При проектировании трубопровода часто стоит задача выполнить расчет диаметра трубы по расходу воды. Это можно делать самостоятельно, считая вручную. А можно просто воспользоваться нашим онлайн-калькулятором.
Итак, чтобы определить необходимый минимальный диаметр трубопровода исходя из расхода воды, заполните необходимые поля. Введите данные о скорости жидкости в трубе и о расходе воды в трубопроводе. После этого нажмите кнопку «Расчет» и вы сразу же получите результат. Вы только не забудьте выбрать нужную единицу измерения скорости теплоносителя.
Расчет диаметра трубы по расходу воды
Минимально необходимый внутренний диаметр трубопровода определяется по следующей формуле:
d = √ (4 * G / (π * V)), где
G — расход воды, м3/сек,
π — число «пи», (равное 3,14),
V — скорость движения воды, м/с
Учитывайте что оптимальная скорость воды в трубе составляет от 0,6 м/с до 1,5 м/с. При этом максимальная скорость потока составит – 3…4 м/с.
Для справки: как перевести метры кубические в час в литры в секунду (м3/ч —> л/сек). В разных задачах могут быть указаны разные единицы измерения расхода воды. Поэтому знать как перевести 1 м3/час в 1 литр/сек (или наоборот) просто необходимо. Ниже приводим коэффициенты перевода этих величин друг в друга:
1 кубический метр в час равен 0,277777778 литров в секунду
1 литр в секунду будет равен 3,60 кубических метров в час
Рассмотрим несколько примеров как перевести м3/ч в л/с и наоборот перевести л/с в м3/ч:
1 м3/ч = 0,277 л/с
5 м3/ч = 1,389 л/с
10 м3/ч = 2,778 л/с
20 м3/ч = 5,556 л/с
50 м3/ч = 13,889 л/с
100 м3/ч = 27,777 л/с
1 л/с = 3,60 м3/ч
5 л/с = 18,00 м3/ч
10 л/с = 36,00 м3/ч
20 л/с = 72,00 м3/ч
50 л/с = 180,00 м3/ч
100 л/с = 360,00 м3/ч
Теперь у вас не возникнет сложностей при расчете диаметра трубы в зависимости от параметров теплоносителя. Если было полезно, не забудьте поделиться или оставить своё сообщение.
Было полезно? Поделитесь с друзьями!
Выберите подписку для получения дополнительных возможностей Kalk.Pro
Любая активная подписка отключает
рекламу на сайте
-
-
Доступ к скрытым чертежам -
Безлимитные сохранения расчетов
-
Доступ к скрытым чертежам -
Безлимитные сохранения расчетов
-
-
-
Доступ к скрытым чертежам -
Безлимитные сохранения расчетов
-
Доступ к скрытым чертежам -
Безлимитные сохранения расчетов
-
Более 10 000 пользователей уже воспользовались расширенным доступом для успешного создания своего проекта. Подробные чертежи и смета проекта экономят до 70% времени на подготовку элементов конструкции, а также предотвращают лишний расход материалов.
Подробнее с подписками можно ознакомиться здесь.
Потеря давления в трубопроводе, кроме прочего, зависит от расхода скорости потока и вязкости среды протекания. Чем больше количество пара, проходящего через трубопровод определённого номинального диаметра, тем выше трение о стенки трубопровода. Иными словами, чем выше скорость пара, тем выше сопротивление или потери давления в трубопроводе.
На сколько высоки могут быть потери давления определяется назначением пара. Если перегретый пар подается через трубопровод к паровой турбине, то потери давления должны быть по возможности минимальными. Такие трубопроводы значительно дороже обычных, причём больший диаметр, в свою очередь, приводит к значительно большим затратам. Инвестиционный расчёт основывается на времени возврата (срок окупаемости) инвестиционного капитала в сравнении с прибылью от работы турбины.
Этот расчёт должен основываться не на средней нагрузке турбины, а исключительно на ее пиковой нагрузке. Если, например, в течении 15 минут набрасывается пиковая нагрузка в 1000 кг пара, то трубопровод должен иметь пропускную способность 60/15x 1000 = 4000 кг/ч.
Расчёт
В главе далее — Работа с конденсатом, поясняется методика расчёт диаметра конденсатопроводов. В расчётах паро- воздухо- и водопроводов действуют примерно те же исходные принципы. В завершении этой темы в этом разделе будут приведены расчеты для определения диаметра паро- воздухо- и водопроводов.
В расчётах диаметров в качестве основной применяется формула:
, где:
Q = расход пара, воздуха и воды в м3/с.
D = диаметр трубопровода в м.
v = допустимая скорость потока в м/с.
В практике рекомендуется вести расчет по расходу в м3/ч и по диаметру трубопровода в мм. в этом случае выше приведённая формула расчёта диаметра трубопровода изменяется следующим образом:
, где:
D = диаметр конденсатопровода в мм.
Q = расход в м3/ч.
V = допустимая скорость потока в м/с.
Расчет трубопроводов всегда ведется по объёмному расходу (м3/ч), а не по массовому (кг/ч). Если известен только массовый расход, то для пересчёта кг/ч в м3/ч необходимо учитывать удельный объём по таблице пара.
Пример:
Удельный объем насыщенного пара при давлении 11 бар составляет 0,1747 м3/кг. Таким образом, объемный расход от 1000 кг/ч насыщенного пара при 11 бар будет составлять 1000 * 0,1747 = 174,7 м3/ч. Если речь будет идти о таком же количестве перегретого пара при давлении 11 бар и 300 °С, то удельный объём составит 0,2337 м3/кг, а объемный расход 233,7 м3/ч. Таким образом это означает, что один и тот же паропровод не может одинаково подходить для транспорта одного количества насыщенного и перегретого пара.
Также для случая воздуха и других газов расчет необходимо повторить с учетом давления. Производители компрессорного оборудования указывают производительность компрессоров в м3/ч, под которым понимается объем в м3 при температуре 0 °С.
Если производительность компрессора 600 мп3/ч и давление воздуха 6 бар, то объемный расход составляет 600/6 = 100 м3/ч. в этом также заключается основа расчета трубопроводов.
Допустимая скорость потока
Допустимая скорость потока в системе трубопроводов зависит от многих факторов.
- стоимость установки: низкая скорость потока приводит к выбору большего диаметра.
- потеря давления: высокая скорость потока позволяет выбрать меньший диаметр, однако вызывает большую потерю давления.
- износ: особенно в случае конденсата высокая скорость потока приводит к повышенной эрозии.
- шум: высокая скорость потока увеличивает шумовую нагрузку, напр. Паровой редукционный клапан.
В ниже приведенной таблице представлены данные норм относительно скорости потока для некоторых сред протекания.
Среда |
Назначение |
Скорость потока в м/с |
пар |
До 3 бар |
10 – 15 |
3 – 10 бар |
15 – 20 |
|
10 – 40 бар |
20 – 40 |
|
Конденсат |
Заполненный конденсатом |
2 |
Конденсато-паровая смесь |
6 – 10 |
|
Питательная вода |
Трубопровод всаса |
0,5 – 1 |
Трубопровод подачи |
2 |
|
Вода |
Питьевого качества |
0,6 |
Охлаждение |
2 |
|
Воздух |
Воздух под давлением |
6 – 10 |
* Трубопровод всаса насоса питательной воды: из-за низкой скорости потока низкая потеря давления, что препятствует образованию пузырьков пара на всасе питательного насоса. |
Нормы для определения скорости потока |
Примеры:
a) Вода
Расчет диаметра трубопровода для воды при 100 м3/ч и скорости потока v = 2 м/с.
D = √ 354*100/2 = 133 мм. Выбранный номинальный диаметр DN 125 или DN 150.
b) Воздух под давлением
расчет диаметра трубопровода для воздуха при 600 м3/ч, давление 5 бар и скорости потока 8 м/с.
Перерасчет с нормального расхода 600 м3/ч на рабочий м3/ч 600/5 = 120 м3/ч.
D = √ 354*120/8 = 72 мм. Выбранный номинальный диаметр DN 65 или DN 80.
В зависимости от назначения воды или воздуха выбирается трубопровод DN 65 или DN 80. Необходимо иметь ввиду, что расчет диаметра трубопровода усреднен и не предусматривает случая наступления пиковой нагрузки.
c) Насыщенный пар
Расчет диаметра трубопровода для насыщенного пара при 1500 кг/ч, давлении 16 бар и скорости потока 15 м/с.
В соответствии с таблицей пара удельный объем насыщенного пара при давлении 16 бар составляет v = 0,1237 м3/кг.
D = √ 354*1500*0,1237/15 = 66 мм.
И здесь должен быть решен вопрос DN 65 или DN 80 в зависимости от возможной пиковой нагрузки. В случае необходимости предусматривается также возможность расширения установки в будущем.
d) Перегретый пар
Если в нашем примере пар перегреет до температуры 300 °С, то его удельный объем изменяется на v = 0,1585 м3/кг.
D = √ 354*1500*0,1585/15 = 75 мм, выбирается DN 80.
Изображение 4.9 в форме номограммы показывает, как можно произвести выбор трубопровода без проведения расчета. На изображении 4-10 этот процесс представлен для случая насыщенного и перегретого пара.
е) Конденсат
Если речь идёт о расчёте трубопровода для конденсата без примеси пара (от разгрузки), тогда расчёт ведётся как для воды.
Горячий конденсат после конденсатоотводчика, попадая в конденсатопровод, разгружается в нём. В главе 6.0 Работа с конденсатом поясняется, как определить долю пара от разгрузки.
Правило к проведению расчёта:
Доля пара от разгрузки = (температура перед конденсатоотводчиком минус температура пара после конденсатоотводчика) х 0,2. При расчёте конденсатопровода необходимо учитывать объём пара от разгрузки.
Объём оставшейся воды в сравнении с объёмом пара от разгрузки настолько мал, что им можно пренебречь.
Расчёт диаметра конденсатопровода на расход 1000 кг/ч сконденсированного пара 11 бар (h1 = 781 кДж/кг) и разгруженного до давления 4 бар (h’ = 604 кДж/кг,v = 0,4622 м3/кг и r — 2133 кДж/кг).
Доля разгруженного пара составляет: 781 – 604/ 100 % = 8,3%
Количество разгруженного пара: 1000 х 0,083 = 83 кг/ч или 83 х 0,4622 -38 м3/ч. Объёмная доля разгруженного пара составляет около 97 %.
Диаметр трубопровода для смеси при скорости потока 8 м/с:
D = √ 354*1000*0,083*0,4622/8 = 40 мм.
Для сети атмосферного конденсата (v“ = 1,694 м3/кг) доля разгруженного пара составляет:
781 – 418/2258*100 % = 16 % или 160 кг/ч.
В этом случае диаметр трубопровода:
D = √ 354*1000*0,16*1,694/8 = 110 мм.
Источник: «Рекомендации по применению оборудования ARI. Практическое руководство по пару и конденсату. Требования и условия безопасной эксплуатации. Изд. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010»
Для более верного выбора оборудования можно обратиться на эл. почту: info@nomitech.ru
Главная»Расчет минимального диаметра трубопровода – калькуляция по формуле
Онлайн-калькулятор расчета диаметра трубопровода по расходу воды, позволяет определить минимальное значение внутреннего диаметра трубы при заданной скорости носителя и пропускной способности трубопровода. Помните, что неправильно подобранное сечение водопровода может привести к падению производительности системы, повышению давления и возникновению чрезвычайных ситуаций. Методика расчета построена на формуле: d = √ (4 × 1000 × Q / V / π), где Q – расход воды в трубопроводе (л/с), V – скорость потока жидкости (м/с), 1000 – поправка на перевод разных единиц измерения. Оптимальная скорость воды в трубе от 0.6 м/с до 1.5 м/с, максимальная – 3 м/с. Чтобы получить результат расчета, нажмите кнопку “Показать результат”
Напишите ваши параметры:
Расход воды в трубе, л/с
Скорость воды в трубе, м/с
Нормативные документы:
СНиП СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»
СНиП СП 30.13330.2016 «Внутренний водопровод и канализация зданий»
СНиП СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»
Онлайн калькулятор для расчёта диаметра трубопровода по расходу воды, поможет вычислить минимальное значение внутреннего диаметра трубы при заданной скорости носителя и пропускной способности трубопровода.
Формула для расчета диаметра трубы по расходу:
где Q – расход воды в трубопроводе (л/с), W – скорость потока жидкости (м/с).
×
Пожалуйста напишите с чем связна такая низкая оценка:
×
Для установки калькулятора на iPhone — просто добавьте страницу
«На главный экран»
Для установки калькулятора на Android — просто добавьте страницу
«На главный экран»