedná se o celkovou spotřebu jakéhokoli zařízení, které bude použito, pokles tlaku, jiné hodnoty.
Bez selhání je vyžadován faktor simultánnosti. Zohledňuje možnost společného provozu všech odběratelů plynu připojených k síti. Například všechna topná zařízení se nacházejí v obytném domě nebo v soukromém domě.
Taková data používá program, který provádí hydraulický výpočet pro určení maximálního zatížení na jakémkoliv úseku nebo v celém plynovodu.
Pro každý jednotlivý byt nebo dům by se tento koeficient neměl počítat, protože jeho hodnoty jsou známy a jsou uvedeny v přiložené tabulce níže:
Tabulka s koeficienty simultánnosti, z nichž jsou data použita pro jakýkoliv typ výpočtů. Jednoduše vyberte sloupec odpovídající určitému spotřebiči pro domácnost a vezměte požadované číslo.
Pokud je u jakéhokoliv objektu plánováno použití více než dvou topných kotlů, pecí a kapacitních ohřívačů vody, pak bude indikátor simultánnosti vždy roven 0, 85. Vzhledem k tomu, že bude nutné v příslušném sloupci pro výpočet specifikovat program.
Dále byste měli specifikovat průměr trubek a ještě potřebovat jejich koeficienty drsnosti, které budou použity při stavbě potrubí. Tyto hodnoty jsou standardní a lze je snadno nalézt v Kodexu.
Vliv materiálu potrubí na výpočet
Pro výstavbu plynovodů lze použít potrubí pouze z určitých materiálů: ocel, polyethylen. V některých případech se používají výrobky z mědi. Kovové konstrukce budou brzy masivně využívány.
Každá trubka má drsnost, což vede k lineárnímu odporu, který ovlivňuje proces pohybu plynu. Tento ukazatel je navíc výrazně vyšší u výrobků z oceli než u plastů
Potřebné informace lze dnes získat pouze pro ocelové a polyethylenové trubky. Výsledkem je, že konstrukce a hydraulický výpočet může být proveden pouze s přihlédnutím k jejich vlastnostem, které jsou požadovány v Kodexu chování profilu. Dokument také obsahuje potřebné údaje pro výpočet.
Součinitel drsnosti je vždy roven následujícím hodnotám:
- pro všechny polyethylenové trubky, bez ohledu na to, zda jsou nové nebo ne, - 0, 007 cm;
- pro již použité ocelové výrobky - 0, 1 cm;
- pro nové ocelové konstrukce - 0, 01 cm.
U ostatních typů trubek tento ukazatel není v Kodexu specifikován. Proto by neměly být používány pro výstavbu nového plynovodu, protože odborníci společnosti Gorgas mohou požadovat změny. A to je opět dodatečná cena.
Výpočet spotřeby v omezeném prostoru
Pokud se plynovod skládá ze samostatných úseků, musí být výpočet celkového průtoku u každého z nich prováděn odděleně. Není to však obtížné, protože pro výpočty budou zapotřebí již známé údaje.
Definice dat pomocí programu
Znalost počátečních ukazatelů, přístup ke stolu simultánnosti a technické pasy kamen a kotlů, můžete přistoupit k výpočtu.
K tomu jsou prováděny následující akce (příklad je uveden pro nízkotlaký vnitropodnikový plynovod):
- Počet kotlů se vynásobí výkonem každého kotle.
- Výsledná hodnota se vynásobí souběžným koeficientem pro tento typ spotřebičů, který byl upraven pomocí speciální tabulky.
- Počet varných desek se vynásobí výkonem každé desky.
- Hodnota získaná po předchozí operaci se vynásobí součinitelem součinnosti, převzatým ze speciální tabulky.
- Sumy přijaté za kotle a kamna jsou shrnuty.
Takové manipulace se provádějí pro všechny úseky potrubí. Získaná data se zadávají do odpovídajících sloupců programu, se kterými je kalkul prováděn. Elektronika dělá všechno ostatní.
Výpočet pomocí vzorců
Tento typ hydraulického výpočtu je podobný tomu, který byl popsán výše, to znamená, že budou požadována stejná data, ale postup bude zdlouhavý. Vzhledem k tomu, že vše musí být provedeno ručně, navíc musí konstruktér provést řadu mezilehlých operací, aby mohl použít získané hodnoty pro konečný výpočet.
Budete také muset strávit spoustu času, abyste porozuměli mnoha pojmům, otázkám, se kterými se člověk nesetkává při používání speciálního programu. Ve spravedlnosti výše uvedených, můžete si být jisti, po přečtení vzorců, které mají být použity.
Výpočet pomocí vzorců je komplikovaný, proto není přístupný všem. Na obrázku je znázorněn vzorec pro výpočet poklesu tlaku v síti vysokého, středního a nízkého tlaku a koeficientu hydraulického tření
Při aplikaci vzorců, stejně jako u hydraulických výpočtů pomocí speciálního programu, existují vlastnosti pro nízkotlaké, střední a samozřejmě vysokotlaké plynovody. A to je třeba pamatovat, protože chyba je plná a vždy s působivými finančními náklady.
Výpočty pomocí nomogramů
Jakýkoliv speciální nomogram je tabulka, ve které je po studiu uvedeno množství hodnot, které můžete získat bez nezbytných výpočtů. V případě hydraulického výpočtu - průměr trubky a tloušťka jejích stěn.
Nomogramy pro výpočet jsou snadný způsob, jak získat potřebné informace. Stačí odkazovat na řádky, které splňují zadané síťové charakteristiky.
Pro polyethylenové a ocelové výrobky existují samostatné nomogramy. Při jejich výpočtu byly použity standardní údaje, například drsnost vnitřních stěn. Proto se správnost informací nemůže obávat.
Příklad výpočtu
Je uveden příklad hydraulického výpočtu pomocí programu pro nízkotlaké plynovody. V navrhované tabulce jsou všechny údaje, které musí návrhář sám zadat, zvýrazněny žlutě.
Jsou uvedeny v odstavci o výpočtu hydraulických výpočtů. Jedná se o teplotu plynu, koeficient kinetické viskozity, hustotu.
V tomto případě je výpočet proveden pro kotle a kamna, proto je nutné předepsat přesný počet hořáků, které mohou být 2 nebo 4. Přesnost je důležitá, protože program automaticky vybere faktor souběžnosti.
Sloupce na obrázku jsou zvýrazněny žlutě, ve kterých musí sám indikátory zadat. Níže je uveden vzorec pro výpočet průtoku na místě
Stojí za to věnovat pozornost číslování pozemků - není vynalezeno nezávisle, ale je převzato z dříve vypracovaného schématu, kde jsou uvedeny podobné údaje.
Dále je předepsána skutečná délka potrubí a tzv. Odhadovaná délka, která je delší. To se děje proto, že ve všech oblastech, kde je místní odpor, je nutné délku zvýšit o 5-10%. To se provádí za účelem odstranění nedostatečného tlaku plynu u spotřebitelů. Program provádí výpočet nezávisle.
Celková spotřeba v metrech krychlových, pro kterou je k dispozici samostatný sloupec, se vypočítává předem na každém místě. Je-li multi-rodinný dům, pak je třeba zadat počet bytů, a počínaje maximální hodnotou, jak je vidět v odpovídajícím sloupci.
Je povinné zahrnout do tabulky všechny prvky potrubí, jejichž průchod je ztracen. V příkladu je ventil termosetový, uzavírací a čítačový. Hodnota ztráty v každém případě byla převzata do pasu produktu.
Pomocí jednoho programu můžete provádět výpočty pro všechny typy plynovodů. V obrázku počet pro střední tlak
Vnitřní průměr trubky je označen podle technického úkolu, pokud má Gorgas nějaké požadavky, nebo z dříve nakresleného schématu. V tomto případě je ve většině sekcí registrována ve velikosti 5 cm, protože většina plynovodu vede podél fasády a místní městská čerpací stanice vyžaduje, aby průměr nebyl menší.
Pokud je dokonce povrchní seznámit se s příkladem provádění hydraulických výpočtů, je snadné zjistit, že kromě hodnot zadaných osobou existuje velký počet dalších. To vše je výsledkem programu, protože po zadání čísel do konkrétních sloupců označených žlutě je výpočet pro danou osobu dokončen.
To znamená, že samotný výpočet probíhá poměrně rychle, po kterém mohou být přijatá data zaslána ke schválení městskému plynárenskému oddělení.
Závěry a užitečné video na toto téma
Toto video umožňuje pochopit, jak začíná hydraulický výpočet, odkud designéři berou potřebná data:
Následující video ukazuje příklad jednoho z typů výpočtu počítače:
Pak můžete vidět příklad výpočtu pomocí počítačového programu:
Pro provedení hydraulického výpočtu pomocí počítače, jak to umožňuje kód profilu pravidel, stačí strávit trochu času seznámením se s programem a sběrem nezbytných dat.
To však nemá žádný praktický význam, protože vypracování projektu je mnohem rozsáhlejší a zahrnuje mnoho dalších otázek. Většina občanů proto bude muset vyhledat pomoc od odborníků.
Máte nějaké otázky, zjistíte nedostatky, nebo můžete doplnit náš materiál o cenné informace? Nechte své komentáře, položte otázky, podělte se o své zkušenosti v níže uvedeném bloku.