Cálculo hidráulico de un gasoducto: métodos y métodos de cálculo + ejemplo de cálculo

Código de práctica para el diseño y la construcción disposiciones generales para el diseño y la construcción de sistemas de distribución de gas de tuberías de metal y polietileno la provisión general y la construcción del sistema de distribución de gas de acero y

CÁLCULO DE DIÁMETRO DE GASODUCTO Y PÉRDIDA DE PRESIÓN ADMISIBLE

3.21 La capacidad de producción de los gasoductos puede tomarse de las condiciones para crear, a la máxima pérdida de presión de gas permisible, el sistema en operación más económico y confiable, que asegure la estabilidad de la operación de fracturación hidráulica y unidades de control de gas (GRU) , así como la operación de quemadores de consumo en rangos aceptables de presión de gas.

3.22 Los diámetros internos calculados de los gasoductos se determinan con base en la condición de garantizar el suministro ininterrumpido de gas a todos los consumidores durante las horas de máximo consumo de gas.

3.23 El cálculo del diámetro de la tubería de gas debe realizarse, por regla general, en una computadora con la distribución óptima de la pérdida de presión calculada entre las secciones de la red.

Si es imposible o inapropiado realizar el cálculo en una computadora (falta de un programa apropiado, secciones separadas de gasoductos, etc.), se permite realizar un cálculo hidráulico de acuerdo con las fórmulas a continuación o de acuerdo con los nomogramas (Apéndice B ) compilado de acuerdo con estas fórmulas.

3.24 Las pérdidas de carga estimadas en gasoductos de alta y media presión se aceptan dentro de la categoría de presión adoptada para el gasoducto.

3.25 Se supone que las pérdidas de presión de gas totales estimadas en gasoductos de baja presión (desde la fuente de suministro de gas hasta el dispositivo más remoto) no superan los 180 daPa, incluidos 120 daPa en gasoductos de distribución, 60 daPa en gasoductos de entrada y gasoductos internos. gasoductos

3.26 Los valores de la pérdida de presión de gas calculada al diseñar gasoductos de todas las presiones para empresas industriales, agrícolas y domésticas y servicios públicos se aceptan según la presión de gas en el punto de conexión, teniendo en cuenta las características técnicas de los equipos de gas aceptados para la instalación, los dispositivos de automatización de seguridad y el modo de automatización del control de procesos de las unidades térmicas.

3.27 La caída de presión en el tramo de red de gas se puede determinar:

- para redes de media y alta presión según fórmula

- para redes de baja presión según fórmula

– para una pared hidráulicamente lisa (la desigualdad (6) es válida):

– a 4000 100000

3.29 El consumo estimado de gas en tramos de gasoductos externos de distribución de baja presión con costos de viaje de gas debe determinarse como la suma de los costos de tránsito y 0,5 de viaje de gas en esta sección.

3.30 La caída de presión en las resistencias locales (codos, tes, válvulas de cierre, etc.) puede tenerse en cuenta aumentando la longitud real de la tubería de gas en un 5-10%.

3.31 Para gasoductos externos de superficie e internos, la longitud estimada de los gasoductos se determina mediante la fórmula (12)

3.32 En los casos en que el suministro de gas GLP sea temporal (con posterior transferencia al suministro de gas natural), los gasoductos se diseñan con la posibilidad de su uso futuro sobre gas natural.

En este caso, la cantidad de gas se determina como equivalente (en términos de poder calorífico) al consumo estimado de GLP.

3.33 La caída de presión en las tuberías de la fase líquida de GLP está determinada por la fórmula (13)

Teniendo en cuenta la reserva anticavitación, se aceptan las velocidades promedio de la fase líquida: en las tuberías de succión, no más de 1,2 m/s; en tuberías de presión: no más de 3 m / s.

3.34 El cálculo del diámetro de la tubería de gas en fase vapor de GLP se realiza de acuerdo con las instrucciones para el cálculo de tuberías de gas natural de la presión correspondiente.

3.35 Al calcular tuberías internas de gas de baja presión para edificios residenciales, se permite determinar la pérdida de presión del gas debido a las resistencias locales en la cantidad,%:

- en gasoductos desde entradas al edificio:

- en el cableado interno de la vivienda:

3.37 El cálculo de las redes de anillos de gasoductos debe realizarse con el enlace de las presiones de gas en los puntos nodales de los anillos de diseño. El problema de la pérdida de presión en el anillo se permite hasta en un 10%.

3.38 Al realizar el cálculo hidráulico de gasoductos de superficie e internos, teniendo en cuenta el grado de ruido generado por el movimiento del gas, es necesario tomar velocidades de movimiento del gas de no más de 7 m/s para gasoductos de baja presión, 15 m/s para gasoductos de media presión, 25 m/s para gasoductos de alta presión.

3.39 Al realizar el cálculo hidráulico de gasoductos, realizado de acuerdo con las fórmulas (5) - (14), así como utilizando varios métodos y programas para computadoras electrónicas, compilados sobre la base de estas fórmulas, el diámetro interior estimado del gasoducto debe determinarse preliminarmente mediante la fórmula (15)

Cálculo hidráulico de un gasoducto: métodos y métodos de cálculo + ejemplo de cálculo

Para un funcionamiento seguro y sin problemas del suministro de gas, debe diseñarse y calcularse

Es importante seleccionar perfectamente las tuberías para líneas de todo tipo de presión, asegurando un suministro estable de gas a los dispositivos.

Para que la selección de tuberías, accesorios y equipos sea lo más precisa posible, se realiza un cálculo hidráulico de la tubería. ¿Como hacerlo? Admítelo, no tienes mucho conocimiento en este asunto, vamos a resolverlo.

Le ofrecemos familiarizarse con información escrupulosamente seleccionada y minuciosamente procesada sobre las opciones de producción. calculo hidraulico para sistemas de gasoductos. El uso de los datos presentados por nosotros garantizará el suministro de combustible azul con los parámetros de presión requeridos a los dispositivos. Los datos cuidadosamente verificados se basan en la regulación de la documentación reglamentaria.

El artículo describe en detalle los principios y esquemas de los cálculos. Se da un ejemplo de realización de cálculos. Las aplicaciones gráficas y las instrucciones en video se utilizan como complemento informativo útil.

¿Por qué es necesario calcular el gasoducto?

Se realizan cálculos a lo largo de todos los tramos del gasoducto para identificar los lugares donde es probable que aparezcan posibles resistencias en las tuberías, modificando la tasa de suministro de combustible.

Si todos los cálculos se realizan correctamente, se puede seleccionar el equipo más adecuado y se puede crear un diseño económico y eficiente de toda la estructura del sistema de gas.

Esto lo salvará de indicadores innecesarios y sobreestimados durante la operación y los costos de construcción, que podrían ocurrir durante la planificación e instalación del sistema sin el cálculo hidráulico del gasoducto.

Existe una mejor oportunidad para seleccionar el tamaño de sección y los materiales de tubería requeridos para un suministro más eficiente, rápido y estable de combustible azul a los puntos planificados del sistema de gasoductos.

Se garantiza el modo de funcionamiento óptimo de todo el gasoducto.

Los desarrolladores reciben beneficios financieros de los ahorros en la compra de equipos técnicos y materiales de construcción.

Se realiza el cálculo correcto del gasoducto, teniendo en cuenta los niveles máximos de consumo de combustible durante los periodos de consumo masivo. Se tienen en cuenta todas las necesidades industriales, municipales e individuales de los hogares.

Determinación del número de puntos de control de gas de la fracturación hidráulica

Los puntos de control de gas están diseñados para reducir la presión del gas y mantenerla en un nivel determinado, independientemente del caudal.

Con un consumo estimado conocido de combustible gaseoso, el distrito de la ciudad determina el número de fracturas hidráulicas, con base en el rendimiento óptimo de fractura hidráulica (V=1500-2000 m3/hora) según la fórmula:

norte = , (27)

donde n es el número de fracturamiento hidráulico, uds.;

V_R — consumo estimado de gas por distrito de la ciudad, m3/hora;

V_{venta al por mayor} — productividad óptima de la fracturación hidráulica, m3/hora;

n=586.751/1950=3.008 uds.

Después de determinar el número de estaciones de fracturación hidráulica, se planifica su ubicación en el plano general del distrito de la ciudad, instalándolas en el centro del área gasificada en el territorio de los barrios.

Reseña del programa

Para la comodidad de los cálculos, se utilizan programas de aficionados y profesionales para el cálculo de la hidráulica.

El más popular es Excel.

Puede utilizar el cálculo en línea en Excel Online, CombiMix 1.0 o la calculadora hidráulica en línea. El programa estacionario se selecciona teniendo en cuenta los requisitos del proyecto.

La principal dificultad para trabajar con tales programas es la ignorancia de los conceptos básicos de hidráulica. En algunos de ellos, no hay decodificación de fórmulas, no se consideran las características de ramificación de tuberías y el cálculo de resistencias en circuitos complejos.

• HERZ C. O. 3.5 - realiza un cálculo según el método de pérdidas de presión lineales específicas.
• DanfossCO y OvertopCO pueden contar sistemas de circulación natural.
• "Flujo" (Flujo): le permite aplicar el método de cálculo con una diferencia de temperatura variable (deslizante) a lo largo de los elevadores.

Debe especificar los parámetros de entrada de datos para la temperatura: Kelvin/Celsius.

Teoría del cálculo hidráulico del sistema de calefacción.

Teóricamente, la calefacción GR se basa en la siguiente ecuación:

∆P = R·l + z

Esta igualdad es válida para un área específica. Esta ecuación se descifra de la siguiente manera:

• ΔP - pérdida de presión lineal.
• R es la pérdida de presión específica en la tubería.
• l es la longitud de las tuberías.
• z - pérdidas de presión en las salidas, válvulas de cierre.

Se puede ver en la fórmula que cuanto mayor es la pérdida de presión, más larga es y más curvas u otros elementos que reducen el paso o cambian la dirección del flujo de fluido. Deduzcamos a qué son iguales R y z. Para hacer esto, considere otra ecuación que muestre la pérdida de presión debido a la fricción contra las paredes de la tubería:

_fricción

Esta es la ecuación de Darcy-Weisbach. Vamos a decodificarlo:

• λ es un coeficiente que depende de la naturaleza del movimiento de la tubería.
• d es el diámetro interior de la tubería.
• v es la velocidad del fluido.
• ρ es la densidad del líquido.

A partir de esta ecuación, se establece una relación importante: la pérdida de presión debido a la fricción es menor, cuanto mayor es el diámetro interior de las tuberías y menor es la velocidad del fluido. Además, la dependencia de la velocidad es aquí cuadrática. Las pérdidas en codos, tes y válvulas se determinan mediante una fórmula diferente:

∆P_guarniciones = ξ*(v²ρ/2)

Aquí:

• ξ es el coeficiente de resistencia local (en lo sucesivo, CMR).
• v es la velocidad del fluido.
• ρ es la densidad del líquido.

También se puede ver a partir de esta ecuación que la caída de presión aumenta con el aumento de la velocidad del fluido.Además, vale la pena decir que en el caso de usar un refrigerante de baja congelación, su densidad también jugará un papel importante: cuanto más alto sea, más difícil será para la bomba de circulación. Por lo tanto, al cambiar a "anticongelante", puede ser necesario reemplazar la bomba de circulación.

De lo anterior se deriva la siguiente igualdad:

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

De esto obtenemos las siguientes igualdades para R y z:

R = (λ/α)*(v²ρ/2) Pa/m;

z = ξ*(v²ρ/2) Pa;

Ahora veamos cómo calcular la resistencia hidráulica usando estas fórmulas.

Determinación de pérdidas de carga en tuberías

La resistencia a la pérdida de presión en el circuito por el que circula el refrigerante se determina como su valor total para todos los componentes individuales. Estos últimos incluyen:

• pérdidas en el circuito primario, indicadas como ∆Plk;
• costos locales del portador de calor (∆Plm);
• caída de presión en zonas especiales, denominadas “generadores de calor” bajo la designación ∆Ptg;
• pérdidas dentro del sistema de intercambio de calor incorporado ∆Pto.

Luego de sumar estos valores, se obtiene el indicador deseado, el cual caracteriza la resistencia hidráulica total del sistema ∆Pco.

Además de este método generalizado, existen otras formas de determinar la pérdida de carga en tuberías de polipropileno. Uno de ellos se basa en una comparación de dos indicadores vinculados al principio y al final de la tubería. En este caso, la pérdida de presión se puede calcular simplemente restando sus valores inicial y final, determinados por dos manómetros.

Otra opción para calcular el indicador deseado se basa en el uso de una fórmula más compleja que tiene en cuenta todos los factores que afectan las características del flujo de calor.La relación que se proporciona a continuación tiene en cuenta principalmente la pérdida de carga de líquido debido a la gran longitud de la tubería.

• h es la pérdida de carga del líquido, medida en metros en el caso de estudio.
• λ es el coeficiente de resistencia hidráulica (o fricción), determinado por otros métodos de cálculo.
• L es la longitud total de la tubería atendida, que se mide en metros lineales.
• D es el tamaño interno de la tubería, que determina el volumen del flujo de refrigerante.
• V es el caudal de fluido, medido en unidades estándar (metro por segundo).
• El símbolo g es la aceleración de caída libre, que es 9,81 m/s2.

De gran interés son las pérdidas provocadas por el elevado coeficiente de rozamiento hidráulico. Depende de la rugosidad de las superficies internas de las tuberías. Las proporciones utilizadas en este caso son válidas solo para piezas en bruto tubulares de forma redonda estándar. La fórmula final para encontrarlos se ve así:

• V - la velocidad de movimiento de las masas de agua, medida en metros / segundo.
• D - diámetro interior, que determina el espacio libre para el movimiento del refrigerante.
• El coeficiente en el denominador indica la viscosidad cinemática del líquido.

El último indicador se refiere a valores constantes y se encuentra de acuerdo con tablas especiales publicadas en grandes cantidades en Internet.

1.4 Distribución de presión en tramos del sistema de tuberías

Calcular la presión en el punto nodal p1 y construir un gráfico de presión
Ubicación en yo1 por la fórmula (1.1):

 (1.31)

 (1.32)

Imaginar
dependencia resultante pl1=F(yo) en forma de mesa.

Mesa
4

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

Calcular la presión en el punto nodal p6 y construir un gráfico de presión
en las ramas yo8 — yo9 por la fórmula (1.13):

 (1.33)

 (1.34)

Imaginar
dependencia resultante pags(yo8-yo9)=F(yo) en forma de mesa.

Mesa
5

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

Para calcular costos por sucursal yo2 —yo4 —yo6 yyo3 —yo5 —yo7, usamos las fórmulas (1.10) y
(1.11):

Verificamos:

Cálculo
hecho correctamente.

Ahora
calcular la presión en los puntos nodales de la rama yo2 —yo4
—yo6 en
fórmulas (1.2), (1.3) y (1.4) :

resultados
cálculo de la presión de la sección yo2
presentado en la tabla 6:

Mesa
6

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

resultados
cálculo de la presión de la sección yo4
se presentan en la tabla 7:

Mesa
7

Opción de cálculo de PC

Realizar el cálculo usando una computadora es lo menos laborioso: todo lo que se requiere de una persona es insertar los datos necesarios en las columnas apropiadas.

Por lo tanto, un cálculo hidráulico se realiza en pocos minutos, y esta operación no requiere un gran stock de conocimientos, que es necesario cuando se utilizan fórmulas.

Para su correcta implementación, es necesario tomar los siguientes datos de las especificaciones técnicas:

• densidad de gases;
• coeficiente de viscosidad cinética;
• temperatura del gas en su región.

Las condiciones técnicas necesarias se obtienen del departamento de gas de la ciudad del asentamiento donde se construirá el gasoducto. En realidad, el diseño de cualquier tubería comienza con la recepción de este documento, ya que contiene todos los requisitos básicos para su diseño.

A continuación, el desarrollador debe averiguar el consumo de gas de cada dispositivo que se planea conectar al gasoducto. Por ejemplo, si el combustible se transportará a una casa privada, entonces las estufas para cocinar, todo tipo de calderas de calefacción se usan con mayor frecuencia allí, y los números necesarios siempre están en sus pasaportes.

Además, necesitará saber la cantidad de quemadores para cada estufa que se conectará a la tubería.

En la siguiente etapa de recopilación de los datos necesarios, se selecciona información sobre la caída de presión en los sitios de instalación de cualquier equipo; puede ser un medidor, una válvula de corte, una válvula de cierre térmico, un filtro y otros elementos. .

En este caso, es fácil encontrar los números necesarios: están contenidos en una tabla especial adjunta al pasaporte de cada producto.

El diseñador debe prestar atención al hecho de que se debe indicar la caída de presión en el consumo máximo de gas.

En la siguiente etapa, se recomienda averiguar cuál será la presión de combustible azul en el punto de conexión. Dicha información puede contener las especificaciones técnicas de su Gorgaz, un esquema previamente elaborado del futuro gasoducto.

Si la red constará de varias secciones, deben numerarse e indicar la longitud real. Además, para cada uno, todos los indicadores variables deben prescribirse por separado: esta es la tasa de flujo total de cualquier dispositivo que se utilizará, la caída de presión y otros valores.

Se requiere un factor de simultaneidad. Tiene en cuenta la posibilidad de funcionamiento conjunto de todos los consumidores de gas conectados a la red. Por ejemplo, todos los equipos de calefacción ubicados en un edificio de apartamentos o en una casa privada.

Dichos datos son utilizados por el programa de cálculo hidráulico para determinar la carga máxima en cualquier tramo o en todo el gasoducto.

Para cada departamento o casa individual, no es necesario calcular el coeficiente especificado, ya que sus valores son conocidos y se indican en la siguiente tabla:

Si en alguna instalación se planea usar más de dos calderas de calefacción, hornos, calentadores de agua de almacenamiento, entonces el indicador de simultaneidad siempre será 0.85.Lo cual deberá indicarse en la columna correspondiente utilizada para el cálculo del programa.

A continuación, debe especificar el diámetro de las tuberías y también necesitará sus coeficientes de rugosidad, que se utilizarán en la construcción de la tubería. Estos valores son estándar y se pueden encontrar fácilmente en el Rulebook.

Reseña del programa

Para la comodidad de los cálculos, se utilizan programas de aficionados y profesionales para el cálculo de la hidráulica.

El más popular es Excel.

Puede utilizar el cálculo en línea en Excel Online, CombiMix 1.0 o la calculadora hidráulica en línea. El programa estacionario se selecciona teniendo en cuenta los requisitos del proyecto.

La principal dificultad para trabajar con tales programas es la ignorancia de los conceptos básicos de hidráulica. En algunos de ellos, no hay decodificación de fórmulas, no se consideran las características de ramificación de tuberías y el cálculo de resistencias en circuitos complejos.

Características del programa:

• HERZ C. O. 3.5 - realiza un cálculo según el método de pérdidas de presión lineales específicas.
• DanfossCO y OvertopCO pueden contar sistemas de circulación natural.
• "Flujo" (Flujo): le permite aplicar el método de cálculo con una diferencia de temperatura variable (deslizante) a lo largo de los elevadores.

Debe especificar los parámetros de entrada de datos para la temperatura: Kelvin/Celsius.

.1 Determinación de la capacidad de un gasoducto complejo

Para calcular un sistema de tubería complejo de acuerdo con la Figura 1 y los datos
En la tabla 1, utilizaremos el método de reemplazo para un gasoducto simple equivalente. Para
esto, basado en la ecuación de flujo teórico para el estado estacionario
flujo isotérmico, componemos una ecuación para un gasoducto equivalente y
escribamos la ecuación.

tabla 1

Número de índice i	Diámetro exterior di , mm	espesor de pared yo , mm	Longitud de la sección li , kilómetro
1	508	9,52	34
2	377	7	27
3	426	9	17
4	426	9	12
5	377	7	8
6	377	7	9
7	377	7	28
8	630	10	17
9	529	9	27

Figura 1 - Diagrama de la tubería

para parcela yo1 anote
fórmula de gastos:

 (1.1)

En el punto nodal p1 el flujo de gas se divide en dos hilos: yo2 —yo4 —yo6 yyo3 —yo5 —yo7 más allá en el punto p6 estas ramas
unir. Consideramos que en la primera rama el caudal es Q1, y en la segunda rama Q2.

para sucursal yo2 —yo4 —yo6:

 (1.2)

 (1.3)

 (1.4)

vamos a resumir
por pares (1.2), (1.3) y (1.4), obtenemos:

 (1.5)

Para
sucursales yo3 —yo5 —yo7:

 (1.6)

 (1.7)

 (1.8)

vamos a resumir
por pares (1.6), (1.7) y (1.8), obtenemos:

 (1.9)

Expresar
de las expresiones (1.5) y (1.9) Q1 y Q2, respectivamente:

 (1.10)

 (1.11)

Consumo
a lo largo de la sección paralela es igual a: Q=Q1+Q2.

 (1.12)

Diferencia
cuadrados de presión para una sección paralela es igual a:

 (1.13)

Para
sucursales yo8-yo9 nosotros escribimos:

 (1.14)

Sumando (1.1), (1.13) y (1.14), obtenemos:

 (1.15)

De
La última expresión puede determinar el rendimiento del sistema. Teniendo en cuenta
fórmulas de caudal para un gasoducto equivalente:

 (1.16)

Encontremos una relación que permita, para un LEC o DEC dado, encontrar otro tamaño geométrico del gasoducto

 (1.17)

Para determinar la longitud del gasoducto equivalente, construimos
despliegue del sistema. Para hacer esto, construiremos todos los hilos de una canalización compleja en uno
dirección manteniendo la estructura del sistema. Como equivalente de longitud
gasoducto, tomaremos el componente más largo del gasoducto desde su inicio hasta
final como se muestra en la figura 2.

Figura 2 - Desarrollo del sistema de tuberías

De acuerdo con los resultados de la construcción como la longitud de la tubería equivalente
tomar la longitud igual a la suma de las secciones yo1 —yo3 —yo5 —yo7 —yo8 —yo9. Entonces LEK=131km.

Para los cálculos, tomaremos las siguientes suposiciones: consideramos que el flujo de gas en
tubería obedece la ley cuadrática de resistencia. Es por eso
el coeficiente de resistencia hidráulica se calcula mediante la fórmula:

 , (1.18)

dónde k es la rugosidad de la pared equivalente
tubos, mm;

D-
diámetro interior de un tubo, mm.

Para gasoductos principales sin anillos de respaldo, adicional
las resistencias locales (accesorios, transiciones) generalmente no superan el 2-5% de las pérdidas
por fricción. Por lo tanto, para los cálculos técnicos del coeficiente de diseño
Se toma el valor de la resistencia hidráulica:

 (1.19)

Para
Cálculo adicional que aceptamos, k=0,5.

Calcular
coeficiente de resistencia hidráulica para todas las secciones de la tubería
redes, los resultados se ingresan en la tabla 2.

Mesa
2

Número de índice i	Diámetro exterior di , mm	espesor de pared yo , mm	Coeficiente de resistencia hidráulica, λtr
1	508	9,52	0,019419
2	377	7	0,020611
3	426	9	0,020135
4	426	9	0,020135
5	377	7	0,020611
6	377	7	0,020611
7	377	7	0,020611
8	630	10	0,018578
9	529	9	0,019248

En los cálculos, usamos la densidad promedio del gas en el sistema de tuberías,
que calculamos a partir de las condiciones de compresibilidad del gas a media presión.

La presión promedio en el sistema bajo condiciones dadas es:

 (1.20)

Para determinar el coeficiente de compresibilidad según el nomograma, es necesario
calcule la temperatura y la presión reducidas utilizando las fórmulas:

 , (1.21)

 , (1.22)

dónde T, pags — temperatura y presión en condiciones de funcionamiento;

rkr, rkr son la temperatura y la presión críticas absolutas.

Según el anexo B: Tkr\u003d 190.9K, rkr =4,649 MPa.

Más lejos
de acuerdo al nomograma para calcular el factor de compresibilidad del gas natural, determinamos z =
0,88.

medio
la densidad del gas está determinada por la fórmula:

 (1.23)

Para
cálculo del flujo a través de la tubería de gas, es necesario determinar el parámetro A:

 (1.24)

Encontremos
:

Encontremos
flujo de gas a través del sistema:

 (1.25)

 (1.26)

Reseña del programa

Para la comodidad de los cálculos, se utilizan programas de aficionados y profesionales para el cálculo de la hidráulica.

El más popular es Excel.

Puede utilizar el cálculo en línea en Excel Online, CombiMix 1.0 o la calculadora hidráulica en línea. El programa estacionario se selecciona teniendo en cuenta los requisitos del proyecto.

La principal dificultad para trabajar con tales programas es la ignorancia de los conceptos básicos de hidráulica. En algunos de ellos, no hay decodificación de fórmulas, no se consideran las características de ramificación de tuberías y el cálculo de resistencias en circuitos complejos.

• HERZ C. O. 3.5 - realiza un cálculo según el método de pérdidas de presión lineales específicas.
• DanfossCO y OvertopCO pueden contar sistemas de circulación natural.
• "Flujo" (Flujo): le permite aplicar el método de cálculo con una diferencia de temperatura variable (deslizante) a lo largo de los elevadores.

Debe especificar los parámetros de entrada de datos para la temperatura: Kelvin/Celsius.

Determinación de pérdidas de carga en tuberías

La resistencia a la pérdida de presión en el circuito por el que circula el refrigerante se determina como su valor total para todos los componentes individuales. Estos últimos incluyen:

• pérdidas en el circuito primario, indicadas como ∆Plk;
• costos locales del portador de calor (∆Plm);
• caída de presión en zonas especiales, denominadas “generadores de calor” bajo la designación ∆Ptg;
• pérdidas dentro del sistema de intercambio de calor incorporado ∆Pto.

Luego de sumar estos valores, se obtiene el indicador deseado, el cual caracteriza la resistencia hidráulica total del sistema ∆Pco.

Además de este método generalizado, existen otras formas de determinar la pérdida de carga en tuberías de polipropileno. Uno de ellos se basa en una comparación de dos indicadores vinculados al principio y al final de la tubería. En este caso, la pérdida de presión se puede calcular simplemente restando sus valores inicial y final, determinados por dos manómetros.

Otra opción para calcular el indicador deseado se basa en el uso de una fórmula más compleja que tiene en cuenta todos los factores que afectan las características del flujo de calor. La relación que se proporciona a continuación tiene en cuenta principalmente la pérdida de carga de líquido debido a la gran longitud de la tubería.

• h es la pérdida de carga del líquido, medida en metros en el caso de estudio.
• λ es el coeficiente de resistencia hidráulica (o fricción), determinado por otros métodos de cálculo.
• L es la longitud total de la tubería atendida, que se mide en metros lineales.
• D es el tamaño interno de la tubería, que determina el volumen del flujo de refrigerante.
• V es el caudal de fluido, medido en unidades estándar (metro por segundo).
• El símbolo g es la aceleración de caída libre, que es 9,81 m/s2.

La pérdida de presión se produce debido a la fricción del fluido en la superficie interna de las tuberías.

De gran interés son las pérdidas provocadas por el elevado coeficiente de rozamiento hidráulico. Depende de la rugosidad de las superficies internas de las tuberías. Las proporciones utilizadas en este caso son válidas solo para piezas en bruto tubulares de forma redonda estándar. La fórmula final para encontrarlos se ve así:

• V - la velocidad de movimiento de las masas de agua, medida en metros / segundo.
• D - diámetro interior, que determina el espacio libre para el movimiento del refrigerante.
• El coeficiente en el denominador indica la viscosidad cinemática del líquido.

El último indicador se refiere a valores constantes y se encuentra de acuerdo con tablas especiales publicadas en grandes cantidades en Internet.

balanceo hidraulico

El equilibrio de las caídas de presión en el sistema de calefacción se realiza mediante válvulas de control y cierre.

El equilibrado hidráulico del sistema se realiza sobre la base de:

• carga de diseño (caudal másico de refrigerante);
• datos de fabricantes de tuberías sobre resistencia dinámica;
• el número de resistencias locales en el área bajo consideración;
• Características técnicas de los accesorios.

Las características de instalación (caída de presión, montaje, capacidad) se establecen para cada válvula. Determinan los coeficientes de flujo de refrigerante en cada elevador y luego en cada dispositivo.

La pérdida de presión es directamente proporcional al cuadrado del caudal de refrigerante y se mide en kg/h, donde

S es el producto de la presión específica dinámica, expresada en Pa/(kg/h), y el coeficiente reducido para la resistencia local de la sección (ξpr).

El coeficiente reducido ξpr es la suma de todas las resistencias locales del sistema.

Resultados.

¡Los valores obtenidos de pérdidas de presión en la tubería, calculados por dos métodos, difieren en nuestro ejemplo en un 15…17%! Mirando otros ejemplos, puede ver que la diferencia a veces es tan alta como ¡50%! Al mismo tiempo, los valores obtenidos por las fórmulas de la hidráulica teórica son siempre menores que los resultados según SNiP 2.04.02–84. Me inclino a creer que el primer cálculo es más preciso y SNiP 2.04.02–84 está "asegurado". Quizás me equivoque en mis conclusiones. Cabe señalar que los cálculos hidráulicos de tuberías son difíciles de modelar con precisión y se basan principalmente en dependencias obtenidas de experimentos.

En cualquier caso, al tener dos resultados, es más fácil tomar la decisión correcta.

Recuerde sumar (o restar) la presión estática a los resultados cuando calcule tuberías hidráulicas con una diferencia de altura entre la entrada y la salida. Para el agua: una diferencia de altura de 10 metros ≈ 1 kg / cm2.

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Una continuación importante y, creo, interesante del tema, lea aquí