Formula izračuna je sljedeća:

gdje:
D - prečnik cjevovoda, mm

Q - protok, m3/h

v - dozvoljena brzina protoka u m/s

Specifična zapremina zasićene pare pri pritisku od 10 bara je 0,194 m3/kg, što znači da će zapreminski protok od 1000 kg/h zasićene pare na 10 bara biti 1000x0,194=194 m3/h. Specifična zapremina pregrijane pare na 10 bara i temperaturi od 300°C iznosi 0,2579 m3/kg, a zapreminski protok sa istom količinom pare već će iznositi 258 m3/h. Stoga se može tvrditi da isti cjevovod nije pogodan za transport i zasićene i pregrijane pare.

Evo nekoliko primjera proračuna cjevovoda za različite medije:

1. srijeda - voda. Napravimo proračun pri zapreminskom protoku od 120 m3/h i brzini protoka v=2 m/s.
D= =146 mm.
To jest, cjevovod sa nominalni prečnik DN 150.

2. Srednje - zasićena para. Napravimo proračun za sljedeće parametre: zapreminski protok - 2000 kg / h, pritisak - 10 bara pri protoku od 15 m / s. U skladu sa specifičnom zapreminom zasićene pare pri pritisku od 10 bara iznosi 0,194 m3/h.
D= = 96 mm.
Odnosno, potreban je cjevovod nominalnog prečnika DN 100.

3. Srednje - pregrijana para. Napravimo proračun za sljedeće parametre: zapreminski protok - 2000 kg/h, pritisak - 10 bara pri protoku od 15 m/s. Specifična zapremina pregrijane pare pri datom pritisku i temperaturi, na primjer, 250°C, iznosi 0,2326 m3/h.
D= =105 mm.
Odnosno, potreban je cjevovod nominalnog prečnika DN 125.

4. Srednji - kondenzat. U ovom slučaju proračun promjera cjevovoda (cjevovod kondenzata) ima osobinu koja se mora uzeti u obzir u proračunima, a to je: potrebno je uzeti u obzir udio pare iz istovara. Kondenzat, koji prolazi kroz hvatač pare i ulazi u cevovod kondenzata, istovaruje se (odnosno kondenzuje) u njemu.
Udio pare iz istovara određuje se sljedećom formulom:
Udio pare od istovara = , gdje

h1 - entalpija kondenzata ispred sifona;
h2 - entalpija kondenzata u kondenzatnoj mreži pri odgovarajućem pritisku;
r je toplina isparavanja pri odgovarajućem pritisku u kondenzatnoj mreži.
Prema pojednostavljenoj formuli, udio pare iz istovara određuje se kao temperaturna razlika prije i poslije sifona x 0,2.

Formula za izračunavanje prečnika kondenzatnog voda će izgledati ovako:

D= , gdje
DR - udio ispuštanja kondenzata
Q - količina kondenzata, kg/h
v” - specifična zapremina, m3/kg
Izračunajmo cevovod kondenzata za sledeće početne vrednosti: potrošnja pare - 2000 kg/h sa pritiskom - 12 bara (entalpija h'=798 kJ/kg), rasterećena na pritisak od 6 bara (entalpija h'=670 kJ/kg , specifična zapremina v” =0,316 m3/kg i toplota kondenzacije r=2085 kJ/kg), brzina protoka 10 m/s.

Udio pare od istovara = = 6,14 %
Količina ispuštene pare će biti: 2000 x 0,0614=123 kg/h ili
123x0,316= 39 m3/h

D= = 37 mm.
Odnosno, potreban je cjevovod nominalnog prečnika DN 40.

DOZVOLJENA STOPA PROTOKA

Brzina protoka je jednako važan pokazatelj u proračunu cjevovoda. Prilikom određivanja brzine protoka, moraju se uzeti u obzir sljedeći faktori:

Gubitak pritiska. Pri visokim brzinama protoka mogu se odabrati manji promjeri cijevi, ali postoji značajan gubitak tlaka.

trošak cjevovoda. Mala brzina protok će rezultirati odabirom većih promjera cijevi.

Buka. Visok protok je praćen pojačanim efektom buke.

Nosite. Visoki protok (posebno u slučaju kondenzata) dovode do erozije cijevi.

U pravilu, glavni uzrok problema s uklanjanjem kondenzata je upravo podcijenjeni promjer cjevovoda i pogrešan odabir hvatača kondenzata.

Nakon sifona, čestice kondenzata, krećući se kroz cjevovod brzinom pare iz istovara, dospiju do skretanja, udare u zid skretanja i akumuliraju se na skretanju. Nakon toga se velikom brzinom guraju duž cjevovoda, što dovodi do njihove erozije. Iskustvo pokazuje da se 75% curenja u vodovima kondenzata događa u krivinama cijevi.

Kako bi se smanjila vjerojatnost erozije i njene negativan uticaj, potrebno je da sistemi sa plutajućim sifonima za proračun uzimaju brzinu protoka od oko 10 m/s, a za sisteme sa drugim tipovima paroodvodnika - 6 -8 m/s. Prilikom proračuna cjevovoda kondenzata u kojima nema pare od istovara, vrlo je važno napraviti proračune, kao i za vodovode sa protokom od 1,5 - 2 m/s, au ostalom uzeti u obzir udio pare iz istovar.

Donja tabela prikazuje brzine protoka za neke medije:

Prečnik parovoda je definisan kao:

Gdje: D - maksimalna količina pare koju troši mjesto, kg / h,

D= 1182,5 kg/h (prema rasporedu mašina i uređaja pogona za proizvodnju svježeg sira) /68/;

- specifična zapremina zasićene pare, m 3 / kg,
\u003d 0,84 m 3 / kg;

- pretpostavlja se da je brzina pare u cjevovodu, m/s, 40 m/s;

d=
=0,100 m=100 mm

Na radionicu je priključen parni cjevovod promjera 100 mm, pa je njegov promjer dovoljan.

Parovodi čelični, bešavni, debljine stijenke 2,5 mm

4.2.3. Proračun cjevovoda za povrat kondenzata

Prečnik cjevovoda određuje se formulom:

d=
, m,

gdje je Mk količina kondenzata, kg/h;

Y - specifična zapremina kondenzata, m 3 /kg, Y = 0,00106 m 3 /kg;

W – brzina kretanja kondenzata, m/s, W=1m/s.

Mk=0,6* D, kg/h

Mk=0,6*1182,5=710 kg/h

d=
=0,017m=17mm

Odabiremo standardni promjer cjevovoda dst = 20 mm.

4.2.3 Proračun izolacije toplotnih mreža

Kako bi se smanjili gubici toplinske energije, cjevovodi se izoliraju. Izračunajmo izolaciju dovodnog parnog cjevovoda promjera 110 mm.

Debljina izolacije za temperaturu okruženje 20ºS za dati gubitak topline određuje se formulom:

, mm,

gdje je d prečnik neizolovanog cjevovoda, mm, d=100 mm;

t - temperatura neizolovanog cevovoda, ºS, t=180ºS;

λiz - koeficijent toplotne provodljivosti izolacije, W/m*K;

q- gubici toplote sa jednog linearnog metra cevovoda, W/m.

q \u003d 0,151 kW / m = 151 W / m²;

λout=0,0696 W/m²*K.

Kao izolacijski materijal koristi se šljaka vuna.

=90 mm

Debljina izolacije ne smije biti veća od 258 mm s promjerom cijevi od 100 mm. Dobijeno δod<258 мм.

Prečnik izolovanog cjevovoda će biti d=200 mm.

4.2.5 Provjera uštede u toplinskim resursima

Toplotna energija je određena formulom:

t=180-20=160ºS

Slika 4.1 Dijagram cjevovoda

Površina cjevovoda određena je formulom:

R= 0,050 m, H= 1 m.

F=2*3,14*0,050*1=0,314m²

Koeficijent prijenosa topline neizoliranog cjevovoda određuje se formulom:

,

gdje je a 1 = 1000 W / m² K, a 2 = 8 W / m² K, λ = 50 W / mK, δst = 0,002 m.

=7,93.

Q = 7,93 * 0,314 * 160 \u003d 398 W.

Koeficijent toplotne provodljivosti izolovanog cjevovoda određuje se formulom:

,

gdje je λout=0,0696 W/mK.

=2,06

Površina izolovanog cjevovoda određena je formulom F=2*3,14*0,1*1=0,628m²

Q=2,06*0,628*160=206W.

Izvršeni proračuni su pokazali da se korištenjem izolacije na parovodu debljine 90 mm uštedi 232 W toplinske energije po 1 m cjevovoda, odnosno racionalno se troši toplinska energija.

4.3 Napajanje

U elektrani su glavni potrošači električne energije:

Električne svjetiljke (svjetlosno opterećenje);

Napajanje u preduzeću iz gradske mreže preko trafostanice.

Sistem napajanja je trofazna struja industrijske frekvencije od 50 Hz. Napon unutrašnje mreže 380/220 V.

Potrošnja energije:

Sat vršnog opterećenja - 750 kW / h;

Glavni potrošači energije:

Tehnološka oprema;

Elektrane;

Sistem osvetljenja preduzeća.

Distributivna mreža 380/220V od razvodnih ormara do mašinskih startera je izvedena kablom marke LVVR u čeličnim cijevima, do žica motora LVP. Neutralna žica mreže se koristi kao uzemljenje.

Obezbeđena je opšta (radna i hitna) i lokalna (popravka i hitna) rasveta. Lokalnu rasvjetu napajaju opadajući transformatori male snage na naponu od 24V. Normalna rasvjeta za slučaj opasnosti napaja se električnom mrežom od 220V. U slučaju potpunog nestanka napona na sabirnicama trafostanice, rasvjeta u slučaju nužde se napaja iz autonomnih izvora („suhih baterija“) ugrađenih u svjetiljke ili iz AGP-a.

Radno (opšte) osvetljenje je obezbeđeno na naponu od 220V.

Svetiljke se isporučuju u dizajnu koji odgovara prirodi proizvodnje i uslovima životne sredine prostorija u kojima su ugrađene. U industrijskim prostorijama se obezbjeđuju fluorescentne svjetiljke postavljene na kompletnim vodovima iz posebnih visećih kutija koje se nalaze na visini od oko 0,4 m od poda.

Za evakuaciono osvjetljenje postavljaju se štitnici za rasvjetu u slučaju nužde, spojeni na drugi (nezavisni) izvor rasvjete.

Industrijsko osvjetljenje obezbjeđuju fluorescentne i žarulje sa žarnom niti.

Karakteristike žarulja sa žarnom niti koje se koriste za osvjetljavanje industrijskih prostorija:

1) 235- 240V 100W Baza E27

2) 235- 240V 200W Baza E27

3) 36V 60W baza E27

4) LSP 3902A 2*36 R65IEK

Naziv uređaja koji se koriste za osvjetljavanje rashladnih komora:

Cold Force 2*46WT26HF FO

Za uličnu rasvjetu koriste se:

1) RADBAY 1* 250 WHST E40

2) RADBAY SEALABLE 1* 250WT HIT/ HIE MT/ME E40

Održavanje elektroenergetskih i rasvjetnih uređaja vrši posebna služba preduzeća.

4.3.1 Proračun opterećenja od tehnološke opreme

Tip elektromotora se bira iz kataloga tehnološke opreme.

P nop, efikasnost - pasoški podaci elektromotora, izabrani iz elektropriručnika /69/.

R pr - priključna snaga

R pr \u003d R nom /

Vrsta magnetnog startera odabire se posebno za svaki elektromotor. Proračun opterećenja od opreme sažet je u tabeli 4.4

4.3.2 Proračun rasvjetnog opterećenja /69/

hardver shop

Odredite visinu ovjesnih tijela:

H p \u003d H 1 -h St -h str

Gdje je: H 1 - visina prostorije 4,8 m;

h sv - visina radne površine iznad poda, 0,8 m;

h p - procijenjena visina ovjesnih tijela, 1,2m.

H p = 4,8-0,8-1,2 \u003d 2,8 m

Biramo uniforman sistem raspodele lampi po uglovima pravougaonika.

Udaljenost između lampi:

L= (1,2÷1,4) H p

L=1,3 2,8=3,64m

N sv \u003d S / L 2 (kom)

n sv \u003d 1008 / 3,64m 2 = 74 kom

Prihvatamo 74 lampe.

N l \u003d n sv N sv

N l = 73 2 = 146 kom

i=A*B/H*(A+B)

gdje je: A - dužina, m;

B je širina prostorije, m.

i=24*40/4,8*(24+40) = 3,125

Od plafona-70%;

Od zidova -50%;

Sa radne površine-30%.

Q=E min *S*k*Z/N l *η

k - faktor sigurnosti 1,5;

N l - broj lampi, 146 kom.

Q=200*1,5*1008*1,1/146*0,5= 4340 lm

Odaberite tip lampe LD-80.

Curd shop

Približan broj rasvjetnih lampi:

N sv \u003d S / L 2 (kom)

gdje je: S površina osvijetljene površine, m 2;

L - rastojanje između lampi, m.

n sv \u003d 864 / 3,64m 2 \u003d 65,2 kom

Prihvatamo 66 utakmica.

Odredite približan broj lampi:

N l \u003d n sv N sv

N sv - broj lampi u lampi

N l = 66 2 = 132 kom

Odredimo koeficijent korištenja svjetlosnog toka prema tabeli koeficijenata:

i=A*B/H*(A+B)

gdje je: A - dužina, m;

B je širina prostorije, m.

i=24*36/4,8*(24+36) = 3

Prihvatamo koeficijente refleksije svjetlosti:

Od plafona-70%;

Od zidova -50%;

Sa radne površine-30%.

Prema indeksu prostorije i koeficijentu refleksije biramo koeficijent korištenja svjetlosnog toka η = 0,5

Odredite svjetlosni tok jedne lampe:

Q=E min *S*k*Z/N l *η

gdje je: E min - minimalno osvjetljenje, 200 lx;

Z - linearni koeficijent osvjetljenja 1,1;

k - faktor sigurnosti 1,5;

η je faktor iskorištenja svjetlosnog toka, 0,5;

N l - broj lampi, 238 kom.

Q \u003d 200 * 1,5 * 864 * 1,1 / 132 * 0,5 \u003d 4356 lm

Odaberite tip lampe LD-80.

Radionica za preradu surutke

n sv = 288 / 3,64 2 = 21,73 kom

Prihvatamo 22 meča.

Broj lampi:

i=24*12/4,8*(24+12)=1,7

Svjetlosni tok jedne lampe:

Q=200*1,5*288*1,1/56*0,5=3740 lx

Odaberite tip lampe LD-80.

Prijemni odjel

Približan broj uređaja:

n sv \u003d 144 / 3,64m 2 \u003d 10,8 kom

Prihvatamo 12 lampi

Broj lampi:

Faktor iskorištenja svjetlosnog toka:

i=12*12/4,8*(12+12)=1,3

Svjetlosni tok jedne lampe:

Q=150*1,5*144*1,1/22*0,5=3740 lx

Odaberite tip lampe LD-80.

Instalirana snaga jednog rasvjetnog opterećenja P = N 1 * R l (W)

Proračun rasvjetnog opterećenja metodom specifične snage.

E min = 150 luksa W * 100 \u003d 8,2 W / m 2

Preračunavanje za osvjetljenje od 150 luksa vrši se prema formuli

W \u003d W * 100 * E min / 100, W / m 2

W \u003d 8,2 * 150/100 \u003d 12,2 W / m 2

Određivanje ukupne snage potrebne za rasvjetu (P), W.

Željezarija R= 12,2*1008= 11712 W

Curd shop R= 12,2*864= 10540 W

Prijemni odjel R=12,2*144= 1757 W

Radnja za preradu surutke R= 12,2* 288= 3514 W

Određujemo broj kapaciteta N l \u003d P / P 1

P 1 - snaga jedne lampe

N l (željezarija) = 11712/80= 146

N l (prodavnica skute) \u003d 10540 / 80 \u003d 132

N l (prijemni odjel) = 1756/80= 22

N l (radionice za preradu surutke) = 3514/80 = 44

146+132+22+44= 344; 344*80= 27520 W.

Tabela 4.5 - Proračun snage opterećenja

Tabela 4.6 - Proračun svjetlosnog opterećenja

4.3.3 Proračun verifikacije energetskih transformatora

Aktivna snaga: R tr \u003d R mak / η mreže

gdje: R mak = 144,85 kW (prema rasporedu "Potrošnja energije po satima u danu")

mreža η =0,9

P tr = 144,85 / 0,9 \u003d 160,94 kW

Prividna snaga, S, kVA

S=P tr /cosθ

S=160,94/0,8=201,18 kVA

Za transformatorsku podstanicu TM-1000/10, ukupna snaga je 1000 kVA, ukupna snaga na opterećenju koje postoji u preduzeću je 750 kVA, ali uzimajući u obzir tehničku preopremanje sekcije za skutu i organizaciju prerade surutke , potrebna snaga treba biti: 750 + 201,18 = 951 ,18 kVA< 1000кВ·А.

Potrošnja električne energije po 1 toni proizvedenih proizvoda:

R =

gdje je M - masa svih proizvedenih proizvoda, t;

M =28.675 t

R \u003d 462,46 / 28,675 \u003d 16,13 kWh / t

Tako se iz grafika potrošnje električne energije po satima u danu vidi da je najveća snaga potrebna u vremenskom intervalu od 8.00 do 11.00 i od 16.00. do 21 sati. U tom periodu odvija se prijem i prerada ulaznog sirovog mlijeka, proizvodnja proizvoda i punjenje pića. Mali skokovi se primećuju između 8 do 11 kada se odvija većina procesa prerade mlijeka za dobivanje proizvoda.

4.3.4 Proračun presjeka i izbor kablova.

Presjek kabla se utvrđuje gubitkom napona

S=2 PL*100/γ*ζ*U 2 , gdje je:

L je dužina kabla, m.

γ je specifična provodljivost bakra, OM * m.

ζ - dozvoljeni gubici napona,%

Napon U- mreže, V.

S \u003d 2 * 107300 * 100 * 100 / 57,1 * 10 3 * 5 * 380 2 = 0,52 mm 2.

Zaključak: poprečni presek kabla marke VVR koji koristi preduzeće je 1,5 mm 2 - dakle, postojeći kabl će obezbediti lokacije električnom energijom.

Tabela 4.7 - Satna potrošnja električne energije za proizvodnju proizvoda

Grafikon potrošnje energije.

Visoka efikasnost u korišćenju energije pare prvenstveno zavisi od pravilnog projektovanja sistema pare i kondenzata. Da biste postigli maksimalnu efikasnost parno-kondenzatnih sistema, postoji niz pravila koja morate znati i uzeti u obzir prilikom projektovanja, ugradnje i puštanja u rad:
— U proizvodnji pare potrebno je težiti proizvodnji pare visokog pritiska, jer parni kotao je brži na visokom nego na niskom pritisku. To je zbog činjenice da je latentna toplina isparavanja pri niskom tlaku veća nego pri visokom. Drugim riječima, potrebno je potrošiti više energije za stvaranje pare pri niskom nego pri visokom tlaku, u odnosu na različite nivoe toplinske energije u vodi.
— Za upotrebu u procesnoj opremi, uvijek dovodite paru pod najnižim dozvoljenim pritiskom, kao prenos toplote pri niskom pritisku, kada je latentna toplota isparavanja veća, je efikasniji. U suprotnom, toplotna energija pare će nestati sa kondenzatom pod visokim pritiskom. I to morate uhvatiti na nivou sekundarne upotrebe pare, ako se bavite uštedom energije. — Uvijek proizvesti maksimalnu količinu pare iz otpadne topline koja ostaje nakon procesa, tj. osiguravanje operativnosti uklanjanja i korištenja kondenzata. Pogrešno instalirana i neispravna oprema u parno-kondenzatnim sistemima izvor je gubitaka energije pare. Oni su i razlog za nestabilan rad čitavog parno-kondenzatnog sistema.

Ugradnja sifona za paru Odvodnici pare se postavljaju kako za odvodnjavanje glavnih parovoda, tako i za uklanjanje kondenzata iz opreme za izmjenu topline. Odvodnici pare služe za uklanjanje kondenzata koji nastaje u parovodu usled gubitaka toplote u okolinu. Toplotna izolacija smanjuje razinu toplinskih gubitaka, ali ih ne eliminira u potpunosti. Stoga je cijelom dužinom parovoda potrebno predvidjeti jedinice za uklanjanje kondenzata. Odvod kondenzata mora biti organiziran najmanje 30-50 m u horizontalnim dijelovima cjevovoda. Mora imati prvi sifon za paru nizvodno od kotla propusnost najmanje 20% kapaciteta kotla. Sa dužinom cjevovoda većom od 1000 m, kapacitet prvog sifona mora biti 100% kapaciteta kotla. Ovo je potrebno za uklanjanje kondenzata u slučaju uvlačenja vode iz kotla. Prije svih liftova, kontrolnih ventila i na razdjelnicima potrebna je obavezna ugradnja sifona za paru.

Kondenzat se mora odvoditi pomoću džepova za odvod. Za cijevi promjera do 50 mm, promjer korita može biti jednak promjeru glavnog parnog voda. Za parne cijevi prečnika većeg od 50 mm, preporučuje se korištenje jedne/dvije manje korita. Preporučuje se ugradnja zaporne slavine ili slijepe prirubnice na dno korita radi čišćenja (pročišćavanja) sistema. Da bi se izbjeglo začepljenje sifona za paru, kondenzat se mora odvoditi na određenoj udaljenosti od dna korita.

Jedinica za odvod kondenzata Filter se mora postaviti ispred sifona za paru, a nepovratni ventil nakon sifona (zaštita od punjenja sistema kondenzatom kada je para isključena u parovodu). Da biste bili sigurni da hvatač pare radi ispravno, preporučuje se ugradnja naočala (za vizuelni pregled).

Uklanjanje vazduha Prisustvo zraka u parovodu značajno smanjuje prijenos topline u opremi za izmjenu topline. Za uklanjanje zraka iz parnog cjevovoda, termostatski sifoni za paru se koriste kao automatski otvori za ventilaciju. „Vazdušni otvori“ se postavljaju na najvišim tačkama sistema, što bliže opremi za izmjenu toplote. Zajedno sa "ventilacionim ventilom" ugrađuje se i vakuumski prekidač. Kada se sistem zaustavi, cevovodi i oprema se hlade, usled čega dolazi do kondenzacije para. A pošto je zapremina kondenzata mnogo manja od zapremine pare, pritisak u sistemu pada ispod atmosferskog pritiska, što stvara vakuum. Zbog vakuuma u sistemu mogu se oštetiti izmjenjivači topline i zaptivke ventila.

Redukcione stanice Da bi se dobila para na potrebnom pritisku, moraju se koristiti redukcioni ventili. Da bi se izbjegao vodeni udar, potrebno je organizirati odvod kondenzata prije reduktorskog ventila.

Filteri Brzina pare u cjevovodima u većini slučajeva je 15-60 m/s. S obzirom na starost i kvalitet kotlova i cjevovoda, para koja se isporučuje potrošaču obično je jako kontaminirana. Čestice kamenca i prljavštine pri tako velikim brzinama značajno smanjuju vijek trajanja parnih vodova. Kontrolni ventili su najosjetljiviji na uništavanje, jer brzina pare u razmaku između sjedišta i ventila može doseći stotine metara u sekundi. U tom smislu, obavezno je ugraditi filtere ispred regulacionih ventila. Veličina mreže filtera instaliranih na parovodu preporučuje se da bude 0,25 mm. Za razliku od sistema za vodu, preporučuje se ugradnja filtera na parne cjevovode na način da je rešetka u horizontalnoj ravnini, jer kada se ugradi s poklopcem nadole, pojavljuje se dodatni džep za kondenzat koji pomaže vlaženju pare i povećava vjerovatnoću čepa za kondenzat.

Separatori pare Odvodnici pare instalirani na glavnom parovodu uklanjaju već formirani kondenzat. Međutim, to nije dovoljno za dobijanje visokokvalitetne suhe pare, jer se para do potrošača isporučuje mokra zbog suspenzije kondenzata zahvaćenog protokom pare. Vlažna para, poput prljavštine, doprinosi erozivnom trošenju cjevovoda i fitinga zbog velikih brzina. Kako biste izbjegli ove probleme, preporučuje se korištenje separatora pare. Mješavina pare i vode, koja ulazi u tijelo separatora kroz ulaznu cijev, uvija se u spiralu. Suspendirane čestice vlage zbog centrifugalnih sila odbijaju se na zid separatora, stvarajući kondenzatni film. Na izlazu iz spirale, prilikom sudara s branikom, film se otkine. Nastali kondenzat se uklanja kroz drenažni otvor na dnu separatora. Suha para ulazi u parni vod iza separatora. Kako bi se izbjegli gubici pare, potrebno je na odvodnoj cijevi separatora predvidjeti jedinicu za odvod kondenzata. Gornji spoj je dizajniran za ugradnju automatskog ventilacionog otvora. Separatore je preporučljivo instalirati što bliže potrošaču, kao i ispred mjerača protoka i kontrolnih ventila. Vijek trajanja separatora obično premašuje vijek trajanja cjevovoda.

Sigurnosni ventili Prilikom odabira sigurnosnih ventila, potrebno je uzeti u obzir dizajn i brtve ventila. Glavni zahtjev za sigurnosne ventile, pored pravilno odabranog odzivnog pritiska, je i pravilna organizacija ispuštanja ispuštenog medija. Za vodu, odvodna cijev je obično usmjerena prema dolje (ispuštanje u kanalizaciju). U parnim sistemima, po pravilu, odvodni cevovod je usmeren prema gore, na krov zgrade ili na drugo mesto koje je bezbedno za osoblje. Zbog toga se mora uzeti u obzir da nakon ispuštanja pare u slučaju aktiviranja ventila dolazi do stvaranja kondenzata koji se nakuplja u odvodnoj cijevi iza ventila. Ovo stvara dodatni pritisak koji sprečava ventil da aktivira i ispusti medijum pri datom zadatom pritisku / Drugim rečima, ako je podešeni pritisak 5 bara i cevovod usmeren prema gore je napunjen sa 10 m vode, sigurnosni ventil će samo rade pod pritiskom od 6 bara. Takođe, na modelima bez brtve vretena, voda će curiti kroz poklopac ventila. Stoga, u svim slučajevima kada je izlaz sigurnosnog ventila usmjeren prema gore, potrebno je organizirati odvod kroz poseban otvor na tijelu ventila ili direktno kroz odvodnu cijev. Zabranjeno je postavljanje zapornih ventila između izvora pritiska i sigurnosnog ventila, kao i na izlaznom cevovodu. Prilikom odabira sigurnosnog ventila za ugradnju na parovod, mora se pretpostaviti da će kapacitet biti dovoljan ako je 100% ukupnog mogućeg protoka pare plus 20% rezerve. Podešeni pritisak mora biti najmanje 1,1 puta veći od radnog pritiska kako bi se izbeglo prevremeno habanje usled čestog aktiviranja.

Zaporni ventili Prilikom odabira tipa ventila, prije svega je potrebno uzeti u obzir veliku brzinu pare. Ako europski proizvođači parne opreme preporučuju odabir promjera parnog cjevovoda tako da brzina pare bude 15-40 m/s, onda u Rusiji preporučena brzina pare često može doseći 60 m/s. Čep za kondenzaciju se uvijek formira ispred zatvorenog spoja. Kod oštrog otvaranja ventila postoji velika vjerovatnoća vodenog udara. S tim u vezi, vrlo je nepoželjno koristiti kuglaste ventile kao zaporne ventile na cjevovodu za paru. Prije upotrebe i zapornih i regulacijskih ventila na novougrađenom cjevovodu, potrebno je prethodno pročistiti cjevovod kako bi se izbjeglo oštećenje sedlastog dijela ventila kamencem i šljakom.

A. A. Filonenko, direktor CHTSUP-a "Steam-system"

Serija članaka fokusirana je na tehničku podršku stručnjaka uključenih u projektiranje i rad industrije parne energije. Prve dvije publikacije posvećene su osnovnim konceptima vezanim za vodenu paru, koja se široko koristi u preduzećima i energetskom sektoru, njenim svojstvima i uticaju na rad parnih sistema (EiM br. 3) i pitanjima uklanjanja kondenzata. sa parnih satelita (EiM br. 4–5).

Sistemi za distribuciju pare povezuju kotlove sa svim vrstama opreme preduzeća koja troše paru.

Glavne komponente ovih sistema su kolektori pare kotlova, glavni parovodi, razvodni kolektori i parne cijevi. Svaki od njih obavlja određene funkcije svojstvene ovom sistemu, a zajedno sa separatorima i sifonima doprinose efikasnom korištenju pare.

Sump koljena

Uobičajeni zahtjev za sve sisteme za distribuciju pare je potreba za ugradnjom kolena za bistrenje u različitim intervalima duž dužine parnog cjevovoda (Sl. 1). Dizajnirani su za:

1. odvod kondenzata gravitacijom iz pare koja se kreće velikom brzinom;
2. akumulacija kondenzata sve dok ga diferencijalni pritisak ne gurne kroz sifon.

Da bi kondenzat bio zarobljen zamkom za koljena, morate odabrati pravu veličinu. Premala noga za taloženje može uzrokovati efekat ubrizgavanja gdje pad tlaka zbog velike brzine pare izvlači kondenzat iz sifona u vod za paru.

Na sl. Na slici 1 prikazan je princip rada koljena otvora i njegova standardna shema, u tabeli. 1 - preporučene veličine kolena za taloženje za parne cjevovode.

Rice. jedan. Koljenasto korito (a - princip rada; b - shema za odabir veličine koljenastog korita prema tabeli 1)

*Automatsko grijanje se odnosi na zagrijavanje parovoda, pri čemu se kondenzat odvodi kroz sifone pare do povratnog voda kondenzata, a ne kroz odvodne armature u atmosferu. Istovremeno je potrebno pratiti i proces zagrijavanja parnog cjevovoda.

Ako se para dovodi do srednje tačke kolektora ili kolektor nema nagib, preporučljivo je urediti koljena za taloženje sa obje strane kolektora sa sifonima za paru ukupnog kapaciteta jednakog proračunskom. Kod prečnika kolektora do 100 mm, prečnik kolena korita D1 mora biti jednak prečniku kolektora. Sa prečnikom kolektora većim od 100 mm, prečnik jame D1 mora biti jednak polovini prečnika kolektora, ali ne manji od 100 mm.

Puštanje parnih mreža u rad sastoji se od sljedećih operacija:

• grijanje i pročišćavanje parovoda;
• punjenje i ispiranje cjevovoda kondenzata;
• konekcije potrošača.

Prije početka grijanja svi ventili na granama iz grijanog prostora su dobro zatvoreni. Prvo se glavna linija zagrijava, a zatim naizmjenično grane od nje. Mali, blago razgranati parovodi mogu se grijati istovremeno kroz cijelu mrežu.

U slučaju hidrauličnih udara, dovod pare se odmah smanjuje, a kod čestih i jakih udara potpuno prestaje sve dok se kondenzat nakupljen u njemu potpuno ne ukloni iz zagrijanog dijela parovoda.

Parni razdjelnici

Glavni razdjelnik kotlarnice je posebna vrsta parnog cjevovoda koji može primati paru iz jednog ili više kotlova. Najčešće je to horizontalna cijev veliki prečnik, koji se odozgo puni parom i zauzvrat napaja glavne parne cjevovode parom. Pažljivo odvodnjavanje kolektora je posebno važno kako bi se osiguralo da se eventualni ostaci vode iz kotla i čvrstih materija uklone prije nego što se para distribuira kroz sustav. Odvodnici pare dizajnirani za kolektor moraju biti sposobni da uklone velike dijelove nakupina pare čim se formiraju. Prilikom odabira sifona za paru potrebno je uzeti u obzir i njihov stupanj otpornosti na vodeni udar.

Odabir sifona i sigurnosnog faktora za kolektore kotla (samo zasićena para)

Potreban kapacitet sifona za paru instaliranih na kolektorima kotla gotovo uvijek se određuje kao očekivani prijenos vode iz kotla (10% opterećenja povezanog sa kolektorom) pomnožen sa sigurnosnim faktorom 1,5.

Na primjer, na kolektor su priključena dva kotla ukupnog parnog kapaciteta 20.000 kg/h. Zatim je potrebno na kolektor ugraditi paroodvodnik kapaciteta 20.000. deset % . 1,5 = 3000 kg/h.

Najpogodniji za ove uslove su invertovani float sifoni za paru, koji mogu odmah da rade u slučaju plutanja kondenzata, otporni su na vodene udare, nose se sa zagađenjem i ostaju ekonomični pri veoma malim opterećenjima.

Ugradnja sifona za paru

Ako je protok pare kroz razdjelnik samo u jednom smjeru, dovoljno je ugraditi jedan sifon u blizini izlaza. Kada se para dovodi kroz srednju tačku (sl. 2) ili sličan raspored dvosmjernog toka pare, na svakom kraju kolektora treba postaviti sifone za paru.

Rice. 2. Razdjelnik kotla sa višesmjernim tokovima pare (za razdjelnik sa DN< 100 мм, DN колена-отстойника такой же, как у коллектора; для коллектора с DN >100 mm, DN kolena za taloženje mora biti jednak 0,5 DN razvodnika, ali ne manji od 100 mm)

Glavni parovodi

Da bi se osigurao normalan rad opreme koja se napaja kroz ove parne vodove, one moraju biti bez zraka i kondenzata. Nepotpuno uklanjanje kondenzata iz glavnih parnih vodova često rezultira vodenim udarom i letećim bazenima kondenzata koji mogu oštetiti spojeve cijevi i drugu opremu.

Osim toga, zbog prisutnosti kondenzata u parnom cjevovodu, smanjuje se suhoća pare, što dovodi do njenog prekoračenja.

Tokom procesa hlađenja, kondenzat u parovodu aktivno apsorbuje ugljen-dioksid, pretvarajući se u ugljična kiselina, što dovodi do ubrzane korozije cjevovoda, fitinga i izmjenjivača topline.

Postoje dvije općeprihvaćene metode grijanja glavnih parnih vodova - kontrolirani i automatski.

Kontrolirano grijanje se široko koristi za primarno grijanje velikih promjera i (ili) dugih parnih cjevovoda. Ova metoda je to ventili za odzračivanje potpuno otvoren za slobodno duvanje u atmosferu dok para ne počne da teče u parovod. Ventili se ne zatvaraju sve dok se sav ili većina kondenzata koji nastaje tokom zagrijavanja ne ukloni. Nakon postizanja radnog režima, uklanjanje kondenzata preuzimaju sifoni za paru. U automatskom načinu rada kotao se zagrijava na način da parovodi i sva oprema ili njeni pojedinačni tipovi postupno povećavaju tlak i temperaturu bez pomoći ručne kontrole ili upravljanja u skladu s navedenim načinom grijanja.

Upozorenje! Bez obzira na način grijanja, brzina porasta temperature metala mora biti određena rasporedom startovanja kako bi se minimizirala toplinska naprezanja i spriječila druga oštećenja sistema.

Odabir sifona za paru i faktor sigurnosti za glavne vodove pare (samo zasićena para)

Brzina protoka kondenzata u izolovanim ili neizolovanim cevovodima sa kontrolisanim ili automatskim metodama grejanja može se izračunati po formuli:

gdje je G K količina kondenzata, kg/h;

W T - težina cijevi, kg/m(prema tabeli 2);

L 1 - ukupna dužina parovoda, m;

sa - specifična toplota materijal cjevovoda (za čelik - 0,12 kcal/(kg.°S));

t 1 - početna temperatura, °C;

t 2 - konačna temperatura, °C;

r je latentna toplota isparavanja, kcal/kg(prema tabeli svojstava pare);

h je vrijeme grijanja, min.

tabela 2. Karakteristike cijevi za proračun gubitaka u okoliš

Za brzo određivanje protoka kondenzata tokom grijanja glavnog parnog voda, možete koristiti dijagram na sl. 3. Izračunati protok treba pomnožiti sa 2 (preporučeni sigurnosni faktor za sve sifone pare koji se nalaze između kotla i kraja parne cijevi). Za sifone za paru instalirane na kraju parovoda ili uzvodno od kontrole i zaporni ventili koji su dio vremena u zatvorenom položaju, potrebno je usvojiti sigurnosni faktor 3. Preporučuje se sifon sa invertiranom kantom, jer može ukloniti prljavštinu, pucanje kondenzata i izdržati vodeni udar. Čak i ako odbije, obično ostaje u otvorenom položaju.

Rice. 3. Dijagram za određivanje količine kondenzata formiranog u cijevi dužine 20 m kada se zagrije od 0 °C do temperature zasićenja parom

Brzina protoka kondenzata pri normalnom radu parovoda (nakon zagrijavanja) određena je iz tabele. 3.

Tabela 3. Brzina stvaranja kondenzata u cjevovodima pare tokom normalnog rada, kg / h / m 2

Instalacija

Bez obzira na način grijanja, na najnižim tačkama i na mjestima prirodne drenaže treba postaviti koljena za taloženje i parne sifone, na primjer:

• ispred uzlaznih stubova;
• na kraju glavnih parnih vodova;
• ispred kompenzatora i koljena;
• ispred kontrolnih ventila i regulatora.

Na sl. 4, 5 i 6 prikazani su primjeri organizacije odvodnje magistralnih parovoda.

Ogranci iz magistralnih parovoda

Ogranci iz glavnih parovoda su ogranci glavnog parovoda koji dovode paru do opreme koja troši paru. Sistem ovih cjevovoda mora biti projektovan i vezan tako da spriječi nakupljanje kondenzata u bilo kojoj tački u njemu.

Odabir zamke i faktor sigurnosti

Brzina protoka kondenzata određena je istom formulom kao i za glavne parovode. Preporučeni sigurnosni faktor za izlaze glavnog parnog voda je 2.

Instalacija

Na sl. 7, 8 i 9 prikazane su, redom, preporučene šeme za vezivanje grane od glavnog parnog cjevovoda na regulacijski ventil dužine do 3 m, više od 3 m iu slučaju kada se kontrolni ventil nalazi ispod nivoa glavnog parovoda.

Prije svakog regulacijskog ventila, a također i prije regulatora tlaka, ako postoji, treba postaviti sito punog promjera. Na filter mora biti ugrađen ventil za odzračivanje, kao i sifon za paru sa obrnutim plovkom. Nekoliko dana nakon pokretanja sistema, provjerite mrežicu filtera kako biste odlučili da li je područje potrebno očistiti od zagađivača.

Rice. 7. Ogranak cjevovoda dužine manje od 3 m. Ako postoji obrnuti nagib prema kolektoru od najmanje 50 mm na 1 m, tada nije potrebna ugradnja sifona za paru	Rice. osam. Razvodni cevovod dužine veće od 3 m. Ispred regulacionog ventila mora se postaviti koljeno za taloženje i sifon za paru. Filter može poslužiti kao rezervoar ako je njegova cijev za odzračivanje spojena na sifon za paru sa obrnutim plovkom. Odvod pare mora biti opremljen ugrađenim nepovratni ventil	Rice. devet. Bez obzira na dužinu izlaza, prije regulacijskog ventila koji se nalazi ispod dovodnog parovoda treba postaviti koljeno za taloženje i sifon za paru. Ako se zavojnica (potrošač) nalazi iznad regulacijskog ventila, tada bi i sifon za paru trebao biti instaliran na izlaznoj strani regulacijskog ventila

Separatori

Separatori pare su dizajnirani da odvode sav kondenzat koji se formira u distributivnim sistemima. Najčešće se koriste ispred opreme za koju postoji povećana suvoća pare veliki značaj. Smatra se korisnim instalirati ih na sekundarne parne cjevovode.

Rice. deset. Odvod separatora. Za potpuni i brzi protok kondenzata u sifon za paru, potrebni su koleno i karter punog prečnika.

Uklanjanje kondenzata iz cjevovoda pregrijane pare

Čini se da ako se kondenzat ne formira u parnim cjevovodima pregrijane pare, onda ga nema. To je tačno, ali samo u slučaju kada su temperatura i pritisak u parovodu dostigli radne parametre. Do ove tačke, kondenzat se mora ukloniti.

Svojstva i karakteristike upotrebe pregrijane pare

Specifični toplinski kapacitet tvari je količina topline potrebna za povećanje temperature od 1 kg za 1 °C. Specifični toplotni kapacitet vode je 1 kcal.°C, ali specifični toplotni kapacitet pregrijane pare zavisi od njene temperature i pritiska. Smanjuje se s povećanjem temperature i povećava s povećanjem pritiska.

Obično se pregrijana para proizvodi u dodatnim dijelovima cijevi ugrađenim unutar kotla ili na izlaznom dijelu. dimnih gasova kako bi se iskoristila "izgubljena" toplina kotla, kao i u pregrijaču, koji se ugrađuje iza kotla i spaja na parni cjevovod. dijagram strujnog kola kotao sa pregrijačem prikazan je na sl. jedanaest.

Rice. jedanaest. Šema elektrana sa pregrejačem

Pregrijana para ima svojstva koja je čine neprikladnim rashladnim sredstvom za proces izmjene topline i istovremeno idealnom za obavljanje mehaničkog rada i prijenosa mase, odnosno za transport. Za razliku od zasićene pare, pritisak i temperatura pregrijane pare nisu povezani. Kada se pregrijana para proizvodi pod istim tlakom kao i zasićena para, njena temperatura i specifični volumen se povećavaju.

U kotlovima sa visokom produktivnošću i relativno malim bubnjevima, odvajanje pare od vode je izuzetno težak proces. Kombinacija male količine vode u bubnjevima i brzih promjena u protoku pare uzrokuje naglo smanjenje volumena i stvaranje parnih mjehurića, što dovodi do prenošenja vode iz kotla. Može se ukloniti pomoću separatora sa sifonima pare na izlazima pare generatora pare, ali to ne daje 100% rezultat. Stoga, tamo gdje je potrebna suha para, u peć se ugrađuju dodatni konvektivni snopovi cijevi. Kako bi se isparila prenošena voda, pari se dodaje nešto topline, stvarajući blagu pregrijavanje kako bi se osigurala potpuno suha para.

Pošto pregrijana para, vraćajući se u zasićeno stanje, daje vrlo malo topline, ona nije dobar nosač topline za proces izmjene topline. Međutim, za neke procese, kao što su elektrane, potrebna je suha para za obavljanje mehaničkog rada. Bez obzira na tip elektrane, pregrijana para smanjuje količinu kondenzata kada se pokrene iz hladnog stanja. Pregrijavanje također poboljšava performanse ovih jedinica izbjegavanjem kondenzacije na fazama ekspanzije. Suha para na izlazu iz elektrane produžava vijek trajanja lopatica turbine.

Za razliku od zasićene pare, gubeći toplotu, pregrijana para se ne kondenzira, tako da se može transportirati kroz vrlo duge parne cjevovode bez značajnog gubitka toplotnog sadržaja kako bi se formirao kondenzat.

Zašto se sistemi za pregrijanu paru dreniraju?

Glavni razlog za ugradnju sifona za paru u sisteme pregrijane pare je stvaranje troškova pokretanja kondenzata. Oni mogu biti veoma značajni zbog velike veličine glavni parovodi. Prilikom pokretanja, najvjerovatnije će se koristiti ručni odvodni ventili, jer ima dovoljno vremena za otvaranje i zatvaranje. Ovaj proces se naziva kontrolirano grijanje. Drugi razlog za ugradnju sifona je vanredne situacije, kao što je gubitak pregrijavanja ili bajpas pare kada će možda trebati raditi na zasićenoj pari. U ovim hitnim situacijama nema vremena za ručno otvaranje ventila, pa su potrebni sifoni za paru.

Određivanje protoka kondenzata za hvatače pare pregrijanih parnih vodova

Protok kondenzata kroz hvatač pare pregrijanog parovoda varira u širokom rasponu: od maksimalnog pri pokretanju do bez protoka tokom rada. Dakle, ovo su zahtjevi koji se moraju postaviti za sifone pare bilo koje vrste.

Prilikom pokretanja, veoma veliki parovodi se pune hladnom parom. U ovoj fazi, oni će sadržavati samo zasićenu paru pod niskim pritiskom sve dok temperatura parovoda ne poraste. Podiže se postepeno dugo vrijeme kako se metal parovoda ne bi izložio naglim naprezanjima. Visok protok kondenzata u kombinaciji sa niskim pritiskom su početni uslovi koji zahtevaju sifone pare velikog kapaciteta. Rad pregrijane pare tada zahtijeva da ovi predimenzionirani sifoni za paru rade pri vrlo visokim pritiscima i vrlo malim brzinama protoka.

Tipični početni troškovi kondenzata mogu se približno izračunati pomoću formule:

gdje je W T težina cijevi, kg/m(prema tabeli 2);

r je latentna toplota isparavanja, kcal/kg;

i je entalpija pregrijane pare pri prosječnom pritisku i temperaturi za razmatrani period grijanja, kcal/kg;

i ” je entalpija zasićene pare pri prosječnom pritisku za razmatrani period grijanja, kcal/kg;

0,12 - specifični toplotni kapacitet čelična cijev, kcal/(kg.°S).

Primjer

Početni podaci

Potrebno je zagrijati parni cjevovod promjera 200 mm sa temperature okoline od 21 °C na temperaturu od 577 °C pri prosječnom pritisku u posljednja 2 sata od 8,3 kg / cm 2 g. za 11 sati. Udaljenost između drenažnih čvorova je 60 m. Masa cijevi prema tabeli. 2 je 31 kg/m. Tako će masa cijevi dužine 60 m biti 1860 kg.

Zagrijavanje je izvršeno prema rasporedu prikazanom u tabeli. 4.

Tabela 4. Način grijanja cjevovoda pregrijane pare

Za prva dva sata zagrevanja:

Za druga dva sata:

Brzine protoka pare za ostala vremenska razdoblja izračunavaju se na sličan način.

Za efikasno uklanjanje kondenzata iz pregrijanih parnih cjevovoda, potrebno je pravilno odabrati veličinu koljena za taloženje prilikom ugradnje sifona za paru, kao i uzeti u obzir preporuke za njihov cjevovod.

Postavlja se pitanje da li je potrebna toplotna izolacija kolena za taloženje, mlaznica parohvata i samih sifona? Odgovor je ne. Ako izolacija nije sigurnosni zahtjev, ovaj dio parni sistem ne treba izolovati. Tada će se nešto kondenzata kontinuirano formirati ispred zamke i prolaziti kroz nju, produžavajući njen vijek trajanja.

Vrste sifona za pregrijanu paru

Bimetalni

Bimetalni sifon za paru je konfigurisan da se ne otvara dok se kondenzat ne ohladi ispod temperature zasićenja. Pri datom pritisku, zamka će ostati zatvorena sve dok je para bilo koje temperature prisutna u sifonu. Kako temperatura pare raste, vučna sila bimetalnih ploča se povećava, povećavajući silu brtvljenja ventila. Pregrijana para teži daljem povećanju ove sile. Bimetalni sifon za paru dobro radi pod velikim početnim opterećenjima i iz tog razloga jeste dobar izbor za pregrijanu paru.

Tokom rada pregrijane pare, sifon se može otvoriti ako se kondenzat u sifonu ohladi ispod temperature zasićenja. Ako promjer i dužina kraka za taloženje uzvodno od sifona nisu ispravni, kondenzat se može vratiti u vod za paru uzrokujući oštećenje i cevni spojevi i drugu opremu.

Sa prevrnutim plovkom

Zaptivka za vodu u sifonu sprečava da para dospe do izlaznog ventila, sprečava izlazak pare i produžava životni vek sifona. Ventil za odzračivanje na vrhu ga čini nepropusnim za strane čestice, ali omogućava izlazak zraka. Podnosi velike troškove pokretanja i može podmiriti niske operativne troškove. Postojeće poteškoće povezane s njegovom upotrebom na pregrijanoj pari odnose se na potrebu održavanja vodenog zatvarača ili ponovnog punjenja vodom. Da biste to učinili, potrebno je koristiti sifone za paru dizajnirane posebno za sisteme pregrijane pare i pratiti njihov ispravan cjevovod.

Ispravan cjevovod za preokrenuti sifon za pregrijanu paru prikazan je na sl. 6. Prilikom određivanja kapaciteta sifona za pregrijanu paru, treba ga izračunati na početni protok bez primjene sigurnosnog faktora. Materijali za tijelo moraju se odabrati na osnovu maksimalnog pritiska i temperature, uključujući pregrijavanje.

Književnost

1. Vukalović MP Termodinamička svojstva vode i pare. - M .: Državna naučna i tehnička izdavačka kuća mašinske literature "MASHGIZ", 1955.
2. Filonenko A. A. Upravljanje parom i kondenzatom pare u preduzeću. Od teorije bliže praksi // Energija i menadžment. - br. 3. - 2013. - S. 22–25.
3. Filonenko A. A. Upravljanje parom i kondenzatom pare u preduzeću. Od teorije bliže praksi (nastavak) // Energija i menadžment. — br. 4–5. - 2013. - S. 66–68.

Hidraulički proračun sistema parovoda parno grijanje niskog i visokog pritiska.

Kada se para kreće duž dužine sekcije, njena količina se smanjuje zbog povezane kondenzacije, a gustoća se takođe smanjuje zbog gubitka pritiska. Smanjenje gustoće je praćeno povećanjem, unatoč djelomičnoj kondenzaciji, volumena pare prema kraju sekcije, što dovodi do povećanja brzine kretanja pare.

U sistemu nizak pritisak pri pritisku pare od 0,005-0,02 MPa, ove složeni procesi uzrokuju gotovo beznačajne promjene parametara pare. Stoga se pretpostavlja da je protok pare konstantan u svakoj sekciji, a gustina pare konstantna u svim dijelovima sistema. Pod ova dva uslova, hidraulički proračun parovoda se vrši prema specifičnom linearnom gubitku pritiska, na osnovu toplotnih opterećenja sekcija.

Proračun počinje sa najnepovoljnijim ogrankom parovoda grijač koji je uređaj najudaljeniji od kotla.

Za hidraulički proračun niskotlačnih parovoda koristi se tabela. 11.4 i 11.5 (vidi Priručnik za dizajnere), sastavljen pri gustoći od 0,634 kg / m 3, što odgovara prosječnom nadtlaku pare od 0,01 MPa, i ekvivalentnoj hrapavosti cijevi na E = 0,0002 m (0,2 mm). Ove tabele, po strukturi su slične tablici. 8.1 i 8.2 razlikuju se po vrijednosti specifičnih gubitaka zbog trenja, zbog drugih vrijednosti gustoće i kinematičkog viskoziteta pare, kao i koeficijenta hidrauličkog trenja λ za cijevi. Tablice uključuju toplinska opterećenja Q, W i brzinu pare w, gospođa.

U sistemima niske i visok krvni pritisak kako bi se izbjegla buka, postavljena je maksimalna brzina pare: 30 m/s kada se para i prateći kondenzat kreću u cijevi u istom smjeru, 20 m/s kada se kreću u suprotnom smjeru.

Za orijentaciju, pri odabiru prečnika parovoda, kao kod proračuna sistema za grijanje vode, izračunava se prosječna vrijednost mogućeg specifičnog linearnog gubitka tlaka Rav pomoću formule

gdje r P- inicijal nadpritisak ParaPa; Σ l para - ukupna dužina dionice parovoda do najudaljenijeg uređaja za grijanje, m.

Da bi se savladali otpori koji nisu uzeti u obzir u proračunu ili uvedeni u sistem tokom njegove instalacije, ostavljena je margina pritiska do 10% od izračunate razlike pritiska, odnosno zbir linearnih i lokalnih gubitaka pritiska u glavnom projektovanom pravcu treba biti oko 0,9 (r P - r pr).

Nakon izračunavanja ogranaka parovoda do najnepovoljnijeg uređaja, prelazi se na proračun grana parovoda do drugih uređaja za grijanje. Ovaj proračun se svodi na povezivanje gubitaka pritiska u paralelno spojenim sekcijama glavnog (već izračunatog) i sekundarnog (koji će se izračunati) grana.

Prilikom povezivanja gubitaka tlaka u paralelno spojenim dijelovima parovoda, dopušteno je odstupanje do 15%. Ako je nemoguće povezati gubitke pritiska, koristi se prigušivač (§ 9.3). Promjer otvora prigušne podloške d w, mm, određuje se formulom

gdje Q uch - termičko opterećenje presek, W, ∆p w - višak pritiska, Pa, podložan prigušivanju.

Preporučljivo je koristiti podloške za gašenje prekomjernog pritiska koji prelazi 300 Pa.

Proračun parovoda sistema visokog i visokog pritiska vrši se uzimajući u obzir promene zapremine i gustine pare sa promenom njenog pritiska i smanjenjem potrošnje pare usled prateće kondenzacije. U slučaju kada je poznat početni tlak pare p P i postavljen konačni tlak ispred grijača p PR, proračun parovoda se vrši prije proračuna cjevovoda kondenzata.

Prosječna procijenjena brzina protoka pare u sekciji određena je tranzitnim protokom G con polovinom brzine protoka pare izgubljene tokom povezane kondenzacije:

Guch \u003d G con +0,5 G P.K. ,

Gdje je G P.K dodatna količina pare na početku sekcije, određena formulom

G P.K =Q tr /r;

r- specifična toplota isparavanje (kondenzacija) pod pritiskom pare na kraju sekcije; Q tr - prijenos topline kroz zid cijevi u prostoru; kada je promjer cijevi već poznat; okvirno uzeto prema sljedećim ovisnostima: pri D y =15-20 mm Q tr = 0,116Q con; na D y = 25-50 mm Q tr = 0,035Q con; na D y>50 mm Oko tr = 0,023Q con (Q con - količina toplote koja treba da se isporuči do uređaja ili do kraja parne cevi).

Hidraulički proračun se vrši po metodi redukovanih dužina, koja se koristi u slučaju kada su linearni gubici pritiska glavni (oko 80%), a gubici pritiska u lokalnim otporima relativno mali. Početna formula za određivanje gubitka pritiska u svakoj sekciji

Prilikom izračunavanja linearnih gubitaka pritiska u parnim cjevovodima, koristite tabelu. II.6 iz Priručnika za konstruktore sastavljeno za cijevi s ekvivalentnom hrapavošću unutrašnja površina k e \u003d 0,2 mm, duž koje se kreće para, koja ima uslovno konstantnu gustoću od 1 kg / m 3 [prekomjerni pritisak takve pare 0,076 MPa, temperatura 116, 2 0 C, kinematička viskoznost 21 * 10 -6 m 2 / s]. Tabela sadrži potrošnju G, kg/h, i brzinu ω, m/s, pare. Za odabir promjera cijevi prema tabeli, izračunava se prosječna uvjetna vrijednost specifičnog linearnog gubitka tlaka

gdje je ρ cf prosječna gustina pare, kg/m 3, pri njenom prosječnom pritisku u sistemu

0,5 (Rp+R PR); ∆p pare - gubitak pritiska u parovodu od grejna tačka do najudaljenijeg (terminalnog) grijača; pPR - potrebni pritisak ispred ventila krajnjeg uređaja, uzet jednak 2000 Pa u odsustvu sifona za paru iza uređaja i 3500 Pa kada se koristi termostatski sifon.

Prema pomoćnoj tabeli, u zavisnosti od prosečnog procenjenog protoka pare, dobijaju se uslovne vrednosti specifičnog linearnog gubitka pritiska R srv i brzine pare ω srv. Prijelaz sa uvjetnih vrijednosti na stvarne, koji odgovaraju parametrima pare u svakom dijelu, vrši se prema formulama

gdje je rsr.uch - stvarna prosječna vrijednost gustine pare u području, kg / m 3; određena njegovim prosječnim pritiskom u istoj oblasti.

Stvarna brzina pare ne bi trebalo da prelazi 80 m/s (30 m/s u sistemu pod pritiskom) kada se para i povezani kondenzat kreću u istom smeru i 60 m/s (20 m/s u sistemu pod pritiskom) kada se kretati se u suprotnom smjeru.kretanje.

Dakle, hidraulički proračun se vrši usrednjavanjem vrednosti gustine pare u svakoj sekciji, a ne za sistem u celini, kao što se radi sa hidraulički proračuni sistemi grijanja vode i parnog grijanja niskog pritiska.

Gubici pritiska u lokalnim otporima, koji su samo oko 20% ukupnih gubitaka, određuju se kroz ekvivalentne gubitke pritiska duž dužine cevi. Ekvivalentno lokalnim otporima, dodatna dužina cijevi se nalazi pomoću

Vrijednosti d V /λ date su u tabeli. 11.7 u Priručniku za dizajnera. Može se vidjeti da bi ove vrijednosti trebale rasti s povećanjem promjera cijevi. Zaista, ako za cijev D na 15 d V / λ \u003d 0,33 m, tada za cijev D na 50 su 1,85 m. Ove brojke pokazuju dužina cijevi na kojoj je gubitak tlaka uslijed trenja jednak gubitku lokalnog otpora s koeficijentom ξ=1,0.

Ukupni gubitak pritiska ∆r uch na svakoj sekciji parovoda, uzimajući u obzir ekvivalentnu dužinu, određuje se formulom (9.20)

gdje je l priv = l+l ekviv- procijenjena smanjena dužina dionice, m, uključujući stvarne i ekvivalentne lokalnim otporima dužine dionice.

Da bi se savladali otpori koji nisu uzeti u obzir u proračunu u glavnim pravcima, uzima se margina od najmanje 10% izračunatog pada pritiska. Prilikom povezivanja gubitaka tlaka u paralelno spojenim dionicama dopušteno je odstupanje do 15%, kao u proračunu niskotlačnih parovoda.