Podle druhu přepravované látky technologické potrubí se dělí na ropovody, plynovody, parovody, vodovody, topné ropovody, ropovody, benzinové potrubí, kyselinovody, alkalické potrubí, jakož i speciální potrubí (potrubí pro tlustá a kapalná maziva, ohřívaná potrubí, vakuová potrubí ), atd.
Podle materiálu, ze kterého jsou trubky vyrobeny, jsou ocelová potrubí (z uhlíkové, legované a vysoce legované oceli), z neželezných kovů a jejich slitin (měď, mosaz, titan, olovo, hliník), litinové, nekovové (polyethylen, vinylový plast, fluoroplast, sklo), lemované (guma, polyetylen, fluoroplast), smaltované, bimetalické atd.
Podle podmíněného tlaku přepravované látky se potrubí dělí na vakuumpracující při tlacích pod 0,1 MPa nízký tlakpracující při tlacích do 10 MPa, vysoký tlak (více než 10 MPa) a netlakové, pracující bez přetlaku.
Podle teploty přepravované látky se potrubí dělí na chlad (teplota pod 0°C), нормальные (od 1 do 45 °C) и horké (od 46°C a výše).
Podle stupně agresivity přepravované látky jsou potrubí rozlišována pro prostředí neagresivní, málo agresivní a středně agresivní.
Podle umístění Jedná se o vnitroprodejní potrubí, propojující jednotlivá zařízení a stroje v rámci jedné technologické instalace nebo dílny a umístěné uvnitř budovy nebo na volném prostranství, a vnitroprodejní potrubí, propojující jednotlivá technologická zařízení, zařízení, kontejnery umístěné v různých dílnách.
30) Klasifikace a použití výztuže
Potrubní armatury называют устанавливаемые на трубопроводах или оборудовании устройства, которые предназначена для отключения, распределения, регулирования, смешивания или сброса транспортируемых веществ.
Podle účelu se kování dělí na:
uzavírací ventil – k uzavření průtoku dopravované látky (ventily, ventily, kohouty a klapky);
regulující – regulovat parametry látky změnou jejího průtoku (regulační ventily a ventily, přímočinné regulátory tlaku a směšovací ventily);
bezpečnost – для предохранения оборудования и трубопроводов от недопустимого повышения давления (предохранительные, пропускные и обратные клапаны, а также разрывные мембраны);
funkční – plnit různé funkce (odvody kondenzátu, kontrolní světla, sifony atd.).
Podle principu činnosti mohou být armatury:
podařilo se, jehož pracovní cyklus se provádí podle příslušných příkazů v okamžicích určených provozními podmínkami nebo zařízeními; Řízené ventily podle způsobu ovládání se dělí na ventily s ručním pohonem, pohonem a dálkovým ovládáním;
autonomní, jehož pracovní cyklus je prováděn pracovním médiem bez cizích zdrojů energie (přímočinné regulátory tlaku, odvody kondenzátu).
V závislosti na oblasti a podmínkách použití jsou potrubní armatury rozděleny do dvou skupin:
obecné technické účely, který zahrnuje armatury instalované na potrubí, kterými jsou přepravovány neagresivní a málo korozivní kapaliny a plyny při provozních teplotách a tlacích; části těla těchto armatur jsou vyrobeny z šedé a tvárné litiny, mosazi, uhlíkové nebo legované oceli;
zvláštní účel pro zvláštní provozní podmínky, které zahrnují armatury instalované na potrubí přepravující výrobky s vlastnostmi nebo parametry, které vyžadují použití legovaných a vysoce legovaných ocelí, bronzu, litiny s vysokou odolností proti korozi nebo žáruvzdornosti, ochranných povlaků nebo nekovových materiálů.
По способу присоединения armatury pro potrubí se dělí na: přírubové, mající spojovací potrubí s přírubami a používané pro jakákoli procesní potrubí; svařované, mající trysky pro svařování s potrubím a používané pro potrubí se zvýšenými požadavky na těsnost spoje; spojka, která má na připojovacích koncích vnitřní závit a čepový závit – vnější; čepové armatury jsou někdy vybaveny převlečnými maticemi pro přírubové trubky; spojky a čepové armatury z litiny.
Potrubí se používá k přepravě různých kapalin a plynů. Podle typu čerpané kapaliny se rozlišují: vodovodní potrubí, ropovody, ropovody, plynovody atd.
V závislosti na konfiguraci se rozlišují jednoduchá a složitá potrubí. Jednoduché potrubí je takové, které nemá žádné odbočky z místa odběru do místa spotřeby. Komplexní potrubí jsou rozdělena do následujících typů:
2) potrubí s paralelním připojením;
Podle délky a hydraulických podmínek výpočtu se potrubí dělí na dlouhé a krátké. Dlouhá potrubí jsou ta, která mají značnou délku a u kterých místní tlaková ztráta nepřesahuje 10 % tlakové ztráty po celé délce. Mezi dlouhé potrubí patří vnější vodovodní sítě a vodovodní potrubí, ropovody atd. Při jejich výpočtu se místní ztráty neberou v úvahu samostatně, ale berou se rovny 5. 10 % lineárních ztrát.
U krátkých potrubí představují lokální ztráty více než 10 % lineárních ztrát. Krátká potrubí jsou sací potrubí čerpacích stanic, sifony, gravitační potrubí odběrů vody, vnitřní systémy zásobování pitnou vodou atd. Při jejich výpočtu je třeba vzít v úvahu tlakovou ztrátu v každém z místních odporů.
Při navrhování potrubí je specifikován průtok kapaliny Q a polohy počátečního a koncového bodu potrubí. U složitého potrubí jsou specifikovány průtoky ve všech úsecích potrubí a polohy všech spotřebičů. Poté je potrubí vysledováno na plánu s uvedením výšek a délek úseků. Hlavním úkolem projektu je vybrat průměr potrubí d a tlak Н1 в начальной точке.
Tento problém umožňuje mnoho řešení, protože při změně průměru d mění se i tlak Н1: s nárůstem d požadovaný tlak klesá Н1.
Nejčastěji se průměr určuje z ekonomických důvodů. S rostoucím průměrem potrubí rostou investiční náklady na výstavbu potrubí, ale snižují se provozní náklady na čerpání kapaliny.
Pro nalezení cenově výhodného průměru se provádí několik možností výpočtu s různými průměry potrubí d a vytvářet grafy závislostí a , kde S1 – kapitálové náklady vypočítané s ohledem na dobu návratnosti; S2 – эксплуатационные расходы. Затем наносят кривую суммарных затрат . Наиболее выгодным принимается диаметр, при котором суммарные затраты минимальны. Пример построения графика приведен на рис.8.1.
V řadě případů se řeší konkrétní problémy:
1. Stanovení tlakové ztráty při daném průtoku Q a rozměry potrubí.průměr potrubí
2. Stanovení průtoku Q při daném diferenciálu Н a rozměry potrubí.
3. Определение диаметра d при заданных перепаде Н a spotřebu Q.
8.2. Hydraulický výpočet jednoduchého potrubí
1 výzva. Přes potrubí o průměru D je nutné organizovat čerpání kapaliny na vzdálenost L. Specifická hustota a viskozita kapaliny jsou v tomto pořadí stejné и . Počáteční bod potrubí je ve výšce Z1, конечный – на высоте Z2. Tlak kapaliny v konečném místě určení musí být minimálně P2. Potrubí je dlouhé, hodnota lokálního odporu je asi 5 % hodnoty lineárního odporu. Je nutné určit velikost tlakové ztráty v tomto potrubí a tlak kapaliny v místě startu.
rozhodnutí. Protože celé potrubí je vyrobeno z trubek stejného průměru a kapalina je nestlačitelná, je rychlost kapaliny ve všech úsecích konstantní a stejná.
Z Darcy-Weisbachova vzorce bude velikost lineárních ztrát
Lineární odporový koeficient závisí na režimu proudění tekutiny. Vypočítejme hodnoty Reynoldsova kritéria pomocí vzorce
a určit hodnotu pomocí Nikuradzeho křivky, aproximačních vzorců nebo vyhledávacích tabulek.
Velikost lokálních ztrát se přibližně rovná
Celková tlaková ztráta v potrubí
Napišme Bernoulliho rovnici pro počáteční a koncový bod:
Odtud tlak kapaliny v počátečním bodě potrubí
V případě, že režim proudění odpovídá kvadratické oblasti a koeficient hydraulického odporu nezávisí na hodnotě Reynoldsova kritéria, lze metodu výpočtu poněkud zjednodušit.
Poté bude mít formu vzorec Darcy-Weisbach
hodnota А se nazývá měrný odpor, charakterizuje tlakovou ztrátu na jednotku délky potrubí při jednotkovém průtoku a má rozměr [s/m 3 ] 2. Práce AL označit S a nazývá se součinitel hydraulických charakteristik potrubí. Pak
Ze vzorce najdeme výraz pro spotřebu:
Zde je vodivost potrubí.
2 výzva. Určete průtok tekutiny Q podle délky potrubí L, vyrobené z trubek o prům D, je-li tlaková ztráta v potrubí Н.
rozhodnutí. Vzhledem k tomu, koeficient hydraulického odporu závisí na rychlosti, která je v počáteční fázi výpočtu neznámá, pak se výpočet provádí metodou postupných aproximací. Protože tato metoda neposkytuje absolutně přesné řešení, nastavíme přípustnou chybu výpočtu , která hodnotí míru divergence jednoho z
Předpokládáme, že lokální ztráty činí 5 % celkových ztrát, z čehož se hodnota lineárních tlakových ztrát v potrubí rovná
Dále nastavíme rychlost tekutiny v potrubí, například vezmeme V1 = 1 m/s. Poté vypočítáme průtok tekutiny
a určit hodnotu Reynoldsova kritéria
a v závislosti na hodnotě Re najděte hodnotu součinitele hydraulického odporu 1. Dále určíme velikost tlakové ztráty odpovídající přijaté rychlosti V1.
Poté zkontrolujeme konvergenční podmínku výpočtu
Если это условие выполняется, то принимается, что расход жидкости и расчет заканчивается. Если расхождение велико, то расчет повторяется с новым значением скорости V2. Jako další přiblížení můžeme vzít
3 výzva. Určete průměr délky potrubí Laby se přes něj pumpovala kapalina v určitém množství Q při ztrátě tlaku Н.
Řešení. Stejně jako v předchozím problému zde není známa rychlost kapaliny a koeficient hydraulického odporu . Nastavíme přípustnou chybu a jako první přiblížení přijímáme . Poté pomocí vzorce určíme rychlost kapaliny v potrubí
Dále určíme hodnotu Reynoldsova kritéria
a zjistěte hodnotu součinitele hydraulického odporu 1. Stejně jako dříve počítáme lineární tlakové ztráty
a tyto ztráty vypočítejte podle průměru D1 podle vzorce
Poté zkontrolujeme konvergenci výpočtu podle podmínky
Pokud tato podmínka není splněna, nastavíme ji znovu s novou hodnotou průměru. Další aproximaci lze určit podle vzorce
Po sblížení výpočtu by měl být zjištěný průměr upraven. Pro výrobu potrubí se používají trubky standardního průměru, takže zjištěná hodnota průměru by měla být zvýšena na nejbližší standardní hodnotu.
Pokud je potrubí vyrobeno z trubek různých průměrů, pak se výpočet provede pro každý úsek stejného průměru s vlastními hodnotami . Celkové tlakové ztráty se v tomto případě skládají ze ztrát v úsecích.
