Pradiniai duomenys:

vamzdžio skersmuo su sulenktais spindulio posūkiais R = 1 m, aušinimo skysčio temperatūra  = 110°С, o dirvožemio temperatūra t gr.= 4°С;

1. Šilumos vamzdžio kompensuotos dalies tiesinis pratęsimas.

∆L=a*l(t 1 -t VC ), mm

∆L = 1,2 0,01(110-(-25)) 48=81,64

Atsižvelgiant į išankstinį kompensatoriaus įtempimą

∆X=ε*∆ L

∆X=0.5 81,64=40,82

Skaičiavimas atliktas 11 sekcijai, kurios vamzdžio skersmuo yra 0,07

3. Technologinė dalis

3.1 Projektuojamos šilumos tiekimo sistemos aprašymas

Kurso projektas plėtojamas atviras. centralizuotas. vandens. priklausoma transporto priemonės sistema, susidedanti iš trijų elementų:

Karščio šaltinis

šilumos vartotojų

Šiluminiai tinklai

Atvirosios šilumos tiekimo sistemos – sistemos, kuriose karštas vanduo vartotojo poreikiams imamas tiesiai iš šilumos tinklų. Tokiu atveju vandens paėmimas gali būti dalinis arba pilnas. Sistemoje likęs karštas vanduo naudojamas šildymui ir vėdinimui. Vandens sąnaudas šilumos tinkluose kompensuoja papildomas tiekiamas į šilumos tinklus vandens kiekis. Pagrindinis atviros šildymo sistemos privalumas yra jos ekonominė nauda. Šilumos energijos gamyba vykdoma taip: karšto vandens boilerio schema.

Atsižvelgiant į metalo korozijos prevencijos sąlygas, vandens temperatūra katilo įleidimo angoje, kai naudojamas dujinis kuras, turi būti ne žemesnė kaip 60 ° C, kad būtų išvengta išmetamosiose dujose esančių vandens garų kondensacijos. Kadangi grįžtamojo vandens temperatūra beveik visada yra žemesnė už šią vertę, katilinėse su plieniniais katilais, dalis karštas vanduoį grįžtamąją liniją tiekiamas recirkuliacinis siurblys. Kolekcininkui tinklo siurblys papildomas vanduo tiekiamas iš rezervuaro (siurblys, kompensuojantis vandens suvartojimą iš vartotojų). Pradinis siurblio tiekiamas vanduo praeina per šildytuvą, cheminio vandens valymo filtrus ir, suminkštėjus, per antrąjį šildytuvą, kur įkaista iki 75-80 °C. Tada vanduo patenka į vakuuminio deaeratoriaus kolonėlę. Vakuumas deaeratoriuje palaikomas siurbiant garų ir oro mišinį iš deaeratoriaus kolonėlės, naudojant vandens srovės ežektorių. Ežektoriaus darbinis skystis yra vanduo, tiekiamas siurbliu iš ežektoriaus instaliacijos bako. Iš deaeratoriaus galvutės pašalintas garų ir vandens mišinys praeina per šilumokaitį – garų aušintuvą. Šiame šilumokaityje vandens garai kondensuojasi, o kondensatas teka atgal į deaeratoriaus kolonėlę. Vanduo, iš kurio pašalintas oras, gravitacijos būdu teka į papildymo siurblį, kuris tiekia jį į tinklo siurblių įsiurbimo kolektorių arba į papildomo vandens rezervuarą.

Chemiškai apdoroto ir šaltinio vandens šilumokaičiuose šildymas atliekamas vandeniu, patenkančiu iš katilų. Daugeliu atvejų šiame dujotiekyje sumontuotas siurblys (parodytas punktyrine linija) taip pat naudojamas kaip recirkuliacinis siurblys. Jeigu šildymo katilinėje įrengti garo katilai, tai karštas vanduo šildymo sistemai gaunamas paviršiniuose garo-vandens šildytuvuose. Gariniai vandens šildytuvai dažniausiai yra laisvai pastatomi, tačiau kai kuriais atvejais naudojami šildytuvai, kurie yra įtraukti į katilo cirkuliacijos grandinę, taip pat statomi ant katilų arba įmontuojami į katilus. Projekte buvo priimta šildymo ir karšto vandens sistemų jungtinio pajungimo schema, pagal susieto reguliavimo principą (žr. 2 lentelę) Šiluminės energijos sekimas atliekamas dviejų vamzdžių vandens, aklavietės šilumos tinkluose (žr. 1.2 lentelę). ). Šilumos tinklų ilgis nuo katilinės iki atokiausio vartotojo – 262m. Vamzdynų skersmuo parenkamas pagal hidraulinį skaičiavimą (žr. 2.4 punktą) ir svyruoja nuo 50 iki 380 mm 9 ir 11 ruožuose TS trasoje sumontuotas U formos kompensatorius. Šilumos paskirstymui, jos apskaitai trasoje numatyti dujotiekio mazgai, kuriuose sumontuoti vožtuvai. Sovietmečiu buvo atidaryta apie 50% visų šilumos tiekimo sistemų. Tokia sistema turi keletą trūkumų. Visų pirma – žema sanitarinė ir higieninė vandens kokybė. Šildymo įrenginiai, vamzdynų tinklai suteikia vandeniui spalvą, kvapą, atsiranda įvairių nešvarumų, bakterijų. Vandeniui gryninti atviroje sistemoje naudojami įvairūs metodai, tačiau jų naudojimas mažina ekonominį efektą.

3.2 Šildymo sistemos veikimas.

Darbų kompleksas, skirtas palaikyti gerą šilumos tiekimo sistemą ir naudoti pagal paskirtį. Didžiuosiuose miestuose ir pramonės regionuose kuriamos specialios įmonės šilumos tinklų eksploatavimui iš rajoninės katilinės, katilinėms ir šilumos tinklams iš jų. Šilumos tiekimo įmonių veiklos organizacinė struktūra priklauso nuo jų pajėgumų, vartotojų ir šilumos šaltinių pobūdžio. Struktūriniai padaliniai, tokie kaip tinklo rajonai, inžinerinės tarnybos ir gamybos bei techniniai padaliniai, yra tiesiogiai susiję su veikla. Pagrindinis gamybinis ir techninis padalinys yra tinklų rajonas, kuris vykdo visą tinklų ir jų konstrukcijų eksploataciją, atlieka vartotojų šiluminę priežiūrą, paskirsto ir apskaito šilumą. Tinklo rajonuose dirba tinklų ir šilumos punktų linijininkai, remonto personalas ir derintojai. Rajonų operatyvinę veiklą vartotojų atžvilgiu vykdo budintys darbuotojai, dirbantys visą parą. Tinklo sritys yra padedamos teikiamos šios inžinerinės paslaugos: šilumos tinklų remontas, šilumos tiekimo sistemos avarinė rekuperacija, elektros įrenginiai, jungtys, valdymo patalpa, šiluminė patikra, gamybos laboratorija, prietaisai ir automatika, automatizuotų valdymo sistemų skyrius. Šilumos tiekimo dispečerinei kontrolei ir centralizuoto šilumos tiekimo dispečerinės valdymo automatizuotos sistemos bei centralizuoto šilumos tiekimo technologinių procesų automatizuotos valdymo sistemos funkcionavimui yra sukurta dispečerinė tarnyba ir automatinės valdymo sistemos skyrius. Šilumos ir elektros bendrijoms aptarnauti kuriamos remonto ir gamybinės bazės, kurios atlieka: vidutinį ir kapitalinį įrenginių remontą, šilumos tinklų statybinių konstrukcijų restauracinį remontą; skubios pagalbos teikimo darbai mobilių komandų pagalba; katilinių, siurblinių, šilumos punktų įrangos derinimas ir bandymas; atsarginių dalių ir gaminių gamyba; instrumentų, medžiagų, įrangos sandėliavimas. Šilumos tiekimo sistemų eksploatavimo metu didelę reikšmę turi sistemingi hidrauliniai ir temperatūros bandymai. Hidraulinių bandymų tikslas – nustatyti šilumos vamzdynų ruožus, patyrusius išorinę ar vidinę koroziją. Kiekvienais metais į vasaros laikotarpis visų šilumos vamzdynų sandarumas ir stiprumas tikrinamas naudojant stacionarius slėgio bandymo taškus ir mobilius siurblius-presus. Temperatūros bandymo tikslas – patikrinti šilumos tinklų įrenginių stiprumą temperatūrinių deformacijų sąlygomis ir nustatyti tikrąjį tinklo kompensatorių kompensavimo gebėjimą. Bandymų metu vandens temperatūra tiekimo vamzdynuose palaikoma lygi apskaičiuotajai, grįžtamuosiuose vamzdynuose - ne aukštesnė kaip 90 °C. Visos naujai prijungtos ir rekonstruotos šilumos vartojimo sistemos turi būti vykdomos pagal galiojančias Garo ir karšto vandens vamzdynų įrengimo ir saugaus eksploatavimo taisykles, kitas Rusijos Gosgortekhnadzor taisykles, Šilumą naudojančių įrenginių eksploatavimo ir šilumos taisykles. Vartotojų tinklai, Šilumą naudojančių įrenginių ir vartotojų šilumos tinklų eksploatavimo saugos taisyklės, statybos normatyvai ir taisyklės (SNiP), šios Taisyklės, taip pat pateikiama projektinė ir techninė dokumentacija.

Prieš pradedant eksploatuoti naujus šilumos tinklus ir šilumos vartojimo sistemas, turi būti atlikti jų priėmimo bandymai ir užsakovas turi būti priimtas iš montavimo organizacijos pagal aktą pagal galiojančias taisykles, po to pateikti apžiūrai. ir valstybinės energetikos institucijos leidimas eksploatuoti.priežiūra ir šilumos tiekimo organizavimas. Kartu turi būti pateikta projektinė ir vykdomoji dokumentacija.

Priimti laikinai eksploatuoti statomų pastatų šilumos vartojimo sistemas ir šilumos tinklus apdailos darbams leidžiama, jei darbai atliekami pagal patvirtintą paleidimo schemą ir sudaroma šilumos tiekimo sutartis.

Šilumos vartojimo sistemų ir šilumos tinklų priėmimas tiek nuolatiniam, tiek laikinam eksploatavimui galimas tik esant apmokytam personalui, nustatyta tvarka išlaikiusiam žinių patikrinimą, ir įmonės užsakymu paskyrus už šilumos ūkį atsakingą asmenį. (organizacija), kuri nustatyta tvarka išlaikė žinių patikrinimą.

Informacijos šaltinių sąrašas.

SNiP 2.01.01-82 Statybinė klimatologija ir geofizika.1982 m.

SNiP 41-02-2003 Šilumos tinklai 2003 m.

SNiP 2.04.01-85 *.Pastatų vidaus vandentiekis ir kanalizacija.1985m.

SNiP 2003-03-41 Šilumos izoliacija vamzdynų įranga.2003 m

SNiP 23-01-99 Statybinė klimatologija.1999 m

GOST 21.605-82. Šiluminių tinklų (Šiluminė-mechaninė dalis) darbo brėžiniai. 1986 m

E.Ya.Sokolov., Šildymas ir šilumos tinklas; M., Energoizdat, 2009., -472

B.N. Golubkovas, Šilumos inžinerijos įranga ir šilumos tiekimas pramonės įmonės- M., Energetika, 2008 m

Manyuk V.I., Kaplinsky Ya.I., Khizh E.B. Ir kiti Vandens šildymo tinklų reguliavimas ir eksploatavimas: vadovas. 4 leid. ID: Lan., 2009, -432.

Borovkovas V.M. Šilumos inžinerinių įrenginių ir šilumos tinklų remontas (1 leid.) vadovėlis., Eid: Lan., 2011, -208 (SPO antspaudas)

Termotechnikos žinynas. Vadovaujantis V. N. Grenevui ir P. D. Lebedevui. M., „Energija“, 1975 m.

Ščekinas R.V. šilumos tiekimo ir vėdinimo vadovas, I t., K., „Budivelnik“, 1976 m.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Publikuotas http://www.allbest.ru/

Skaičiavimas U formos kompensatoriai

Ph.D. S.B. Gorunovičius,

rankas Ust-Ilimskaya CHP projektavimo grupė

Šiluminiam plėtimuisi kompensuoti labiausiai paplitęsšiluminiuose tinkluose ir elektrinėse jie randa U formos kompensatorius. Nepaisant daugybės trūkumų, tarp kurių yra: santykinai dideli matmenys (kompensacinių nišų poreikis šilumos tinkluose su kanalo tarpine), dideli hidrauliniai nuostoliai (palyginti su riebokšle ir silfonais); U formos kompensacinės jungtys turi nemažai privalumų.

Iš privalumų pirmiausia galima išskirti paprastumą ir patikimumą. Be to, šio tipo kompensatoriai yra labiausiai ištirti ir aprašyti mokomojoje ir metodinėje bei informacinėje literatūroje. Nepaisant to, jauniems inžinieriams, neturintiems specializuotų programų, dažnai sunku apskaičiuoti kompensatorius. Taip yra visų pirma dėl gana sudėtingos teorijos, daugybės korekcijos faktorių ir, deja, rašybos klaidų ir netikslumų kai kuriuose šaltiniuose.

Žemiau yra a detalią analizę U formos kompensatoriaus skaičiavimo procedūros naudojant du pagrindinius šaltinius, kurių tikslas buvo nustatyti galimas rašybos klaidas ir netikslumus bei palyginti rezultatus.

Tipiškas kompensatorių skaičiavimas (1 pav., a)), kurį siūlo dauguma autorių, siūlo procedūrą, pagrįstą Castiliano teorema:

kur: U - potencinė energija kompensatoriaus deformacija, E- vamzdžio medžiagos tamprumo modulis, J- kompensatoriaus (vamzdžio) sekcijos ašinis inercijos momentas,

kur: s- išleidimo angos sienelės storis,

D n- išorinis išleidimo angos skersmuo;

M- lenkimo momentas kompensatoriaus sekcijoje. Čia (iš pusiausvyros sąlygos, 1 pav. a)):

M=P yx-P xy+M 0 ; (2)

L- visas kompensatoriaus ilgis, J x- kompensatoriaus ašinis inercijos momentas, J xy- išcentrinis kompensatoriaus inercijos momentas, S x- statinis kompensatoriaus momentas.

Kad sprendimas būtų supaprastintas, koordinačių ašys perkeliamos į elastinį svorio centrą (naujos ašys Xs, Ys), tada:

S x= 0, J xy = 0.

Iš (1) gauname elastinę atstūmimo jėgą P x:

Poslinkis gali būti interpretuojamas kaip kompensatoriaus gebėjimas kompensuoti:

kur: b t- linijinio šiluminio plėtimosi koeficientas (1,2x10 -5 1 / laipsnis angliniam plienui);

t n- pradinė temperatūra ( Vidutinė temperatūrašalčiausias penkių dienų laikotarpis per pastaruosius 20 metų);

t į- galutinė temperatūra ( Maksimali temperatūra aušinimo skystis);

L uch- kompensuojamos dalies ilgis.

Analizuodami (3) formulę, galime daryti išvadą, kad didžiausias sunkumas yra inercijos momento nustatymas J xs, ypač todėl, kad pirmiausia reikia nustatyti kompensatoriaus svorio centrą (su y s). Autorius pagrįstai siūlo naudoti apytikslį, grafinis metodas apibrėžimai J xs, atsižvelgiant į standumo koeficientą (Karman) k:

Pirmasis integralas nustatomas ašies atžvilgiu y, antras ašies atžvilgiu y s(1 pav.). Kompensatoriaus ašis yra nubrėžta ant milimetro popieriaus pagal mastelį. Visas lenkto veleno kompensatorius L padalintas į daugybę skyrių Ds i. Atstumas nuo segmento centro iki ašies y i matuojamas liniuote.

Standumo koeficientas (Karmana) sukurtas taip, kad atspindėtų eksperimentiškai įrodytą vietinio išlyginimo poveikį skerspjūvis pasilenkia lenkimo metu, o tai padidina jų kompensavimo galimybes. AT norminis dokumentas Karmano koeficientas nustatomas empirinėmis formulėmis, kurios skiriasi nuo pateiktų , . Standumo koeficientas k naudojamas sumažintam ilgiui nustatyti L prd lanko elementas, kuris visada yra didesnis nei jo tikrasis ilgis l G. Šaltinyje Karmano koeficientas sulenktiems posūkiams:

kur: l - lenkimo charakteristika.

Čia: R- lenkimo spindulys.

kur: b- atitraukimo kampas (laipsniais).

Suvirintų ir trumpai lenktų štampuotų posūkių atveju šaltinis siūlo nustatyti kitas priklausomybes k:

kur: h- suvirintų ir štampuotų vingių lenkimo charakteristikos.

Čia: R e yra lygiavertis suvirintos alkūnės spindulys.

Atšakoms iš trijų ir keturių sektorių b = 15 laipsnių, stačiakampei dviejų sektorių šakai siūloma imti b = 11 laipsnių.

Reikėtų pažymėti, kad , koeficientas k ? 1.

Norminis dokumentas RD 10-400-01 numato tokią lankstumo koeficiento nustatymo tvarką. Į R* :

kur Į R- lankstumo koeficientas, neatsižvelgiant į dujotiekio sulenktos dalies galų deformacijos apribojimą; o - koeficientas, atsižvelgiant į deformacijos apribojimą lenktos dalies galuose.

Tokiu atveju, jei, tada lankstumo koeficientas yra lygus 1,0.

Vertė Į p nustatoma pagal formulę:

čia P- perteklius vidinis slėgis, MPa; E t- medžiagos tamprumo modulis ties Darbinė temperatūra, MPa.

Galima įrodyti, kad lankstumo koeficientas Į R* bus didesnis už vienetą, todėl nustatant sumažintą čiaupo ilgį pagal (7), reikia paimti jo abipusę vertę.

Palyginimui, nustatykime kai kurių standartinių čiaupų lankstumą pagal OST 34-42-699-85 esant viršslėgiui R=2,2 MPa ir modulis E t\u003d 2x 10 5 MPa. Rezultatai apibendrinti žemiau esančioje lentelėje (lentelė Nr. 1).

Išanalizavę gautus rezultatus, galime daryti išvadą, kad lankstumo koeficiento nustatymo tvarka pagal RD 10-400-01 duoda „griežtesnį“ rezultatą (mažiau lankstumo posūkyje), papildomai atsižvelgiant į perteklinis slėgis vamzdyne ir medžiagos tamprumo modulis.

U formos kompensatoriaus (1 pav. b)) inercijos momentas naujos ašies atžvilgiu. y sJ xs apibrėžkite taip:

kur: L ir tt- sumažintas kompensatoriaus ašies ilgis,

y s- kompensatoriaus svorio centro koordinatė:

Maksimalus lenkimo momentas M Maks(galioja kompensatoriaus viršuje):

kur H- kompensatoriaus poslinkis pagal 1 pav. b):

H=(m + 2)R.

Didžiausias įtempis vamzdžio sienelės atkarpoje nustatomas pagal formulę:

kur: m 1 - pataisos koeficientas (saugos koeficientas), atsižvelgiant į įtempių padidėjimą lenktose dalyse.

Sulenktiems posūkiams, (17)

Suvirintam posūkiui. (aštuoniolika)

W- šakos sekcijos atsparumo momentas:

Leistinas įtempis (160 MPa kompensatoriams iš plienų 10G 2S, St 3sp; 120 MPa plienams 10, 20, St 2sp).

Iš karto norėčiau pažymėti, kad saugos koeficientas (korekcija) yra gana didelis ir auga didėjant dujotiekio skersmeniui. Pavyzdžiui, 90° alkūnei - 159x6 OST 34-42-699-85 m 1 ? 2,6; lenkimui 90° - 630x12 OST 34-42-699-85 m 1 = 4,125.

2 pav. Dizaino schema kompensatorius pagal RD 10-400-01.

AT rekomendacinis dokumentas atkarpos su U formos kompensatoriumi apskaičiavimas, žr. 2 pav., atliekamas pagal iteracinę procedūrą:

Čia nustatomi atstumai nuo kompensatoriaus ašies iki fiksuotų atramų. L 1 ir L 2 atgal AT ir išvykimas nustatomas N. Abiejų lygčių iteracijų procese reikia pasiekti, kad jis taptų lygus; iš reikšmių poros paimama didžiausia = l 2. Tada nustatomas norimas kompensatoriaus poslinkis H:

Lygtys vaizduoja geometrinius komponentus, žr. 2 pav.:

Tamprių atstūmimo jėgų komponentai, 1/m2:

Inercijos momentai apie centrines ašis x, y.

Stiprumo parametras Esu:

[y sk ] – leistina kompensacinė įtampa,

Leidžiama kompensacinė įtampa [y sk ] vamzdynams, esantiems horizontalioje plokštumoje, nustatoma pagal formulę:

vamzdynams, esantiems vertikalioje plokštumoje, pagal formulę:

kur: - vardinis leistinas įtempis darbinėje temperatūroje (plienui 10G 2S - 165 MPa prie 100 °? t? 200 °, plienui 20 - 140 MPa esant 100 °? t? 200 °).

D- vidinis skersmuo,

Pažymėtina, kad autoriai negalėjo išvengti rašybos klaidų ir netikslumų. Jei naudosime lankstumo koeficientą Į R* (9) sumažinto ilgio nustatymo formulėse l ir tt(25), centrinių ašių koordinates ir inercijos momentus (26), (27), (29), (30), tada bus gautas neįvertintas (neteisingas) rezultatas, nes lankstumo koeficientas Į R* pagal (9) yra didesnis nei vienas ir turi būti padaugintas iš sulenktų posūkių ilgio. Pateiktas lenkimų ilgis visada yra didesnis už tikrąjį jų ilgį (pagal (7)), tik tada jie įgis papildomo lankstumo ir kompensuojamųjų galimybių.

Todėl, norint ištaisyti geometrinių charakteristikų nustatymo procedūrą pagal (25) ir (30), būtina naudoti abipusę vertę Į R*:

Į R*=1/K R*.

2 pav. projektavimo schemoje kompensatoriaus atramos yra fiksuotos ("kryžiai" dažniausiai žymi fiksuotas atramas (GOST 21.205-93)). Taip galima pajudinti „skaičiuotuvą“, skaičiuojant atstumus L 1 , L 2 iš fiksuotų atramų, tai yra, atsižvelkite į visos išsiplėtimo sekcijos ilgį. Praktikoje dažnai ribojami gretimos dujotiekio atkarpos slankiojančių, (judančių) atramų šoniniai judesiai; nuo šių kilnojamų, bet riboto skersinio atramų judėjimo ir atstumai turėtų būti skaičiuojami L 1 , L 2 . Jei vamzdyno skersiniai judesiai per visą ilgį nuo stacionarios iki stacionarios atramos neribojami, kyla pavojus, kad nuo atramų nukris arčiausiai kompensatoriaus esančios dujotiekio atkarpos. Iliustracijai Šis faktas 3 paveiksle pateikti skaičiavimo rezultatai temperatūros kompensacija svetainę magistralinis dujotiekis Du 800 pagamintas iš plieno 17G 2S, ilgis 200 m, temperatūrų skirtumas nuo -46°C iki 180°C programoje MSC Nastran. Maksimalus kompensatoriaus centrinio taško skersinis judėjimas yra 1,645 m Papildoma rizika nukristi nuo dujotiekio atramų taip pat galimas vandens plaktukas. Taigi sprendimas dėl ilgių L 1 , L 2 reikia vartoti atsargiai.

3 pav. Kompensacinės įtampos skaičiavimo rezultatai Du 800 vamzdyno atkarpoje su U formos kompensatoriumi pagal MSC/Nastran programinės įrangos paketą (MPa).

Pirmosios lygties kilmė (20) nėra visiškai aiški. Be to, kalbant apie matmenis, tai nėra teisinga. Galų gale, skliausteliuose po modulio ženklu pridedamos reikšmės R X ir P y(l 4 +…) .

Antrosios lygties teisingumą (20) galima įrodyti taip:

norint tai padaryti, būtina:

Tai tiesa, jei įdėsime

Ypatingam atvejui L 1 =L 2 , R y=0 , naudojant (3), (4), (15), (19), galima pasiekti (36). Svarbu pažymėti, kad žymėjime in y=y s.

Praktiniams skaičiavimams naudočiau antrąją (20) lygtį pažįstamesne ir patogesne forma:

kur A 1 \u003d A [y ck].

Konkrečiu atveju, kai L 1 =L 2 , R y=0 (simetriškas kompensatorius):

Akivaizdus šios technikos pranašumas, palyginti su ja, yra didelis jos universalumas. 2 pav. kompensatorius gali būti asimetriškas; normatyvumas leidžia atlikti ne tik šilumos tinklų, bet ir kritinių vamzdynų kompensatorių skaičiavimus aukštas spaudimas, kurie yra „RosTechNadzor“ registre.

Išleiskime lyginamoji analizė U formos kompensatorių skaičiavimo rezultatai pagal metodus , . Nustatykime šiuos pradinius duomenis:

a) visiems kompensatoriams: medžiaga - Plienas 20; P=2,0 MPa; E t\u003d 2x 10 5 MPa; t<200°; pakrovimas - preliminarus tempimas; sulenkti lenkimai pagal OST 34-42-699-85; kompensatoriai yra horizontaliai, iš vamzdžių su kailiu. apdorojimas;

b) skaičiavimo schema su geometriniais žymėjimais pagal 4 pav.;

4 pav. Skaičiavimo schema lyginamajai analizei.

c) standartinius kompensatorių dydžius apibendrinsime lentelėje Nr.2 kartu su skaičiavimų rezultatais.

išvadas

kompensatoriaus šilumos vamzdžio įtampa

Analizuodami skaičiavimų taikant du skirtingus metodus: pamatinį – ir normatyvinį – rezultatus, galime daryti išvadą, kad nepaisant to, kad abu metodai yra pagrįsti ta pačia teorija, rezultatų skirtumas yra labai reikšmingas. Pasirinkti standartiniai kompensatorių dydžiai „praeina su marža“, jei skaičiuojami pagal ir nepraeina pagal leistinus įtempius, jei skaičiuojami pagal . Didžiausią įtaką rezultatui daro korekcijos koeficientas m 1 , kuris padidina pagal formulę apskaičiuotą įtampą 2 ar daugiau kartų. Pavyzdžiui, kompensatoriui paskutinėje lentelės Nr. 2 eilutėje (iš vamzdžio 530Ch12) koeficientas m 1 ? 4,2.

Taip pat rezultatui įtakos turi leistino įtempio vertė, kuri plienui 20 yra žymiai mažesnė.

Apskritai, nepaisant didesnio paprastumo, susijusio su mažesniu koeficientų ir formulių skaičiumi, metodika yra daug griežtesnė, ypač kalbant apie didelio skersmens vamzdynus.

Praktiniais tikslais, skaičiuojant U formos kompensacines jungtis šilumos tinklams, rekomenduočiau „mišrią“ taktiką. Lankstumo koeficientas (Karmanas) ir leistinas įtempis turi būti nustatomi pagal standartą, t.y.: k=1/Į R* ir toliau pagal (9) h (11) formules; [y sk ] - pagal (34), (35) formules atsižvelgiant į RD 10-249-88. Metodikos „kūnas“ turėtų būti naudojamas pagal , bet neatsižvelgiant į pataisos koeficientą m 1 , t.y.:

kur M Maks nustato (15) h (12).

Galima nepaisyti galimos kompensatoriaus asimetrijos, į kurią atsižvelgiama, nes praktiškai klojant šilumos tinklus kilnojamos atramos montuojamos gana dažnai, asimetrija yra atsitiktinė ir reikšmingą įtaką rezultatui įtakos neturi.

Atstumas b galima skaičiuoti ne nuo artimiausių gretimų slydimo guolių, o priimti sprendimą riboti skersinius judesius jau ant antro ar trečio slydimo guolio, jei skaičiuojama nuo kompensatoriaus ašies.

Naudodamas šią „taktiką“, skaičiuotuvas „nužudo du paukščius vienu akmeniu“: a) griežtai seka normatyvinė dokumentacija, nes technikos „kūnas“ yra ypatinga byla. Įrodymas pateiktas aukščiau; b) supaprastina skaičiavimą.

Prie to galime pridėti svarbų taupymo faktorių: juk norėdami pasirinkti kompensatorių iš 530Ch12 vamzdžio, žr. lentelę. Nr.2, pagal žinyną, skaičiuotuvo matmenis reikės padidinti bent 2 kartus, tačiau pagal dabartinį standartą šį kompensatorių galima sumažinti ir pusantro karto.

Literatūra

1. Elizarovas D.P. Elektrinių šiluminės elektrinės. - M.: Energoizdatas, 1982 m.

2. Vandens šildymo tinklai: projektavimo informacinis vadovas / I.V. Belyaikina, V.P. Vitaljevas, N.K. Gromov ir kt., red. N.K. Gromova, E.P. Šubinas. - M.: Energoatomizdat, 1988m.

3. Sokolovas E.Ya. Šilumos tiekimas ir šilumos tinklai. - M.: Energoizdatas, 1982 m.

4. Šilumos tinklų vamzdynų stiprumo skaičiavimo normos (RD 10-400-01).

5. Stacionarių katilų ir garo bei karšto vandens vamzdynų stiprumo skaičiavimo normos (RD 10-249-98).

Priglobta Allbest.ru

Panašūs dokumentai

Šilumos sąnaudų apskaičiavimas šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui. Dujotiekio skersmens, kompensatorių skaičiaus, slėgio nuostolių vietinėse varžose, slėgio nuostolių vamzdyno ilgiu nustatymas. Šilumos vamzdžio šilumos izoliacijos storio pasirinkimas.

kontrolinis darbas, pridėtas 2013-01-25


Ploto šilumos apkrovų ir metinio šilumos suvartojimo verčių nustatymas. Šaltinio šiluminės galios pasirinkimas. Šilumos tinklų hidraulinis skaičiavimas, tinklų ir papildymo siurblių parinkimas. Šilumos nuostolių, garų tinklo, kompensatorių ir jėgų ant atramų skaičiavimas.

Kursinis darbas, pridėtas 2012-11-07


Reaktyviosios galios kompensavimo metodai elektros tinklai. Statinių kondensatorių baterijų taikymas. Automatiniai reguliatoriai kintamasis sinchroninių kompensatorių sužadinimas su skersine rotoriaus apvija. SC sąsajos programavimas.

baigiamasis darbas, pridėtas 2012-03-09


Pagrindiniai reaktyviosios galios kompensavimo principai. Konverterių instaliacijų įtakos pramoniniams elektros tiekimo tinklams įvertinimas. Funkcionavimo algoritmo kūrimas, struktūrinis ir grandinių schemos tiristorių reaktyviosios galios kompensatoriai.

baigiamasis darbas, pridėtas 2010-11-24


Šilumos srautų šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui nustatymas. Pastatas temperatūros grafikasšildymo apkrovos reguliavimas. Kompensatorių ir šilumos izoliacijos skaičiavimas, dvivamzdžio vandentiekio tinklo magistraliniai šilumos vamzdynai.

Kursinis darbas, pridėtas 2013-10-22


Paprasto vamzdyno skaičiavimas, Bernulio lygties taikymo technika. Dujotiekio skersmens nustatymas. Siurbimo linijos kavitacijos skaičiavimas. Apibrėžimas maksimalus aukštis pakėlimas ir maksimalus skysčio srautas. Išcentrinio siurblio schema.

pristatymas, pridėtas 2014-01-29


Vertikalaus šildytuvo projektinis skaičiavimas žemas spaudimas su U formos žalvarinių vamzdžių ryšuliu, kurio skersmuo d=160,75 mm. Šilumos mainų paviršiaus ir sijos geometrinių parametrų nustatymas. Intrapipe tako hidraulinis pasipriešinimas.

kontrolinis darbas, pridėtas 2013-08-18


Maksimalus srautas per hidraulinę liniją. Kinematinės klampos, ekvivalentinio šiurkštumo ir vamzdžio kiaurymės ploto reikšmės. Preliminarus skysčio judėjimo būdo įvertinimas įėjimo skyrius dujotiekis. Trinties koeficientų skaičiavimas.

Kursinis darbas, pridėtas 2012-08-26


Energijos sistemų automatikos įrenginių taikymas maitinimo sistemose: sinchroniniai kompensatoriai ir elektros varikliai, greičio reguliatoriai. Trumpojo jungimo srovių skaičiavimas; elektros linijų, transformatorių ir variklių apsauga.

Kursinis darbas, pridėtas 2012-11-23


Išorinio izoliacijos skersmens nustatymas plieninis vamzdynas Su nustatyta temperatūra išorinis paviršius, linijinio šilumos perdavimo koeficiento iš vandens į orą temperatūra; šilumos nuostoliai nuo 1 m dujotiekio. Izoliacijos tinkamumo analizė.

Ph.D. S. B. Gorunovičius, vadovas. Ust-Ilimskaya CHP projektavimo grupė

Šiluminiams plėtimams kompensuoti U formos kompensacinės jungtys plačiausiai naudojamos šilumos tinkluose ir elektrinėse. Nepaisant daugybės trūkumų, tarp kurių yra: santykinai dideli matmenys (kompensacinių nišų poreikis šilumos tinkluose su kanalo tarpine), dideli hidrauliniai nuostoliai (palyginti su riebokšle ir silfonais); U formos kompensacinės jungtys turi nemažai privalumų.

Iš privalumų pirmiausia galima išskirti paprastumą ir patikimumą. Be to, šio tipo kompensatoriai yra labiausiai ištirti ir aprašyti mokomojoje ir metodinėje bei informacinėje literatūroje. Nepaisant to, jauniems inžinieriams, neturintiems specializuotų programų, dažnai sunku apskaičiuoti kompensatorius. Taip yra visų pirma dėl gana sudėtingos teorijos, daugybės korekcijos faktorių ir, deja, rašybos klaidų ir netikslumų kai kuriuose šaltiniuose.

Žemiau pateikiama išsami dviejų pagrindinių šaltinių U formos kompensatoriaus apskaičiavimo tvarkos analizė, kurios tikslas buvo nustatyti galimas rašybos klaidas ir netikslumus, taip pat palyginti rezultatus.

Įprastas kompensatorių skaičiavimas (1 pav., a)), kurį siūlo dauguma autorių ÷, apima procedūrą, pagrįstą Castiliano teorema:

kur: U- potenciali kompensatoriaus deformacijos energija, E- vamzdžio medžiagos tamprumo modulis, J- kompensatoriaus (vamzdžio) sekcijos ašinis inercijos momentas,

;

kur: s- išleidimo angos sienelės storis,

D n- išorinis išleidimo angos skersmuo;

M- lenkimo momentas kompensatoriaus sekcijoje. Čia (iš pusiausvyros sąlygos, 1 pav. a)):

M = P y x - P x y + M 0 ; (2)

L- visas kompensatoriaus ilgis, J x- kompensatoriaus ašinis inercijos momentas, Jxy- išcentrinis kompensatoriaus inercijos momentas, S x- statinis kompensatoriaus momentas.

Kad sprendimas būtų supaprastintas, koordinačių ašys perkeliamos į elastinį svorio centrą (naujos ašys Xs, Ys), tada:

S x = 0, J xy = 0.

Iš (1) gauname elastinę atstūmimo jėgą P x:

Poslinkis gali būti interpretuojamas kaip kompensatoriaus gebėjimas kompensuoti:

; (4)

kur: a t- linijinio šiluminio plėtimosi koeficientas (1,2x10 -5 1 / laipsnis angliniam plienui);

t n- pradinė temperatūra (šalčiausio penkių dienų laikotarpio vidutinė temperatūra per pastaruosius 20 metų);

t į- galutinė temperatūra (maksimali šilumnešio temperatūra);

L sąskaita- kompensuojamos dalies ilgis.

Analizuodami (3) formulę, galime daryti išvadą, kad didžiausias sunkumas yra inercijos momento nustatymas Jxs, ypač todėl, kad pirmiausia reikia nustatyti kompensatoriaus svorio centrą (su y s). Autorius pagrįstai siūlo nustatyti apytikslį, grafinį metodą Jxs, atsižvelgiant į standumo koeficientą (Karman) k:

Pirmasis integralas nustatomas ašies atžvilgiu y, antras ašies atžvilgiu y s(1 pav.). Kompensatoriaus ašis yra nubrėžta ant milimetro popieriaus pagal mastelį. Visas lenkto veleno kompensatorius L padalintas į daugybę skyrių ∆s i. Atstumas nuo segmento centro iki ašies y i matuojamas liniuote.

Standumo koeficientas (Karman) sukurtas taip, kad atspindėtų eksperimentiškai įrodytą vietinio lenkimo skerspjūvio išlyginimo efektą lenkimo metu, o tai padidina jų kompensavimo galimybes. Norminiame dokumente Karmano koeficientas nustatomas empirinėmis formulėmis, kurios skiriasi nuo pateiktų , .

Standumo koeficientas k naudojamas sumažintam ilgiui nustatyti L prd lanko elementas, kuris visada yra didesnis nei jo tikrasis ilgis l g. Šaltinyje Karmano koeficientas sulenktiems posūkiams:

; (6)

kur: - posūkio charakteristika.

Čia: R- lenkimo spindulys.

; (7)

kur: α - atitraukimo kampas (laipsniais).

Suvirintų ir trumpai lenktų štampuotų posūkių atveju šaltinis siūlo nustatyti kitas priklausomybes k:

kur: - suvirintų ir štampuotų vingių lenkimo charakteristika.

Čia: - lygiavertis suvirinto lenkimo spindulys.

Atšakoms iš trijų ir keturių sektorių α=15 laipsnių, stačiakampei dviejų sektorių šakai siūloma imti α = 11 laipsnių.

Reikėtų pažymėti, kad , koeficientas k ≤ 1.

Norminis dokumentas RD 10-400-01 numato tokią lankstumo koeficiento nustatymo tvarką. K r *:

kur K r- lankstumo koeficientas, neatsižvelgiant į dujotiekio sulenktos dalies galų deformacijos apribojimą;

Šiuo atveju, jei , tada lankstumo koeficientas yra lygus 1,0.

Vertė K p nustatoma pagal formulę:

, (10)

kur .

čia P- perteklinis vidinis slėgis, MPa; E t- medžiagos tamprumo modulis darbinėje temperatūroje, MPa.

, (11)

Galima įrodyti, kad lankstumo koeficientas K r * bus didesnis už vienetą, todėl nustatant sumažintą čiaupo ilgį pagal (7), reikia paimti jo abipusę vertę.

Palyginimui, nustatykime kai kurių standartinių čiaupų lankstumą pagal OST 34-42-699-85 esant viršslėgiui R=2,2 MPa ir modulis E t\u003d 2x10 5 MPa. Rezultatai apibendrinti žemiau esančioje lentelėje (lentelė Nr. 1).

Analizuodami gautus rezultatus galime daryti išvadą, kad lankstumo koeficiento nustatymo procedūra pagal RD 10-400-01 duoda „griežtesnį“ rezultatą (mažiau lankstumo posūkyje), o papildomai atsižvelgiant į perteklinį slėgį vamzdyne ir medžiagos tamprumo modulis.

U formos kompensatoriaus (1 pav. b)) inercijos momentas naujos ašies atžvilgiu. y s J xs apibrėžkite taip:

kur: L pr- sumažintas kompensatoriaus ašies ilgis,

; (13)

y s- kompensatoriaus svorio centro koordinatė:

Maksimalus lenkimo momentas M maks(galioja kompensatoriaus viršuje):

; (15)

kur H- kompensatoriaus poslinkis pagal 1 pav. b):

H=(m + 2)R.

Didžiausias įtempis vamzdžio sienelės atkarpoje nustatomas pagal formulę:

; (16)

kur: m 1- pataisos koeficientas (saugos koeficientas), atsižvelgiant į įtempių padidėjimą lenktose dalyse.

Iki šiol U tipo kompensacinės jungtys ar bet kurios kitos naudojamos, jei medžiaga, einanti per dujotiekį, pasižymi 200 laipsnių Celsijaus ar aukštesne temperatūra, taip pat aukštu slėgiu.

Bendras kompensatorių aprašymas

Metalinės kompensacinės jungtys yra įrenginiai, skirti kompensuoti arba subalansuoti įvairių veiksnių įtaką vamzdynų sistemų veikimui. Kitaip tariant, pagrindinis šio gaminio tikslas yra užtikrinti, kad vamzdis nebūtų pažeistas, kai juo transportuojamos medžiagos. Tokie tinklai, kurie užtikrina susisiekimą darbo aplinka, beveik nuolat patiria tokius neigiamos įtakos, kaip pagrindo šiluminis plėtimasis ir slėgis, vibracija ir nusėdimas.

Būtent norint pašalinti šiuos defektus, būtina sumontuoti lankstūs elementai, kurie tapo žinomi kaip kompensatoriai. U formos tipas yra tik vienas iš daugelio šiam tikslui naudojamų tipų.

Kas yra U formos elementai

Iš karto reikia pastebėti, kad U formos detalės yra paprasčiausias variantas, padedantis išspręsti kompensavimo problemą. Šios kategorijos prietaisai turi plačiausią pritaikymo spektrą temperatūros ir slėgio indikatorių atžvilgiu. U formos kompensacinių siūlių gamybai naudojamas arba vienas ilgas vamzdis, kuris yra sulenktas tinkamas vietas, arba jie suvirina kelis įlinkusius, smarkiai išlinkusius ar suvirintus vingius. Čia verta paminėti, kad kai kurie vamzdynai turi būti periodiškai išmontuojami valymui. Tokiais atvejais tokio tipo kompensacinės jungtys gaminamos su jungiamaisiais galais ant flanšų.

Kadangi U tipo kompensatorius yra paprasčiausias dizainas, jis turi tam tikrų trūkumų. Tai galima priskirti didelis srautas vamzdžiai elementui sukurti, dideli matmenys, būtinybė įrengti papildomas atramas, taip pat suvirintų jungčių buvimas.

Kompensatoriaus reikalavimai ir kaina

Jei apsvarstysime U tipo kompensacinių siūlių įrengimą pagal materialinius išteklius, tai jų montavimas sistemose su didelio skersmens. Vamzdžių ir materialinių išteklių sunaudojimas kompensatoriui sukurti bus per didelis. Čia galite palyginti šią įrangą su Action ir šių elementų parametrai yra maždaug tokie patys, tačiau U formos montavimo kaina yra maždaug dvigubai didesnė. Pagrindinė šios kainos priežastis Pinigai tuo, kad reikia daug medžiagų statybai, taip pat papildomų atramų įrengimui.

Kad U formos kompensatorius galėtų visiškai neutralizuoti dujotiekio slėgį, kad ir iš kur jis kiltų, tokius įrenginius reikia montuoti viename taške su 15-30 laipsnių skirtumu. Šie parametrai tinka tik tuo atveju, jei darbinės medžiagos temperatūra tinklo viduje neviršija 180 laipsnių Celsijaus ir nenukrenta žemiau 0. Tik tokiu atveju ir su tokiu įrengimu įrenginys galės kompensuoti dujotiekio apkrovą. nuo dirvožemio judėjimo iš bet kurio taško.

Montavimo skaičiavimai

U formos kompensatoriaus apskaičiavimas yra išsiaiškinti, kuris minimalūs matmenys prietaiso pakanka dujotiekio slėgiui kompensuoti. Norint atlikti skaičiavimus, naudojamos tam tikros programos, tačiau šią operaciją galima atlikti net naudojant internetines programas. Svarbiausia čia laikytis tam tikrų rekomendacijų.

• Maksimalus įtempis, kuris rekomenduojamas kompensatoriaus gale, yra nuo 80 iki 110 MPa.
• Taip pat yra toks indikatorius kaip kompensatoriaus nukrypimas į išorinį skersmenį. Šis parametras rekomenduojama imti per H/Dn=(10 - 40). Esant tokioms vertėms, reikia atsižvelgti į tai, kad 10Dn atitiks dujotiekį, kurio indikatorius yra 350DN, o 40Dn - dujotiekį, kurio parametrai yra 15DN.
• Be to, skaičiuojant U formos kompensatorių, būtina atsižvelgti į įrenginio plotį iki jo pasiekiamumo. Optimalios vertės Atsižvelgiama į L/H=(1 - 1,5). Tačiau čia leidžiama įvesti ir kitus skaitinius parametrus.
• Jei skaičiavimo metu paaiškėja, kad tam tikram dujotiekiui reikia sukurti tokio tipo kompensacinę jungtį, kuri yra per didelė, tuomet rekomenduojama pasirinkti kitokio tipo įrenginį.

Skaičiavimų apribojimai

Jei skaičiavimus atlieka nepatyręs specialistas, geriau susipažinti su kai kuriais apribojimais, kurių negalima viršyti skaičiuojant ar įvedant duomenis į programą. U formos vamzdžių kompensatoriui taikomi šie apribojimai:

• Darbo terpė gali būti vanduo arba garai.
• Pats vamzdynas turi būti pagamintas tik iš plieninio vamzdžio.
• Maksimalus darbo aplinkos temperatūros indikatorius yra 200 laipsnių Celsijaus.
• Didžiausias stebimas slėgis tinkle neturi viršyti 1,6 MPa (16 barų).
• Kompensatorių galima montuoti tik ant horizontalus tipas dujotiekis.
• U formos kompensatoriaus matmenys turi būti simetriški, o pečiai – vienodi.
• Dujotiekio tinklas neturėtų patirti papildomų apkrovų (vėjo ar kitų).

Įrenginių montavimas

Pirma, nerekomenduojama fiksuotų atramų dėti toliau nei 10DN nuo paties kompensatoriaus. Taip yra dėl to, kad atramos suspaudimo momento perdavimas labai sumažins konstrukcijos lankstumą.

Antra, labai rekomenduojama visame tinkle padalinti sekcijas nuo fiksuotos atramos iki tokio pat ilgio U formos kompensatoriaus. Čia taip pat svarbu pažymėti, kad armatūros montavimo vietos poslinkis nuo dujotiekio centro į vieną iš jo kraštų padidins tamprios deformacijos jėgą, taip pat įtempį apie 20–40% tų verčių, kurios galima gauti, jei konstrukcija sumontuota viduryje.

Trečia, siekiant dar labiau padidinti kompensacinį gebėjimą, įtempiamos U formos kompensacinės jungtys. Montavimo metu konstrukcija patirs lenkimo apkrovą, o kaitinant ji taps neįtempta. Kai temperatūra pasieks maksimalią vertę, prietaisas grįš į įtampą. Tuo remiantis buvo pasiūlytas tempimo būdas. parengiamieji darbai yra ištempti kompensatorių ta suma, kuri bus lygi pusei terminis pailgėjimas dujotiekis.

Dizaino privalumai ir trūkumai

Jei mes kalbame apie šį dizainą apskritai, galime drąsiai teigti, kad jis tokį turi teigiamų savybių kaip lengva gaminti, didelė kompensavimo galimybė, nereikia priežiūros, jėgos, kurios perduodamos į atramas, yra nereikšmingos. Tačiau tarp akivaizdžių trūkumų išsiskiria: daug medžiagų ir didelis skaičius erdvės, kurią užima konstrukcija, aukšta norma hidraulinis pasipriešinimas.