Cálculo hidráulico de um gasoduto: métodos e métodos de cálculo + exemplo de cálculo

Código de Prática para Projeto e Construção disposições gerais para o projeto e construção de sistemas de distribuição de gás de tubos de metal e polietileno o fornecimento geral e sistema de distribuição de gás de construção de aço e

CÁLCULO DO DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO DE GÁS E PERDA DE PRESSÃO PERMITIDA

3.21 A capacidade de vazão dos gasodutos pode ser obtida a partir das condições para criar, na perda máxima de pressão de gás permitida, o sistema mais econômico e confiável em operação, que garanta a estabilidade da operação das unidades de fraturamento hidráulico e controle de gás (GRU) , bem como a operação de queimadores de consumo em faixas de pressão de gás aceitáveis.

3.22 Os diâmetros internos calculados dos gasodutos são determinados com base na condição de garantir o fornecimento ininterrupto de gás a todos os consumidores durante as horas de consumo máximo de gás.

3.23 O cálculo do diâmetro do gasoduto deve ser realizado, via de regra, em um computador com a distribuição ótima da perda de carga calculada entre os trechos da rede.

Se for impossível ou inadequado realizar o cálculo em um computador (falta de um programa apropriado, seções separadas de gasodutos, etc.), é permitido realizar um cálculo hidráulico de acordo com as fórmulas abaixo ou de acordo com nomogramas (Apêndice B ) compilado de acordo com essas fórmulas.

3.24 As perdas de pressão estimadas em gasodutos de alta e média pressão são aceitas dentro da categoria de pressão adotada para o gasoduto.

3.25 Estima-se que as perdas totais de pressão de gás em gasodutos de baixa pressão (da fonte de fornecimento de gás até o dispositivo mais remoto) não sejam superiores a 180 daPa, incluindo 120 daPa em gasodutos de distribuição, 60 daPa em gasodutos de entrada e gasodutos.

3.26 Os valores da perda de pressão calculada do gás ao projetar gasodutos de todas as pressões para empresas industriais, agrícolas e domésticas e serviços públicos são aceitos dependendo da pressão do gás no ponto de conexão, levando em consideração as características técnicas do os equipamentos de gás aceitos para instalação, dispositivos de automação de segurança e modo de automação de controle de processo de unidades térmicas.

3.27 A queda de pressão na seção da rede de gás pode ser determinada:

- para redes de média e alta pressão de acordo com a fórmula

- para redes de baixa pressão de acordo com a fórmula

– para uma parede hidraulicamente lisa (a desigualdade (6) é válida):

– em 4000 100000

3.29 O consumo estimado de gás em trechos de gasodutos externos de distribuição de baixa pressão com custos de deslocamento de gás deve ser determinado como a soma dos custos de trânsito e 0,5 de deslocamento de gás neste trecho.

3.30 A queda de pressão nas resistências locais (cotovelos, tês, válvulas de parada, etc.) pode ser considerada aumentando o comprimento real do gasoduto em 5-10%.

3.31 Para gasodutos externos acima do solo e internos, o comprimento estimado dos gasodutos é determinado pela fórmula (12)

3.32 Nos casos em que o fornecimento de gás GLP é temporário (com posterior transferência para o fornecimento de gás natural), os gasodutos são projetados com possibilidade de uso futuro no gás natural.

Neste caso, a quantidade de gás é determinada como equivalente (em termos de poder calorífico) ao consumo estimado de GLP.

3.33 A queda de pressão nas tubulações da fase líquida do GLP é determinada pela fórmula (13)

Considerando a margem anticavitação, aceitam-se as velocidades médias da fase líquida: nas tubulações de sucção - não mais que 1,2 m/s; em tubulações de pressão - não mais que 3 m / s.

3.34 O cálculo do diâmetro do gasoduto da fase de vapor do GLP é realizado de acordo com as instruções para o cálculo de gasodutos de gás natural da pressão correspondente.

3.35 Ao calcular gasodutos internos de baixa pressão para edifícios residenciais, é permitido determinar a perda de pressão do gás devido a resistências locais no valor,%:

- em gasodutos de entradas para o edifício:

- na cablagem intra-apartamento:

3.37 O cálculo das redes de anéis de gasodutos deve ser realizado com a ligação das pressões do gás nos pontos nodais dos anéis de projeto. O problema de perda de pressão no anel é permitido até 10%.

3.38 Ao realizar o cálculo hidráulico de gasodutos acima do solo e internos, levando em consideração o grau de ruído gerado pelo movimento do gás, é necessário tomar velocidades de movimento do gás não superiores a 7 m/s para gasodutos de baixa pressão, 15 m/s para gasodutos de média pressão, 25 m/s para gasodutos de alta pressão.

3.39 Ao realizar o cálculo hidráulico de gasodutos, realizado de acordo com as fórmulas (5) - (14), bem como usando vários métodos e programas para computadores eletrônicos, compilados com base nessas fórmulas, o diâmetro interno estimado do gasoduto deve ser determinado preliminarmente pela fórmula (15)

Cálculo hidráulico de um gasoduto: métodos e métodos de cálculo + exemplo de cálculo

Para uma operação segura e sem problemas do fornecimento de gás, ele deve ser projetado e calculado

É importante selecionar perfeitamente os tubos para linhas de todos os tipos de pressão, garantindo um fornecimento estável de gás aos dispositivos

Para que a seleção de tubos, conexões e equipamentos seja a mais precisa possível, é realizado um cálculo hidráulico da tubulação. Como fazer isso? Admita, você não é muito experiente neste assunto, vamos descobrir.

Oferecemos-lhe para se familiarizar com informações escrupulosamente selecionadas e cuidadosamente processadas sobre as opções de produção. cálculo hidráulico para sistemas de gasodutos. O uso dos dados apresentados por nós garantirá o fornecimento de combustível azul com os parâmetros de pressão necessários aos dispositivos. Os dados cuidadosamente verificados são baseados na regulamentação da documentação regulatória.

O artigo descreve em detalhes os princípios e esquemas de cálculos. Um exemplo de execução de cálculos é dado. Aplicativos gráficos e instruções em vídeo são usados ​​como um complemento informativo útil.

Por que é necessário calcular o gasoduto

Os cálculos são realizados em todos os trechos do gasoduto para identificar os locais onde é provável que apareçam possíveis resistências nas tubulações, alterando a taxa de fornecimento de combustível.

Se todos os cálculos forem feitos corretamente, o equipamento mais adequado pode ser selecionado e um projeto econômico e eficiente de toda a estrutura do sistema de gás pode ser criado.

Isso evitará indicadores desnecessários e superestimados durante a operação e custos na construção, que podem ocorrer durante o planejamento e instalação do sistema sem cálculo hidráulico do gasoduto.

Há uma melhor oportunidade de selecionar o tamanho da seção e os materiais de tubulação necessários para um fornecimento mais eficiente, rápido e estável de combustível azul para os pontos planejados do sistema de gasodutos.

O modo de operação ideal de todo o gasoduto é garantido.

Os desenvolvedores recebem benefícios financeiros da economia na compra de equipamentos técnicos e materiais de construção.

O cálculo correto do gasoduto é feito, levando em consideração os níveis máximos de consumo de combustível durante os períodos de consumo de massa. Todas as necessidades domésticas industriais, municipais e individuais são levadas em consideração.

Determinação do número de pontos de controle de gás de fraturamento hidráulico

Os pontos de controle de gás são projetados para reduzir a pressão do gás e mantê-la em um determinado nível, independentemente da vazão.

Com um consumo estimado de combustível gasoso conhecido, o distrito da cidade determina o número de fraturamento hidráulico, com base no desempenho ótimo de fraturamento hidráulico (V=1500-2000 m3/hora) de acordo com a fórmula:

n = , (27)

onde n é o número de fraturamento hidráulico, pcs.;

V_R — consumo estimado de gás por distrito da cidade, m3/hora;

V_atacado — produtividade ótima de fraturamento hidráulico, m3/hora;

n=586,751/1950=3,008 peças.

Após determinar o número de estações de fraturamento hidráulico, sua localização é planejada no plano geral do distrito da cidade, instalando-as no centro da área gaseificada no território dos bairros.

visão geral do programa

Para a conveniência dos cálculos, são usados ​​programas de cálculo hidráulicos amadores e profissionais.

O mais popular é o Excel.

Você pode usar o cálculo online no Excel Online, CombiMix 1.0 ou na calculadora hidráulica online. O programa estacionário é selecionado levando em consideração os requisitos do projeto.

A principal dificuldade em trabalhar com tais programas é o desconhecimento dos fundamentos da hidráulica. Em alguns deles, não há decodificação de fórmulas, as características de ramificação de dutos e o cálculo de resistências em circuitos complexos não são considerados.

• HERZ C.O. 3.5 - faz um cálculo de acordo com o método de perdas de pressão lineares específicas.
• DanfossCO e OvertopCO podem contar sistemas de circulação natural.
• "Flow" (Flow) - permite aplicar o método de cálculo com uma diferença de temperatura variável (deslizante) ao longo dos risers.

Você deve especificar os parâmetros de entrada de dados para temperatura - Kelvin / Celsius.

Teoria do cálculo hidráulico do sistema de aquecimento.

Teoricamente, o aquecimento GR é baseado na seguinte equação:

∆P = R·l + z

Essa igualdade é válida para uma área específica. Esta equação é decifrada da seguinte forma:

• ΔP - perda de pressão linear.
• R é a perda de pressão específica no tubo.
• l é o comprimento dos tubos.
• z - perdas de pressão nas saídas, válvulas de corte.

Pode-se ver pela fórmula que quanto maior a perda de pressão, mais longa ela é e mais curvas ou outros elementos nela reduzem a passagem ou alteram a direção do fluxo do fluido. Vamos deduzir a que R e z são iguais. Para fazer isso, considere outra equação mostrando a perda de pressão devido ao atrito contra as paredes do tubo:

_atrito

Esta é a equação de Darcy-Weisbach. Vamos decodificá-lo:

• λ é um coeficiente que depende da natureza do movimento do tubo.
• d é o diâmetro interno do tubo.
• v é a velocidade do fluido.
• ρ é a densidade do líquido.

A partir desta equação, uma relação importante é estabelecida - a perda de pressão por atrito é menor, quanto maior o diâmetro interno das tubulações e menor a velocidade do fluido. Além disso, a dependência da velocidade é quadrática aqui. Perdas em curvas, tês e válvulas são determinadas por uma fórmula diferente:

∆P_acessórios = ξ*(v²ρ/2)

Aqui:

• ξ é o coeficiente de resistência local (doravante referido como CMR).
• v é a velocidade do fluido.
• ρ é a densidade do líquido.

Também pode ser visto a partir desta equação que a queda de pressão aumenta com o aumento da velocidade do fluido.Além disso, vale dizer que, no caso de usar um refrigerante de baixo congelamento, sua densidade também desempenhará um papel importante - quanto maior, mais difícil é para a bomba de circulação. Portanto, ao mudar para “anticongelante”, pode ser necessário substituir a bomba de circulação.

A partir do exposto, obtemos a seguinte igualdade:

∆P=∆P_atrito +∆P_acessórios=((λ/d)(v²ρ/2)) + (ξ(v²ρ/2)) = ((λ/α)l(v²ρ/2)) + (ξ*(v²ρ/2)) = R•l +z;

A partir disso, obtemos as seguintes igualdades para R e z:

R = (λ/α)*(v²ρ/2) Pa/m;

z = ξ*(v²ρ/2) Pa;

Agora vamos descobrir como calcular a resistência hidráulica usando essas fórmulas.

Determinação de perdas de pressão em tubos

A resistência à perda de pressão no circuito pelo qual o refrigerante circula é determinada como seu valor total para todos os componentes individuais. Estes últimos incluem:

• perdas no circuito primário, denotadas como ∆Plk;
• custos de transporte de calor local (∆Plm);
• queda de pressão em zonas especiais, denominadas “geradores de calor” sob a designação ∆Ptg;
• perdas dentro do sistema de troca de calor embutido ∆Pto.

Após a soma desses valores, obtém-se o indicador desejado, que caracteriza a resistência hidráulica total do sistema ∆Pco.

Além desse método generalizado, existem outras formas de determinar a perda de carga em tubos de polipropileno. Um deles baseia-se na comparação de dois indicadores vinculados ao início e ao fim do pipeline. Neste caso, a perda de pressão pode ser calculada simplesmente subtraindo seus valores iniciais e finais, determinados por dois manômetros.

Outra opção para calcular o indicador desejado baseia-se no uso de uma fórmula mais complexa que leva em consideração todos os fatores que afetam as características do fluxo de calor.A relação abaixo leva principalmente em consideração a perda de carga líquida devido ao longo comprimento da tubulação.

• h é a perda de carga líquida, medida em metros no caso em estudo.
• λ é o coeficiente de resistência hidráulica (ou atrito), determinado por outros métodos de cálculo.
• L é o comprimento total da tubulação atendida, que é medida em metros corridos.
• D é o tamanho interno do tubo, que determina o volume do fluxo de refrigerante.
• V é a vazão do fluido, medida em unidades padrão (metro por segundo).
• O símbolo g é a aceleração de queda livre, que é 9,81 m/s2.

De grande interesse são as perdas causadas pelo alto coeficiente de atrito hidráulico. Depende da rugosidade das superfícies internas dos tubos. As relações utilizadas neste caso são válidas apenas para blanks tubulares de formato redondo padrão. A fórmula final para encontrá-los é assim:

• V - a velocidade de movimento das massas de água, medida em metros/segundo.
• D - diâmetro interno, que determina o espaço livre para o movimento do refrigerante.
• O coeficiente no denominador indica a viscosidade cinemática do líquido.

Este último indicador refere-se a valores constantes e é encontrado de acordo com tabelas especiais publicadas em grandes quantidades na Internet.

1.4 Distribuição de pressão em seções do sistema de tubulação

Calcule a pressão no ponto nodal p1 e construir um gráfico de pressão
Localização ativada eu1 pela fórmula (1.1):

 (1.31)

 (1.32)

Imagine
dependência resultante pl1=f(eu) em forma de tabela.

Mesa
4

l,km	5	10	15	20	25	30	34
p,kPa	4808,3	4714,8	4619,5	4522,1	4422,6	4320,7	4237,5

Calcule a pressão no ponto nodal p6 e construir um gráfico de pressão
nos ramos eu8 — eu9 pela fórmula (1.13):

 (1.33)

 (1.34)

Imagine
dependência resultante p(eu8-eu9)=f(eu) em forma de tabela.

Mesa
5

l,km	87	90,38	93,77	97,15	100,54	104	107,31
p,kPa	2963,2	2929,9	2897,2	2864,1	2830,7	2796,8	2711
l,km	110,69	114,08	117,46	120,85	124,23	127,62	131
p,kPa	2621,2	2528,3	2431,8	2331,4	2226,4	2116,2	2000

Para calcular os custos por filial eu2 —eu4 —eu6 eeu3 —eu5 —eu7, usamos as fórmulas (1.10) e
(1.11):

Verificamos:

Cálculo
feito corretamente.

Agora
calcule a pressão nos pontos nodais do ramo eu2 —eu4
—eu6 sobre
fórmulas (1.2), (1.3) e (1.4):

resultados
cálculo de pressão de seção eu2
apresentado na tabela 6:

Mesa
6

l,km	34	38,5	43	47,5	52	56,5	61
p,kPa	4240	4123,8	4004,3	3881,1	3753,8	3622,1	3485,4

resultados
cálculo de pressão de seção eu4
são apresentados na tabela 7:

Mesa
7

Opção de cálculo do PC

Realizar o cálculo usando um computador é o menos trabalhoso - tudo o que se exige de uma pessoa é inserir os dados necessários nas colunas apropriadas.

Portanto, um cálculo hidráulico é feito em poucos minutos, e essa operação não requer um grande estoque de conhecimento, necessário ao utilizar fórmulas.

Para sua correta implementação, é necessário retirar os seguintes dados das especificações técnicas:

• densidade do gás;
• coeficiente de viscosidade cinética;
• temperatura do gás em sua região.

As condições técnicas necessárias são obtidas no departamento de gás da cidade do assentamento onde o gasoduto será construído. Na verdade, o projeto de qualquer duto começa com o recebimento deste documento, pois ele contém todos os requisitos básicos para seu projeto.

Em seguida, o desenvolvedor precisa descobrir o consumo de gás para cada dispositivo que está planejado para ser conectado ao gasoduto. Por exemplo, se o combustível for transportado para uma casa particular, os fogões para cozinhar, todos os tipos de caldeiras de aquecimento são usados ​​com mais frequência, e os números necessários estão sempre em seus passaportes.

Além disso, você precisará saber o número de queimadores para cada fogão que será conectado à tubulação.

Na próxima etapa de coleta dos dados necessários, são selecionadas informações sobre a queda de pressão nos locais de instalação de qualquer equipamento - pode ser um medidor, uma válvula de fechamento, uma válvula de fechamento térmico, um filtro e outros elementos .

Nesse caso, é fácil encontrar os números necessários - eles estão contidos em uma tabela especial anexada ao passaporte de cada produto.

O projetista deve estar atento ao fato de que a queda de pressão no consumo máximo de gás deve ser indicada.

Na próxima etapa, é recomendável descobrir qual será a pressão azul do combustível no ponto de amarração. Tais informações podem conter as especificações técnicas do seu Gorgaz, um esquema previamente elaborado do futuro gasoduto.

Se a rede consistir em várias seções, elas devem ser numeradas e indicar o comprimento real. Além disso, para cada um, todos os indicadores variáveis ​​devem ser prescritos separadamente - esta é a vazão total de qualquer dispositivo que será usado, a queda de pressão e outros valores.

É necessário um fator de simultaneidade. Leva em consideração a possibilidade de operação conjunta de todos os consumidores de gás conectados à rede. Por exemplo, todos os equipamentos de aquecimento localizados em um prédio de apartamentos ou em uma casa particular.

Esses dados são usados ​​pelo programa de cálculo hidráulico para determinar a carga máxima em qualquer seção ou em todo o gasoduto.

Para cada apartamento ou casa individual, o coeficiente especificado não precisa ser calculado, pois seus valores são conhecidos e estão indicados na tabela abaixo:

Se em alguma instalação for planejado usar mais de duas caldeiras de aquecimento, fornos, aquecedores de água de armazenamento, o indicador de simultaneidade será sempre 0,85.Que deverá ser indicado na coluna correspondente utilizada para o cálculo do programa.

Em seguida, você deve especificar o diâmetro dos tubos e também precisará dos coeficientes de rugosidade, que serão usados ​​na construção do duto. Esses valores são padrão e podem ser facilmente encontrados no Livro de Regras.

visão geral do programa

Para a conveniência dos cálculos, são usados ​​programas de cálculo hidráulicos amadores e profissionais.

O mais popular é o Excel.

Você pode usar o cálculo online no Excel Online, CombiMix 1.0 ou na calculadora hidráulica online. O programa estacionário é selecionado levando em consideração os requisitos do projeto.

A principal dificuldade em trabalhar com tais programas é o desconhecimento dos fundamentos da hidráulica. Em alguns deles, não há decodificação de fórmulas, as características de ramificação de dutos e o cálculo de resistências em circuitos complexos não são considerados.

Características do programa:

• HERZ C.O. 3.5 - faz um cálculo de acordo com o método de perdas de pressão lineares específicas.
• DanfossCO e OvertopCO podem contar sistemas de circulação natural.
• "Flow" (Flow) - permite aplicar o método de cálculo com uma diferença de temperatura variável (deslizante) ao longo dos risers.

Você deve especificar os parâmetros de entrada de dados para temperatura - Kelvin / Celsius.

.1 Determinação da capacidade de um gasoduto complexo

Para calcular um sistema de tubulação complexo de acordo com a Figura 1 e os dados
Na Tabela 1, usaremos o método de substituição para um gasoduto simples equivalente. Por
isso, com base na equação de fluxo teórica para estado estacionário
escoamento isotérmico, compomos uma equação para um gasoduto equivalente e
vamos escrever a equação.

tabela 1

Número do índice eu	Diâmetro externo Di , milímetros	espessura da parede δi , milímetros	Comprimento da seção Li , km
1	508	9,52	34
2	377	7	27
3	426	9	17
4	426	9	12
5	377	7	8
6	377	7	9
7	377	7	28
8	630	10	17
9	529	9	27

Figura 1 - Diagrama do pipeline

Para enredo eu1 escreva
fórmula de despesas:

 (1.1)

No ponto nodal p1 o fluxo de gás é dividido em dois segmentos: eu2 —eu4 —eu6 eeu3 —eu5 —eu7 mais no ponto p6 esses ramos
unir. Consideramos que no primeiro ramal a vazão é Q1 e no segundo ramal Q2.

Para filial eu2 —eu4 —eu6:

 (1.2)

 (1.3)

 (1.4)

Vamos resumir
par a par (1.2), (1.3) e (1.4), obtemos:

 (1.5)

Por
galhos eu3 —eu5 —eu7:

 (1.6)

 (1.7)

 (1.8)

Vamos resumir
par a par (1.6), (1.7) e (1.8), obtemos:

 (1.9)

Expressar
das expressões (1.5) e (1.9) Q1 e Q2, respectivamente:

 (1.10)

 (1.11)

Consumo
ao longo da seção paralela é igual a: Q=Q1+Q2.

 (1.12)

Diferença
quadrados de pressão para uma seção paralela é igual a:

 (1.13)

Por
galhos eu8-eu9 nós escrevemos:

 (1.14)

Somando (1.1), (1.13) e (1.14), obtemos:

 (1.15)

A partir de
A última expressão pode determinar a taxa de transferência do sistema. Levando em conta
fórmulas de fluxo para um gasoduto equivalente:

 (1.16)

Vamos encontrar uma relação que permita, para um dado LEK ou DEK, encontrar outro tamanho geométrico do gasoduto

 (1.17)

Para determinar o comprimento do gasoduto equivalente, construímos
implantação do sistema. Para fazer isso, vamos construir todos os threads de um pipeline complexo em um
direção, mantendo a estrutura do sistema. Como um comprimento equivalente
gasoduto, levaremos o componente mais longo do gasoduto desde o seu início até
termina como mostrado na Figura 2.

Figura 2 - Desenvolvimento do sistema de dutos

De acordo com os resultados da construção como o comprimento do gasoduto equivalente
tomar o comprimento igual à soma das seções eu1 —eu3 —eu5 —eu7 —eu8 —eu9. Então LEK=131km.

Para os cálculos, tomaremos as seguintes premissas: consideramos que o fluxo de gás em
oleoduto obedece à lei quadrática de resistência. É por isso
o coeficiente de resistência hidráulica é calculado pela fórmula:

 , (1.18)

Onde k é a rugosidade da parede equivalente
tubos, mm;

D-
diâmetro interno de um tubo, mm.

Para gasodutos principais sem anéis de apoio,
resistências locais (acessórios, transições) geralmente não excedem 2-5% das perdas
para atrito. Portanto, para cálculos técnicos para o coeficiente de projeto
valor da resistência hidráulica é tomado:

 (1.19)

Por
cálculo adicional que aceitamos, k=0,5.

Calcular
coeficiente de resistência hidráulica para todas as seções da tubulação
redes, os resultados são inseridos na tabela 2.

Mesa
2

Número do índice eu	Diâmetro externo Di , milímetros	espessura da parede δi , milímetros	Coeficiente de resistência hidráulica, λtr
1	508	9,52	0,019419
2	377	7	0,020611
3	426	9	0,020135
4	426	9	0,020135
5	377	7	0,020611
6	377	7	0,020611
7	377	7	0,020611
8	630	10	0,018578
9	529	9	0,019248

Nos cálculos, usamos a densidade média do gás no sistema de dutos,
que calculamos a partir das condições de compressibilidade do gás a média pressão.

A pressão média no sistema sob determinadas condições é:

 (1.20)

Para determinar o coeficiente de compressibilidade de acordo com o nomograma, é necessário
calcule a temperatura e a pressão reduzidas usando as fórmulas:

 , (1.21)

 , (1.22)

Onde T, p — temperatura e pressão em condições de operação;

Tkr, kr são a temperatura e a pressão críticas absolutas.

De acordo com o apêndice B: Tkr\u003d 190,9 K, kr =4,649 MPa.

Mais longe
de acordo com o nomograma para calcular o fator de compressibilidade do gás natural, determinamos z =
0,88.

meio
a densidade do gás é determinada pela fórmula:

 (1.23)

Por
cálculo do fluxo através do gasoduto, é necessário determinar o parâmetro A:

 (1.24)

Vamos encontrar
:

Vamos encontrar
fluxo de gás através do sistema:

 (1.25)

 (1.26)

visão geral do programa

Para a conveniência dos cálculos, são usados ​​programas de cálculo hidráulicos amadores e profissionais.

O mais popular é o Excel.

Você pode usar o cálculo online no Excel Online, CombiMix 1.0 ou na calculadora hidráulica online. O programa estacionário é selecionado levando em consideração os requisitos do projeto.

A principal dificuldade em trabalhar com tais programas é o desconhecimento dos fundamentos da hidráulica. Em alguns deles, não há decodificação de fórmulas, as características de ramificação de dutos e o cálculo de resistências em circuitos complexos não são considerados.

• HERZ C.O. 3.5 - faz um cálculo de acordo com o método de perdas de pressão lineares específicas.
• DanfossCO e OvertopCO podem contar sistemas de circulação natural.
• "Flow" (Flow) - permite aplicar o método de cálculo com uma diferença de temperatura variável (deslizante) ao longo dos risers.

Você deve especificar os parâmetros de entrada de dados para temperatura - Kelvin / Celsius.

Determinação de perdas de pressão em tubos

A resistência à perda de pressão no circuito pelo qual o refrigerante circula é determinada como seu valor total para todos os componentes individuais. Estes últimos incluem:

• perdas no circuito primário, denotadas como ∆Plk;
• custos de transporte de calor local (∆Plm);
• queda de pressão em zonas especiais, denominadas “geradores de calor” sob a designação ∆Ptg;
• perdas dentro do sistema de troca de calor embutido ∆Pto.

Após a soma desses valores, obtém-se o indicador desejado, que caracteriza a resistência hidráulica total do sistema ∆Pco.

Além desse método generalizado, existem outras formas de determinar a perda de carga em tubos de polipropileno. Um deles baseia-se na comparação de dois indicadores vinculados ao início e ao fim do pipeline. Neste caso, a perda de pressão pode ser calculada simplesmente subtraindo seus valores iniciais e finais, determinados por dois manômetros.

Outra opção para calcular o indicador desejado baseia-se no uso de uma fórmula mais complexa que leva em consideração todos os fatores que afetam as características do fluxo de calor. A relação abaixo leva principalmente em consideração a perda de carga líquida devido ao longo comprimento da tubulação.

• h é a perda de carga líquida, medida em metros no caso em estudo.
• λ é o coeficiente de resistência hidráulica (ou atrito), determinado por outros métodos de cálculo.
• L é o comprimento total da tubulação atendida, que é medida em metros corridos.
• D é o tamanho interno do tubo, que determina o volume do fluxo de refrigerante.
• V é a vazão do fluido, medida em unidades padrão (metro por segundo).
• O símbolo g é a aceleração de queda livre, que é 9,81 m/s2.

A perda de pressão ocorre devido ao atrito do fluido na superfície interna dos tubos

De grande interesse são as perdas causadas pelo alto coeficiente de atrito hidráulico. Depende da rugosidade das superfícies internas dos tubos. As relações utilizadas neste caso são válidas apenas para blanks tubulares de formato redondo padrão. A fórmula final para encontrá-los é assim:

• V - a velocidade de movimento das massas de água, medida em metros/segundo.
• D - diâmetro interno, que determina o espaço livre para o movimento do refrigerante.
• O coeficiente no denominador indica a viscosidade cinemática do líquido.

Este último indicador refere-se a valores constantes e é encontrado de acordo com tabelas especiais publicadas em grandes quantidades na Internet.

balanceamento hidráulico

O balanceamento das quedas de pressão no sistema de aquecimento é realizado por meio de válvulas de controle e fechamento.

O balanceamento hidráulico do sistema é realizado com base em:

• carga de projeto (vazão de refrigerante em massa);
• dados de fabricantes de tubos sobre resistência dinâmica;
• o número de resistências locais na área considerada;
• características técnicas dos acessórios.

As características de instalação - queda de pressão, montagem, capacidade - são definidas para cada válvula. Eles determinam os coeficientes de fluxo de refrigerante em cada riser e, em seguida, em cada dispositivo.

A perda de pressão é diretamente proporcional ao quadrado da vazão do refrigerante e é medida em kg/h, onde

S é o produto da pressão específica dinâmica, expressa em Pa/(kg/h), e o coeficiente reduzido para a resistência local da seção (ξpr).

O coeficiente reduzido ξpr é a soma de todas as resistências locais do sistema.

Resultados.

Os valores obtidos de perdas de pressão na tubulação, calculados por dois métodos, diferem em nosso exemplo em 15…17%! Olhando para outros exemplos, você pode ver que a diferença às vezes chega a 50%! Ao mesmo tempo, os valores obtidos pelas fórmulas da hidráulica teórica são sempre menores que os resultados de acordo com o SNiP 2.04.02–84. Estou inclinado a acreditar que o primeiro cálculo é mais preciso e o SNiP 2.04.02-84 é "seguro". Talvez eu esteja errado em minhas conclusões. Deve-se notar que os cálculos hidráulicos de dutos são difíceis de modelar com precisão e baseiam-se principalmente em dependências obtidas a partir de experimentos.

De qualquer forma, tendo dois resultados, é mais fácil tomar a decisão certa.

Lembre-se de adicionar (ou subtrair) a pressão estática aos resultados ao calcular tubulações hidráulicas com diferenças de altura de entrada e saída. Para a água - uma diferença de altura de 10 metros ≈ 1 kg / cm2.

Eu imploro respeitando o trabalho do autor ⇬ Fazer download do arquivo após a assinatura para anúncios de artigos!

Link para baixar o arquivo: gidravlicheskiy-raschet-truboprovodov (xls 57.5KB).

Uma continuação importante e, eu acho, interessante do tópico, leia aqui