Turli diametrli quvurlardagi suv bosimi. Suv oqimiga asoslangan quvur diametrini mustaqil hisoblash

Turli xil suyuqliklarni tashish uchun quvurlar turli xil qo'llanilishi bilan bog'liq ish jarayonlari amalga oshiriladigan birliklar va qurilmalarning ajralmas qismidir. Quvurlar va quvur liniyasi konfiguratsiyasini tanlashda quvurlarning o'zi ham, narxi ham quvur liniyasi armaturalari. Muhitni quvur liniyasi orqali quyishning yakuniy qiymati asosan quvurlarning o'lchamlari (diametri va uzunligi) bilan belgilanadi. Ushbu qiymatlarni hisoblash muayyan turdagi operatsiyalar uchun maxsus ishlab chiqilgan formulalar yordamida amalga oshiriladi.

Quvur - suyuq, gazsimon va donador muhitlarni tashish uchun ishlatiladigan metall, yog'och yoki boshqa materiallardan yasalgan ichi bo'sh silindr. Tashish vositasi suv bo'lishi mumkin, tabiiy gaz, bug ', neft mahsulotlari va boshqalar. Quvurlar hamma joyda, turli sohalardan tortib maishiy foydalanishgacha qo'llaniladi.

Quvurlarni ishlab chiqarish uchun eng ko'p turli materiallar, po'lat, quyma temir, mis, tsement, plastmassa, masalan, ABS plastmassa, PVX, xlorli polivinilxlorid, polibuten, polietilen va boshqalar.

Quvurning asosiy o'lchovli ko'rsatkichlari uning diametri (tashqi, ichki va boshqalar) va devor qalinligi bo'lib, ular millimetr yoki dyuym bilan o'lchanadi. Nominal diametr yoki nominal teshik kabi qiymat ham ishlatiladi - trubaning ichki diametrining nominal qiymati, shuningdek, millimetrda (DN bilan belgilanadi) yoki dyuymlarda (DN bilan belgilanadi). Miqdorlar nominal diametrlar standartlashtirilgan va quvurlarni tanlashda va armatura ulashda asosiy mezon hisoblanadi.

Nominal diametr qiymatlarining mm va dyuymdagi mosligi:

Bir qator sabablarga ko'ra dumaloq kesimli quvur boshqa geometrik kesmalarga qaraganda afzalroqdir:

Doira perimetrning maydonga minimal nisbatiga ega va quvurga qo'llanilganda, bu tenglikni anglatadi tarmoqli kengligi quvur materiallari iste'moli dumaloq shakl boshqa shakldagi quvurlar bilan solishtirganda minimal bo'ladi. Bu shuningdek, izolyatsiya va himoya qoplamasi uchun mumkin bo'lgan eng past xarajatlarni nazarda tutadi;
Suyuq yoki gazsimon muhitni gidrodinamik nuqtai nazardan harakatlantirish uchun aylana kesma eng foydali hisoblanadi. Bundan tashqari, mumkin bo'lgan minimal tufayli ichki maydon birlik uzunligi uchun quvur, harakatlanuvchi vosita va quvur o'rtasidagi ishqalanishni minimallashtirishga erishiladi.
Dumaloq shakli ichki va tashqi bosimlarga eng chidamli;
Dumaloq quvurlarni tayyorlash jarayoni juda oddiy va amalga oshirish oson.

Quvurlar, ularning maqsadi va qo'llanilishiga qarab, diametri va konfiguratsiyasi juda katta farq qilishi mumkin. Shunday qilib, suv yoki neft mahsulotlarini ko'chirish uchun magistral quvurlar juda oddiy konfiguratsiyaga ega diametri deyarli yarim metrga yetishi mumkin va quvurlar bo'lgan isitish batareyalari kichik diametrga ega. murakkab shakl ko'p burilishlar bilan.

Har qanday sanoatni quvur tarmog'isiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Har qanday bunday tarmoqni hisoblash quvur materialini tanlashni, quvurlarning qalinligi, o'lchamlari, marshrut va boshqalar to'g'risidagi ma'lumotlarni ko'rsatadigan spetsifikatsiyani tuzishni o'z ichiga oladi. Xom ashyo, oraliq mahsulotlar va / yoki tayyor mahsulotlar ishlab chiqarish bosqichlaridan o'tadi, ular orasida harakatlanadi turli qurilmalar va quvurlar va armatura yordamida ulangan qurilmalar. Quvur tizimini to'g'ri hisoblash, tanlash va o'rnatish butun jarayonni ishonchli amalga oshirish, ommaviy axborot vositalarining xavfsiz pompalanishini ta'minlash, shuningdek tizimni muhrlash va pompalanadigan moddaning atmosferaga oqib chiqishini oldini olish uchun zarurdir.

Har qanday quvur liniyasini tanlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan yagona formula yoki qoidalar yo'q mumkin bo'lgan dastur Va ish muhiti. Quvurlarni har bir alohida qo'llashda e'tiborga olinishi kerak bo'lgan va quvur liniyasiga qo'yiladigan talablarga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan bir qator omillar mavjud. Shunday qilib, masalan, loy bilan ishlaganda, quvur liniyasi katta hajm nafaqat o'rnatish narxini oshiradi, balki operatsion qiyinchiliklarni ham keltirib chiqaradi.

Odatda, quvurlar material va operatsion xarajatlarni optimallashtirishdan keyin tanlanadi. Quvurning diametri qanchalik katta bo'lsa, ya'ni dastlabki investitsiyalar qanchalik yuqori bo'lsa, bosimning pasayishi shunchalik past bo'ladi va shunga mos ravishda kamroq bo'ladi. operatsion xarajatlar. Aksincha, quvur liniyasining kichik o'lchamlari quvurlarning o'zlari va quvur qismlarining birlamchi xarajatlarini kamaytiradi, ammo tezlikning oshishi yo'qotishlarning oshishiga olib keladi, bu esa vositani nasosga qo'shimcha energiya sarflash zarurligiga olib keladi. Tezlik chegaralari uchun belgilangan turli sohalar ilovalar optimal dizayn shartlariga asoslanadi. Quvur liniyalarining o'lchami ushbu standartlardan foydalanib, qo'llash sohalarini hisobga olgan holda hisoblanadi.

Quvur liniyasi dizayni

Quvurlarni loyihalashda quyidagi asosiy dizayn parametrlari asos qilib olinadi:

talab qilinadigan ishlash;
quvur liniyasining kirish va chiqish joylari;
muhitning tarkibi, shu jumladan yopishqoqlik va solishtirma og'irlik;
quvur liniyasining topografik sharoitlari;
maksimal ruxsat etilgan ish bosimi;
gidravlik hisoblash;
quvur liniyasi diametri, devor qalinligi, devor materialining cho'zilish qobiliyati;
miqdori nasos stantsiyalari, ular orasidagi masofa va quvvat sarfi.

Quvur liniyasining ishonchliligi

Quvurlarni loyihalashda ishonchlilik to'g'ri dizayn standartlariga rioya qilish bilan ta'minlanadi. Shuningdek, xodimlarni tayyorlash ta'minlashning asosiy omili hisoblanadi uzoq muddatli quvur liniyasi xizmati va uning mustahkamligi va ishonchliligi. Quvurning ishlashini doimiy yoki davriy monitoringi monitoring, hisobga olish, nazorat qilish, tartibga solish va avtomatlashtirish tizimlari, shaxsiy ishlab chiqarish monitoringi qurilmalari va xavfsizlik qurilmalari orqali amalga oshirilishi mumkin.

Qo'shimcha quvur liniyasi qoplamasi

Korroziyaga chidamli qoplama qo'llaniladi tashqi qismi dan korroziyaning halokatli ta'sirini oldini olish uchun quvurlarning ko'pchiligi tashqi muhit. Korroziv vositalarni pompalasa, quvurlarning ichki yuzasiga himoya qoplamasi ham qo'llanilishi mumkin. Ishga tushirishdan oldin, xavfli suyuqliklarni tashish uchun mo'ljallangan barcha yangi quvurlar nuqsonlar va oqish uchun tekshiriladi.

Quvurdagi oqimni hisoblashning asosiy tamoyillari

Quvurdagi muhit oqimining tabiati va to'siqlar atrofidan oqib o'tganda suyuqlikdan suyuqlikgacha juda farq qilishi mumkin. Muhim ko'rsatkichlardan biri yopishqoqlik koeffitsienti kabi parametr bilan tavsiflangan muhitning viskozitesidir. Irlandiyalik muhandis-fizik Osborn Reynolds 1880 yilda bir qator tajribalar o'tkazdi, uning natijalariga ko'ra u Reynolds mezoni deb ataladigan va Re bilan belgilangan yopishqoq suyuqlik oqimining tabiatini tavsiflovchi o'lchovsiz miqdorni olishga muvaffaq bo'ldi.

Re = (v·L·r)/m

Qayerda:
r—suyuqlik zichligi;
v - oqim tezligi;
L - oqim elementining xarakterli uzunligi;
m - dinamik yopishqoqlik koeffitsienti.

Ya'ni Reynolds mezoni suyuqlik oqimidagi inersiya kuchlarining yopishqoq ishqalanish kuchlariga nisbatini tavsiflaydi. Ushbu mezon qiymatining o'zgarishi ushbu turdagi kuchlarning nisbati o'zgarishini aks ettiradi, bu esa, o'z navbatida, suyuqlik oqimining tabiatiga ta'sir qiladi. Shu munosabat bilan, Reynolds mezonining qiymatiga qarab uchta oqim rejimini ajratish odatiy holdir. Reda<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, har bir alohida nuqtada oqim tezligi va yo'nalishining tasodifiy o'zgarishi bilan tavsiflangan barqaror rejim allaqachon kuzatilmoqda, bu esa butun hajm bo'ylab oqim tezligini tenglashtiradi. Bu rejim turbulent deb ataladi. Reynolds soni nasos tomonidan o'rnatilgan bosimga, ish haroratidagi muhitning yopishqoqligiga, shuningdek, oqim o'tadigan quvurning o'lchamiga va tasavvurlar shakliga bog'liq.

Oqim tezligi profili
laminar rejim	o'tish rejimi	turbulent rejim

Oqim xarakteri
laminar rejim	o'tish rejimi	turbulent rejim

Reynolds mezoni yopishqoq suyuqlik oqimi uchun o'xshashlik mezonidir. Ya'ni, uning yordami bilan o'rganish uchun qulay bo'lgan kichraytirilgan o'lchamdagi haqiqiy jarayonni simulyatsiya qilish mumkin. Bu juda muhim, chunki ularning katta o'lchamlari tufayli haqiqiy qurilmalarda suyuqlik oqimlarining tabiatini o'rganish ko'pincha juda qiyin va ba'zan imkonsizdir.

Quvurni hisoblash. Quvurning diametrini hisoblash

Agar quvur liniyasi issiqlik izolyatsiyalanmagan bo'lsa, ya'ni harakatlanayotgan suyuqlik va atrof-muhit o'rtasida issiqlik almashinuvi mumkin bo'lsa, unda oqimning tabiati hatto doimiy tezlikda (oqim) ham o'zgarishi mumkin. Agar kirish joyidagi pompalanadigan vosita etarlicha yuqori haroratga ega bo'lsa va turbulent rejimda oqsa, bu mumkin. Quvurning uzunligi bo'ylab tashiladigan muhitning harorati atrof-muhitga issiqlik yo'qotishlari tufayli pasayadi, bu oqim rejimining laminar yoki o'tish rejimiga o'zgarishiga olib kelishi mumkin. Rejim o'zgarishi sodir bo'ladigan harorat kritik harorat deb ataladi. Suyuqlikning yopishqoqligi qiymati to'g'ridan-to'g'ri haroratga bog'liq, shuning uchun bunday hollarda Reynolds mezonining kritik qiymatida oqim rejimining o'zgarish nuqtasiga mos keladigan kritik yopishqoqlik kabi parametr qo'llaniladi:

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

Qayerda:
n cr - kritik kinematik yopishqoqlik;
Re cr - Reynolds mezonining kritik qiymati;
D - quvur diametri;
v - oqim tezligi;
Q - iste'mol.

Yana bir muhim omil - quvur devorlari va harakatlanuvchi oqim o'rtasida yuzaga keladigan ishqalanish. Bunday holda, ishqalanish koeffitsienti ko'p jihatdan quvur devorlarining pürüzlülüğüne bog'liq. Ishqalanish koeffitsienti, Reynolds mezoni va pürüzlülük o'rtasidagi bog'liqlik Moody diagrammasi bilan belgilanadi, bu boshqa ikkitasini bilgan holda parametrlardan birini aniqlash imkonini beradi.

Turbulent oqimning ishqalanish koeffitsientini hisoblash uchun Kolibruk-Uayt formulasi ham qo'llaniladi. Ushbu formulaga asoslanib, ishqalanish koeffitsienti aniqlanadigan grafiklarni qurish mumkin.

(√l ) -1 = -2 log(2,51/(Re √l ) + k/(3,71 d))

Qayerda:
k - quvur pürüzlülüğü koeffitsienti;
l - ishqalanish koeffitsienti.

Quvurlardagi suyuqlikning bosimli oqimi paytida ishqalanish yo'qotishlarini taxminiy hisoblash uchun boshqa formulalar ham mavjud. Bu holatda eng ko'p ishlatiladigan tenglamalardan biri Darsi-Vaysbax tenglamasidir. U empirik ma'lumotlarga asoslanadi va asosan tizimni modellashtirishda qo'llaniladi. Ishqalanish yo'qotishlari suyuqlik tezligi va quvurlarning suyuqlik harakatiga qarshilik funktsiyasi bo'lib, quvur liniyasi devorining pürüzlülüğünün qiymati orqali ifodalanadi.

∆H = l L/d v²/(2 g)

Qayerda:
DH - bosimning yo'qolishi;
l - ishqalanish koeffitsienti;
L - quvur qismining uzunligi;
d - quvur diametri;
v - oqim tezligi;
g - erkin tushish tezlanishi.

Suv uchun ishqalanish tufayli bosimning yo'qolishi Hazen-Uilyams formulasi yordamida hisoblanadi.

∆H = 11,23 L 1/C 1,85 Q 1,85 /D 4,87

Qayerda:
DH - bosimning yo'qolishi;
L - quvur qismining uzunligi;
C - Heisen-Williams pürüzlülük koeffitsienti;
Q - oqim tezligi;
D - quvur diametri.

Bosim

Quvurning ish bosimi quvur liniyasining belgilangan ish rejimini ta'minlaydigan eng yuqori ortiqcha bosimdir. Quvurning o'lchami va nasos stantsiyalarining soni bo'yicha qaror odatda quvurlarning ish bosimi, nasos quvvati va xarajatlari asosida qabul qilinadi. Quvur liniyasining maksimal va minimal bosimi, shuningdek ishchi muhitning xususiyatlari nasos stantsiyalari va kerakli quvvat orasidagi masofani aniqlaydi.

Nominal bosim PN - 20 ° C da ishlaydigan muhitning maksimal bosimiga mos keladigan nominal qiymat, bunda berilgan o'lchamlarga ega quvur liniyasining uzoq muddatli ishlashi mumkin.

Haroratning oshishi bilan quvurning yuk hajmi pasayadi, buning natijasida ruxsat etilgan ortiqcha bosim kamayadi. Pe, zul qiymati ish haroratining oshishi bilan quvur tizimidagi maksimal bosimni (gp) ko'rsatadi.

Ruxsat etilgan ortiqcha bosim jadvali:

Quvurdagi bosimning pasayishini hisoblash

Quvurdagi bosimning pasayishi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

∆p = l L/d r/2 v²

Qayerda:
Dp - quvur qismidagi bosimning pasayishi;
L - quvur qismining uzunligi;
l - ishqalanish koeffitsienti;
d - quvur diametri;
r - pompalanadigan muhitning zichligi;
v - oqim tezligi.

Tashish qilingan ishchi media

Ko'pincha quvurlar suvni tashish uchun ishlatiladi, lekin ular loy, suspenziyalar, bug 'va boshqalarni ko'chirish uchun ham ishlatilishi mumkin. Neft sanoatida kimyoviy va fizik xossalari bo‘yicha bir-biridan katta farq qiladigan uglevodorodlar va ularning aralashmalarini tashish uchun quvurlardan foydalaniladi. Xom neftni quruqlikdagi konlardan yoki dengizdagi neft platformalaridan terminallarga, oraliq punktlarga va neftni qayta ishlash zavodlariga uzoqroq masofalarga tashish mumkin.

Quvurlar ham uzatadi:

benzin, aviatsiya yoqilg'isi, kerosin, dizel yoqilg'isi, mazut va boshqalar kabi neft mahsulotlari;
neft-kimyo xom ashyosi: benzol, stirol, propilen va boshqalar;
aromatik uglevodorodlar: ksilen, toluol, kumen va boshqalar;
suyultirilgan gaz, suyultirilgan neft gazi, propan kabi suyultirilgan neft yoqilg'isi (standart harorat va bosimdagi gazlar, lekin bosim yordamida suyultirilgan gazlar);
karbonat angidrid, suyuq ammiak (bosim ostida suyuqlik sifatida tashiladi);
bitum va yopishqoq yoqilg'ilarni quvur liniyasi orqali tashish uchun juda yopishqoq, shuning uchun neftning distillangan fraktsiyalari ushbu xom ashyoni suyultirish va quvur liniyasi orqali tashish mumkin bo'lgan aralashmani olish uchun ishlatiladi;
vodorod (qisqa masofalar).

Tashish vositasining sifati

Tashish vositalarining fizik xususiyatlari va parametrlari asosan quvur liniyasining dizayni va ish parametrlarini aniqlaydi. O'ziga xos tortishish, siqilish, harorat, yopishqoqlik, quyilish nuqtasi va bug 'bosimi hisobga olinishi kerak bo'lgan ish muhitining asosiy parametrlari hisoblanadi.

Suyuqlikning solishtirma og'irligi uning birlik hajmdagi og'irligidir. Ko'pgina gazlar quvurlar orqali yuqori bosim ostida tashiladi va ma'lum bir bosimga erishilganda, ba'zi gazlar hatto suyultirilishi mumkin. Shuning uchun, muhitning siqilish darajasi quvur liniyasini loyihalash va o'tkazish qobiliyatini aniqlash uchun muhim parametrdir.

Harorat quvur liniyasining ishlashiga bilvosita va to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi. Bu bosim doimiy bo'lib qolishi sharti bilan, harorat ko'tarilgandan keyin suyuqlik hajmining oshishi bilan ifodalanadi. Past haroratlar ham ishlashga, ham umumiy tizim samaradorligiga ta'sir qilishi mumkin. Odatda, suyuqlikning harorati pasayganda, bu uning yopishqoqligining oshishi bilan birga keladi, bu quvurning ichki devorida qo'shimcha ishqalanish qarshiligini keltirib chiqaradi, bir xil miqdordagi suyuqlikni pompalamak uchun ko'proq energiya talab qiladi. Juda yopishqoq muhitlar ish haroratining o'zgarishiga sezgir. Yopishqoqlik muhitning oqimga chidamliligi bo'lib, cSt sentistokida o'lchanadi. Yopishqoqlik nafaqat nasosni tanlashni, balki nasos stantsiyalari orasidagi masofani ham aniqlaydi.

Suyuqlik harorati quyilish nuqtasidan pastga tushishi bilan quvur liniyasining ishlashi imkonsiz bo'lib qoladi va uning ishlashini tiklash uchun bir nechta variantlar qo'llaniladi:

muhitning ish haroratini uning suyuqlik nuqtasidan yuqori ushlab turish uchun muhitni yoki izolyatsiyalash quvurlarini isitish;
quvur liniyasiga kirishdan oldin muhitning kimyoviy tarkibini o'zgartirish;
tashilgan muhitni suv bilan suyultirish.

Magistral quvurlarning turlari

Asosiy quvurlar payvandlangan yoki choksiz qilingan. Choksiz po'lat quvurlar istalgan o'lcham va xususiyatlarga erishish uchun issiqlik bilan ishlov beriladigan po'lat qismlarda uzunlamasına choksiz ishlab chiqariladi. Payvandlangan quvur bir nechta ishlab chiqarish jarayonlari yordamida ishlab chiqariladi. Ikki turdagi quvurdagi uzunlamasına tikuvlar soni va ishlatiladigan payvandlash uskunasining turi bir-biridan farq qiladi. Payvandlangan po'lat quvur neft-kimyoda eng ko'p ishlatiladigan turdir.

Quvurning har bir uzunligi quvur liniyasini hosil qilish uchun bir-biriga payvandlanadi. Shuningdek, magistral quvurlarda, qo'llanilishiga qarab, shisha tolali, turli plastmassalardan, asbest tsementdan va boshqalardan tayyorlangan quvurlar qo'llaniladi.

To'g'ridan-to'g'ri quvur qismlarini ulash uchun, shuningdek, turli diametrli quvur liniyasi uchastkalari o'rtasida o'tish uchun maxsus ishlab chiqarilgan ulash elementlari (tirsaklar, burmalar, valflar) ishlatiladi.

tirsak 90°	90 ° egilish	o'tish bo'limi	shoxlanish

tirsak 180°	30° egiladi	adapter moslamasi	maslahat

Quvurlar va armaturalarning alohida qismlarini o'rnatish uchun maxsus ulanishlar qo'llaniladi.

payvandlangan	gardishli	tishli	ulash

Quvurning haroratni kengaytirish

Quvur liniyasi bosim ostida bo'lganda, uning butun ichki yuzasi bir xil taqsimlangan yukga ta'sir qiladi, bu quvurda uzunlamasına ichki kuchlarni va oxirgi tayanchlarda qo'shimcha yuklarni keltirib chiqaradi. Haroratning o'zgarishi quvur liniyasiga ham ta'sir qiladi, bu esa quvur o'lchamlarini o'zgartirishga olib keladi. Haroratning o'zgarishi paytida qattiq quvur liniyasidagi kuchlar ruxsat etilgan qiymatdan oshib ketishi va ortiqcha kuchlanishga olib kelishi mumkin, bu quvur materialida ham, gardish ulanishlarida ham quvur liniyasining mustahkamligi uchun xavflidir. Nasosli muhit haroratining o'zgarishi quvur liniyasida harorat kuchlanishini ham yaratadi, bu armatura, nasos stantsiyasi va boshqalarga uzatilishi mumkin. Bu quvur liniyasi bo'g'inlarining bosimsizlanishiga, armatura yoki boshqa elementlarning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

Haroratning o'zgarishi bilan quvur liniyasi o'lchamlarini hisoblash

Haroratning o'zgarishi bilan quvur liniyasining chiziqli o'lchamlaridagi o'zgarishlarni hisoblash quyidagi formula yordamida amalga oshiriladi:

∆L = a·L·∆t

a - termal kengayish koeffitsienti, mm / (m ° C) (quyidagi jadvalga qarang);
L - quvur liniyasi uzunligi (qattiq tayanchlar orasidagi masofa), m;
Dt - maksimal orasidagi farq. va min. pompalanadigan muhitning harorati, °C.

Turli materiallardan tayyorlangan quvurlarni chiziqli kengaytirish jadvali

Berilgan raqamlar ro'yxatdagi materiallar uchun o'rtacha qiymatlarni ko'rsatadi va boshqa materiallardan tayyorlangan quvur liniyasini hisoblash uchun ushbu jadvaldagi ma'lumotlar asos qilib olinmasligi kerak. Quvurni hisoblashda quvur ishlab chiqaruvchisi tomonidan qo'shilgan texnik shartlarda yoki ma'lumotlar varag'ida ko'rsatilgan chiziqli cho'zilish koeffitsientidan foydalanish tavsiya etiladi.

Quvurlarning termal cho'zilishi quvur liniyasining maxsus kompensatsion uchastkalari yordamida ham, elastik yoki harakatlanuvchi qismlardan iborat bo'lishi mumkin bo'lgan kompensatorlar yordamida ham yo'q qilinadi.

Kompensatsiya qismlari quvur liniyasining elastik tekis qismlaridan iborat bo'lib, ular bir-biriga perpendikulyar joylashgan va burmalar bilan mustahkamlangan. Termik cho'zilish vaqtida bir qismning o'sishi boshqa qismning tekislikdagi egilish deformatsiyasi yoki fazoda egilish va burilish deformatsiyasi bilan qoplanadi. Agar quvur liniyasining o'zi issiqlik kengayishini qoplasa, bu o'z-o'zidan kompensatsiya deb ataladi.

Kompensatsiya elastik burmalar tufayli ham sodir bo'ladi. Cho'zilishning bir qismi burmalarning egiluvchanligi bilan qoplanadi, boshqa qismi esa egilish orqasida joylashgan joyning materialining elastik xususiyatlari tufayli yo'q qilinadi. Kompensatorlar kompensatsiya qismlarini ishlatish mumkin bo'lmagan yoki quvur liniyasining o'z-o'zini qoplashi etarli bo'lmagan hollarda o'rnatiladi.

Dizayni va ishlash printsipiga ko'ra, kompensatorlar to'rt xil: U shaklidagi, linzali, to'lqinli, plomba qutisi. Amalda, ko'pincha L-, Z- yoki U-shaklidagi tekis kengaytirish bo'g'inlari qo'llaniladi. Fazoviy kompensatorlar bo'lsa, ular odatda ikkita tekis o'zaro perpendikulyar bo'laklarni ifodalaydi va bitta umumiy yelkaga ega. Elastik kengaytiruvchi bo'g'inlar quvurlar yoki elastik disklar yoki ko'rfazlardan tayyorlanadi.

Quvur diametrining optimal hajmini aniqlash

Texnik va iqtisodiy hisob-kitoblar asosida quvur liniyasining optimal diametrini topish mumkin. Quvurning o'lchamlari, jumladan, turli komponentlarning o'lchamlari va funksionalligi, shuningdek, quvur liniyasi ishlashi kerak bo'lgan shartlar tizimning transport imkoniyatlarini aniqlaydi. Kattaroq quvur o'lchamlari, tizimdagi boshqa komponentlar ushbu shartlar uchun to'g'ri tanlangan va o'lchamli bo'lsa, yuqori massa oqimlari uchun javob beradi. Odatda, magistral quvurning nasos stantsiyalari orasidagi bo'limi qanchalik uzun bo'lsa, quvur liniyasidagi bosimning pasayishi talab qilinadi. Bundan tashqari, pompalanadigan muhitning fizik xususiyatlarining o'zgarishi (qovushqoqlik va boshqalar) ham chiziqdagi bosimga katta ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Optimal o'lcham - tizimning ishlash muddati davomida iqtisodiy jihatdan samarali bo'lgan ma'lum bir dastur uchun eng kichik mos quvur hajmi.

Quvurning ishlashini hisoblash formulasi:

Q = (p d²)/4 v

Q - pompalanadigan suyuqlikning oqim tezligi;
d - quvur liniyasi diametri;
v - oqim tezligi.

Amalda quvur liniyasining optimal diametrini hisoblash uchun eksperimental ma'lumotlar asosida tuzilgan ma'lumotnoma materiallaridan olingan nasosli muhitning optimal tezligi qiymatlari qo'llaniladi:

Pompalangan vosita		Quvurdagi optimal tezliklar diapazoni, m/s
Suyuqliklar	Gravitatsiya harakati:
	Yopishqoq suyuqliklar	0,1 - 0,5
	Past viskoziteli suyuqliklar	0,5 - 1
	Nasos:
	So'rish tomoni	0,8 - 2
	Bo'shatish tomoni	1,5 - 3

Gazlar	Tabiiy istak	2 - 4
	Past bosim	4 - 15
	Katta bosim	15 - 25

Juftliklar	Haddan tashqari qizdirilgan bug '	30 - 50
	Bosim ostida to'yingan bug':
	105 Pa dan ortiq	15 - 25
	(1 - 0,5) 105 Pa	20 - 40
	(0,5 - 0,2) 105 Pa	40 - 60
	(0,2 - 0,05) 105 Pa	60 - 75

Bu erdan biz optimal quvur diametrini hisoblash uchun formulani olamiz:

d o = √((4·Q) / (p·v o ))

Q - pompalanadigan suyuqlikning belgilangan oqim tezligi;
d - quvur liniyasining optimal diametri;
v - optimal oqim tezligi.

Yuqori oqim tezligida odatda kichikroq diametrli quvurlar qo'llaniladi, bu quvur liniyasini sotib olish, unga texnik xizmat ko'rsatish va o'rnatish ishlari uchun xarajatlarni kamaytiradi (K 1 bilan belgilanadi). Tezlik oshgani sayin, ishqalanish va mahalliy qarshilik tufayli bosimning yo'qolishi ortadi, bu suyuqlikni quyish narxining oshishiga olib keladi (K 2 bilan belgilanadi).

Katta diametrli quvurlar uchun K 1 xarajatlari yuqori bo'ladi va K 2 foydalanish xarajatlari past bo'ladi. Agar biz K 1 va K 2 qiymatlarini qo'shsak, umumiy minimal xarajatlar K va quvur liniyasining optimal diametrini olamiz. Bu holda K 1 va K 2 xarajatlar bir xil vaqt oralig'ida berilgan.

Quvur uchun kapital xarajatlarni hisoblash (formula).

K 1 = (m·C M ·K M)/n

m - quvur liniyasining massasi, t;
C M - 1 t ning narxi, rub / t;
K M - montaj ishlarining narxini oshiradigan koeffitsient, masalan, 1,8;
n - xizmat muddati, yillar.

Energiya iste'moli bilan bog'liq ko'rsatilgan operatsion xarajatlar:

K 2 = 24 N n kun C E rub / yil

N - quvvat, kVt;
n DN - yiliga ish kunlari soni;
S E - kVt / soat energiya uchun xarajatlar, rub / kVt * soat.

Quvur o'lchamlarini aniqlash uchun formulalar

Eroziya, to'xtatilgan qattiq moddalar va boshqalar kabi mumkin bo'lgan qo'shimcha ta'sir omillarini hisobga olmagan holda quvurlarning o'lchamlarini aniqlash uchun umumiy formulalarga misol:

Ism	Tenglama	Mumkin bo'lgan cheklovlar
Bosim ostida suyuqlik va gaz oqimi
Ishqalanish tufayli boshning yo'qolishi Darsi-Vaysbax	d = 12 [(0,0311 f L Q 2)/(h f)] 0,2	Q - hajmli oqim, gal/min; d - quvurning ichki diametri; hf - ishqalanish tufayli bosimning yo'qolishi; L - quvur liniyasi uzunligi, oyoqlari; f - ishqalanish koeffitsienti; V - oqim tezligi.
Umumiy suyuqlik oqimining tenglamasi	d = 0,64 √(Q/V)	Q - hajm oqimi, gpm
Ishqalanish boshini yo'qotishni cheklash uchun nasosning assimilyatsiya chizig'i o'lchami	d = √(0,0744·Q)	Q - hajm oqimi, gpm
Umumiy gaz oqimi tenglamasi	d = 0,29 √((Q T)/(P V))	Q - hajmli oqim, ft³/min T - harorat, K P - bosim lb/in² (abs); V - tezlik
Gravitatsiya oqimi
Maksimal oqim uchun quvur diametrini hisoblash uchun Manning tenglamasi	d = 0,375	Q - hajmli oqim; n - pürüzlülük koeffitsienti; S - qiyalik.
Froude soni - inersiya kuchi va tortishish kuchi o'rtasidagi bog'liqlik	Fr = V / √[(d/12) g]	g - erkin tushish tezlashishi; v - oqim tezligi; L - quvur uzunligi yoki diametri.
Bug 'va bug'lanish
Bug 'uchun quvur diametrini aniqlash uchun tenglama	d = 1,75 √[(W v_g x) / V]	W - ommaviy oqim; Vg - to'yingan bug'ning o'ziga xos hajmi; x - bug 'sifati; V - tezlik.

Har xil quvur tizimlari uchun optimal oqim tezligi

Quvurning optimal o'lchami quvur liniyasi orqali muhitni pompalashning minimal narxiga va quvurlarning narxiga qarab tanlanadi. Biroq, tezlik chegaralarini ham hisobga olish kerak. Ba'zan, quvur liniyasining o'lchami jarayonning talablariga mos kelishi kerak. Bundan tashqari, ko'pincha quvur liniyasining o'lchami bosimning pasayishi bilan bog'liq. Dastlabki loyiha hisob-kitoblarida, bosim yo'qotishlari hisobga olinmaganda, texnologik quvur liniyasining o'lchami ruxsat etilgan tezlik bilan belgilanadi.

Agar quvur liniyasida oqim yo'nalishida o'zgarishlar bo'lsa, bu oqim yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan sirtda mahalliy bosimning sezilarli darajada oshishiga olib keladi. Bunday o'sish suyuqlik tezligi, zichligi va boshlang'ich bosimining funktsiyasidir. Tezlik diametrga teskari proportsional bo'lganligi sababli, yuqori tezlikli suyuqliklar quvurlar hajmi va konfiguratsiyasini tanlashda alohida e'tibor talab qiladi. Quvurning optimal o'lchami, masalan, oltingugurt kislotasi uchun, vosita tezligini quvur tirsaklaridagi devorlarning eroziyasiga yo'l qo'yilmaydigan qiymatgacha cheklaydi va shu bilan quvur tuzilishiga zarar etkazilishining oldini oladi.

Gravitatsion suyuqlik oqimi

Gravitatsiyaviy oqim holatida quvur liniyasining o'lchamini hisoblash juda murakkab. Quvurdagi oqimning ushbu shakli bilan harakatning tabiati bir fazali (to'liq quvur) va ikki fazali (qisman to'ldirish) bo'lishi mumkin. Ikki fazali oqim quvurda suyuqlik va gaz bir vaqtning o'zida mavjud bo'lganda hosil bo'ladi.

Suyuqlik va gaz nisbati, shuningdek, ularning tezligiga qarab, ikki fazali oqim rejimi pufakchadan dispersgacha o'zgarishi mumkin.

qabariq oqimi (gorizontal)	snaryad oqimi (gorizontal)	to'lqin oqimi	dispers oqim

Gravitatsiya bilan harakatlanayotganda suyuqlikning harakatlantiruvchi kuchi boshlang'ich va tugash nuqtalarining balandliklaridagi farq bilan ta'minlanadi va asosiy shart - bu boshlang'ich nuqtasi tugatish nuqtasidan yuqorida joylashgan. Boshqacha qilib aytganda, balandlikdagi farq bu pozitsiyalardagi suyuqlikning potentsial energiyasidagi farqni aniqlaydi. Ushbu parametr quvur liniyasini tanlashda ham hisobga olinadi. Bundan tashqari, harakatlantiruvchi kuchning kattaligiga boshlang'ich va tugash nuqtalaridagi bosim qiymatlari ta'sir qiladi. Bosimning pasayishi suyuqlik oqimi tezligining oshishiga olib keladi, bu esa, o'z navbatida, kichikroq diametrli quvur liniyasini tanlashga imkon beradi va aksincha.

Agar oxirgi nuqta bosimli tizimga, masalan, distillash ustuniga ulangan bo'lsa, hosil bo'lgan haqiqiy samarali differentsial bosimni baholash uchun mavjud balandlik farqidan ekvivalent bosimni olib tashlash kerak. Bundan tashqari, agar quvur liniyasining boshlang'ich nuqtasi vakuum ostida bo'lsa, u holda quvur liniyasini tanlashda uning umumiy differentsial bosimga ta'siri ham hisobga olinishi kerak. Quvurlarni yakuniy tanlash yuqoridagi barcha omillarni hisobga olgan holda differentsial bosim yordamida amalga oshiriladi va faqat boshlang'ich va yakuniy nuqtalar orasidagi balandlik farqiga asoslanmaydi.

Issiq suyuqlik oqimi

Texnologik zavodlar odatda issiq yoki qaynoq muhit bilan ishlashda turli qiyinchiliklarga duch kelishadi. Asosiy sabab - issiq suyuqlik oqimining bir qismining bug'lanishi, ya'ni suyuqlikning quvur liniyasi yoki uskuna ichidagi bug'ga fazali aylanishi. Odatiy misol - bu bug 'pufakchalarining paydo bo'lishi (bug 'kavitatsiyasi) yoki erigan gazlarning pufakchalarga chiqishi (gaz kavitatsiyasi) bilan suyuqlikning qaynash nuqtasi bilan birga keladigan markazdan qochma nasosning kavitatsiyasi hodisasi.

Doimiy oqimdagi kichikroq quvurlarga nisbatan oqim tezligi pasayganligi sababli kattaroq quvurlar afzallik beriladi, bu esa nasosning assimilyatsiya chizig'ida yuqori NPSHga olib keladi. Shuningdek, bosimning yo'qolishi tufayli kavitatsiyaning sababi oqim yo'nalishidagi keskin o'zgarish yoki quvur liniyasi hajmini kamaytirish nuqtalari bo'lishi mumkin. Olingan bug '-gaz aralashmasi oqimga to'sqinlik qiladi va quvur liniyasiga zarar etkazishi mumkin, bu quvur liniyasining ishlashi paytida kavitatsiya hodisasini juda istalmagan qiladi.

Uskunalar / asboblar uchun aylanma quvur liniyasi

Uskunalar va qurilmalar, ayniqsa bosimning sezilarli pasayishiga olib kelishi mumkin bo'lganlar, ya'ni issiqlik almashtirgichlar, nazorat klapanlari va boshqalar aylanma quvurlar bilan jihozlangan (texnik ta'mirlash ishlarida ham jarayonni to'xtatmaslik uchun). Bunday quvur liniyalarida, odatda, o'rnatish liniyasida o'rnatilgan 2 ta o'chirish klapanlari va bu o'rnatishga parallel ravishda oqim nazorat qilish valfi mavjud.

Oddiy ish paytida, apparatning asosiy tarkibiy qismlaridan o'tadigan suyuqlik oqimi qo'shimcha bosimning pasayishiga olib keladi. Shunga ko'ra, markazdan qochma nasos kabi ulangan uskunalar tomonidan yaratilgan uning uchun tushirish bosimi hisoblanadi. Nasos o'rnatishdagi umumiy bosimning pasayishiga qarab tanlanadi. Bypass quvur liniyasi bo'ylab harakatlanayotganda, bu qo'shimcha bosim tushishi yo'q, ishlaydigan nasos esa ish xususiyatlariga ko'ra bir xil kuch oqimini etkazib beradi. Qurilma va bypass liniyasi o'rtasidagi oqim xususiyatlaridagi farqlarni oldini olish uchun asosiy o'rnatishga teng bosim hosil qilish uchun nazorat valfi bilan kichikroq bypass liniyasidan foydalanish tavsiya etiladi.

Namuna olish liniyasi

Odatda, uning tarkibini aniqlash uchun tahlil qilish uchun oz miqdordagi suyuqlikdan namuna olinadi. Namuna olish jarayonning istalgan bosqichida xom ashyo, oraliq mahsulot, tayyor mahsulot yoki oddiygina tashiladigan moddalar, masalan, chiqindi suv, sovutish suvi va boshqalar tarkibini aniqlash uchun amalga oshirilishi mumkin. Namuna olinadigan quvur qismining o'lchami odatda tahlil qilinadigan suyuqlik turiga va namuna olish nuqtasining joylashgan joyiga bog'liq.

Misol uchun, yuqori bosimli sharoitlarda gazlar uchun, kerakli miqdordagi namunalarni yig'ish uchun klapanli kichik quvurlar etarli. Namuna olish chizig'ining diametrini oshirish tahlil qilish uchun olingan ommaviy axborot vositalarining ulushini kamaytiradi, ammo bunday namunalarni nazorat qilish qiyinroq bo'ladi. Biroq, kichik namuna olish liniyasi qattiq zarrachalar oqim yo'lini yopishi mumkin bo'lgan turli suspenziyalarni tahlil qilish uchun juda mos kelmaydi. Shunday qilib, suspenziyani tahlil qilish uchun namuna olish liniyasining o'lchami ko'p jihatdan qattiq zarrachalarning o'lchamiga va muhitning xususiyatlariga bog'liq. Xuddi shunday xulosalar yopishqoq suyuqliklarga ham tegishli.

Namuna olish quvurining o'lchamini tanlashda odatda quyidagilar hisobga olinadi:

namuna olish uchun mo'ljallangan suyuqlikning xarakteristikalari;
tanlash jarayonida ish muhitini yo'qotish;
tanlashda xavfsizlik talablari;
ishlash qulayligi;
namuna olish nuqtasining joylashuvi.

Sovutgichning aylanishi

Aylanadigan sovutish suvi liniyalari uchun yuqori tezliklarga afzallik beriladi. Bu, asosan, sovutish minorasidagi sovutish suvi quyosh nurlari ta'sirida bo'lib, suv o'tlari o'z ichiga olgan qatlam hosil bo'lishi uchun sharoit yaratadi. Ushbu alg o'z ichiga olgan hajmning bir qismi aylanma sovutgichga kiradi. Past oqim tezligida suv o'tlari quvurlarda o'sishni boshlaydi va bir muncha vaqt o'tgach, sovutish suvi aylanishini yoki issiqlik almashtirgichga o'tishini qiyinlashtiradi. Bunday holda, quvur liniyasida yosunlarning to'siqlari shakllanishiga yo'l qo'ymaslik uchun yuqori aylanish tezligi tavsiya etiladi. Odatda, og'ir aylanadigan sovutish suyuqligidan foydalanish kimyo sanoatida uchraydi, bu turli xil issiqlik almashtirgichlarni quvvat bilan ta'minlash uchun katta quvur o'lchamlari va uzunligini talab qiladi.

Tankning to'lib ketishi

Tanklar quyidagi sabablarga ko'ra toshib ketadigan quvurlar bilan jihozlangan:

suyuqlik yo'qotilishining oldini olish (ortiqcha suyuqlik asl rezervuardan to'kilmasligidan ko'ra boshqa rezervuarga o'tadi);
keraksiz suyuqliklarning tankdan tashqariga oqib chiqishini oldini olish;
tanklardagi suyuqlik darajasini saqlab turish.

Yuqoridagi barcha holatlarda, to'lib toshgan quvurlar suyuqlik chiqishi oqimi tezligidan qat'i nazar, tankga kiradigan maksimal ruxsat etilgan suyuqlik oqimini joylashtirish uchun mo'ljallangan. Quvurlarni tanlashning boshqa tamoyillari tortishish suyuqliklari uchun quvurlarni tanlashga o'xshaydi, ya'ni toshib ketish quvurining boshlang'ich va tugash nuqtalari orasidagi mavjud vertikal balandlik mavjudligiga muvofiq.

Haddan tashqari oqim trubasining eng yuqori nuqtasi, bu ham uning boshlang'ich nuqtasidir, odatda tankga ulanish nuqtasida (tankning to'lib toshgan trubkasi) odatda deyarli eng yuqori qismida joylashgan va eng past nuqta drenaj trubkasi yaqinida joylashgan bo'lishi mumkin. yer. Biroq, toshib ketish chizig'i yuqoriroq balandlikda tugashi mumkin. Bunday holda, mavjud differentsial bosim pastroq bo'ladi.

Loy oqimi

Qazib olishda ruda odatda borish qiyin bo'lgan joylardan qazib olinadi. Bunday joylarda, qoida tariqasida, temir yo'l yoki avtomobil aloqalari mavjud emas. Bunday vaziyatlarda qattiq zarrachalar bilan muhitni gidravlik tashish, shu jumladan, etarli masofada joylashgan tog'-kon sanoati korxonalarida ham eng maqbul hisoblanadi. Atlama quvurlari turli xil sanoat ilovalarida qattiq moddalarni suyuqliklar bilan birga maydalangan shaklda tashish uchun ishlatiladi. Bunday quvurlar katta hajmdagi qattiq ommaviy axborot vositalarini tashishning boshqa usullariga nisbatan eng tejamkor ekanligini isbotladi. Bundan tashqari, ularning afzalliklari transportning bir nechta turlarining yo'qligi va ekologik tozaligi tufayli etarli xavfsizlikni o'z ichiga oladi.

Suyuqlikdagi suspenziyalar va suspenziyalar bir hillikni saqlash uchun davriy aralashtirish holatida saqlanadi. Aks holda, ajralish jarayoni sodir bo'ladi, bunda to'xtatilgan zarralar, ularning fizik xususiyatlariga qarab, suyuqlik yuzasiga suzadi yoki tubiga cho'kadi. Aralashtirish aralashtirgichli tank kabi uskunalar orqali amalga oshiriladi, quvur liniyalarida esa bu muhitning turbulent oqim sharoitlarini saqlab turish orqali erishiladi.

Suyuqlikda to'xtatilgan zarrachalarni tashishda oqim tezligini kamaytirish istalmagan, chunki oqimda fazalarni ajratish jarayoni boshlanishi mumkin. Bu quvur liniyasining tiqilib qolishiga va oqimdagi tashiladigan qattiq moddalar kontsentratsiyasining o'zgarishiga olib kelishi mumkin. Oqim hajmida intensiv aralashtirish turbulent oqim rejimi bilan osonlashadi.

Boshqa tomondan, quvur liniyasi hajmining haddan tashqari qisqarishi ham ko'pincha blokirovkaga olib keladi. Shuning uchun quvur liniyasining o'lchamini tanlash dastlabki tahlil va hisob-kitoblarni talab qiladigan muhim va mas'uliyatli qadamdir. Har bir holat alohida ko'rib chiqilishi kerak, chunki turli xil suyuqliklar turli xil tezliklarda boshqacha harakat qiladi.

Quvurlarni ta'mirlash

Quvurni ishlatish jarayonida tizimning ishlashini ta'minlash uchun darhol yo'q qilishni talab qiladigan har xil turdagi qochqinlar paydo bo'lishi mumkin. Magistral quvurni ta'mirlash bir necha usul bilan amalga oshirilishi mumkin. Bu quvurning butun segmentini yoki oqayotgan kichik qismini almashtirish yoki mavjud quvurga yamoqni qo'llashdan iborat bo'lishi mumkin. Ammo har qanday ta'mirlash usulini tanlashdan oldin, qochqinning sababini to'liq o'rganish kerak. Ba'zi hollarda, faqat ta'mirlash uchun emas, balki qayta-qayta shikastlanmaslik uchun quvur yo'nalishini o'zgartirish kerak bo'lishi mumkin.

Ta'mirlash ishlarining birinchi bosqichi - aralashuvni talab qiladigan quvur qismining joylashishini aniqlash. Keyinchalik, quvur turiga qarab, zarur jihozlar va qochqinni bartaraf etish uchun zarur bo'lgan chora-tadbirlar ro'yxati aniqlanadi, shuningdek, ta'mirlanadigan quvur qismi boshqa mulkdorning hududida joylashgan bo'lsa, zarur hujjatlar va ruxsatnomalar yig'iladi. . Ko'pgina quvurlar er ostida joylashganligi sababli, quvurning bir qismini olib tashlash kerak bo'lishi mumkin. Keyinchalik, quvur liniyasi qoplamasi umumiy holat uchun tekshiriladi, shundan so'ng to'g'ridan-to'g'ri quvurda ta'mirlash ishlarini bajarish uchun qoplamaning bir qismi chiqariladi. Ta'mirlashdan so'ng turli xil tekshirish tadbirlari o'tkazilishi mumkin: ultratovush tekshiruvi, rang nuqsonlarini aniqlash, magnit zarracha nuqsonlarini aniqlash va boshqalar.

Ba'zi ta'mirlash ishlari quvur liniyasini to'liq o'chirishni talab qilsa-da, ko'pincha ta'mirlanadigan hududni izolyatsiya qilish yoki aylanma yo'lni tayyorlash uchun faqat ishning vaqtinchalik uzilishi kifoya qiladi. Biroq, ko'p hollarda ta'mirlash ishlari quvur liniyasi to'liq uzilganda amalga oshiriladi. Quvur liniyasining bir qismini izolyatsiyalash vilkalar yoki o'chirish vanalari yordamida amalga oshirilishi mumkin. Keyinchalik, kerakli uskunalar o'rnatiladi va ta'mirlash to'g'ridan-to'g'ri amalga oshiriladi. Ta'mirlash ishlari shikastlangan, atrof-muhitdan ozod qilingan va bosimsiz amalga oshiriladi. Ta'mirlash tugagandan so'ng, vilkalar ochiladi va quvur liniyasining yaxlitligi tiklanadi.

Quvurdagi suv bosimining yo'qolishini hisoblash Buni bajarish juda oddiy, keyin biz hisoblash variantlarini batafsil ko'rib chiqamiz.

Shlangi quvurlarni hisoblash uchun siz gidravlik quvurlarni hisoblash kalkulyatoridan foydalanishingiz mumkin.

Sizning uyingiz yonida quduq qazilganligi sizga omadlimi? Ajoyib! Endi siz o'zingizni va uyingizni yoki yozgi uyingizni toza suv bilan ta'minlashingiz mumkin, bu markaziy suv ta'minotiga bog'liq bo'lmaydi. Va bu mavsumiy suv uzilishlari va chelaklar va havzalar bilan yugurmaslikni anglatadi. Siz shunchaki nasosni o'rnatishingiz kerak va ish tugadi! Ushbu maqolada biz sizga yordam beramiz quvur liniyasidagi suv bosimining yo'qolishini hisoblash, va bu ma'lumotlar bilan siz nasosni xavfsiz sotib olishingiz va nihoyat quduqdan suvingizdan bahramand bo'lishingiz mumkin.

Maktab fizikasi darslaridan ma'lum bo'lishicha, quvurlar orqali oqayotgan suv har qanday holatda qarshilikka duch keladi. Ushbu qarshilikning kattaligi oqim tezligiga, trubaning diametriga va uning ichki yuzasi silliqligiga bog'liq. Oqim tezligi qanchalik past bo'lsa va trubaning diametri va silliqligi qanchalik katta bo'lsa, qarshilik shunchalik past bo'ladi. Quvurlarning silliqligi qaysi materialdan tayyorlanganiga bog'liq. Polimerlardan tayyorlangan quvurlar po'lat quvurlarga qaraganda silliqroq, ular ham zanglamaydi va eng muhimi, sifatni buzmasdan, boshqa materiallardan arzonroqdir. Suv hatto butunlay gorizontal quvur orqali harakatlansa ham qarshilik ko'rsatadi. Biroq, quvurning o'zi qanchalik uzoq bo'lsa, bosimning yo'qolishi shunchalik ahamiyatsiz bo'ladi. Xo'sh, hisobni boshlaylik.

Quvurning tekis qismlarida bosimning yo'qolishi.

Quvurlarning tekis uchastkalarida suv bosimining yo'qolishini hisoblash uchun quyida keltirilgan tayyor jadvaldan foydalaning. Ushbu jadvaldagi qiymatlar polipropilen, polietilen va "poli" (polimerlar) bilan boshlangan boshqa so'zlardan tayyorlangan quvurlar uchundir. Agar siz po'lat quvurlarni o'rnatmoqchi bo'lsangiz, jadvalda keltirilgan qiymatlarni 1,5 koeffitsientga ko'paytirishingiz kerak.

Ma'lumotlar quvur liniyasining 100 metri uchun berilgan, yo'qotishlar suv ustunining metrlarida ko'rsatilgan.

Quvurning ichki diametri, mm

Jadvaldan qanday foydalanish kerak: Masalan, quvur diametri 50 mm va oqim tezligi 7 m 3 / soat bo'lgan gorizontal suv ta'minotida yo'qotishlar polimer quvur uchun 2,1 metr suv ustuni va po'lat uchun 3,15 (2,1 * 1,5) bo'ladi. quvur. Ko'rib turganingizdek, hamma narsa juda oddiy va tushunarli.

Mahalliy qarshilik tufayli bosim yo'qotishlari.

Afsuski, quvurlar faqat ertaklarda mutlaqo to'g'ri. Haqiqiy hayotda har doim quvur liniyasidagi suv bosimining yo'qolishini hisoblashda e'tibordan chetda qoldirib bo'lmaydigan turli xil burmalar, amortizatorlar va klapanlar mavjud. Jadvalda eng keng tarqalgan mahalliy qarshiliklarda bosim yo'qotish qiymatlari ko'rsatilgan: 90 graduslik tirsak, yumaloq tirsak va valf.

Yo'qotishlar mahalliy qarshilik birligiga suvning santimetrida ko'rsatilgan.

v aniqlash uchun - oqim tezligi Q - suv oqimini (m 3 / s da) S - tasavvurlar maydoniga (m 2 da) bo'lish kerak.

Bular. quvur diametri 50 mm (p * R 2 = 3,14 * (50/2) 2 = 1962,5 mm 2; S = 1962,5/1,000,000 = 0,0019625 m 2) va suv oqimi 7 m 3 / soat (Q = 7) /3600=0,00194 m 3 /s) oqim tezligi

Yuqoridagi ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, mahalliy qarshiliklarda bosimning yo'qolishi juda ahamiyatsiz. Asosiy yo'qotishlar hali ham quvurlarning gorizontal qismlarida sodir bo'ladi, shuning uchun ularni kamaytirish uchun siz quvur materialini va ularning diametrini tanlashni diqqat bilan ko'rib chiqishingiz kerak. Eslatib o'tamiz, yo'qotishlarni minimallashtirish uchun siz polimerlardan tayyorlangan quvurlarni maksimal diametrli va quvurning ichki yuzasi silliqligini tanlashingiz kerak.

Quvurlarni hisoblash va tanlash. Quvur liniyasining optimal diametri

Turli xil suyuqliklarni tashish uchun quvurlar turli xil qo'llanilishi bilan bog'liq ish jarayonlari amalga oshiriladigan birliklar va qurilmalarning ajralmas qismidir. Quvurlar va quvur liniyasi konfiguratsiyasini tanlashda quvurlarning o'zi ham, quvur liniyasi armaturasining narxi ham katta ahamiyatga ega. Muhitni quvur liniyasi orqali quyishning yakuniy qiymati asosan quvurlarning o'lchamlari (diametri va uzunligi) bilan belgilanadi. Ushbu qiymatlarni hisoblash muayyan turdagi operatsiyalar uchun maxsus ishlab chiqilgan formulalar yordamida amalga oshiriladi.

Quvur - suyuq, gazsimon va donador muhitlarni tashish uchun ishlatiladigan metall, yog'och yoki boshqa materiallardan yasalgan ichi bo'sh silindr. Tashish vositasi suv, tabiiy gaz, bug ', neft mahsulotlari va boshqalar bo'lishi mumkin. Quvurlar hamma joyda, turli sohalardan tortib maishiy foydalanishgacha qo'llaniladi.

Po'lat, quyma temir, mis, tsement, plastmassa, masalan, ABS plastmassa, polivinilxlorid, xlorli polivinilxlorid, polibuten, polietilen va boshqalar kabi quvurlarni ishlab chiqarish uchun turli xil materiallardan foydalanish mumkin.

Quvurning asosiy o'lchovli ko'rsatkichlari uning diametri (tashqi, ichki va boshqalar) va devor qalinligi bo'lib, ular millimetr yoki dyuym bilan o'lchanadi. Nominal diametr yoki nominal teshik kabi qiymat ham ishlatiladi - trubaning ichki diametrining nominal qiymati, shuningdek, millimetrda (DN bilan belgilanadi) yoki dyuymlarda (DN bilan belgilanadi). Nominal diametrlarning qiymatlari standartlashtirilgan va quvurlar va ulanish qismlarini tanlashda asosiy mezon hisoblanadi.

Nominal diametr qiymatlarining mm va dyuymdagi mosligi:

Bir qator sabablarga ko'ra dumaloq kesimli quvur boshqa geometrik kesmalarga qaraganda afzalroqdir:

Doira perimetrning maydonga minimal nisbatiga ega va quvurga qo'llanilganda, bu teng o'tkazuvchanlik bilan yumaloq quvurlarning material iste'moli boshqa shakldagi quvurlarga nisbatan minimal bo'lishini anglatadi. Bu shuningdek, izolyatsiya va himoya qoplamasi uchun mumkin bo'lgan eng past xarajatlarni nazarda tutadi;
Suyuq yoki gazsimon muhitni gidrodinamik nuqtai nazardan harakatlantirish uchun aylana kesma eng foydali hisoblanadi. Bundan tashqari, quvurning uzunligi birligiga minimal mumkin bo'lgan ichki maydoni tufayli, harakatlanuvchi vosita va quvur o'rtasidagi ishqalanish minimallashtiriladi.
Dumaloq shakli ichki va tashqi bosimlarga eng chidamli;
Dumaloq quvurlarni tayyorlash jarayoni juda oddiy va amalga oshirish oson.

Quvurlar, ularning maqsadi va qo'llanilishiga qarab, diametri va konfiguratsiyasi juda katta farq qilishi mumkin. Shunday qilib, suv yoki neft mahsulotlarini ko'chirish uchun magistral quvurlar juda oddiy konfiguratsiya bilan diametri deyarli yarim metrga yetishi mumkin va isitish batareyalari, shuningdek, kichik diametrli quvur ko'p burilishli murakkab shaklga ega.

Har qanday sanoatni quvur tarmog'isiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Har qanday bunday tarmoqni hisoblash quvur materialini tanlashni, quvurlarning qalinligi, o'lchamlari, marshrut va boshqalar to'g'risidagi ma'lumotlarni ko'rsatadigan spetsifikatsiyani tuzishni o'z ichiga oladi. Xom ashyo, oraliq mahsulotlar va (yoki) tayyor mahsulotlar quvurlar va armatura bilan bog'langan turli xil apparatlar va qurilmalar o'rtasida harakatlanish orqali ishlab chiqarish bosqichlaridan o'tadi. Quvur tizimini to'g'ri hisoblash, tanlash va o'rnatish butun jarayonni ishonchli amalga oshirish, ommaviy axborot vositalarining xavfsiz pompalanishini ta'minlash, shuningdek tizimni muhrlash va pompalanadigan moddaning atmosferaga oqib chiqishini oldini olish uchun zarurdir.

Har bir mumkin bo'lgan dastur va ish muhiti uchun quvurlarni tanlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan yagona formula yoki qoida yo'q. Quvurlarni har bir alohida qo'llashda e'tiborga olinishi kerak bo'lgan va quvur liniyasiga qo'yiladigan talablarga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan bir qator omillar mavjud. Misol uchun, atala bilan ishlaganda, katta quvur liniyasi nafaqat o'rnatish narxini oshiradi, balki operatsion qiyinchiliklarni ham keltirib chiqaradi.

Odatda, quvurlar material va operatsion xarajatlarni optimallashtirishdan keyin tanlanadi. Quvurning diametri qanchalik katta bo'lsa, ya'ni boshlang'ich sarmoya qancha ko'p bo'lsa, bosimning pasayishi shunchalik past bo'ladi va shunga mos ravishda foydalanish xarajatlari past bo'ladi. Aksincha, quvur liniyasining kichik o'lchamlari quvurlarning o'zlari va quvur qismlarining birlamchi xarajatlarini kamaytiradi, ammo tezlikning oshishi yo'qotishlarning oshishiga olib keladi, bu esa vositani nasosga qo'shimcha energiya sarflash zarurligiga olib keladi. Turli xil ilovalar uchun belgilangan tezlik chegaralari optimal dizayn shartlariga asoslanadi. Quvur liniyalarining o'lchami ushbu standartlardan foydalanib, qo'llash sohalarini hisobga olgan holda hisoblanadi.

Quvur liniyasi dizayni

Quvurlarni loyihalashda quyidagi asosiy dizayn parametrlari asos qilib olinadi:

talab qilinadigan ishlash;
quvur liniyasining kirish va chiqish joylari;
muhitning tarkibi, shu jumladan yopishqoqlik va solishtirma og'irlik;
quvur liniyasining topografik sharoitlari;
maksimal ruxsat etilgan ish bosimi;
gidravlik hisoblash;
quvur liniyasi diametri, devor qalinligi, devor materialining cho'zilish qobiliyati;
nasos stantsiyalari soni, ular orasidagi masofa va quvvat sarfi.

Quvur liniyasining ishonchliligi

Quvurlarni loyihalashda ishonchlilik to'g'ri dizayn standartlariga rioya qilish bilan ta'minlanadi. Shuningdek, xodimlarni tayyorlash quvur liniyasining uzoq xizmat qilish muddatini va uning mustahkamligi va ishonchliligini ta'minlashning asosiy omilidir. Quvurning ishlashini doimiy yoki davriy monitoringi monitoring, hisobga olish, nazorat qilish, tartibga solish va avtomatlashtirish tizimlari, shaxsiy ishlab chiqarish monitoringi qurilmalari va xavfsizlik qurilmalari orqali amalga oshirilishi mumkin.

Qo'shimcha qamrov quvur liniyasi

Tashqi muhitdan korroziyaning zararli ta'sirini oldini olish uchun ko'pgina quvurlarning tashqi tomoniga korroziyaga chidamli qoplama qo'llaniladi. Korroziv vositalarni pompalasa, quvurlarning ichki yuzasiga himoya qoplamasi ham qo'llanilishi mumkin. Ishga tushirishdan oldin, xavfli suyuqliklarni tashish uchun mo'ljallangan barcha yangi quvurlar nuqsonlar va oqish uchun tekshiriladi.

Quvurdagi oqimni hisoblashning asosiy tamoyillari

v - oqim tezligi;

L - oqim elementining xarakterli uzunligi;

m – dinamik yopishqoqlik koeffitsienti.

Quvurni hisoblash. Quvurning diametrini hisoblash

n cr – kritik kinematik yopishqoqlik;

Re cr – Reynolds mezonining kritik qiymati;

D - quvur diametri;

v – oqim tezligi;

Turbulent oqimning ishqalanish koeffitsientini hisoblash uchun Kolibruk-Uayt formulasi ham qo'llaniladi. Ushbu formulaga asoslanib, ishqalanish koeffitsienti aniqlanadigan grafiklarni qurish mumkin.

k – quvur pürüzlülük koeffitsienti;

L - quvur qismining uzunligi;

d - quvur diametri;

v – oqim tezligi;

Suv uchun ishqalanish tufayli bosimning yo'qolishi Hazen-Uilyams formulasi yordamida hisoblanadi.

L - quvur qismining uzunligi;

C – Heisen-Williams pürüzlülük koeffitsienti;

D - quvur diametri.

Nominal bosim PN - 20 ° C da ishlaydigan muhitning maksimal bosimiga mos keladigan nominal qiymat, bunda berilgan o'lchamlarga ega quvur liniyasining uzoq muddatli ishlashi mumkin.

Ruxsat etilgan ortiqcha bosim jadvali:

Quvurdagi bosimning pasayishini hisoblash

Quvurdagi bosimning pasayishi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Dp - quvur qismidagi bosimning pasayishi;

L - quvur qismining uzunligi;

d - quvur diametri;

r – pompalanadigan muhitning zichligi;

v - oqim tezligi.

Tashish qilingan ishchi media

Quvurlar ham uzatadi:

benzin, aviatsiya yoqilg'isi, kerosin, dizel yoqilg'isi, mazut va boshqalar kabi neft mahsulotlari;
neft-kimyo xom ashyosi: benzol, stirol, propilen va boshqalar;
aromatik uglevodorodlar: ksilen, toluol, kumen va boshqalar;
suyultirilgan gaz, suyultirilgan neft gazi, propan kabi suyultirilgan neft yoqilg'isi (standart harorat va bosimdagi gazlar, lekin bosim yordamida suyultirilgan gazlar);
karbonat angidrid, suyuq ammiak (bosim ostida suyuqlik sifatida tashiladi);
bitum va yopishqoq yoqilg'ilarni quvur liniyasi orqali tashish uchun juda yopishqoq, shuning uchun neftning distillangan fraktsiyalari ushbu xom ashyoni suyultirish va quvur liniyasi orqali tashish mumkin bo'lgan aralashmani olish uchun ishlatiladi;
vodorod (qisqa masofalar).

Tashish vositasining sifati

Suyuqlik harorati quyilish nuqtasidan pastga tushishi bilan quvur liniyasining ishlashi imkonsiz bo'lib qoladi va uning ishlashini tiklash uchun bir nechta variantlar qo'llaniladi:

muhitning ish haroratini uning suyuqlik nuqtasidan yuqori ushlab turish uchun muhitni yoki izolyatsiyalash quvurlarini isitish;
quvur liniyasiga kirishdan oldin muhitning kimyoviy tarkibini o'zgartirish;
tashilgan muhitni suv bilan suyultirish.

Magistral quvurlarning turlari

Quvurlar va armaturalarning alohida qismlarini o'rnatish uchun maxsus ulanishlar qo'llaniladi.

Payvandlangan - doimiy aloqa, barcha bosim va harorat uchun ishlatiladi;

Flanj - yuqori bosim va harorat uchun ishlatiladigan ajratiladigan ulanish;

Tishli - o'rta bosim va harorat uchun ishlatiladigan ajratiladigan ulanish;

Birlashma - bu past bosim va harorat uchun ishlatiladigan ajratiladigan ulanish.

Choksiz quvurlarning ovalligi va qalinligi o'zgarishi diametri va devor qalinligining ruxsat etilgan og'ishidan katta bo'lmasligi kerak.

Quvurning haroratni kengaytirish

Haroratning o'zgarishi bilan quvur liniyasi o'lchamlarini hisoblash

Haroratning o'zgarishi bilan quvur liniyasining chiziqli o'lchamlaridagi o'zgarishlarni hisoblash quyidagi formula yordamida amalga oshiriladi:

a - termal kengayish koeffitsienti, mm / (m ° C) (quyidagi jadvalga qarang);

L – quvur liniyasi uzunligi (sobit tayanchlar orasidagi masofa), m;

Dt - maksimal orasidagi farq. va min. pompalanadigan muhitning harorati, °C.

Turli materiallardan tayyorlangan quvurlarni chiziqli kengaytirish jadvali

Quvur diametrining optimal hajmini aniqlash

Optimal o'lcham - tizimning ishlash muddati davomida iqtisodiy jihatdan samarali bo'lgan ma'lum bir dastur uchun eng kichik mos quvur hajmi.

Quvurning ishlashini hisoblash formulasi:

Q - pompalanadigan suyuqlikning oqim tezligi;

d – quvur liniyasi diametri;

v - oqim tezligi.

Amalda quvur liniyasining optimal diametrini hisoblash uchun eksperimental ma'lumotlar asosida tuzilgan ma'lumotnoma materiallaridan olingan nasosli muhitning optimal tezligi qiymatlari qo'llaniladi:

Bu erdan biz optimal quvur diametrini hisoblash uchun formulani olamiz:

Q - pompalanadigan suyuqlikning belgilangan oqim tezligi;

d – quvur liniyasining optimal diametri;

v – optimal oqim tezligi.

Quvur uchun kapital xarajatlarni hisoblash (formula).

m – quvur liniyasi massasi, t;

K M - montaj ishlarining narxini oshiradigan koeffitsient, masalan, 1,8;

n – xizmat muddati, yillar.

Energiya iste'moli bilan bog'liq ko'rsatilgan operatsion xarajatlar:

n DN – yiliga ish kunlari soni;

S E - kVt / soat energiya uchun xarajatlar, rub / kVt * soat.

Quvur o'lchamlarini aniqlash uchun formulalar

Eroziya, to'xtatilgan qattiq moddalar va boshqalar kabi mumkin bo'lgan qo'shimcha ta'sir omillarini hisobga olmagan holda quvurlarning o'lchamlarini aniqlash uchun umumiy formulalarga misol:

d – quvurning ichki diametri;

hf - ishqalanish tufayli bosimning yo'qolishi;

L - quvur liniyasi uzunligi, oyoqlari;

f – ishqalanish koeffitsienti;

V - oqim tezligi.

T - harorat, K

P – bosim lb/in² (abs);

n – pürüzlülük koeffitsienti;

v – oqim tezligi;

L - quvur uzunligi yoki diametri.

Vg - to'yingan bug'ning solishtirma hajmi;

x – bug‘ sifati;

Har xil quvur tizimlari uchun optimal oqim tezligi

Gravitatsion suyuqlik oqimi

Suyuqlik va gaz nisbati, shuningdek, ularning tezligiga qarab, ikki fazali oqim rejimi pufakchadan dispersgacha o'zgarishi mumkin.

Issiq suyuqlik oqimi

Uskunalar / asboblar uchun aylanma quvur liniyasi

Namuna olish liniyasi

Namuna olish quvurining o'lchamini tanlashda odatda quyidagilar hisobga olinadi:

namuna olish uchun mo'ljallangan suyuqlikning xarakteristikalari;
tanlash jarayonida ish muhitini yo'qotish;
tanlashda xavfsizlik talablari;
ishlash qulayligi;
namuna olish nuqtasining joylashuvi.

Sovutgichning aylanishi

Tankning to'lib ketishi

Tanklar quyidagi sabablarga ko'ra toshib ketadigan quvurlar bilan jihozlangan:

suyuqlik yo'qotilishining oldini olish (ortiqcha suyuqlik asl rezervuardan to'kilmasligidan ko'ra boshqa rezervuarga o'tadi);
keraksiz suyuqliklarning tankdan tashqariga oqib chiqishini oldini olish;
tanklardagi suyuqlik darajasini saqlab turish.

Loy oqimi

Quvurlarni ta'mirlash

Quvurlarni hisoblash va tanlash uchun echimlar bilan bog'liq muammolarga misollar

Vazifa № 1. Quvur liniyasining minimal diametrini aniqlash

Vaziyat: Neft-kimyo inshootida paraksilen C 6 H 4 (CH 3) 2 uzunligi L = 30 m bo'lgan po'lat quvur qismi bo'ylab Q = 20 m 3 / soat quvvatga ega T = 30 ° C da pompalanadi -ksilenning zichligi r = 858 kg/m 3, yopishqoqligi m=0,6 cP. Po'lat uchun mutlaq pürüzlülük e 50 mkm ga teng qabul qilinadi.

Dastlabki ma'lumotlar: Q=20 m 3 /soat; L=30 m; r=858 kg/m 3; m=0,6 cP; e=50 mkm; Dp=0,01 mPa; DH=1,188 m.

Vazifa: Ushbu qismdagi bosimning pasayishi Dp=0,01 mPa (DH=1,188 m P-ksilen ustuni) dan oshmaydigan quvurning minimal diametrini aniqlang.

Yechim: Oqim tezligi v va quvur diametri d noma'lum, shuning uchun na Reynolds soni Re, na nisbiy pürüzlülük ɛ/d hisoblab bo'lmaydi. Ishqalanish koeffitsienti l qiymatini olish va energiyani yo'qotish tenglamasi va uzluksizlik tenglamasi yordamida d ning mos keladigan qiymatini hisoblash kerak. Keyin Reynolds soni Re va nisbiy pürüzlülük ɛ/d d qiymatidan hisoblab chiqiladi. Keyinchalik, Moody diagrammasidan foydalanib, f ning yangi qiymati olinadi. Shunday qilib, ketma-ket takrorlash usuli yordamida d diametrining kerakli qiymati aniqlanadi.

Davomiylikni nivelirlash v=Q/F ko‘rinishidan va F=(p d²)/4 oqim maydoni formulasidan foydalanib, Darsi-Vaysbax tenglamasini quyidagicha o‘zgartiramiz:

Endi Reynolds sonining qiymatini d diametri bilan ifodalaymiz:

Keling, shunga o'xshash harakatlarni nisbatan qo'pollik bilan bajaramiz:

Iteratsiyaning birinchi bosqichi uchun ishqalanish koeffitsientining qiymatini tanlash kerak. O'rtacha qiymatni olaylik l = 0,03. Keyinchalik, biz d, Re va e/d ning ketma-ket hisoblarini bajaramiz:

d = 0,0238 5 √ (l) = 0,0118 m

Re = 10120/d = 857627

e/d = 0,00005/d = 0,00424

Ushbu qiymatlarni bilib, biz teskari operatsiyani amalga oshirdik va Moody diagrammasidan ishqalanish koeffitsienti l qiymatini aniqladik, bu 0,017 ga teng bo'ladi. Keyin yana d, Re va e/d ni topamiz, lekin l ning yangi qiymati uchun:

d = 0,0238 5 √ l = 0,0105 m

Re = 10120/d = 963809

e/d = 0,00005/d = 0,00476

Yana Moody diagrammasidan foydalanib, biz 0,0172 ga teng l ning aniqlangan qiymatini olamiz. Olingan qiymat oldingi tanlanganidan atigi [(0,0172-0,017)/0,0172]·100 = 1,16% ga farq qiladi, shuning uchun yangi takrorlash bosqichiga ehtiyoj yo'q va ilgari topilgan qiymatlar to'g'ri. Bundan kelib chiqadiki, quvurning minimal diametri 0,0105 m.

Vazifa № 2. Dastlabki ma'lumotlar asosida optimal iqtisodiy yechimni tanlash

Vaziyat: Texnologik jarayonni amalga oshirish uchun turli diametrli ikkita quvur liniyasi varianti taklif qilindi. Birinchi variant katta diametrli quvurlardan foydalanishni o'z ichiga oladi, bu katta kapital xarajatlarni nazarda tutadi C k1 = 200 000 rubl, ammo yillik xarajatlar kamroq bo'ladi va C e1 = 30 000 rublni tashkil qiladi. Ikkinchi variant uchun kichikroq diametrli quvurlar tanlandi, bu kapital xarajatlarni kamaytiradi C k2 = 160 000 rubl, lekin yillik texnik xizmat ko'rsatish narxini C e2 = 36 000 rublgacha oshiradi. Ikkala variant ham n = 10 yillik ishlash uchun mo'ljallangan.

Dastlabki ma'lumotlar: C k1 = 200 000 rub; C e1 = 30 000 rubl; C k2 = 160 000 rub; C e2 = 35 000 rubl; n = 10 yil.

Vazifa: Eng tejamkor yechim aniqlanishi kerak.

Yechim: Shubhasiz, ikkinchi variant kapital xarajatlarning pastligi tufayli foydaliroqdir, lekin birinchi holatda operatsion xarajatlarning pastligi tufayli afzallik mavjud. Texnik xizmat ko'rsatishni tejash hisobiga qo'shimcha kapital xarajatlarni qoplash muddatini aniqlash uchun formuladan foydalanamiz:

Bundan kelib chiqadiki, xizmat muddati 8 yilgacha bo'lgan holda, kapital xarajatlarning pastligi sababli iqtisodiy afzallik ikkinchi variant tomonida bo'ladi, ammo ikkala loyihaning umumiy xarajatlari foydalanishning 8-yilida teng bo'ladi, va keyin birinchi variant yanada foydali bo'ladi.

Quvurni 10 yil davomida ishlatish rejalashtirilganligi sababli, birinchi variantga ustunlik berish kerak.

Vazifa № 3. Quvur liniyasining optimal diametrini tanlash va hisoblash

Vaziyat: Ikki texnologik liniya ishlab chiqilgan bo'lib, ularda yopishqoq bo'lmagan suyuqlik Q 1 = 20 m 3 / soat va Q 2 = 30 m 3 / soat oqim tezligi bilan aylanadi. Quvurlarni o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatishni soddalashtirish uchun ikkala liniya uchun bir xil diametrli quvurlardan foydalanishga qaror qilindi.

Dastlabki ma'lumotlar: Q 1 = 20 m 3 / soat; Q 2 = 30 m 3 / soat.

Vazifa: Muammoning shartlariga mos keladigan quvur diametrini d aniqlash kerak.

Yechim: Quvur liniyasiga qo'shimcha talablar belgilanmaganligi sababli, muvofiqlikning asosiy mezoni suyuqlikni belgilangan oqim tezligida pompalay olish qobiliyati bo'ladi. Bosim quvuridagi yopishqoq bo'lmagan suyuqlik uchun optimal tezliklar uchun jadval ma'lumotlaridan foydalanamiz. Bu diapazon 1,5 - 3 m/s bo'ladi.

Bundan kelib chiqadiki, turli oqim tezligi uchun optimal tezliklarning qiymatlariga mos keladigan optimal diametrlarning diapazonlarini aniqlash va ularning kesishish maydonini belgilash mumkin. Ushbu diapazondagi quvurlar diametrlari, albatta, sanab o'tilgan oqim holatlari uchun qo'llanilishi talablariga javob beradi.

Q 1 = 20 m 3 /soat holati uchun optimal diametrlar diapazonini oqim formulasidan foydalanib va undan quvur diametrini ifodalagan holda aniqlaymiz:

Optimal tezlikning minimal va maksimal qiymatlarini almashtiramiz:

Ya'ni, oqim tezligi 20 m 3 / soat bo'lgan chiziq uchun diametri 49 dan 69 mm gacha bo'lgan quvurlar mos keladi.

Q 2 = 30 m 3 / soat holati uchun optimal diametrlar diapazonini aniqlaymiz:

Hammasi bo'lib, biz birinchi holatda optimal diametrlar diapazoni 49-69 mm, ikkinchisi uchun esa 59-84 mm ekanligini aniqlaymiz. Ushbu ikki diapazonning kesishishi kerakli qiymatlar to'plamini beradi. Biz diametri 59 dan 69 mm gacha bo'lgan quvurlarni ikkita chiziq uchun ishlatish mumkinligini aniqlaymiz.

Vazifa № 4. Quvurdagi suv oqimi rejimini aniqlang

Vaziyat: 0,2 m diametrli quvur liniyasi berilgan, u orqali suv oqimi 90 m 3 / soat oqim tezligida harakat qiladi. Suv harorati t = 20 °C, dinamik yopishqoqligi 1·10 -3 Pa·s, zichligi esa 998 kg/m3.

Dastlabki ma'lumotlar: d = 0,2 m; Q = 90 m 3 / soat; m = 1·10 -3; r = 998 kg/m3.

Vazifa: Quvurdagi suv oqimi rejimini o'rnatish kerak.

Yechim: Oqim rejimi Reynolds mezonining (Re) qiymati bilan aniqlanishi mumkin, uni hisoblash uchun birinchi navbatda quvurdagi suv oqimining tezligini aniqlash kerak (v). v qiymatini dumaloq quvur uchun oqim tenglamasidan hisoblash mumkin:

Oqim tezligining topilgan qiymatidan foydalanib, biz uning uchun Reynolds mezonining qiymatini hisoblaymiz:

Dumaloq quvurlar uchun Reynolds mezonining Re cr kritik qiymati 2300 ga teng. Mezonning natijaviy qiymati kritik qiymatdan (159680 > 2300) kattaroqdir, shuning uchun oqim rejimi turbulentdir.

Vazifa № 5. Reynolds mezon qiymatini aniqlash

Vaziyat: Suv kengligi w = 500 mm va balandligi h = 300 mm bo'lgan to'rtburchaklar profilga ega bo'lgan eğimli truba bo'ylab oqadi, trubaning yuqori chetiga a = 50 mm etib bormaydi. Bu holda suv iste'moli Q = 200 m 3 / soat. Hisoblashda suvning zichligi r = 1000 kg / m 3 ga teng, dinamik viskozite m = 1 · 10 -3 Pa·s ni oling.

Dastlabki ma'lumotlar: w = 500 mm; h = 300 mm; l = 5000 mm; a = 50 mm; Q = 200 m 3 / soat; r = 1000 kg / m 3; m = 1·10 -3 Pa·s.

Vazifa: Reynolds mezonining qiymatini aniqlang.

Yechim: Bu holda suyuqlik dumaloq quvur o'rniga to'rtburchaklar kanal orqali harakat qilganligi sababli, keyingi hisob-kitoblar uchun kanalning ekvivalent diametrini topish kerak. Umuman olganda, u quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Ff - suyuqlik oqimining ko'ndalang kesimi maydoni;

Shubhasiz, suyuqlik oqimining kengligi kanal kengligi w ga to'g'ri keladi, suyuqlik oqimining balandligi esa h-a mm ga teng bo'ladi. Bunday holda biz quyidagilarni olamiz:

Endi suyuqlik oqimining ekvivalent diametrini aniqlash mumkin bo'ladi:

Oldindan topilgan qiymatlardan foydalanib, Reynolds mezonini hisoblash uchun formuladan foydalanish mumkin bo'ladi:

Vazifa № 6. Quvurdagi bosimning yo'qolishi miqdorini hisoblash va aniqlash

Vaziyat: Nasos suvni dumaloq quvur liniyasi orqali etkazib beradi, uning konfiguratsiyasi rasmda ko'rsatilgan, oxirgi iste'molchiga. Suv iste'moli Q = 7 m 3 / soat. Quvur diametri d = 50 mm, mutlaq pürüzlülük D = 0,2 mm. Hisoblashda suvning zichligi r = 1000 kg / m 3 ga teng, dinamik viskozite m = 1 · 10 -3 Pa·s ni oling.

Dastlabki ma'lumotlar: Q = 7 m 3 / soat; d = 120 mm; D = 0,2 mm; r = 1000 kg / m 3; m = 1·10 -3 Pa·s.

Yechim: Birinchidan, quvur liniyasidagi oqim tezligini topamiz, buning uchun suyuqlik oqimi formulasidan foydalanamiz:

Topilgan tezlik berilgan oqim uchun Reynolds mezonining qiymatini aniqlashga imkon beradi:

Bosim yo'qolishining umumiy miqdori suyuqlikning quvur orqali harakatlanishi paytida ishqalanish yo'qotishlarining yig'indisi (H t) va mahalliy qarshiliklarda bosim yo'qotishlari (H ms).

Ishqalanish yo'qotishlarini quyidagi formula bo'yicha hisoblash mumkin:

L - quvur liniyasining umumiy uzunligi;

Oqim tezligi bosimining qiymatini topamiz:

Ishqalanish koeffitsientining qiymatini aniqlash uchun Reynolds mezonining qiymatiga bog'liq bo'lgan to'g'ri hisoblash formulasini tanlash kerak. Buning uchun quyidagi formula yordamida quvurning nisbiy pürüzlülüğünün qiymatini topamiz:

10/e = 10/0,004 = 2500

Reynolds mezonining ilgari topilgan qiymati 10/e oralig'iga to'g'ri keladi< Re < 560/e, следовательно, необходимо воспользоваться следующей расчетной формулой:

l = 0,11·(e+68/Re) 0,25 = 0,11·(0,004+68/50000) 0,25 = 0,03

Endi ishqalanish tufayli bosimning yo'qolishi miqdorini aniqlash mumkin bo'ladi:

Mahalliy qarshiliklardagi umumiy bosim yo'qotishlari mahalliy qarshiliklarning har biridagi bosim yo'qotishlarining yig'indisidir, bu muammoda ikkita burilish va bitta oddiy valf. Ularni quyidagi formula bo'yicha hisoblash mumkin:

bu erda z - mahalliy qarshilik koeffitsienti.

Bosim koeffitsientlarining jadvaldagi qiymatlari orasida diametri 50 mm bo'lgan quvurlar uchun mavjud emas, shuning uchun ularni aniqlash uchun siz taxminiy hisoblash usuliga murojaat qilishingiz kerak bo'ladi. Diametri 40 mm bo'lgan quvur uchun oddiy valf uchun qarshilik koeffitsienti (z) 4,9 ga, diametri 80 mm bo'lgan quvur uchun esa 4 ga teng. Keling, soddalashtirilgan tarzda tasavvur qilaylik, bu qiymatlar orasidagi oraliq qiymatlar to'g'ri chiziqda yotadi, ya'ni ularning o'zgarishi z = a d+b formula bilan tavsiflanadi, bu erda a va b to'g'ri chiziq tenglamasining koeffitsientlari. Keling, tenglamalar tizimini tuzamiz va yechamiz:

Olingan tenglama quyidagicha ko'rinadi:

Diametri 50 mm bo'lgan quvurning 90 ° tirsagi uchun qarshilik koeffitsienti bo'lsa, bunday taxminiy hisoblash shart emas, chunki 1,1 koeffitsienti 50 mm diametrga to'g'ri keladi.

Mahalliy qarshiliklardagi umumiy yo'qotishlarni hisoblaymiz:

Shunday qilib, umumiy bosimning yo'qolishi quyidagicha bo'ladi:

Vazifa № 7. Butun quvur liniyasining gidravlik qarshiligidagi o'zgarishlarni aniqlash

Vaziyat: Ichki diametri d 1 = 0,5 m bo'lgan v 1 = 2 m / s tezlikda suv pompalanadigan magistral quvur liniyasini ta'mirlashda, uzunligi L = 25 bo'lgan quvur uchastkasi ekanligi ma'lum bo'ldi. m ni o'zgartirish kerak edi, muvaffaqiyatsiz bo'lgan qismning o'rniga bir xil diametrli quvur yo'qligi sababli, diametri 0,5 bo'lgan trubaning mutlaq pürüzlülüğü d 2 = 0,45 m m D 1 = 0,45 mm, diametri 0,45 m bo'lgan quvurlar uchun - D2 = 0,2 mm. Hisoblashda suvning zichligi r = 1000 kg / m 3 ga teng, dinamik viskozite m = 1 · 10 -3 Pa·s ni oling.

Vazifa: Butun quvur liniyasining gidravlik qarshiligi qanday o'zgarishini aniqlash kerak.

Yechim: Quvurning qolgan qismi o'zgartirilmaganligi sababli, ta'mirdan keyin uning gidravlik qarshiligining qiymati ham o'zgarmadi, shuning uchun muammoni hal qilish uchun quvurning almashtirilgan va almashtirilgan qismining gidravlik qarshiligini solishtirish etarli bo'ladi.

O'zgartirilgan quvur qismining gidravlik qarshiligini hisoblaymiz (H 1). Unda mahalliy qarshilik manbalari yo'qligi sababli, ishqalanish yo'qotishlarining qiymatini (H t1) topish kifoya qiladi:

l 1 - almashtirilgan uchastkaning gidravlik qarshiligi koeffitsienti;

g – erkin tushish tezlashishi.

l ni topish uchun avval quvurning nisbiy pürüzlülüğünü (e 1) va Reynolds mezonini (Re 1) aniqlash kerak:

l 1 uchun hisoblash formulasini tanlaymiz:

560/e 1 = 560/0,0009 = 622222

Re 1 ning topilgan qiymati > 560/e 1 bo'lgani uchun l 1 ni quyidagi formula yordamida topish kerak:

Endi almashtirilgan quvur qismida bosimning pasayishini topish mumkin bo'ladi:

Keling, shikastlangan (H 2) o'rnini bosgan quvur qismining gidravlik qarshiligini hisoblaylik. Bunday holda, bo'lim, ishqalanish tufayli bosimning pasayishiga qo'shimcha ravishda (H t2), shuningdek, mahalliy qarshilik (H m c2) tufayli bosimning pasayishini hosil qiladi, bu esa almashtirilgan joyga kirishda quvur liniyasining keskin torayishi hisoblanadi. bo'lim va undan chiqishda keskin kengayish.

Birinchidan, almashtirilgan quvur qismida ishqalanish tufayli bosimning pasayishi kattaligini aniqlaymiz. Diametr kichikroq bo'lganligi sababli, lekin oqim tezligi bir xil bo'lib qolganligi sababli, oqim tezligi v 2 uchun yangi qiymatni topish kerak. Kerakli qiymatni almashtirilgan va almashtirilgan sayt uchun hisoblangan xarajatlar tengligidan topish mumkin:

O'zgartirilgan qismdagi suv oqimi uchun Reynolds mezoni:

Keling, diametri 450 mm bo'lgan quvur qismi uchun nisbiy pürüzlülüğü topamiz va ishqalanish koeffitsientini hisoblash uchun formulani tanlaymiz:

560/e 2 = 560/0,00044 = 1272727

Olingan Re 2 qiymati 10/e 1 va 560/e 1 (22,727) orasida joylashgan.< 1 111 500 < 1 272 727), поэтому для расчета λ 2 будет использоваться следующая формула:

Mahalliy qarshiliklardagi bosim yo'qotishlari almashtirilgan uchastkaga kirishda (kanalning keskin torayishi) va undan chiqishda (kanalning keskin kengayishi) yo'qotishlardan iborat bo'ladi. Almashtiriladigan quvur va asl trubaning maydonlarining nisbatini topamiz:

Jadval qiymatlaridan foydalanib, biz mahalliy qarshilik koeffitsientlarini tanlaymiz: keskin torayish uchun z rs = 0,1; keskin kengayish uchun z rr = 0,04. Ushbu ma'lumotlardan foydalanib, biz mahalliy qarshiliklarda umumiy bosim yo'qotilishini hisoblaymiz:

Bundan kelib chiqadiki, almashtirilgan qismdagi umumiy bosimning pasayishi quyidagilarga teng:

Quvurlarning almashtirilgan va almashtirilgan qismlarida bosim yo'qotishlarini bilib, biz yo'qotishlar o'zgarishining hajmini aniqlaymiz:

∆H = 0,317-0,194 = 0,123 m

Quvurning bir qismini almashtirgandan so'ng, uning umumiy bosimining yo'qolishi 0,123 m ga oshganini aniqlaymiz.

Quvurlarni hisoblash va tanlash

Turli xil suyuqliklarni tashish uchun quvurlar turli xil qo'llanilishi bilan bog'liq ish jarayonlari amalga oshiriladigan birliklar va qurilmalarning ajralmas qismidir. Quvurlar va quvur liniyasi konfiguratsiyasini tanlashda quvurlarning o'zi ham, quvur liniyasi armaturasining narxi ham katta ahamiyatga ega. Muhitni quvur liniyasi orqali quyishning yakuniy qiymati asosan quvurlarning o'lchamlari (diametri va uzunligi) bilan belgilanadi. Ushbu qiymatlarni hisoblash muayyan turdagi operatsiyalar uchun maxsus ishlab chiqilgan formulalar yordamida amalga oshiriladi

Har bir zamonaviy uyda qulaylikning asosiy shartlaridan biri suv oqimidir. Va suv ta'minotiga ulanishni talab qiladigan yangi uskunalar paydo bo'lishi bilan uning uydagi roli juda muhim bo'ldi. Ko'p odamlar kir yuvish mashinasi, qozon, idish yuvish mashinasi va boshqalarsiz qanday qilish mumkinligini endi tasavvur qilishmaydi. Ammo bu qurilmalarning har biri to'g'ri ishlashi uchun suv ta'minotidan keladigan ma'lum bir suv bosimini talab qiladi. Va shuning uchun uyida yangi suv ta'minoti tizimini o'rnatishga qaror qilgan kishi, barcha sanitariya-tesisat moslamalari yaxshi ishlashi uchun quvurdagi bosimni qanday hisoblash haqida o'ylaydi.

Zamonaviy sanitariya-tesisatga qo'yiladigan talablar

Zamonaviy suv ta'minoti barcha talab va xususiyatlarga javob berishi kerak. Muslukning chiqishida suv silliq, silkitmasdan oqishi kerak. Shuning uchun, suv olishda tizimda bosimning pasayishi bo'lmasligi kerak. Quvurlardan oqib o'tadigan suv shovqin yaratmasligi, havo aralashmalari va keramik kranlar va boshqa sanitariya-texnik vositalarga salbiy ta'sir ko'rsatadigan boshqa begona birikmalarni o'z ichiga olmaydi. Ushbu noxush hodisalardan qochish uchun suvni qismlarga ajratishda quvurdagi suv bosimi minimal darajadan pastga tushmasligi kerak.

Diqqat qilish! Suv ta'minotining minimal bosimi 1,5 atmosfera bo'lishi kerak. Bu bosim idish yuvish mashinasi va kir yuvish mashinasini ishlatish uchun etarli.

Suv iste'moli bilan bog'liq suv ta'minoti tizimining yana bir muhim xususiyatini hisobga olish kerak. Har qanday turar-joy binolarida bir nechta suv yig'ish punktlari mavjud. Shuning uchun suv ta'minotini hisoblash bir vaqtning o'zida yoqilganda barcha sanitariya-tesisat moslamalarining suvga bo'lgan talabini to'liq qondirishi kerak. Ushbu parametrga nafaqat bosim, balki ma'lum bir kesimdagi quvur o'tishi mumkin bo'lgan kiruvchi suv hajmi bilan ham erishiladi. Oddiy qilib aytganda, o'rnatishdan oldin suv oqimi va bosimini hisobga olgan holda suv ta'minoti tizimining ma'lum bir gidravlik hisobini bajarish kerak.

Hisoblashdan oldin ularning mohiyatini tushunish uchun bosim va oqim kabi ikkita tushunchani batafsil ko'rib chiqaylik.

Bosim

Ma’lumki, o‘tmishda markaziy suv ta’minoti suv minorasiga ulangan. Aynan shu minora suv ta'minoti tarmog'ida bosim hosil qiladi. Bosim birligi - atmosfera. Bundan tashqari, bosim minora tepasida joylashgan idishning o'lchamiga bog'liq emas, balki faqat balandlikda.

Diqqat qilish! Agar siz o'n metr balandlikdagi quvurga suv quysangiz, u eng past nuqtada 1 atmosfera bosimini hosil qiladi.

Bosim metrga teng. Bir atmosfera 10 m suv ustuniga teng. Keling, besh qavatli bino bilan bir misolni ko'rib chiqaylik. Uyning balandligi 15 m, shuning uchun bir qavatning balandligi 3 metrga teng. O'n besh metrli minora birinchi qavatda 1,5 atmosfera bosimini yaratadi. Ikkinchi qavatdagi bosimni hisoblaylik: 15-3 = 12 metr suv ustuni yoki 1,2 atmosfera. Keyingi hisob-kitoblarni amalga oshirib, biz 5-qavatda suv bosimi bo'lmasligini ko'ramiz. Bu shuni anglatadiki, beshinchi qavatni suv bilan ta'minlash uchun 15 metrdan ortiq minora qurish kerak. Agar bu, masalan, 25 qavatli bino bo'lsa-chi? Bunday minoralarni hech kim qurmaydi. Zamonaviy suv ta'minoti tizimlari nasoslardan foydalanadi.

Chuqur quduq nasosining chiqishidagi bosimni hisoblaylik. 30 metr suv ustuniga suv ko'taradigan chuqur nasos mavjud. Bu uning chiqishida 3 atmosfera bosimini hosil qilishini anglatadi. Nasos quduqqa 10 metr botirilgandan so'ng, u zamin darajasida bosim hosil qiladi - 2 atmosfera yoki 20 metr suv ustuni.

Iste'mol

Keling, keyingi omil - suv iste'molini ko'rib chiqaylik. Bu to'g'ridan-to'g'ri bosimga bog'liq va u qanchalik baland bo'lsa, suv quvurlar orqali tezroq harakat qiladi. Ya'ni, ko'proq iste'mol bo'ladi. Ammo hamma narsa shundaki, suv tezligiga u harakatlanadigan quvurning kesimi ta'sir qiladi. Va agar siz quvurning kesimini kamaytirsangiz, suvning qarshiligi ortadi. Shunday qilib, trubaning chiqishidagi uning miqdori bir xil vaqt oralig'ida kamayadi.

Ishlab chiqarishda, suv quvurlarini qurishda loyihalar tuziladi, ularda suv ta'minoti tizimining gidravlik hisobi Bernulli tenglamasi yordamida hisoblab chiqiladi:

Bu erda h 1-2 - suv ta'minotining butun qismi bo'ylab qarshilikni yengib chiqqandan so'ng, chiqishdagi bosimning yo'qolishini ko'rsatadi.

Uydagi suv quvurlarini hisoblash

Ammo, ular aytganidek, bu murakkab hisoblar. Uydagi sanitariya-tesisat uchun biz oddiyroq hisob-kitoblardan foydalanamiz.

Uyda suv iste'mol qiladigan mashinalarning pasport ma'lumotlariga asoslanib, biz umumiy iste'molni umumlashtiramiz. Biz bu raqamga uyda joylashgan barcha suv musluklarining iste'molini qo'shamiz. Bir suv krani daqiqada taxminan 5-6 litr suvdan o'tadi. Biz barcha raqamlarni jamlaymiz va uydagi umumiy suv iste'molini olamiz. Endi, umumiy oqim tezligini hisobga olgan holda, biz bir vaqtning o'zida ishlaydigan barcha suv taqsimlash moslamalariga suvning kerakli miqdori va bosimini ta'minlaydigan tasavvurlar bilan quvur sotib olamiz.

Uyingizdagi suv ta'minoti shahar tarmog'iga ulanganda, ular sizga bergan narsadan foydalanasiz. Xo'sh, agar sizda uyda quduq bo'lsa, tarmoqni xarajatlarga mos keladigan kerakli bosim bilan to'liq ta'minlaydigan nasos sotib oling. Sotib olayotganda, nasosning pasport ma'lumotlariga amal qiling.

Quvur qismini tanlash uchun biz quyidagi jadvallarga amal qilamiz:

Diametrning suv quvurining uzunligiga bog'liqligi		Quvur quvvati
Quvur uzunligi m	Quvur diametri, mm	Quvur diametri, mm	Tarmoqli kengligi l/min
10 dan kam	20	25	30
10 dan 30 gacha	25	32	50
30 dan ortiq	32	38	75

Ushbu jadvallar ko'proq mashhur quvur parametrlarini beradi. To'liq ma'lumot olish uchun siz Internetda turli diametrli quvurlarni hisoblash bilan to'liqroq jadvallarni topishingiz mumkin.

Ushbu hisob-kitoblarga asoslanib va to'g'ri o'rnatish bilan siz suv ta'minotini barcha kerakli parametrlar bilan ta'minlaysiz. Agar biror narsa aniq bo'lmasa, mutaxassislarga murojaat qilish yaxshiroqdir.

Ushbu bo'limda suyuqlik yoki gazning quvurlar orqali harakatlanishiga energiyaning saqlanish qonunini qo'llaymiz. Suyuqlikning quvurlar orqali harakatlanishi texnologiyada va kundalik hayotda tez-tez uchraydi. Suv quvurlari shahardagi uylar va iste'mol joylariga suv etkazib beradi. Avtomobillarda moylash uchun yog ', dvigatellar uchun yoqilg'i va boshqalar quvurlar orqali suyuqlikning harakatlanishi tabiatda uchraydi. Hayvonlar va odamlarning qon aylanishi qonning naychalar - qon tomirlari orqali oqishi ekanligini aytish kifoya. Ma'lum darajada daryolardagi suv oqimi ham quvurlar orqali suyuqlik oqimining bir turi hisoblanadi. Daryo tubi - oqib turgan suv uchun bir xil quvur.

Ma'lumki, idishdagi statsionar suyuqlik, Paskal qonuniga ko'ra, tashqi bosimni barcha yo'nalishlarda va hajmning barcha nuqtalariga o'zgarishsiz uzatadi. Biroq, suyuqlik turli uchastkalarda ko'ndalang kesimi maydoni har xil bo'lgan quvur orqali ishqalanishsiz oqib o'tganda, bosim quvur bo'ylab bir xil bo'lmaydi. Harakatlanuvchi suyuqlikdagi bosim nima uchun quvurning tasavvurlar maydoniga bog'liqligini bilib olaylik. Lekin birinchi navbatda, har qanday suyuqlik oqimining bir muhim xususiyati bilan tanishib chiqamiz.

Faraz qilaylik, suyuqlik gorizontal joylashgan quvur orqali oqadi, uning kesimi turli joylarda har xil bo'ladi, masalan, bir qismi 207-rasmda ko'rsatilgan quvur orqali.

Agar trubka bo‘ylab maydonlari mos ravishda teng bo‘lgan bir nechta kesmalarni aqliy ravishda chizib, ularning har biridan ma’lum vaqt oralig‘ida oqib o‘tadigan suyuqlik miqdorini o‘lchaganimizda, har bir qismdan bir xil miqdordagi suyuqlik oqib o‘tganligini aniqlaymiz. Bu shuni anglatadiki, birinchi qismdan bir vaqtning o'zida o'tadigan barcha suyuqlik uchinchi qismdan o'tadi, garchi u birinchi qismdan sezilarli darajada kichikroq bo'lsa ham. Agar bunday bo'lmaganda va, masalan, maydonga ega bo'lgan qismdan vaqt o'tishi bilan kamroq suyuqlik o'tgan bo'lsa, unda ortiqcha suyuqlik bir joyda to'planishi kerak edi. Ammo suyuqlik butun quvurni to'ldiradi va uning to'planishi uchun hech qanday joy yo'q.

Keng qismdan oqib o'tgan suyuqlik qanday qilib bir xil vaqt ichida tor qismdan "siqish" mumkin? Shubhasiz, buning uchun quvurning tor qismlaridan o'tayotganda, harakat tezligi kattaroq bo'lishi kerak va kesma maydoni qanchalik kichik bo'lsa, shunchalik ko'p bo'lishi kerak.

Haqiqatan ham, suyuqlikning harakatlanuvchi ustunining ma'lum bir qismini ko'rib chiqaylik, bu esa vaqtning dastlabki momentida quvur qismlaridan biriga to'g'ri keladi (208-rasm). Vaqt o'tishi bilan bu maydon suyuqlik oqimi tezligiga teng masofani bosib o'tadi. Quvurning bir qismidan oqib o'tadigan suyuqlik hajmi V bu qismning maydoni va uzunligi mahsulotiga teng.

Vaqt birligida suyuqlik oqimining hajmi -

Quvurning ko'ndalang kesimi bo'ylab vaqt birligida oqib o'tadigan suyuqlik hajmi quvurning tasavvurlar maydoni va oqim tezligining mahsulotiga teng.

Biz ko'rganimizdek, bu hajm quvurning turli qismlarida bir xil bo'lishi kerak. Shuning uchun trubaning kesimi qanchalik kichik bo'lsa, harakat tezligi shunchalik katta bo'ladi.

Quvurning bir qismidan ma'lum vaqt ichida qancha suyuqlik o'tgan bo'lsa, unda xuddi shunday miqdor o'tishi kerak

bir vaqtning o'zida boshqa har qanday bo'lim orqali.

Shu bilan birga, biz suyuqlikning berilgan massasi doimo bir xil hajmga ega ekanligiga ishonamiz, u siqilib, hajmini kamaytira olmaydi (suyuqlik siqilmaydigan deyiladi). Ma'lumki, masalan, daryoning tor joylarida suv oqimining tezligi keng joylarga qaraganda kattaroqdir. Agar biz suyuqlik oqimining tezligini bo'limlar bo'yicha maydonlar bo'yicha belgilasak, biz quyidagilarni yozishimiz mumkin:

Bundan ko'rinib turibdiki, suyuqlik quvurning ko'ndalang kesimi kattaroq kesimidan kichikroq kesimga ega bo'lgan qismga o'tganda, oqim tezligi ortadi, ya'ni suyuqlik tezlanish bilan harakat qiladi. Va bu, Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, suyuqlikka kuch ta'sir qilishini anglatadi. Bu qanday kuch?

Bu kuch faqat quvurning keng va tor uchastkalaridagi bosim kuchlari orasidagi farq bo'lishi mumkin. Shunday qilib, keng uchastkada suyuqlik bosimi quvurning tor qismiga qaraganda kattaroq bo'lishi kerak.

Bu energiyaning saqlanish qonunidan ham kelib chiqadi. Haqiqatan ham, agar quvurning tor joylarida suyuqlik harakati tezligi oshsa, uning kinetik energiyasi ham ortadi. Va biz suyuqlik ishqalanishsiz oqadi deb taxmin qilganimiz sababli, kinetik energiyaning bu o'sishi potentsial energiyaning pasayishi bilan qoplanishi kerak, chunki umumiy energiya doimiy bo'lib qolishi kerak. Bu erda qanday potentsial energiya haqida gapirayapmiz? Agar quvur gorizontal bo'lsa, u holda trubaning barcha qismlarida Yer bilan o'zaro ta'sir qilishning potentsial energiyasi bir xil va o'zgarmasdir. Bu shuni anglatadiki, faqat elastik o'zaro ta'sirning potentsial energiyasi qoladi. Suyuqlikni quvur orqali oqishiga majburlovchi bosim kuchi suyuqlikning elastik siqish kuchidir. Suyuqlikni siqilmaydi deganda, biz faqat uni shunchalik siqilib bo'lmasligini tushunamizki, uning hajmi sezilarli darajada o'zgaradi, lekin elastik kuchlarning paydo bo'lishiga olib keladigan juda kichik siqilish muqarrar ravishda sodir bo'ladi. Bu kuchlar suyuqlik bosimini hosil qiladi. Aynan suyuqlikning bu siqilishi quvurning tor qismlarida pasayib, tezlikni oshirishni qoplaydi. Quvurlarning tor joylarida suyuqlik bosimi shuning uchun keng maydonlarga qaraganda kamroq bo'lishi kerak.

Bu Sankt-Peterburglik akademik Daniil Bernulli tomonidan kashf etilgan qonun:

Oqayotgan suyuqlikning bosimi uning harakat tezligi kamroq bo'lgan oqim qismlarida kattaroqdir va,

aksincha, tezlik katta bo'lgan qismlarda bosim kamroq bo'ladi.

Qanday g'alati tuyulmasin, suyuqlik quvurning tor qismlaridan "siqib chiqqach", uning siqilishi kuchaymaydi, aksincha kamayadi. Va tajriba buni yaxshi tasdiqlaydi.

Agar suyuqlik oqadigan quvur unga lehimlangan ochiq quvurlar bilan jihozlangan bo'lsa - bosim o'lchagichlari (209-rasm), u holda quvur bo'ylab bosim taqsimotini kuzatish mumkin bo'ladi. Quvurning tor joylarida bosim trubkasidagi suyuqlik ustunining balandligi keng maydonlarga qaraganda kamroq. Bu shuni anglatadiki, bu joylarda bosim kamroq bo'ladi. Quvurning kesimi qanchalik kichik bo'lsa, oqim tezligi shunchalik yuqori bo'ladi va bosim past bo'ladi. Shubhasiz, bosim tashqi atmosfera bosimiga teng bo'lgan qismni tanlash mumkin (bosim o'lchagichdagi suyuqlik sathining balandligi keyin nolga teng bo'ladi). Va agar siz undan ham kichikroq qismni olsangiz, undagi suyuqlik bosimi atmosferadan kamroq bo'ladi.

Bu suyuqlik oqimi havoni chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Suv oqimi pompasi deb ataladigan ushbu printsip asosida ishlaydi. 210-rasmda bunday nasosning diagrammasi ko'rsatilgan. Uchida tor teshikka ega bo'lgan A nay orqali suv oqimi o'tkaziladi. Quvurning ochilishidagi suv bosimi atmosfera bosimidan kamroq. Shunung uchun

pompalanadigan hajmdagi gaz B trubkasi orqali A nayning oxiriga tortiladi va suv bilan birga chiqariladi.

Suyuqlikning quvurlar orqali harakatlanishi haqida aytilganlarning barchasi gazning harakatiga ham tegishli. Agar gaz oqimining tezligi unchalik katta bo'lmasa va gaz shunchalik siqilmasa, uning hajmi o'zgaradi va agar qo'shimcha ravishda ishqalanish e'tibordan chetda qolsa, u holda Bernulli qonuni gaz oqimlari uchun ham to'g'ri keladi. Gaz tezroq harakatlanadigan quvurlarning tor qismlarida uning bosimi keng qismlarga qaraganda kamroq va atmosfera bosimidan kamroq bo'lishi mumkin. Ba'zi hollarda, hatto quvurlarni ham talab qilmaydi.

Siz oddiy tajriba qilishingiz mumkin. Agar siz 211-rasmda ko'rsatilganidek, qog'oz varag'ini uning yuzasi bo'ylab puflasangiz, qog'oz ko'tarila boshlaganini ko'rasiz. Bu qog'oz ustidagi havo oqimidagi bosimning pasayishi tufayli yuzaga keladi.

Xuddi shu hodisa samolyot uchganda sodir bo'ladi. Qarama-qarshi havo oqimi uchib ketayotgan samolyot qanotining konveks ustki yuzasiga oqadi va shu sababli bosimning pasayishi sodir bo'ladi. Qanot ustidagi bosim qanot ostidagi bosimdan kamroq. Bu qanotning ko'tarilishiga sabab bo'ladi.

62-mashq

1. Quvurlar orqali neft oqimining ruxsat etilgan tezligi 2 m / sek. Diametri 1 m bo‘lgan trubadan 1 soatda qanday hajmdagi neft o‘tadi?

2. Suv jo'mrakidan ma'lum vaqt ichida oqib chiqadigan suv miqdorini o'lchang, musluk oldidagi trubaning diametrini o'lchab, suv oqimining tezligini aniqlang.

3. Bir soatda suv o'tishi kerak bo'lgan quvur liniyasining diametri qanday bo'lishi kerak? Ruxsat etilgan suv oqimi tezligi 2,5 m / sek.

Korxonalar va uylar ko'p miqdorda suv iste'mol qiladi. Ushbu raqamli ko'rsatkichlar nafaqat iste'molni ko'rsatadigan ma'lum bir qiymatning dalilidir.

Bundan tashqari, ular quvurlar assortimentining diametrini aniqlashga yordam beradi. Ko'p odamlar quvur diametri va bosimiga qarab suv oqimini hisoblash mumkin emas deb hisoblashadi, chunki bu tushunchalar mutlaqo bir-biriga bog'liq emas.

Ammo amaliyot shuni ko'rsatdiki, bu unday emas. Suv ta'minoti tarmog'ining o'tkazuvchanlik qobiliyati ko'plab ko'rsatkichlarga bog'liq va bu ro'yxatda birinchi bo'lib quvurlar assortimentining diametri va magistraldagi bosim bo'ladi.

Quvurni qurishning loyihalash bosqichida barcha hisob-kitoblarni amalga oshirish tavsiya etiladi, chunki olingan ma'lumotlar nafaqat uyning, balki sanoat quvurlarining asosiy parametrlarini aniqlaydi. Bularning barchasi batafsilroq muhokama qilinadi.

Onlayn suvni hisoblash uchun kalkulyator

DIQQAT! 1 kgf / sm2 = 1 atmosfera; 10 m suv ustuni = 1 kgf / sm2 = 1 atm; 5 m suv ustuni = 0,5 kgf / sm2 va = 0,5 atm, va hokazo. Kasr raqamlari nuqta orqali kiritiladi (masalan: 3,5 emas, 3,5)

Hisoblash uchun parametrlarni kiriting:

KO'RSATMALAR

Quvur orqali suyuqlikning o'tkazuvchanligiga qanday omillar ta'sir qiladi?

Ta'riflangan ko'rsatkichga ta'sir qiluvchi mezonlar katta ro'yxatni tashkil qiladi. Mana ulardan ba'zilari.
Quvur liniyasining ichki diametri.
Chiziqdagi bosimga bog'liq bo'lgan oqim tezligi.

Quvurlar assortimentini ishlab chiqarish uchun olingan material.

Magistralning chiqish joyidagi suv oqimining tezligi trubaning diametri bilan belgilanadi, chunki bu xususiyat boshqalar bilan birgalikda tizimning o'tkazuvchanligiga ta'sir qiladi. Bundan tashqari, iste'mol qilinadigan suyuqlik miqdorini hisoblashda, kutilgan ichki bosim asosida aniqlanadigan devor qalinligini chegirib bo'lmaydi.

Hatto "quvur geometriyasi" ning ta'rifiga faqat tarmoq uzunligi ta'sir qilmaydi, deb bahslashish mumkin. Va tasavvurlar, bosim va boshqa omillar juda muhim rol o'ynaydi.

Bundan tashqari, ba'zi tizim parametrlari oqim tezligiga to'g'ridan-to'g'ri emas, balki bilvosita ta'sir qiladi. Bunga pompalanadigan muhitning viskozitesi va harorati kiradi.

Xulosa qilib aytishimiz mumkinki, o'tkazuvchanlikni aniqlash tizimni qurish uchun materialning optimal turini aniq aniqlash va uni yig'ish uchun ishlatiladigan texnologiyani tanlash imkonini beradi. Aks holda, tarmoq samarali ishlamaydi va tez-tez favqulodda ta'mirlashni talab qiladi. Bo'yicha suv sarfini hisoblash diametri dumaloq quvur, unga bog'liq hajmi

Agar biz ushbu hisob-kitobni aniq bir misol yordamida ko'rib chiqsak, ma'lum bir vaqt ichida bir metr uzunlikdagi quvur mahsuloti orqali 1 sm teshikdan bir necha o'n metr balandlikdagi quvur liniyasidan kamroq suyuqlik o'tadi. Bu tabiiydir, chunki saytdagi suv iste'molining eng yuqori darajasi tarmoqdagi eng yuqori bosim va eng yuqori hajmda maksimal darajaga etadi.

Videoni tomosha qiling

SNIP 2.04.01-85 bo'yicha bo'lim hisob-kitoblari

Avvalo, trubaning diametrini hisoblash murakkab muhandislik jarayoni ekanligini tushunish kerak. Bu maxsus bilim talab qiladi. Ammo suv o'tkazgichning maishiy qurilishini amalga oshirayotganda, kesmaning gidravlik hisoblari ko'pincha mustaqil ravishda amalga oshiriladi.

Kanalizatsiya uchun oqim tezligini loyihalashning ushbu turi ikki usulda amalga oshirilishi mumkin. Birinchisi - jadval ma'lumotlari. Ammo, stollarga o'girilib, siz nafaqat kranlarning aniq sonini, balki suv yig'ish uchun idishlarni (vannalar, lavabolar) va boshqa narsalarni ham bilishingiz kerak.

Faqat suv o'tkazgich tizimi haqida ushbu ma'lumotga ega bo'lsangiz, SNIP 2.04.01-85 tomonidan taqdim etilgan jadvallardan foydalanishingiz mumkin. Ular quvurning atrofiga qarab suv hajmini aniqlash uchun ishlatiladi. Mana shunday jadvallardan biri:

Quvurlar assortimentining tashqi hajmi (mm)

Bir daqiqada litrda olingan suvning taxminiy miqdori

Taxminan suv miqdori, soatiga m3 hisoblangan

Agar siz SNIP standartlariga e'tibor qaratsangiz, ularda quyidagilarni ko'rishingiz mumkin - bir kishi tomonidan iste'mol qilinadigan suvning kunlik hajmi 60 litrdan oshmaydi. Bu uyning suv bilan ta'minlanmaganligi sharti bilan va qulay uy-joy sharoitida bu hajm 200 litrgacha ko'tariladi.

Shubhasiz, iste'molni ko'rsatadigan bu hajm ma'lumotlari ma'lumot sifatida qiziqarli, ammo quvur liniyasi mutaxassisi butunlay boshqa ma'lumotlarni aniqlashi kerak - bu hajm (mm) va chiziqdagi ichki bosim. Buni har doim ham jadvalda topish mumkin emas. Va formulalar ushbu ma'lumotni aniqroq aniqlashga yordam beradi.

Videoni tomosha qiling

Tizimning tasavvurlar o'lchamlari iste'molning gidravlik hisobiga ta'sir qilishi allaqachon aniq. Uy hisob-kitoblari uchun suv oqimi formulasi qo'llaniladi, bu quvur mahsulotining bosimi va diametrini hisobga olgan holda natijani olishga yordam beradi. Mana formula:

Hisoblash formulasi: q = p×d²/4 ×V

Formulada: q suv sarfini ko'rsatadi. U litrda hisoblanadi. d - quvur qismining o'lchami, u santimetrda ko'rsatilgan. Va formuladagi V oqimning harakat tezligi uchun belgi bo'lib, u sekundiga metrlarda ko'rsatilgan.

Agar suv ta'minoti tarmog'i bosim pompasining qo'shimcha ta'sirisiz suv minorasidan quvvatlansa, u holda oqim tezligi taxminan 0,7 - 1,9 m / s ni tashkil qiladi. Agar biron-bir nasos qurilmasi ulangan bo'lsa, u holda uning pasportida hosil bo'lgan bosim koeffitsienti va suv oqimining harakat tezligi haqida ma'lumot mavjud.

Bu formula yagona emas. Yana ko'plari bor. Ularni Internetda osongina topish mumkin.

Taqdim etilgan formuladan tashqari, quvur mahsulotlarining ichki devorlari tizimning funksionalligiga katta ta'sir ko'rsatishini ta'kidlash kerak. Misol uchun, plastmassa buyumlari po'latdan yasalgan hamkasblarga qaraganda silliq yuzaga ega.

Shu sabablarga ko'ra, plastmassaning qarshilik koeffitsienti sezilarli darajada past bo'ladi. Bundan tashqari, ushbu materiallarga korroziy tuzilmalar ta'sir qilmaydi, bu ham suv ta'minoti tarmog'ining o'tkazuvchanligiga ijobiy ta'sir qiladi.

Boshning yo'qolishini aniqlash

Suv o'tishi nafaqat trubaning diametri bilan hisoblab chiqiladi, balki hisoblab chiqiladi bosimning pasayishi bilan. Yo'qotishlarni maxsus formulalar yordamida hisoblash mumkin. Qaysi formulalardan foydalanishni har kim o'zi hal qiladi. Kerakli qiymatlarni hisoblash uchun siz turli xil variantlardan foydalanishingiz mumkin. Ushbu muammoning yagona universal echimi yo'q.

Lekin, birinchi navbatda, plastik va metall-plastmassa konstruktsiyalarning o'tish joyining ichki bo'shlig'i yigirma yillik xizmatdan keyin o'zgarmasligini yodda tutish kerak. Va vaqt o'tishi bilan metall konstruktsiyaning o'tish joyining ichki bo'shlig'i kichikroq bo'ladi.

Va bu ba'zi parametrlarning yo'qolishiga olib keladi. Shunga ko'ra, bunday tuzilmalarda quvurdagi suvning tezligi boshqacha bo'ladi, chunki ba'zi hollarda yangi va eski tarmoqning diametri sezilarli darajada farq qiladi. Chiziqdagi qarshilik qiymati ham farq qiladi.

Bundan tashqari, suyuqlikning o'tishi uchun kerakli parametrlarni hisoblashdan oldin, suv ta'minoti oqimi tezligining yo'qolishi burilishlar, armatura, hajmli o'tishlar soni, o'chirish vanalarining mavjudligi va ishqalanish kuchi bilan bog'liqligini hisobga olishingiz kerak. . Bundan tashqari, oqim tezligini hisoblashda bularning barchasi ehtiyotkorlik bilan tayyorgarlik va o'lchovlardan so'ng amalga oshirilishi kerak.

Oddiy usullar yordamida suv sarfini hisoblash oson emas. Ammo, agar sizda ozgina qiyinchilik bo'lsa, yordam uchun har doim mutaxassislarga murojaat qilishingiz mumkin. Keyin o'rnatilgan suv ta'minoti yoki issiqlik tarmog'ining maksimal samaradorlik bilan ishlashiga ishonishingiz mumkin.

Videoni tomosha qiling
Xabarlar