Tabela e llogaritjes hidraulike të tubave të polipropilenit. Rënia e presionit në tubacion

Zgjatim termik

Gjatë projektimit dhe realizimit punë instalimiËshtë e nevojshme të merret parasysh zgjatja termike e tubacioneve. Tubat e polipropilenit të pa përforcuar kanë një zgjerim të konsiderueshëm termik. U tuba polipropileni, të përforcuar me alumin ose tekstil me fije qelqi, koeficienti i zgjerimit linear është pesë herë më i vogël në krahasim me gypat e pa armuar. Gjithmonë duhet ta mbani mend këtë kur filloni të instaloni një sistem të caktuar.

Tabela krahasuese e zgjerimit linear të tubave nga materiale të ndryshme

Çështja e zgjerimit termik është zgjidhur kryesisht përdorimin e duhur mbështetëse dhe zgjedhja e konfigurimit të tubacionit. Nje nga Rregulla të përgjithshme instalimi është dëshira për të krijuar sistemin elastik më fleksibël me një minimum nyjesh të shkurtra të ngurtë që kanë pak aftësi për t'u deformuar. Injorimi i udhëzimeve për kompensimin e zgjerimeve lineare të tubacionit shkakton strese të larta gjatësore në muret e tubit dhe në këtë mënyrë redukton ndjeshëm jetën e shërbimit të sistemit. Distancat e zgjedhura gabimisht midis lidhësve të tubacionit gjithashtu ndikojnë negativisht në jetën e shërbimit. Një rritje arbitrare e distancës midis mbështetësve mund të çojë në një rritje të devijimit të tubit dhe kapjen e tij në mbështetëse, gjë që eliminon drejtësinë dhe mundësinë e zgjatjes ose shkurtimit të lirë të tubacionit gjatë funksionimit, dhe gjithashtu krijon forca shtesë në struktura e mbështetësve.

Zgjatje/shkurtim termik i tubacionitΔl, mm, pavarësisht nga diametri i tij, përcaktohet nga formula

Δ l = α/Δ t ,

ku α është koeficienti i zgjatjes lineare,

Δt është ndryshimi midis temperaturave gjatë funksionimit dhe gjatë instalimit.

Nëse temperatura e tubacionit gjatë funksionimit është më e lartë se temperatura e instalimit, atëherë gjatësia e tubacionit rritet dhe anasjelltas.

Për të eleminuar gabimet në llogaritjet, këshillohet të shënoni zgjatjen me një shenjë plus (+Δl) dhe shkurtimin me një shenjë minus (-Δl).

Forca gjatësore që lind në një seksion të fiksuar në mënyrë të ngurtë të tubacionit nuk varet nga gjatësia e tij, prandaj është e nevojshme të merret parasysh ndikimi i streseve termike në çdo seksion fiks të tubacionit.

Tubacioni duhet të zgjatet ose shkurtohet lirshëm pa e mbingarkuar materialin e tubave, pjesëve lidhëse, shtresave të tubacionit, si dhe mbështetësve lëvizës (rrëshqitës) dhe të fiksuar (të vdekur). Kjo sigurohet falë aftësisë kompensuese të elementëve të tubacionit (vetëkompensimi) dhe kompensuesve, si dhe vendosjes së saktë të mbështetësve të lëvizshëm dhe fiks.

Mbështetësit e fiksuar duhet të drejtojnë zgjerimin termik linear të tubacionit drejt elementëve kompensues. Distancat midis mbështetësve llogariten në bazë të dokumenteve rregullatore (SP 40-101-96, SP 40-102-2001 dhe katalogut teknik të kompanisë Egoplast "Sistemi i tubacioneve për furnizim me ujë dhe ngrohje", pjesa 1) në varësi të materiali, diametri i jashtëm, trashësia e murit të tubit, temperatura dhe masa e substancave të transportuara. Në këtë rast, duhet të sigurohet që drejtësia e tubacionit të ruhet për të gjithë periudhën e projektimit të funksionimit. Nëse llogaritja është bërë gabimisht ose nuk është bërë fare, atëherë një rezultat negativ nuk do të vonojë shumë.

Vrazhdësia dhe diametri

Gjatë projektimit të sistemeve të tubacioneve me presion, llogaritjet e tyre hidraulike janë të një rëndësie vendimtare. Ato shërbejnë si bazë për llogaritjen dhe zgjedhjen e diametrave të tubave pajisje pompimi, të cilat sigurojnë mënyrën e kërkuar të funksionimit të këtyre sistemeve gjatë gjithë jetës së shërbimit. Cilësia e llogaritjeve hidraulike të kryera përcakton efikasitetin e vetë tubacionit dhe të gjithë kompleksit të strukturave të lidhura me të. Tubat polimer kanë një sipërfaqe të brendshme shumë të lëmuar dhe humbje të ulëta hidraulike, gjë që lejon përdorimin e tubave me diametër më të vogël se tubat prej çeliku. Instalimi bëhet më kompakt dhe ekonomik. Nga tabela e mëposhtme mund të shihet se koeficienti ekuivalent i vrazhdësisë së një tubi polipropileni është dy rend magnitudë më i ulët në krahasim me një tub çeliku. Prandaj, kur klienti ka një pyetje: "Pse, kur zëvendësohet tub çeliku a është zgjedhur një diametër më i vogël për polipropilenin?”, ju mund ta jepni këtë tabelë edhe nëse nuk keni në dorë një llogaritje hidraulike të sistemit.

Koeficienti i vrazhdësisë ekuivalente të tubacionit në varësi të materialit të tubit

Izolimi

Për të parandaluar shfaqjen e stresit të tepërt dhe dëmtimit të tubave të polipropilenit në strukturat e ndërtesave, ato duhet të mbyllen në izolim. Për të shmangur shfaqjen e kondensimit në tubat në sistemet e furnizimit me ujë të ftohtë, instalimi i tubacioneve duhet të bëhet edhe në izolim. Izolimi i tubacioneve të sistemit të furnizimit me ujë të nxehtë redukton humbjet e nxehtësisë në mjedis.

Saldim dhe fiksim

Në tubacionet e bëra nga polipropileni, një lidhje e salduar praktikisht nuk zvogëlon besueshmërinë e sistemit; numri i elementëve lidhës dhe instalues ​​nuk ka rëndësi nëse respektohen të gjitha rregullat e saldimit. Gjatë saldimit të tubave dhe pajisjeve të polipropilenit, është e nevojshme të respektoni rekomandimet dhe kërkesat e përcaktuara në "Udhëzuesin e instalimit për sistemet e tubave me presion polipropileni".

Koeficientët e rezistencës pajisje polipropileni më e ulët se gize. Valvulat e mbylljesËshtë shumë i besueshëm, nuk ka asnjë përpjekje nga shtrëngimi i fijeve. Kur vendosni tuba në mure dhe tavane, nuk rekomandohet përdorimi i mbështetësve fiks. Mbështetësit e fiksuar, si rregull, rregullojnë montime të rënda tubash ose elementë të rëndë tubacioni që nuk kanë fiksimet e tyre (për shembull, filtra ose rubinet).

Gjatë kryerjes së punimeve të instalimit, nuk lejohet përdorimi i pikëllimit të tubit (gazit) për të shtrënguar pajisjet e kombinuara të polipropilenit. Përdorimi çelësi i dhënëçon në shkatërrimin e pajisjeve. Pajtueshmëria me të gjitha këto rregulla rregullatore do të sigurojë funksionim të besueshëm dhe pa probleme të sistemit të tubacionit gjatë gjithë periudhës së projektimit të funksionimit të tij.

Ju mund të gjeni një analizë të teknologjive të prodhimit dhe një analizë të gjendjes aktuale dhe parashikimit të tregut në raportin e kërkimit të marketingut të Akademisë së Kushteve të Tregut Industrial: "Tregu i tubave të polipropilenit në Rusi".

Yu. D. Oleynikov, Ph.D., kompania Egoplast, shef i departamentit të ngrohjes

Llogaritja hidraulike e një tubacioni shtëpiak konvencional kryhet duke përdorur ekuacionin e Bernoulli:

(z 1 + p 1 /ρg + α 1 u 2 1 /2g) - (z 2 + p 2 /ρg + α 2 u 2 2 /2g) = h 1-2 -.

Për llogaritjen hidraulike të një tubacioni, mund të përdorni kalkulatorin e llogaritjes së tubacionit hidraulik.

Në këtë ekuacion, h 1-2 është humbja e presionit (energjisë) për të kapërcyer të gjitha llojet e rezistencës hidraulike, e cila bie për njësinë e peshës së lëngut në lëvizje.

h 1-2 = h t + Σh m.

• h t - humbja e kokës së fërkimit përgjatë gjatësisë së rrjedhës.
• Σh m - humbja totale e presionit në rezistencën lokale.

Ju mund të llogarisni humbjen e kokës së fërkimit përgjatë gjatësisë së rrjedhës duke përdorur formulën Darcy-Weisbach

h t = λ(L/d)(v 2 /2g).

• Ku L- gjatësia e tubacionit.
• d është diametri i seksionit të tubacionit.
• v është shpejtësia mesatare e lëvizjes së lëngut.
• λ është koeficienti i rezistencës hidraulike, i cili në përgjithësi varet nga numri Reynolds (Re=v*d/ν), dhe vrazhdësia ekuivalente relative e tubave (Δ/d).

Vlerat e vrazhdësisë ekuivalente Δ të sipërfaqes së brendshme të tubave tipe te ndryshme dhe llojet janë renditur në tabelën 2. Dhe varësitë e koeficientit të rezistencës hidraulike λ nga numri Re dhe vrazhdësia relative Δ/d janë renditur në tabelën 3.

Në rastin kur mënyra e lëvizjes është laminare, atëherë për tubat me prerje tërthore jo rrethore koeficienti i rezistencës hidraulikeλ gjendet duke përdorur formula specifike për çdo rast individual (Tabela 4).

Nëse rrjedha e turbullt zhvillohet dhe funksionon me një shkallë të mjaftueshme saktësie, atëherë kur përcaktoni λ, mund të përdorni formula për një tub të rrumbullakët me diametër d të zëvendësuar nga 4 rreze hidraulike të rrjedhës. R g (d=4R g)

R g = w/c.

• ku w është zona e seksionit tërthor "të gjallë" të rrjedhës.
• c- perimetri i tij "i lagur" (perimetri i seksionit "të gjallë" përgjatë kontaktit lëng-ngurtë)

Humbja e presionit në rezistencat lokale mund të përcaktohet nga format. Weisbach

h m = ζ v 2 /2g.

• ku ζ është koeficienti i rezistencës lokale, i cili varet nga konfigurimi i rezistencës lokale dhe numri Reynolds.

Në një regjim turbulent të zhvilluar, ζ = konst, i cili na lejon të prezantojmë konceptin e gjatësisë ekuivalente të rezistencës lokale në llogaritjet L eq. ato. një gjatësi e tillë e një tubacioni të drejtë për të cilin h t = h m. Në këtë rast, humbjet e presionit në rezistencat lokale merren parasysh duke shtuar shumën e gjatësive të tyre ekuivalente me gjatësinë aktuale të tubacionit.

L pr =L + L baraz.

• ku L pr është gjatësia e reduktuar e tubacionit.

Varësia e humbjes së presionit h 1-2 nga rrjedha quhet karakteristikat e tubacionit.

Në rastet kur lëvizja e lëngut në tubacion siguron pompë centrifugale, më pas për të përcaktuar shkallën e rrjedhës në sistemin pompë-tubacioni, ndërtohet një karakteristikë e tubacionit h =h(Q) duke marrë parasysh ndryshimin në lartësi ∆z (h 1-2 + ∆z në z 1< z 2 и h 1-2 - ∆z при z 1 >z 2) mbivendosur në karakteristikën e presionit të pompës H=H(Q), e cila është dhënë në fletën e të dhënave të pompës (shih figurën). Pika e kryqëzimit të kthesave të tilla tregon shpejtësinë maksimale të mundshme të rrjedhës në sistem.

Gama e tubave.

Vlerat e koeficientëve ekuivalent të vrazhdësisë ∆ për gypat e bërë nga materiale të ndryshme.

Varësia e koeficientit të rezistencës hidraulike nga numri Reynolds dhe vrazhdësia ekuivalente e tubit.

• Δ është vrazhdësia absolute e tubit.
• d. r - diametri. rrezja e tubit. përkatësisht.
• ∆/d është vrazhdësia relative e tubit.

Formulat bazë për rrjedhjen laminare në tuba.

Koeficientët e disa rezistencave lokale z.

Tuba dhe pjesë lidhëse për sistemet e furnizimit me ujë të nxehtë dhe të ftohtë kanë një sërë përparësish:

• rezistencë ndaj temperaturave të larta;
• veti të larta sanitare dhe higjienike;
• vetitë thithëse të zhurmës;
• rezistencë absolute ndaj korrozionit;
• rezistenca kimike ndaj më shumë se tre substancave dhe tretësirave;
• sipërfaqja e brendshme e lëmuar dhe e pandryshueshme në kohë e murit të tubit;
• thjeshtësia e punës së instalimit dhe riparimit.

Materiali

Polipropileni është një termoplastik izotaktik, makromolekulat e të cilit kanë një konformacion spirale, është marrë për herë të parë në 1954.

Polipropileni prodhohet nga polimerizimi i gazit propileni, i cili ka formulën kimike: CH 2 CHCH 3.

Polipropileni ka modifikimet e mëposhtme:

• homopolimer propileni (tipi 1) PPH;
• kopolimerët e propilenit dhe etilenit (tipi 2) PPV - kopolimer bllok;
• kopolimer statik i propilenit me etilen (tipi 3) kopolimer i rastësishëm - fillimisht i përcaktuar si PPRC - kopolimer i rastësishëm i polipropilenit, më vonë shkurtesa u shkurtua në PPR.

Tuba dhe pajisje për furnizimin me ujë PRO AQUA janë bërë nga lloji i tretë i polipropilenit - kopolimer i rastësishëm.

Një kopolimer i rastësishëm PPR, i marrë nga një grup molekulash propileni dhe etileni në një kombinim të rastësishëm, përfaqësohet nga formula grafike e mëposhtme:

Vetitë fizike dhe mekanike të polipropilenit

Vetitë fizike dhe mekanike të të gjitha varieteteve ndryshojnë brenda kufijve të vegjël dhe nuk dallohen kur jepen vetitë e polipropilenit:

1. Forca minimale afatgjatë - MRS (Minimum Required Strength) - një karakteristikë e materialit të tubit, numerikisht e barabartë me stresin në MPa në murin e tubit, që lind nën veprimin e presionit të brendshëm konstant, të cilin tubi mund t'i rezistojë për 50 vjet në një temperaturë prej 20 ° C, duke marrë parasysh faktorin e sigurisë, e barabartë me 1.25. Kjo do të thotë aftësia e materialit të tubacionit për të ruajtur një kufi të tillë sigurie të tubacionit në fund të jetës së tij të pritshme të shërbimit që, në varësi të kushteve të periudhës së funksionimit, ai ende garanton performancën e besueshme të funksioneve të tij të funksionimit. Sipas përcaktimeve moderne të tubave nën presion të bërë nga polipropileni, treguesi MRS në kgf/cm 2 (bar) tregohet pas përcaktimit të shkurtuar të materialit të tubit. Për shembull, kopolimeri i rastësishëm i polipropilenit PPR me një forcë minimale afatgjatë MRS = 8 MPa (80 kgf/cm2; 80 bar) do të caktohet PPR 80.

Raporti standard dimensional - SDR (Raporti i Dimensionit Standard) - një tregues pa dimension që karakterizon raportin e diametrit nominal të jashtëm të tubit Dn me trashësinë nominale të murit S (në të njëjtat njësi matëse për të dy sasitë në mm ose m) Vlera e raporti standard dimensional i tubit llogaritet me formulën:

SDR = Dn/S;

Vlera SDR e pjesës lidhëse do të korrespondojë me SDR të tubit me të cilin është montuar. Për shembull, një tee e shënuar SDR 11 është menduar për saldim me një tub që ka të njëjtën shenjë.

1. Presioni nominal - PN (Pressure Nominal) - presioni operativ i ujit të transportuar në një tubacion plastik (në shufra) me temperaturë 20°C, i cili ka qenë në funksionim pa probleme për 50 vjet me një forcë minimale afatgjatë MRS prej 6.3 MPa.

Treguesit e llojeve të tubave PN, SDR, S janë të lidhur me njëri-tjetrin, marrëdhënia e tyre është paraqitur në tabelën 3.1:

Karakteristikat kryesore të polipropilenit

Karakteristikat dalluese të polipropilenit

Karakteristikë e polipropilenit qëndrueshmëri të lartë deri te përkulja dhe gërryerja e përsëritur. Rezistenca ndaj surfaktantëve (surfaktantëve) të polipropilenit është rritur, dhe ky është avantazhi i tij ndaj polietilenit.

Forca e goditjes me një nivel është 5 - 12 kJ/m 2, rezistente ndaj ngricave në temperatura të ulëta.

Polipropileni përdoret më gjerësisht në sistemet e furnizimit me ujë të ftohtë dhe të nxehtë, kanalizimet e brendshme dhe të jashtme.

Tuba polipropileni të përforcuar prodhohen në faza. Fillimisht, një tub homogjen polipropileni prodhohet me nxjerrje. Më pas, në një proces të vazhdueshëm, sipërfaqja e jashtme e fortë e tubit mbështillet fort me shirit alumini të ngurtë ose të shpuar, i cili formohet në formë unaze duke rrotulluar rrotullat. Ekzistojnë dy teknologji për saldimin e shiritit të aluminit në një tub - mbivendosje dhe prapanicë. Teknologjia më e avancuar e qepjes është qepja e prapanicës (si në prodhimin e tubave të përforcuar PRO AQUA). Skajet e shiritit janë fiksuar në lidhje me njëri-tjetrin me saldim tejzanor. Më pas, struktura e tubit që rezulton është ekstruduar përsëri (një shtresë e re polipropileni aplikohet në majë të guaskës së aluminit).

Përforcimi i tubave ka një nga qëllimet kryesore, që është të zvogëlojë ndjeshëm zgjatjen termike të një tubi termoplastik, i cili është i rëndësishëm në tubat homogjenë të polipropilenit.

Nuk është rastësi që zhvilluesit e tubave të polipropilenit të përforcuar, pasi kanë arritur zbatimin industrial të një strukture të tillë të përforcuar, e quajnë atë "të qëndrueshme". Kjo do të thotë një varësi e vogël nga ndryshimi në gjatësinë fillestare të tubit kur ai nxehet ose ftohet.

Koeficienti i zgjerimit termik linear a (mm/m^°C) për një tub PPR është a = 0,15, dhe për një tub PPR të përforcuar është a = 0,03.

Skema e përforcimit dhe dizajni Tuba PPR

Oriz. 5.1. a - seksion i një tubi PPR të përforcuar;

1 - shtresë alumini. b - projektimi i tubit PPR të përforcuar; 1 - shtresa e aluminit të shpuar; 2, 3 - polipropileni.

Bazuar në teknologjinë e saldimit me fole, në të cilën diametri i jashtëm i tubit në temperaturë normale duhet të korrespondojë me diametrin e brendshëm të pjesës lidhëse, muri i tubit rritet me 2 - 3 mm dhe futet një guaskë alumini dhe një shtresë e jashtme polimer. në këtë madhësi, e cila hiqet para saldimit duke përdorur një mjet të veçantë.

Tubat e përforcuar PRO AQUA prodhohen në dy lloje: të shpuar dhe të lëmuar. Dallimi midis guaskës së shpuar të një tubi të përforcuar me PPR dhe asaj të lëmuar është se guaska e aluminit ka shpime të shpeshta - një rrjet vrimash me diametër të vogël.

Gjatë nxjerrjes së një tubi polipropileni, një material viskoz derdhet në këto vrima dhe në këtë mënyrë krijon ngjitje midis polimerit dhe metalit. Në sipërfaqen e tubave të këtij lloji, mbeten "zvarritje" të dukshme, duke përsëritur strukturën e perforimit të aplikuar.

Përveç aftësisë së tij stabilizuese të temperaturës, përforcimi i tubave PPR ka edhe një funksion tjetër të rëndësishëm - krijimin e një pengese anti-difuzioni që parandalon depërtimin e molekulave të oksigjenit përmes murit të tubit në ftohës.

Projektimi i tubacionit PPR

Projektimi i tubacioneve PPR për sistemet e furnizimit me ujë të ftohtë dhe të nxehtë kryhet në përputhje me rregulloret e kodeve të ndërtimit dhe rregulloreve 2.04.01-85 "Furnizimi i brendshëm me ujë dhe kanalizimi i ndërtesave", duke marrë parasysh specifikat e tubave të polipropilenit dhe Kodi i Praktikës për projektimin dhe instalimin e tubacioneve të bëra nga kopolimer i rastësishëm polipropileni SP 40 -101-96.

Llogaritja hidraulike

Llogaritja hidraulike e tubacioneve të bëra nga PPR 80 konsiston në përcaktimin e humbjes së presionit (ose presionit) për të kapërcyer rezistencën hidraulike që ndodh në tub, në pjesët lidhëse, në vendet e kthesave të mprehta dhe ndryshimeve në diametrin e tubacionit.

Koeficienti i rezistencës hidraulike

Rekomandohet të përcaktohen humbjet e presionit hidraulik për shkak të rezistencës lokale në pjesët lidhëse duke përdorur tabelën e mëposhtme:

Koeficienti lokal i rezistencës hidraulike për lidhjen e pjesëve të bëra nga polipropileni PP-R 80

Kompensimi linear i zgjerimit

Sepse materiale polimer kanë një koeficient të rritur të zgjatjes lineare në krahasim me metalet, atëherë gjatë projektimit të sistemeve të ngrohjes, furnizimit me ujë të ftohtë dhe të nxehtë, bëhen llogaritjet e zgjatjes ose shkurtimit të tubacioneve kur ndodhin ndryshime të temperaturës.

Projektimi dhe instalimi i tubacioneve duhet të kryhet në mënyrë që tubi të mund të lëvizë lirshëm brenda kufijve të zgjerimit të llogaritur. Kjo arrihet për shkak të aftësisë kompensuese të elementeve të tubacionit, instalimit të kompensuesve të temperaturës dhe vendosjes së saktë të mbështetësve (fiksave). Mbërthimet e fiksuara të tubave duhet të drejtojnë zgjatimet e tubave drejt këtyre elementeve.

Llogaritja e ndryshimeve në gjatësinë e tubacionit kur ndryshon temperatura e tij kryhet duke përdorur formulën:

AL = аЧ^ Në,

• DL - ndryshimi i gjatësisë së tubacionit kur nxehet ose ftohet;
• a është koeficienti i zgjerimit termik mm/m “C;
• L është gjatësia e parashikuar e tubacionit;
• At është ndryshimi në temperaturën e tubacionit gjatë instalimit dhe funksionimit °C (°K).

Madhësia e ndryshimeve të temperaturës në gjatësinë e tubit mund të përcaktohet gjithashtu nga tabelat 6.2 dhe 6.3.

Tabela e zgjerimit linear (në mm): tub PP-R 80 PN10 dhe PN20 - (a = 0,15 mm/m^°C)

Tabela e zgjerimit linear (në mm): tub i përforcuar PP-R 80 PN 25

(a = 0,03 mm/m. °C)

Kompensimi për zgjatimet termike zgjidhet në mënyrë konstruktive, duke përdorur kënde rrotullimi, mbështetëse rrëshqitëse dhe fikse, si dhe kompensues të gatshëm. Në mbështetëset fikse, tubi fiksohet në mënyrë të ngurtë me një kapëse përmes një copë litari gome, dhe në mbështetëset rrëshqitëse, kapëset lejojnë që tubi të lëvizë në drejtimin boshtor. Duke përdorur shembullin e një zgjidhjeje projektimi për kalimin e tubacionit në formën e një këndi rrotullimi, ne do të llogarisim kompensimin termik të një seksioni horizontal të një tubacioni polipropileni, duke përcaktuar gjatësinë e kërkuar të seksionit vertikal, i cili, duke marrë parasysh vetitë elastike i tubit, do të “burojë” pa shkatërrim në intervalin e zgjatimit të barabartë me AL.

Figura 6.1. Diagrami i projektimit të kompensuesit në formë L:

• POR - mbështetje fikse;
• SO - mbështetje rrëshqitëse;
• L n pyx.uch. - gjatësia e seksionit të sustës nga boshti i tubit deri në skajin e mbështetjes fikse, mm;
• DL - rritja e gjatësisë së seksionit horizontal të tubacionit gjatë ngrohjes, mm;
• L C0 është distanca midis skajit të mbështetësit fiks dhe qendrës së mbështetëses rrëshqitëse, si dhe midis qendrave të mbështetësve rrëshqitës, mm.

Për të eliminuar mospërputhjet, propozohet të matet gjatësia e sustës nga boshti i seksionit horizontal deri në skajin e mbështetjes fikse në seksionin vertikal. Formula për gjatësinë e seksionit të pranverës së tubacionit është:

L n pyx.uch. = K * √ D*AL+D,

• L n pyx.uch.- gjatësia e seksionit të pranverës, mm;
• k - konstante që karakterizon vetitë elastike të tubit = 30;
• D - diametri i jashtëm i tubit, mm;
• DL - rritja e gjatësisë së seksionit të tubacionit kur nxehet, mm.

Llogaritja e kompensuesit në formë L kryhet në sekuencën e mëposhtme: së pari, përcaktohet vlera e zgjatjes termike të seksionit të llogaritjes, pastaj llogaritet gjatësia e kërkuar e seksionit të pranverës pingul me të.

Figura 6.2. Diagrami i projektimit të kompensuesve në formë U dhe U:

• POR - mbështetje fikse; SO - mbështetje rrëshqitëse;
• Lnpyxyn - gjatësia e seksionit të pranverës nga boshti i tubit deri në skajin e mbështetjes fikse, mm;
• b - gjerësia e kompensatorit (insert), distanca midis akseve të trasesë, mm;
• AL 1, D L 2 - rritje në gjatësitë e seksioneve horizontale të tubacioneve kur ato nxehen, mm;
• L H0 - distanca midis skajeve të mbështetësve fiks, mm;
• L C0 - distanca midis qendrës së mbështetëses rrëshqitëse dhe boshtit të bërrylit të tubit, mm;
• L C01, L C02 - distancat midis skajit të mbështetjes fikse dhe skajit të mbështetëses rrëshqitëse, mm.

Kur zgjidhni kompensimin termik të një seksioni tubacioni duke përdorur një kompensues tubi në formë U, mund të përdorni 2 teknika për vendndodhjen e tij midis mbështetësve fiks:

• vendosja mesatare (pikërisht në mes) ndërmjet mbështetësve, në të cilën gjatësitë e të dy degëve të tubacionit të ndarë në mënyrë të barabartë në të dy anët e tij janë të barabarta, d.m.th. merret dizajni i një kompensuesi me krah të barabartë;
• vendosja e zhvendosur që ndodh gjatë vendimeve të projektimit kur gjatësitë e degëve të tubacionit për shkak të karakteristikat e projektimit Gjurma e objektit dhe e tubacionit rezulton të jetë e ndryshme, d.m.th. fitohet dizajni i një kompensuesi me shumë krahë.

Në rastin e parë të llogaritjes, vlera AL është e barabartë për të dy degët e tubacionit dhe zgjatja totale është e barabartë me: AL, = 2AL.

Në rastin e dytë, vlera AL llogaritet në mënyrë të pavarur për secilën degë dhe zgjatimi është shuma e zgjatimeve të llogaritura: AL, = AL + AL,

• AL = L 1 + L ;
• luani soi
• AL = L 2 + L
• drejtat co2 co

Gjerësia e kompensatorit b (insert), pavarësisht nga gjatësia e degëve të tij, caktohet në mënyrë konstruktive dhe është e barabartë me 11 - 13 D. Futja është ngjitur gjithmonë në mes me një kapëse (fiksim i ngurtë).

Zgjatimi termik A L i seksioneve të llogaritura të tubacioneve plus një hendek i caktuar i garantuar midis pjesëve të sipërme që afrohen të kompensuesit (rreth 150 mm) nuk duhet të kalojë gjerësinë e kompensuesit. Përndryshe, distanca midis mbështetësve fiks të seksioneve të llogaritjes duhet të zvogëlohet.

Llogaritja e një kompensuesi në formë U kryhet në mënyrë të ngjashme me llogaritjen e një kompensuesi në formë L.

Nëse përmasat e projektimit të nyjeve të zgjerimit të tubit L dhe U-së merren me llogaritje, atëherë nyjet e zgjerimit në formë O për diametra të ndryshëm të tubave plastikë prodhohen me vlera fikse të llogaritura të dimensioneve të tyre gjeometrike.

Kompensues në formë O

Figura 6.3. Diagrami i një kompensuesi në formë O, në formë laku:

• POR - mbështetje fikse; SO - mbështetje rrëshqitëse; D - diametri i jashtëm i tubit, mm;
• b - distanca midis mureve të kompensuesit përgjatë diametrit të brendshëm, mm;
• L hq - distanca midis skajeve të mbështetësve të fiksuar, mm.

Parimet themelore të vendosjes së tubacioneve të polipropilenit

Në vendet që sigurojnë mbrojtjen e tyre nga dëmtimet mekanike (boshte, brazda, kanale etj.), duhet të sigurohet mundësia e zgjatjes termike të tyre. Nëse instalimi i fshehur i tubacioneve nuk është i mundur, ato duhet të mbrohen nga dëmtimet mekanike dhe zjarri.

Lidhjet me pajisjet hidraulike mund të vendosen hapur.

Distanca midis tubave dhe strukturave të ndërtesës duhet të jetë së paku 20 mm.

Në vendet ku ato kalojnë nëpër struktura ndërtimi të mureve dhe ndarjeve, tubat e polipropilenit duhet të vendosen në kuti metalike ose mëngë.

Diametri i brendshëm i mëngës duhet të jetë 20 - 30 mm më i madh se diametri i jashtëm i tubacionit që kalon nëpër të. Ky boshllëk është i mbushur me material të butë, jo të ndezshëm, i cili lehtëson lëvizjen e lirë të tubacionit përgjatë boshtit. Buza e mëngës duhet të zgjatet përtej strukturë ndërtimi me 30 - 50 mm.

Ndalohet vendosja e nyjeve të prapanicës të natyrës së shkëputshme ose të pandashme në mëngë.

Nëse tubacionet vendosen në një shtresë betoni ose llaç çimento-rërë, është e ndaluar të futen lidhje me fileto të shkëputshme.

Mbërthimi i tubacioneve PPR

Kur ndahet në seksione të veçanta, duke shpërndarë pikat e lidhjes së ngurtë. Kështu, parandalohet lëvizja e pakontrolluar e tubacioneve dhe garantohet fiksimi i tyre i besueshëm. Pikat e ngurtë të fiksimit llogariten dhe kryhen duke marrë parasysh forcat që lindin gjatë zgjerimit të tubacioneve, si dhe ngarkesat shtesë.

Mbërthyesit rrëshqitës ose drejtues duhet të lejojnë që tubi të lëvizë në drejtimin boshtor pa shkaktuar dëme mekanike në tub.

Distanca ndërmjet mbështetëse rrëshqitëse kur vendosni një tubacion horizontalisht, përcaktohet sipas tabelës 6.4:

Distanca midis mbështetësve varet nga temperatura e ujit në tubacion

Mbështetësit e fiksuar duhet të vendosen në mënyrë që ndryshimet e temperaturës në gjatësinë e seksionit të tubacionit ndërmjet tyre të mos kalojnë kapacitetin kompensues të kthesave dhe kompensuesve të vendosur në këtë seksion dhe të shpërndahen në proporcion me kapacitetin e tyre kompensues.

Në rastet kur ndryshimet e temperaturës në gjatësinë e një seksioni tubacioni tejkalojnë kapacitetin kompensues të elementëve që e kufizojnë atë, është e nevojshme të instaloni një kompensues shtesë në të.

Për të shmangur transferimin e peshës së tyre në tubacion, valvulat mbyllëse dhe të ujit duhet të fiksohen fort në strukturat e ndërtimit.

Instalimi i tubacioneve PPR

Metoda tradicionale e lidhjes së tubacioneve me presion të bërë nga polipropileni është saldimi, i cili konsiston në ngrohjen e pjesëve në një gjendje të rrjedhshme viskoze, lidhjen e tyre nën një presion dhe më pas ftohjen e pjesëve derisa të formohet një lidhje e përhershme - një saldim.

Metoda më e përdorur e saldimit është saldimi me fole, i cili përfshin bashkimin e skajeve të tubave përmes një pjese të ndërmjetme në një fole.

Makinë saldimi

Për bashkimin e tubave me diametër të vogël, përdoret një grup pajisjesh saldimi (treguar në Fig. 7.1), i cili përfshin:

• makinë saldimi me kapëse (fuqia 1500 W);
• ngrohës të zëvendësueshëm (D 20, 25, 32 dhe 40 mm);
• prerës për prerjen e tubave deri në 40 mm;
• niveli;
• ruletë;
• valixhe metalike; udhëzimet për përdorim.

Për saldimin e pjesëve plastike me diametër më të madh se 40 mm, përdoret një makinë speciale saldimi, e cila furnizohet në një rast të veçantë. Forma e përgjithshme makinë saldimi (fuqi 1500 W) është paraqitur në figurën 7.2.

Përgatitja e mjetit

Në varësi të temperaturës mjedisi ngrohjes element ngrohës zgjat 10-15 minuta. Temperatura e funksionimit në sipërfaqe arrihet automatikisht. Procesi i ngrohjes përfundon kur llamba e kontrollit të temperaturës fiket ose ndizet (në varësi të llojit të makinës së saldimit).

KUJDES:

Mjetet e saldimit duhet të mbahen të pastra. Nëse është e nevojshme, pastroni mëngën e tregimit dhe mandrelin me tretës duke përdorur një leckë të trashë.

Saldimi i pjesëve në një prizë

Procesi i saldimit me fole përfshin ngrohjen e njëkohshme të pjesëve që do të bashkohen, mbajtjen teknologjike, heqjen e pjesëve nga grykat, çiftëzimin e tyre dhe ftohjen e mëvonshme natyrale të pjesëve të salduara. Për çdo diametër të jashtëm, zgjidhen çiftet përkatëse të hundës. Rendi i saldimit:

Grykat e diametrit të duhur janë instaluar në makinën e saldimit, dhe sipërfaqet e punës të grykave duhet të lyhen me aceton ose një zgjidhje ujore të alkoolit. Në rastet kur mbetjet e polimerit nga saldimi i mëparshëm ngjiten në grykë, është e nevojshme pastrimi i sipërfaqeve të punës.

1. Makina e saldimit është e lidhur në rrjet dhe pritet të jetë gati për punë.
2. Temperatura e saldimit e përshtatshme për teknologjinë për PPR është 260 - 270 °C.
3. Tubi pritet në kënd të drejtë me boshtin e tubit duke përdorur një prerës të veçantë.
4. Para saldimit, nëse është e nevojshme, fundi i tubit dhe foleja e montimit pastrohen nga lagështia, pluhuri dhe papastërtitë dhe fshihen nga yndyrat.
5. Një shenjë aplikohet në tub në një distancë të barabartë me thellësinë e prizës plus 2 mm.
6. Skajet e pjesëve futen pa probleme në grykë me lëvizje boshtore pa u rrotulluar.
7. Koha e rregulluar e ngrohjes në një gjendje të rrjedhjes viskoze ruhet (sipas tabelës 7.1).
8. Pjesët hiqen nga bashkëngjitjet dhe bashkohen me njëra-tjetrën brenda 1 - 2 sekondave. Gjatë këtij operacioni, lëvizjet rrotulluese të pjesëve në lidhje me njëra-tjetrën nuk lejohen; vetëm rregullime të vogla në rregullimin përfundimtar të pjesëve janë të mundshme në fazën përfundimtare të saldimit.
9. Lidhja dhe pjesët e salduara ftohen natyrshëm.

Për tubat e përforcuar të polipropilenit, para saldimit, fundi i tubit pastrohet me zhveshje dhe së bashku me fletën hiqet një shtresë e hollë polimeri. Si rezultat, diametri i jashtëm që rezulton i tubit duhet të korrespondojë, brenda tolerancave, me diametrin e jashtëm standard të kësaj madhësie standarde.

KUJDES:

• Gjatë funksionimit, nëse është e nevojshme, ngrohësit e zëvendësueshëm pastrohen nga materiali ngjitës;
• për të siguruar lidhje me cilësi të lartë të pjesëve, duhet të shmanget dëmtimi i veshjes së grykave;
• Ndalohet rreptësisht ftohja e pajisjes me ujë, përndryshe rezistenca termike mund të dëmtohet.

Parametrat teknologjikë të saldimit me fole të pjesëve të bëra nga kopolimer i rastësishëm PP (temperatura e ajrit të jashtëm 20 °C)

Saldimi i termoplastikës shoqërohet me nxjerrjen e detyrueshme të një shkrirjeje materiali të quajtur blic në vendin e saldimit. Në saldimin me fole, rruaza shtrihet në sipërfaqen e jashtme të tubit dhe në sipërfaqen e brendshme të pjesës lidhëse.

Duhet të theksohet se notat e polipropilenit prodhues të ndryshëm ndryshojnë nga njëri-tjetri në përbërje kompozicionale Prandaj, në rastin e saldimit të tubave dhe pjesëve nga prodhues të ndryshëm, për të marrë një lidhje të garantuar, është e nevojshme të kryhet saldimi provë përpara fillimit të punës kryesore.

Testimi i tubacionit csistemet e furnizimit me ujë

Sistemet e brendshme të furnizimit me ujë të ftohtë dhe të nxehtë duhet të testohen me metodën hidrostatike ose manometrike në përputhje me kërkesat e GOST 24054-80, GOST 25136-82 dhe këto rregulla.

Vlera e presionit të provës për metodën e provës hidrostatike duhet të merret e barabartë me 1.5 herë presionin e tepërt të funksionimit.

Testimi hidrostatik dhe presioni i sistemeve të furnizimit me ujë të ftohtë dhe të nxehtë duhet të kryhet përpara instalimit të çezmave të ujit.

Sistemet konsiderohen se i kanë kaluar testet nëse, brenda 10 minutave pasi janë nën presionin e provës duke përdorur metodën e provës hidrostatike, nuk ka rënie presioni më shumë se

0,05 MPa (0,5 kgf/cm 2) dhe pika në saldime, tuba, lidhjet me fileto, pajisje dhe rrjedhje uji përmes pajisjeve shpëlarëse.

Në fund të testit hidrostatik, është e nevojshme të lirohet uji nga sistemet e brendshme të furnizimit me ujë të ftohtë dhe të nxehtë.

Testet manometrike të sistemit të brendshëm të furnizimit me ujë të ftohtë dhe të nxehtë duhet të kryhen në sekuencën e mëposhtme:

• mbushni sistemin me ajër në një presion të tepërt provë prej 0,15 MPa (1,5 kgf/cm 2);
• nëse defektet e instalimit zbulohen nga veshi, presioni duhet të reduktohet në presionin atmosferik dhe defektet të eliminohen;
• pastaj mbusheni sistemin me ajër me presion prej 0,1 MPa (1 kgf/cm2),
• mbajeni nën presionin e provës për 5 minuta.

Sistemi konsiderohet se e ka kaluar testin nëse, kur është nën presionin e provës, rënia e presionit nuk kalon 0,01 MPa (0,1 kgf/cm2).

Sistemet e ngrohjes

Testimi i sistemeve të ngrohjes së ujit dhe furnizimit me nxehtësi duhet të kryhet me kaldaja dhe enët e zgjerimit të fikur duke përdorur metodën hidrostatike me një presion të barabartë me 1,5 presion pune, por jo më pak se 0,2 MPa (2 kgf/cm2) në pikën më të ulët të sistemi.

Sistemi konsiderohet se e ka kaluar testin nëse, brenda 5 minutave pasi është nën presionin e provës, rënia e presionit nuk i kalon 0,02 MPa (0,2 kgf/cm2) dhe nuk ka rrjedhje në saldime, tuba, lidhje me fileto, pajisje, ngrohje. pajisjet dhe pajisjet.

Vlera e presionit të provës duke përdorur metodën e provës hidrostatike për sistemet e ngrohjes dhe furnizimit me ngrohje të lidhur me termocentralet nuk duhet të kalojë presionin maksimal të testimit për pajisjet e ngrohjes dhe pajisjet e ngrohjes dhe ventilimit të instaluara në sistem.

Testet manometrike të sistemeve të ngrohjes dhe furnizimit me ngrohje korrespondojnë me testet manometrike të sistemeve të brendshme të furnizimit me ujë të ftohtë dhe të nxehtë dhe kryhen në të njëjtën sekuencë (klauzola 8.1).

Sistemet e ngrohjes sipërfaqësore duhet të testohen, zakonisht duke përdorur metodën hidrostatike. Testimi manometrik mund të kryhet në temperatura negative të jashtme.

Testimi hidrostatik i sistemeve të ngrohjes së paneleve duhet të kryhet (përpara mbylljes së dritareve të instalimit) me presion 1 MPa (10 kgf/cm2) për 15 minuta, ndërsa rënia e presionit lejohet jo më shumë se 0,01 MPa (0,1 kgf/cm2). .

Për sistemet e ngrohjes sipërfaqësore të kombinuara me pajisjet e ngrohjes, vlera e presionit të provës nuk duhet të kalojë presionin maksimal të provës për pajisjet ngrohëse të instaluara në sistem.

Vlera e presionit të testimit të sistemeve të ngrohjes së paneleve, sistemeve të ngrohjes me avull dhe furnizimit me nxehtësi gjatë testeve manometrike duhet të jetë 0,1 MPa (1 kgf/cm2). Kohëzgjatja e testit -5 min. Rënia e presionit nuk duhet të jetë më shumë se 0,01 MPa (0,1 kgf/cm2).

Sistemi njihet se ka kaluar testin e presionit nëse, brenda 5 minutave pasi është nën presionin e provës, rënia e presionit nuk kalon 0,02 MPa (0,2 kgf/cm 2 ] dhe nuk ka rrjedhje në saldime, tuba, lidhje me fileto, pajisje. , pajisje ngrohëse.

Izolimi i tubacionit

Izolimi termik i tubacioneve të furnizimit me ujë kryhet në përputhje me kërkesat e SNiP 2.04.14-88 (seksioni 3).

Gjatë instalimit të sistemeve të furnizimit me ujë të ftohtë, është e nevojshme të mbrohen tubacionet nga kondensimi. Trashësia minimale e izolimit për tubat e polipropilenit mund të përcaktohet duke përdorur Tabelën 9.1:

Përcaktimi i trashësisë së izolimit për furnizimin me ujë të ftohtë

Transporti dhe ruajtja e tubave PPR

Sipas SP 40-101-96, transporti, ngarkimi dhe shkarkimi i tubave të polipropilenit duhet të kryhet në një temperaturë të jashtme prej të paktën - 10 ° C. Transportimi i tyre në temperatura deri në -20 °C lejohet vetëm kur përdoren pajisje speciale për fiksimin e tubave, si dhe kur merren masa të veçanta paraprake.

Tubat dhe pjesët lidhëse duhet të mbrohen nga goditjet dhe stresi mekanik dhe sipërfaqet e tyre nga gërvishtjet. Gjatë transportit, tubat e KRPP-së duhet të vendosen në një sipërfaqe të sheshtë të automjetit, të mbrojtur nga qoshet e mprehta metalike dhe skajet e platformës.

Tuba dhe pajisje të KRPP-së dorëzohen në kantier në koha e dimrit, para përdorimit të tyre në ndërtesa duhet së pari të mbahen në temperaturë pozitive për të paktën 2 orë.

Tuba duhet të ruhen në raftet në në ambiente të mbyllura ose nën një tendë. Lartësia e pirgut nuk duhet të kalojë 2 m Tubat dhe pjesët lidhëse duhet të ruhen jo më afër se 1 m nga pajisjet e ngrohjes.

Kërkesat e sigurisë

Kur është në kontakt me një zjarr të hapur, materiali i tubit digjet me një flakë tymi, duke formuar një shkrirje dhe duke lëshuar dioksid karboni, avujt e ujit, hidrokarbure të pangopura dhe produkte të gazta.

Saldimi i pjesëve lidhëse të tubave duhet të kryhet në një zonë të ajrosur.

Kur punoni me makinë saldimi Duhet të ndiqni rregullat për të punuar me veglat elektrike.

Referencat normative

1. GOST R 52134-2003 "Tuba me presion termoplastik dhe pjesë lidhëse për to për sistemet e furnizimit me ngrohje dhe ngrohjes. Janë të zakonshme Specifikimet teknike" Ai rendit të gjitha standardet e nevojshme të huaja. GOST përmban kërkesa për tubat e bërë nga polietileni, polivinilklorur i paplastifikuar dhe i kloruar, polipropileni dhe kopolimeret e tij, polietileni i ndërlidhur (i klasifikuar si termoplastikë në këtë standard) dhe polibuteni.
2. SNiP 2.04.05-91* “Ngrohja. Ventilimi dhe ajri i kondicionuar", Shtojcat e tij, si dhe SP 41-102-98 "Projektimi dhe instalimi i tubacioneve për sistemet e ngrohjes duke përdorur tuba metalikë-polimer" dhe SP 40-101-96 "Projektimi dhe instalimi i tubacioneve të bëra nga polipropileni "Kopolimer i rastësishëm".
3. SNiP 41-01-2003 hyri në fuqi më 1 janar 2004; zhvilluesit u përpoqën të merrnin parasysh kërkesat e standardeve kryesore të huaja dhe ndryshimet që kanë ndodhur në treg.
4. TU 2248-039-00284581-99 - Kërkesat e përgjithshme për tubat nën presion të bërë nga polietileni i ndërlidhur janë përcaktuar në Rusi.
5. TU 2248-032-00284581-98 - kërkesat e përgjithshme për tubat e bërë nga kopolimerët e polipropilenit.

Kuadri rregullator i huaj:

Për faktin se ligji “Për rregullimin teknik” çoi në paqëndrueshmëri në terren kuadri rregullator dhe duke klasifikuar një sërë dispozitash dhe dokumentesh si këshilluese, ka kuptim të citojmë një numër standardet ndërkombëtare duke rregulluar parametrat më të rëndësishëm të termoplastikës. Këto norma, si rregull, pasqyrohen në dokumentet e reja rregullatore ruse.

Standardi ndërkombëtar 1EO 15874 përcakton kërkesat për tubacionet për furnizimin me ujë të nxehtë dhe të ftohtë të bërë nga polipropileni, ISO 161-1:1996 - diametrat nominalë të jashtëm dhe presionet nominale për gypat e bërë nga termoplastika, ISO 4065:1996 - trashësia e murit; ISO 9080:2003 përmban një metodë për përcaktimin e forcës hidrostatike afatgjatë, ISO 10508:19995 përmban kërkesa për tubacione dhe pajisje.

Llogaritja e humbjeve të presionit të ujit në një tubacionËshtë shumë e thjeshtë për t'u kryer, atëherë ne do të shqyrtojmë në detaje opsionet e llogaritjes.

Për llogaritjen hidraulike të një tubacioni, mund të përdorni kalkulatorin e llogaritjes së tubacionit hidraulik.

A jeni mjaft me fat që keni një pus të shpuar pranë shtëpisë tuaj? E mahnitshme! Tani mund t'i siguroni vetes dhe shtëpisë ose vilës tuaj ujë të pastër, i cili nuk do të varet nga furnizimi qendror i ujit. Dhe kjo do të thotë të mos ketë ndërprerje sezonale të ujit dhe të mos qarkullojë me kova dhe legena. Thjesht duhet të instaloni pompën dhe keni mbaruar! Në këtë artikull ne do t'ju ndihmojmë llogaritni humbjen e presionit të ujit në tubacion, dhe me këto të dhëna mund të blini me siguri një pompë dhe më në fund të shijoni ujin tuaj nga pusi.

Nga mësimet e fizikës së shkollës është e qartë se uji që rrjedh nëpër tuba përjeton rezistencë në çdo rast. Madhësia e kësaj rezistence varet nga shpejtësia e rrjedhës, diametri i tubit dhe lëmimi i sipërfaqes së tij të brendshme. Sa më i ulët të jetë shkalla e rrjedhës dhe aq më e ulët është rezistenca diametër më të madh dhe butësia e tubit. Butësia e tubit varet nga materiali nga i cili është bërë. Tubat e bërë nga polimere janë më të lëmuar se tubat prej çeliku dhe nuk ndryshken dhe, më e rëndësishmja, janë më të lirë se materialet e tjera, pa cenuar cilësinë. Uji do të përjetojë rezistencë duke lëvizur edhe përmes një tubi plotësisht horizontal. Sidoqoftë, sa më gjatë të jetë vetë tubi, aq më pak e rëndësishme do të jetë humbja e presionit. Epo, le të fillojmë të llogarisim.

Humbje presioni në pjesët e drejta të tubit.

Për të llogaritur humbjet e presionit të ujit në seksionet e drejta të tubave, përdorni një tabelë të gatshme të paraqitur më poshtë. Vlerat në këtë tabelë janë për gypat e bërë nga polipropileni, polietileni dhe fjalë të tjera që fillojnë me "polimer" (polimere). Nëse do të instaloni tuba çeliku, atëherë duhet të shumëzoni vlerat e dhëna në tabelë me një faktor 1.5.

Të dhënat jepen për 100 metra tubacion, humbjet tregohen në metra të kolonës së ujit.

Si të përdorni tabelën: Për shembull, në një furnizim horizontal me ujë me një diametër tub prej 50 mm dhe një normë rrjedhjeje prej 7 m 3 / orë, humbjet do të jenë 2.1 metra kolonë uji për një tub polimer dhe 3.15 (2.1 * 1.5) për një çelik. tub. Siç mund ta shihni, gjithçka është mjaft e thjeshtë dhe e qartë.

Humbjet e presionit për shkak të rezistencave lokale.

Fatkeqësisht, tubat janë absolutisht të drejtë vetëm në përralla. Në jetën reale, ka gjithmonë kthesa, amortizues dhe valvola të ndryshme që nuk mund të injorohen kur llogariten humbjet e presionit të ujit në një tubacion. Tabela tregon vlerat e humbjes së presionit në rezistencat më të zakonshme lokale: një bërryl 90 gradë, një bërryl i rrumbullakosur dhe një valvul.

Humbjet tregohen në centimetra ujë për njësi të rezistencës lokale.

Për të përcaktuar v - Shkalla e rrjedhjesështë e nevojshme të ndahet Q - rrjedha e ujit (në m 3 / s) me S - zona e seksionit kryq (në m 2).

Ato. me një diametër tub prej 50 mm (π * R 2 = 3,14 * (50/2) 2 = 1962,5 mm 2 ; S = 1962,5/1,000,000 = 0,0019625 m 2) dhe një rrjedhje uji prej 7 m 3 /h (Q=7 /3600=0.00194 m 3 /s) shpejtësia e prurjes
v=Q/S=0.00194/0.0019625=0.989 m/s

Siç shihet nga të dhënat e mësipërme, humbja e presionit në rezistenca lokale mjaft të parëndësishme. Humbjet kryesore ende ndodhin në seksionet horizontale të tubave, kështu që për t'i zvogëluar ato duhet të konsideroni me kujdes zgjedhjen e materialit të tubit dhe diametrin e tyre. Le t'ju kujtojmë se për të minimizuar humbjet, duhet të zgjidhni tuba të bërë nga polimere me një diametër maksimal dhe butësi të sipërfaqes së brendshme të vetë tubit.

Llogaritja hidraulike është një komponent i rëndësishëm i procesit të përmasave tubacionet për ndërtim tubacioni. Në literaturën normative për dizajnin, kjo pyetje, e qartë nga pikëpamja e fizikës, është plotësisht e ngatërruar. Sipas mendimit tonë, kjo është për shkak të një përpjekjeje për të përshkruar të gjitha opsionet për llogaritjen e koeficientit të fërkimit, i cili varet nga regjimi i rrjedhës, lloji i lëngut dhe temperatura e tij, si dhe nga vrazhdësia e tubit, një (për të gjitha rastet) ekuacion me ndryshimin e parametrave të tij dhe futjen e të gjitha të mundshmeve faktorët e korrigjimit. Në të njëjtën kohë, shkurtësia e paraqitjes e natyrshme në dokumentin normativ e bën zgjedhjen e vlerave të këtyre koeficientëve kryesisht arbitrare dhe më së shpeshti përfundon në nomograme që lëvizin nga një dokument në tjetrin.
Për qëllimin e një analize më të detajuar të metodave të llogaritjes të propozuara në dokumente, duket e dobishme të kthehemi në ekuacionet origjinale të hidrodinamikës klasike.

Humbja e presionit që lidhet me tejkalimin e forcave të fërkimit kur lëngu hyn brenda tub, përcaktohet nga ekuacioni:

Ku: gjatësia L dhe D tubacioni dhe diametri i tij i brendshëm, m; ? - dendësia e lëngut, kg/m3; w - shpejtësia mesatare vëllimore, m/sek, e përcaktuar nga shpejtësia e rrjedhjes Q, m3/sek:

λ është koeficienti i fërkimit hidraulik, një sasi pa dimension që karakterizon marrëdhënien midis forcave të fërkimit dhe inercisë, dhe është përkufizimi i tij që është objekt i llogaritjeve hidraulike tubacioni. Koeficienti i fërkimit varet nga regjimi i rrjedhjes dhe përcaktohet ndryshe për rrjedhën laminare dhe turbulente.
Për një laminar (regjim rrjedhje thjesht viskoz), koeficienti i fërkimit përcaktohet teorikisht në përputhje me ekuacionin Poiseuille:
λ = 64/Re (2)
ku: Kriteri Re - Reynolds (numri).
Të dhënat eksperimentale i binden rreptësisht këtij ligji brenda vlerave të Reynolds nën vlerën kritike (Re Kur kjo vlerë tejkalohet, ndodh turbulenca. Në fazën e parë të zhvillimit të turbulencës (3000 λ = 0.3164 Re -0.25 (3)
Në një gamë pak të zgjeruar të numrave Reynolds (4000

λ = 1,01 log (Re) -2,5 (4)

Për vlerat Re > 100000, janë propozuar shumë formula llogaritëse, por pothuajse të gjitha japin të njëjtin rezultat.

Figura 1 tregon se si "funksionojnë" ekuacionet (2) - (4) në diapazonin e caktuar të numrave Reynolds, i cili është i mjaftueshëm për të përshkruar të gjitha rastet reale të rrjedhjes së lëngut në hidraulik të qetë. tubacionet.
Fig.1

Vrazhdësia e murit tubacionet ndikon në rezistencën hidraulike vetëm në rrjedhën e turbullt, por edhe në këtë rast, për shkak të pranisë së një shtrese kufitare laminare, ajo ka një efekt domethënës vetëm në numrat e Reynolds që tejkalojnë një vlerë të caktuar në varësi të vrazhdësisë relative ξ/D, ku ξ është lartësia e llogaritur e tuberkulave të vrazhdësisë, m.
Tub, për të cilën plotësohet kushti i mëposhtëm gjatë rrjedhjes së lëngut:

konsiderohet hidraulikisht i qetë, dhe koeficienti i fërkimit përcaktohet nga ekuacionet (2) - (4).
Për numrat Re më të mëdhenj se ata të përcaktuar nga pabarazia (5), koeficienti i fërkimit bëhet një vlerë konstante dhe përcaktohet vetëm nga vrazhdësia relative sipas ekuacionit:

i cili pas transformimit jep:

Koncepti hidraulik i vrazhdësisë nuk ka të bëjë fare me gjeometrinë e sipërfaqes së brendshme tubacionet, të cilat mund të maten instrumentalisht. Studiuesit aplikuan në sipërfaqen e brendshme të modelit tubacionet madhësia e kokrrizës qartë e riprodhueshme dhe e matshme, dhe krahasoi koeficientin e fërkimit për modelin dhe teknikën reale tubacionet në të njëjtat regjime rrjedhjeje. Kjo përcaktoi diapazonin vrazhdësi ekuivalente hidraulike, të cilat duhet të merren në llogaritjet hidraulike të teknikës tubacionet. Prandaj, ekuacioni (6) duhet të shkruhet më saktë:

ku: ξ e - vrazhdësi ekuivalente standarde (Tabela 1).

Tabela 1

Të dhënat në tabelën 1 janë marrë për materialet tradicionale të asaj kohe tubacionet.
Në periudhën 1950-1975, hidrodinamika perëndimore përcaktoi ξ e në mënyrë të ngjashme tuba polietileni dhe PVC me diametra të ndryshëm, përfshirë pas përdorimit afatgjatë. Janë marrë vlera ekuivalente të vrazhdësisë që variojnë nga 0,0015 në 0,0105 mm për tubacionet diametri nga 50 në 300 mm. Në SHBA për të montuar me nyje ngjitëse Tubacioni PVC ky tregues merret si 0.005 mm. Në Suedi, bazuar në humbjet aktuale të presionit në një pesë kilometra tubacioni prapanicë salduar tuba polietileni me diametër 1200 mm është përcaktuar se ξ e = 0.05 mm. Në rusisht kodet e ndërtimit në rastet që lidhen me tuba polimer (plastikë)., vrazhdësia e tyre ose nuk përmendet fare, ose pranohet: për ujësjellës kanalizime - “jo më pak se 0,01 mm”, për furnizim me gaz ξ e = 0,007 mm. Matjet në shkallë të plotë të humbjeve të presionit në funksionim tubacion gazi nga tubat e polietilenit me një diametër të jashtëm prej 225 mm dhe një gjatësi prej më shumë se 48 km tregoi se ξ e Kjo, ndoshta, është gjithçka që dispozitat e hidrodinamikës klasike mund të ndihmojnë në analizë dokumentacionin rregullator dedikuar për llogaritjen hidraulike tubacionet. Le t'ju kujtojmë se

Re = w D/ν (7)

Ku: ν - viskoziteti kinematik i lëngut, m2/sek.

Pyetja e parë që duhet të zgjidhet një herë e mirë është nëse, siç tregohet më sipër, një nivel vrazhdësie prej ≈ 0,005 mm për tubacionet diametra të vegjël, deri në ≈ 0,05 mm për tuba me diametër të madh, hidraulike e lëmuar.
Në tabelën 2 për tubacionet me diametra të ndryshëm, duke përdorur ekuacionet (5) dhe (7), u përcaktuan vlerat e shkallës së rrjedhës së lëvizjes së ujit në një temperaturë prej 20°C ( ν = 1,02*10-6 m2/sek), mbi të cilin tub nuk mund të konsiderohet hidraulikisht i qetë. Për tuba polimer (plastikë). vrazhdësia u rrit gradualisht me rritjen e diametrit, siç u diskutua më lart; për çelik të ri dhe të vjetër tubacionet- pranuar vlerat minimale nga Tabela 1. Vini re se shpejtësitë kritike në çelikun e vjetër tubacionet 10 herë më e ulët se në ato të reja, dhe vrazhdësia e tyre nuk mund të injorohet kur llogariten humbjet e kokës hidraulike.

tabela 2

Për tubacionet brenda ndërtesave me kufizime të shpejtësisë së ujit në tubacionet janë:
Për sistemet e ngrohjes- 1,5 m/sek;
Për Furnizim me ujë- 3 m/sek.
Për rrjetet e jashtme, ne nuk gjetëm kufizime të tilla në dokumentacionin rregullator, por nëse mbetemi brenda kufijve të përcaktuar në Tabelën 2, mund të nxjerrim një përfundim të paqartë - tuba polimer (plastikë). janë sigurisht të lëmuara.
Duke lënë vlerën kufitare të shpejtësisë, w = 3 m/sek, përcaktojmë se kur uji derdhet brenda tubacionet me një diametër prej 20-1000 mm, numri Reynolds qëndron në intervalin 50000-2500000, domethënë, për të llogaritur koeficientin e fërkimit të rrjedhës së ujit, është mjaft e saktë të përdoren ekuacionet (3) dhe (4). Ekuacioni (4) në përgjithësi mbulon të gjithë gamën e regjimeve të rrjedhës.
Në dokumentacionin rregullator kushtuar projektimit të sistemeve të furnizimit me ujë, ekuacioni për përcaktimin e humbjes specifike të presionit (Pa / m ose m / m) jepet i zgjeruar në lidhje me diametrin tubacionet dhe shpejtësia e lëvizjes së ujit në formën:

ku: K është një grup i të gjithë koeficientëve të mundshëm, n dhe m janë eksponentë për diametrin D, m dhe shpejtësinë w, m/sek.
Ekuacioni i Blasius (3), më i përshtatshmi për një transformim të tillë, për ujin në 20°C në 3000

por funksionon në Re 100000; duhet të përdoret një modifikim i ekuacionit (4).
Në ISO TR 10501 për tuba plastike në 4000

Për numrin e Reynolds diapazon 150000

SNiP 2.04.02-84 pa specifikuar diapazonin e regjimit të rrjedhës jep një ekuacion që, duke zëvendësuar koeficientët përkatës për tuba plastike merr formën:

i cili, pas kontrollit dhe plotësimit të kushteve të ndryshme, për një numër regjimesh të rrjedhjes së ujit në tubacionet e vrazhda (b ≥ 2) kthehet në ekuacionin:

λ = 0,5 /(log(3,7D/ ξ)) 2

e cila saktësisht përkon me ekuacionin (61)

Ne nuk i deshifrojmë shënimet në ekuacionin (12) këtu, sepse ato varen nga njëri-tjetri në shumë faza dhe janë të vështira për t'u kuptuar nga teksti origjinal.

Kështu, me ndryshime të lehta të koeficientëve dhe eksponentëve, ekuacionet (9 - 12) bazohen në ekuacionet klasike të hidrodinamikës.
Marrja e shpejtësisë së ujit tubacioni w=3 m/sek, llogarit humbjen e presionit J, m/m (Tabela 3, Fig. 2) në tuba polimer (plastikë). diametra të ndryshëm sipas katër qasjeve të diskutuara më sipër. Kur llogaritet sipas SP 40-102-2000 (ekuacioni 12), niveli i vrazhdësisë në varësi të diametrit tubacionet pranuar si tabela 2.

Oriz. 2

Siç mund të shihet nga Tabela 3 dhe Fig. 2, llogaritjet sipas ISO TR 10501 praktikisht përkojnë me llogaritjet duke përdorur ekuacionet e hidrodinamikës klasike; llogaritjet sipas dokumenteve rregullatore ruse, gjithashtu që përkojnë me njëra-tjetrën, japin rezultate që janë pak më të larta se ato. . Nuk është e qartë pse përpiluesit e SP 40-102-2000 për sa i përket llogaritjeve hidraulike tub uji polimer u largua nga rekomandimet e dokumentit të mëparshëm SNiP 2.04.02-84 dhe nuk mori parasysh rekomandimet e dokumentit ndërkombëtar ISO TR 10501.
Ekuacionet (9 - 11) mbulojnë të gjitha mënyrat realisht të mundshme të rrjedhës së ujit në mënyrë të qetë tubacionet dhe janë të përshtatshëm në atë që mund të zgjidhen lehtësisht në lidhje me çdo sasi të përfshirë në to (J, w dhe D). Nëse e bëni këtë në lidhje me D:

ku: K është koeficienti, dhe n dhe m janë eksponentë për diametrin D dhe shpejtësinë w, atëherë mund të zgjidhni paraprakisht diametrin tubacioni sipas shpejtësisë së rekomanduar për këtë lloj rrjeti w, m/sek, duke marrë parasysh humbjet e lejuara të presionit për një gjatësi të caktuar tubacioni(∆ Нг = J*L, m).

Shembull:
Përcaktoni diametrin e brendshëm tubacion plastik gjatësia 1000 m, me wmax = 2 m/sek dhe ∆ Нг = 10 m (1 bar), pra J = 10/1000 = 0,01 m.
Duke zgjedhur, për shembull, koeficientët e ekuacionit (11), marrim:

Në këtë rast, shpejtësia e prurjes do të jetë Q=460 m3/orë. Nëse shkalla e rrjedhës që rezulton është e madhe ose e vogël, mjafton të rregulloni vlerën e shpejtësisë. Duke marrë, për shembull, w=1,5 m/sek, marrim D=0,188 m dhe Q=200 m3/orë.
Konsumi në tubacioni të përcaktuara nga nevojat e konsumatorit dhe të vendosura në fazën e projektimit të rrjetit. Duke ia lënë këtë pyetje projektuesve, le të krahasojmë humbjet specifike të presionit në çelik (i ri dhe i vjetër) dhe tubacione plastike me prurje të barabarta për diametra të ndryshëm tubacionet.

Siç mund të shihet nga tabela 4, duke marrë parasysh plakjen e pashmangshme të çelikut tubacionet gjatë funksionimit, për tubacionet diametra të vegjël dhe të mesëm tub polietileni Ju mund të zgjidhni një hap më të vogël në diametër të jashtëm. Dhe vetëm për tubacionet me një diametër prej 800 mm e lart, për shkak të ndikimit relativisht më të vogël të vrazhdësisë ekuivalente absolute në humbjet e presionit, diametrat tubacionet ju duhet të zgjidhni nga një rresht.

Letërsia.
1. N.Z. Frenkel, Hidraulikë, Goseneogizdat, 1947.
2. I.E. Idelchik, Manual mbi rezistencën hidraulike të pjesëve të formësuara dhe të drejta tubacionet, TsAGI, 1950.
3. L.-E. Janson, Tuba plastike për ujësjellësin dhe largimin e ujërave të zeza. Boras, Borealis, botimi i 4-të, 2003.
4. ISO TR 10501 Tuba termoplastikë për transportin e lëngjeve nën presion - Llogaritja e humbjeve të kokës.
5. SP 40-101-2000 Projektimi dhe instalimi tubacionet nga polipropileni"kopolimer i rastësishëm".
6. SNiP 41-01-2003 (2.04.05-91) Ngrohja, ventilimi dhe klimatizimi.
7. SNiP 2.04.01-85 E brendshme tubacionet e ujit dhe kullimin e ndërtesave.
8. SNiP 2.04.02-84. Rrjetet dhe strukturat e jashtme.
9. SP 40-102-2000 Projektimi dhe instalimi tubacionet sistemet e furnizimit me ujë dhe kanalizimeve nga polimer Materiale.
10. PS 42-101-2003 Dispozitat e përgjithshme mbi projektimin dhe ndërtimin e sistemeve të shpërndarjes së gazit prej metali dhe tuba polietileni.
11. E.Kh.Kitaytseva, Llogaritja hidraulike e çelikut dhe tubacionet e gazit polietileni, Polymergaz, Nr. 1, 2000.