Меню

Таблица диаметров трубы для пара

Трубопроводы пара и горячей воды. Выбор труб. Изгиб трубы.

Трубопроводы пара и горячей воды. Выбор труб. Изгиб трубы.

Выбор труб.

При выборе типов труб для устройства трубопроводов горячей воды и пара следует руководствоваться таблицей 1.

Рекомендуемые типы труб (ОСТ, ГОСТ) для тепловых сетей.

При выборе материала труб и арматуры для стационарных трубопроводов, которые транспортируют водяной пар или горячую воду с давлением более 2 ати и температурой более 120°С, руководствуются Правилами Котлонадзора. Эти правила не распространяются на временные трубопроводы со сроком действия не более б месяцев и на все трубопроводы с наружным диаметром, меньше 75 мм, независимо от давления и температуры транспортируемой среды.

Все трубопроводы, на которые распространяются правила Котлонадзора, подразделяются в отношении предъявляемых требований к качеству материала труб на четыре категории (таблица 2).

Материал труб по химическому составу и механическим свойствам должен в свою очередь удовлетворять требованиям, указанным в таблице 3 и 4.

Химический состав материала труб.

Механические свойства материала труб.

Для труб третьей категории и четвертой категории разрешается применение материала с пределом прочности до 55 кг/см2 и относительным удлинением десятикратного образца не менее 12%, при этом необходима предварительная проверка материала на свариваемость.

Необходимо учесть, что на всех трубопроводах, подлежащих контролю Котлонадзора, устанавливается стальная арматура (вентили, задвижки и пр.) за исключением случаев, указанных в таблице 5, когда допускается установка и чугунной арматуры.

Трубопроводы пара и горячей воды. Выбор труб. Изгиб трубы.

Следует принять во внимание, что на участках трубопроводов с естественной компенсацией или с гнутыми П-образными компенсаторами устанавливаемую чугунную арматуру рекомендуется защищать от тангенциальных напряжений направляющими опорами.

Изгиб трубы.

Наименьший радиус кривизны у компенсаторов, отводов и пр. принимается:

а) радиус кривизны берется не меньше, чем 2,5 от внешнего диаметра трубы, при изгибании труб в нагретом состоянии с набитым песком;

б) радиус кривизны берется не меньше 4-х внешних диаметров трубы, при изгибании труб без набивки песком и в холодном состоянии;

в) при изгибании складчатых отводов или колен при нагреве газовой горелкой радиус кривизны обязан быть не меньше, чем 2,5 от внешнего диаметра трубы.

Для всех категорий, кроме 1-а, когда конструкция трубопровода и условия монтажа не допускают применения указанных минимальных радиусов кривизны, а также для труб больших диаметров следует колена, отводы и пр. изготавливать сварными из отдельных секторов; это относится как к бесшовным, так и к сварным трубам.

Источник

Расчет расход пара по сечению трубы и давлению


Хотите, чтобы пароконденсатная система работала максимально эффективно, а при ее эксплуатации не было непредвиденных ситуаций? Правильно спроектируйте паропровод. Не зря промышленники уделяют столько внимания этой части системы — именно здесь часто возникают основные проблемы, приводящие к нарушению производственных процессов. Это могут быть гидроудары, образование излишков конденсата, значительные теплопотери и т.д. Важно! Чтобы минимизировать потери тепла и снизить гидравлическое сопротивление паровой магистрали, паропроводы прокладывают по наиболее короткому пути от котельной или парогенератора к потребителю.
Предупредить большинство возможных неприятностей можно, если правильно рассчитать диаметр паропровода. Как это сделать, расскажет Андрей Шахтарин, руководитель .

Зачем нужен расчет паропровода

Правильный выбор диаметра трубопровода пара обеспечивает корректную и эффективную работу пароконденсатной системы в целом. Если подбирать его размеры «на глазок», можно столкнуться со следующими проблемами:

  • Трубопровод пара с малым диаметром спровоцирует значительные потери давления, гораздо ниже расчетных. Повысится скорость пара, что может привести к шумам в паропроводе. Возможно увеличение количества гидроударов, которые также надо компенсировать, а значит придется дополнительно устанавливать предохранительные клапаны.
  • Если сделать паропровод слишком большого диаметра, в первую очередь это приведет к повышению общей стоимости трубопровода. Кроме того, это чревато увеличенными потерями тепла в окружающую среду и образованием значительного количества конденсата, а значит потребуется больше конденсатоотводчиков, вентилей, паровых сепараторов и т.д.

Есть два способа расчета диаметра паропровода — метод падения давления и более простой метод скоростей.

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ МЕТОДИКИ И НОРМАТИВЫ

При всем разнообразии существующих методов измерения, выбор расходомеров для учета пара ограничен. В данной статье предлагаем рассмотреть два основных способа – с помощью сужающих устройств и вихревых расходомеров.

Первый метод предусматривает установку в трубопроводе сужающего устройства (СУ). Преимущественно в качестве СУ используются диафрагмы, но также возможно применение сопел, труб Вентури и других местных гидравлических сопротивлений.

При прохождении потока через диафрагму характер его течения меняется. Непосредственно перед сужающим устройством давление среды возрастает, а после него – снижается. Чем больше разница давления до диафрагмы и после неё, тем выше расход.

Читайте также:  Когда делается лапароскопия маточных труб

Давление среды, а также его перепад на сужающем устройстве измеряют методами и СИ, соответствующими требованиям ГОСТ 8.586.5. Учет пара данным методом также регламентируется ГОСТ Р 8.586.1 – 2005, в котором, в частности, прописано, что по условиям применения стандартных сужающих устройств, контролируемая среда должна быть однофазной и однородной по физическим свойствам (п. 6.2.2), а её расход должен быть постоянным или медленно изменяющимся во времени. (п. 6.3.1)

Второй метод с помощью вихревых расходомеров основан на эффекте фон Кармана. За телом обтекания по обеим его сторонам в потоке происходит поочередное образование вихрей. Частота вихреобразования пропорциональна скорости потока. Измерив пульсацию давления, возникающего в потоке вихрей за телом обтекания, возможно узнать расход.

При учете пара вихревыми расходомерами, помимо расхода в рабочих условиях, также необходимо дополнительно измерять давление и температуру среды. Измеренные параметры поступают в тепловычислитель, который рассчитывает значение массы пара либо тепловой энергии.

Отметим, что для измерения массы насыщенного пара достаточно только одного внешнего датчика на выбор, поскольку определенное значение давления соответствует значению температуры.

Таблица температуры и давления насыщенных паров здесь

Алгоритмы расчета теплофизических свойств пара прописаны в методике Государственной службы стандартных справочных данных ГСССД МР 147-2008.

Как правило, в составе средств измерения указанные выше алгоритмы являются принадлежностью вычислителя или контроллера. Однако, применительно к вихревым расходомерам торговой марки «ЭМИС», такие алгоритмы являются составной частью программного обеспечения электронного блока вторичного преобразователя самого счетчика – расходомера.

В соответствии с данными алгори-ВИХРЬ 200» самостоятельно осуществляет коррекцию и вычисления, благодаря возможностям электронного блока с функцией вычислителя («ВВ»), предусматривающего подключение внешних датчиков давления и температуры.

Прибор рассчитывает следующие параметры: мгновенный и массовый расход пара, его плотность, энтальпию и накопленную энергию.

Таблица: Параметры алгоритмов расчета

При этом важно отметить, что при поверке функции «ВВ» расходомера в момент его выпуска из производства данная процедура должна осуществляться с применением датчика давления и температуры.

Помимо встроенных аттестованных алгоритмов, в соответствие с ГСССД, в числе преимуществ вихревых расходомеров также следующие возможности:

-удаленная передача данных, в том числе беспроводная; -цифровая фильтрация сигнала; -имитационная поверка без снятия с трубопровода; -бесплатное фирменное сервисное и диагностическое ПО «ЭМИС»-Интегратор».

Вместе с тем необходимо заметить, что при требовании или желании заказчика может поставляться узел учета тепловой энергии «ЭМИС-Эско 2210», в состав которого также будет входить вычислитель, как отдельное средство СИ.

Метод скоростей

Этот способ подходит, если известен объемный (м³/ч) или массовый расход пара (кг/ч). Основная формула для расчета любых трубопроводов:

Q — объемный расход пара, воздуха или воды, м³/ч;

D — диаметр трубопровода, м;

v — допустимая скорость потока, м/с.

На практике расчет всегда ведется по расходу в м³/ч и по диаметру трубопровода в мм. Если известен только массовый расход, то для пересчета кг/ч в м³/ч необходимо учитывать удельный объем по таблице пара.

При этом уделяйте особое внимание подставляемым значениям — объемный расход насыщенного и перегретого пара при пересчете будет разным (при его одинаковом количестве и давлении). Соответственно, и диаметры трубопроводов будут различаться.

После всех преобразований для расчета диаметра трубопровода пара будет справедлива следующая формула:

Q – объемный расход пара, м³/ч;

D – искомый диаметр паропровода, мм;

v — рекомендуемая скорость потока, м/с.

В пароконденсатных системах производители парового оборудования рекомендуют поддерживать скорость потока в пределах 25-40 м/с — при ней достигается наибольший эффект сепарирования (осушения) пара. О том же говорит и СНиП II-35-76*, регламентирующий скорость:

  • для насыщенного пара — 30 м/с при диаметре трубопровода до 200 мм и 60 м/с при диаметре свыше 200 мм;
  • для перегретого — 40 м/с и 70 м/с соответственно.

Поэтому при расчете паропровода берем рекомендуемые значения 30 или 40 м/с.

Пример расчета

Предположим, что нужно рассчитать диаметр паропровода для насыщенного пара при 2000 кг/ч, давлении 10 бар и скорости потока 40 м/с.

По таблице удельный объем насыщенного пара при давлении 10 бар составляет v = 0,194 м³/кг. В этом случае Q будет равен 2000х0,194= 388 м³/ч. Подставляем в формулу

Получилось нестандартное значение. При определении диаметра всегда выбирают больший размер, в нашем случае DN 65, чтобы учесть риск возникновения пиковой нагрузки. Также стоит подумать о возможном расширении установки в будущем.

Определение диаметров трубопроводов и конденсатопроводов

24.11.2017 00:00 тема Теплотехнические процессы — теоретические материалы min 1 plus

Диаметр трубопровода рекомендуется вести по объемному расходу в м3/ч. Если известен только массовый расход, то для пересчета в объемный расход необходимо учитывать удельный объем среды.

Читайте также:  Пластиковые сантехнические хомуты для крепления труб

Формула расчета выглядит следующим образом:

где: D – диаметр трубопровода, мм

v — допустимая скорость потока в м/с

Удельный объем насыщенного пара при давлении 10 бар равен 0,194 м3/кг, это означает, что объемный расход 1000 кг/ч насыщенного пара при 10 бар будет составлять 1000х0,194=194 м3/ч. Удельный объем перегретого пара при 10 бар и температуре 300°С равен 0,2579 м3/кг, а объемный расход при том же количестве пара уже будет составлять 258 м3/ч. Таким образом можно утверждать, что один и тот же трубопровод не подойдет для транспортировки и насыщенного, и перегретого пара.

Приведем несколько примеров расчетов трубопроводов для разных сред:

1. Среда – вода. Сделаем расчет при объемном расходе — 120 м3/ч и скорости потока v=2 м/с. D= =146 мм. То есть необходим трубопровод с номинальным диаметром DN 150.

2. Среда — насыщенный пар. Сделаем расчет для следующих параметров: объемный расход — 2000 кг/ч, давление — 10 бар при скорости потока — 15 м/с. В соответствии с Таблицей насыщенного пара удельный объем насыщенного пара при давлении 10 бар равен 0,194 м3/ч. D= = 96 мм. То есть необходим трубопровод с номинальным диаметром DN 100.

3. Среда — перегретый пар. Сделаем расчет для следующих параметров: объемный расход — 2000 кг/ч, давление — 10 бар при скорости потока 15 м/с. Удельный объем перегретого пара при заданном давлении и температуре, например, 250°С, равен 0,2326 м3/ч. D= =105 мм. То есть необходим трубопровод с номинальным диаметром DN 125.

4. Среда – конденсат. В данном случае расчет диаметра трубопровода (конденсатопровода) имеет особенность, которую необходимо учитывать при расчетах, а именно: необходимо принимать во внимание долю пара от разгрузки. Конденсат, проходя через конденсатоотводчик, и попадая в конденсатопровод, разгружается (то есть конденсируется) в нем. Доля пара от разгрузки определяется по следующей формуле: Доля пара от разгрузки =, где

h1 – энтальпия конденсата перед конденсатоотводчиком; h2 – энтальпия конденсата в конденсатной сети при соответствующем давлении; r – теплота парообразования при соответствующем давлении в конденсатной сети. По упрощенной формуле доля пара от разгрузки определяется, как разность температур до и после конденсатоотводчика х 0,2.

Формула расчета диаметра коденсатопровода будет выглядеть так:

D= , где ДР – доля от разгрузки конденсата Q – количество конденсата, кг/ч v” – удельный объем, м3/кг Проведем расчет конденсатопровода для следующих исходных значений: расход пара — 2000 кг/ч с давлением — 12 бар (энтальпия h’=798 кДж/кг), разгруженного до давления 6 бар (энтальпия h’=670 кДж/кг, удельный объем v”=0.316 м3/кг и теплота конденсирования r=2085 кДж/кг), скорость потока 10 м/с.

Доля пара от разгрузки = = 6,14 % Количество разгруженного пара будет равно: 2000 х 0,0614=123 кг/ч или 123х0,316= 39 м3/ч

D= = 37 мм. То есть необходим трубопровод с номинальным диаметром DN 40.

ДОПУСТИМАЯ СКОРОСТЬ ПОТОКА

Показатель скорости потока — не менее важный показатель при расчете трубопроводов. При определении скорости потока необходимо учитывать следующие факторы:

— Потери давления. При высокой скорости потока можно выбрать меньший диаметр трубопроводов, однако при этом происходит значительная потеря давления.

— Стоимость трубопроводов. Низкая скорость потока приведет к выбору большего диаметра трубопроводов.

— Шум. Высокая скорость потока сопровождается увеличенным шумовым эффектом.

— Износ. Высокая скорость потока (особенно в случае конденсата) приводит к эрозии трубопроводов.

Как правило, основной причиной возникновения проблем с отведением конденсата является именно заниженный диаметр трубопроводов и неверный подбор конденсатоотводчиков.

После конденсатоотводчика частички конденсата, двигаясь по трубопроводу со скоростью пара от разгрузки, достигают поворота, ударяются о стенку поворотного отвода, и скапливаются в месте поворота. После этого с высокой скоростью выталкиваются вдоль трубопроводов, приводя к их эрозии. Опыт показывает, что 75% протечек в конденсатопроводах происходит в трубных коленах.

Чтобы снизить вероятное возникновение эрозии и ее негативное воздействие, необходимо для систем с поплавковыми конденсатоотводчиками для расчета принимать скорость потока около 10 м/с, а для систем с другими типами конденсатоотводчиков — 6 -8 м/с. При расчетах конденсатопроводов, в которых отсутствует пар от разгрузки, очень важно делать расчеты, как для водопроводов со скоростью потока 1,5 – 2 м/с, а в остальных учитывать долю пара от разгрузки.

В таблице ниже приведены нормы скорости потока для некоторых сред:

Среда Параметры Скорость потока м/с
Пар до 3 бар 10-15
3 -10 бар 15-20
10 — 40 бар 20-40
Конденсат Трубопровод, заполненный конденсатом 2
Конденсато-паровая смесь 6-10
Питательная вода Линия всасывания 0,5-1
Трубопровод подачи 2
Вода Питьевая 0,6
Охлаждение 2
Воздух Воздуховод 6-10
Читайте также:  Теплоизоляция для труб канализации 110 скорлупа

Медные изделия

Более дорогой, но и более долговечной и безопасной будет система парового отопления при использовании труб из меди. Изделия имеют ярко-рыжий оттенок. Что может выгодно дополнить интерьер. Со временем цвет меняется, поверхность покрывается патиной.

Если магистраль будет искажать общее оформление комнаты, то трубы можно скрыть под полом. Материал надёжный. При правильном осуществлении монтажных работ аварийные ситуации случаются крайне редко. Какими свойствами обладает медь?

  1. Прослужит трубопровод более 100 лет. Медь устойчива к воздействию влаги, не подвергается коррозии. На стенках не остаётся соляного налёта, накипи.
  2. Материал выдерживает высокие и низкие температуры: диапазон от -200 0С, до +500 0С.
  3. Трубопровод не деформируется при повышенных нагрузках: давление пара более 170 кг/м2, резкие скачки давления, при котором может произойти гидроудар. Особенно это важно при однотрубной системе отопления. Необходимо выбрать правильный диаметр изделия.
  4. Гладкие стенки способствуют беспрепятственному прохождению пара: сила трения минимальна, скорость теплоносителя высокая, обогрев эффективный.

Рекомендуем: Особенности устройства парового отопления в частном доме

Трубы соединяют с помощью пайки или посредством фитингов. При пайке используют твёрдый припой. Для проведения работ необходим определённый навык. При монтаже рекомендуют обратиться к специалистам. Неправильно сформированный шов может привести к аварии в трубопроводе.

Фитинги и переходники выбираю из такого же материала. Стальные или алюминиевые изделия не используют. Вместо медных соединительных элементов можно применять латунные.

Рекомендуют провести пробную пайку металлических изделий, чтобы правильно подобрать припой. Пайку осуществляют с помощью газовой горелки, которая способна разогреть материал до 400 0С. Обязательно проводят опрессовку швов, чтобы выявить недостатки в швах, места выхода воздуха.

Вместо пайки можно использовать цанговое соединение: выбирают переходники компрессионного типа. Они имеют внутреннюю втулку, которая предотвращает деформацию материала в месте соединения. При монтаже на трубу надевается накидная гайка и разрезное кольцо. Трубу насаживают на втулку. Гайка закручивается до упора: используют разводной ключ. Пайки не требуется.

Кроме пайки и цангового соединения труб используют прессовой монтаж. Для этого приобретают специальные пресс-фитинги, изготовленные из меди. Процесс соединения происходит с использованием пресс-клещей. Преимущество данной методики состоит в надёжности шва, но данное соединение невозможно отремонтировать. При поломке придётся вырезать участок трубы вместе с фитингом.

Метод падения давления

Этот метод основан на расчете потерь давления, вызванный гидравлическими сопротивлениями паропровода. Чтобы перепроверить правильность выбора диаметра трубопровода целесообразно также провести и этот расчет. Основная формула:

P— перепад давления на участке трубопровода;

λ — коэффициент трения (для стальных труб он составляет от 0,02 мм для новых до 0,20 мм для старых изделий);

p — плотность перекачиваемой среды;

Формула справедлива и в обратном порядке — если известно начальное и задано конечное давление перед потребителем, можно вычислить необходимый диаметр паропровода:

Также при расчете диаметра трубопровода пара необходимо принимать во внимание такие факторы, как:

стоимость монтажа и материалов изготовления, включая теплоизоляцию паропровода;

риск возникновения гидроударов;

уровень вероятной эрозии и и износа труб.

Как правило, основной причиной возникновения многих проблем в работе пароконденсатной системы является неправильно выбранный диаметр трубопровода. Поэтому доверить расчет лучше специалистам. Обращайтесь к инженерам — мы не только определим параметры паропровода, но и подберем его компоненты. Связаться с нами можно любым удобным для вас способом.

Расчёт диаметра трубы

Для магистрали требуется выбрать трубы с определённым диаметром. Показатель зависит от множества параметров: теплоотдача материала, скорость прохождения теплоносителя, мощность отопительного оборудования. Высчитать самостоятельно диаметр трубы сложно. Обращаются к специалистам. Для расчета используют определённые таблицы.

Согласно таблицам, для обогрева 10 м2 необходим 1 кВт мощности котла. При мощности оборудования в 10 кВт, выбирают металлические трубы диаметром стенки 40 мм. При мощности котла в 35 кВт, диаметр труб 76-80 мм. Для конденсата используют провод меньшего диаметра. Пластику при паровом отоплении не рассматривают.

Если выбрать изделие меньшего диаметра, то под давлением пара материал может деформироваться, швы не выдержат сильной нагрузки и разорвутся. При выборе слишком большого диаметра, при малой мощности котла, может происходить неполная конденсация пара. Теплоноситель будет использоваться неэффективно.

Рекомендуем: Как устроена печь с паровым отоплением?

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

    Похожие записи
  • Особенности парового отопления в бане от печи
  • Как сделать паровое отопление на даче?
  • Как работает паровое электрическое отопление?
  • Особенности устройства парового отопления в частном доме
  • В чём особенности парового отопления “ленинградка”?
  • Какие дровяные печи подходят для парового отопления?

Источник

Adblock
detector