Потеря давления: Что такое потеря давления? — официальный сайт VENTS
Что такое потеря давления? — официальный сайт VENTS
Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.
Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:
Тип | Скоросто воздуха, м/с |
---|---|
Магистральные воздуховоды | 6,0 — 8,0 |
Боковые ответвления | 4,0 — 5,0 |
Распределительные воздуховоды | 1,5 — 2,0 |
Приточные решетки у потолка | 1,0 – 3,0 |
Вытяжные решетки | 1,5 – 3,0 |
Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:
V= L / (3600*F) (м/сек)
где L – расход воздуха, м3/ч;
F – площадь сечения канала, м2.
Рекомендация 1.
Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.
Рекомендация 2.
В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.
Пример расчета вентиляционной системы:
Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.
Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.
Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).
Участок 2: повторим те же расчеты, не забыв, что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.
Участок 3: расход воздуха через этот участок будет составлять 1070 м3/ч.
Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит 1,1 Па/м х 20= 22 Па.
Участок 4: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 20 = 46 Па.
Участок 5: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.
Участок 6: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 10 = 23 Па. Суммарная потеря давления в воздуховодах будет составлять 114,3 Па.
Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в сетевых элементах: в шумоглушителе СР 315/900 (16 Па) и в обратном клапане КОМ 315 (22 Па). Также определим потерю давления в отводах к решеткам (сопротивление 4-х отводов в сумме будут составлять 8 Па).
Определение потерь давления на изгибах воздуховодов
График позволяет определить потери давления в отводе, исходя из величины угла изгиба, диаметра и расхода воздуха.
Пример. Определим потерю давления для отвода 90° диаметром 250 мм при расходе воздуха 500 м3/ч. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха, с наклонной чертой, характеризующей диаметр 250 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 90° находим величину потери давления, которая составляет 2 Па.
Принимаем к установке потолочные диффузоры серии ПФ, сопротивление которых, согласно графику, будет составлять 26 Па.
Теперь просуммируем все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, сетевых элементов, отводов и решеток. Искомая величина 186,3 Па.
Мы рассчитали систему и определили, что нам нужен вентилятор, удаляющий 1570 м3/ч воздуха при сопротивлении сети 186,3 Па. Учитывая требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор ВЕНТС ВКМС 315.
Определение потерь давления в воздуховодах
Определение потерь давления в обратном клапане
Подбор необходимого вентилятора
Определение потерь давления в шумоглушителях
Определение потерь давления на изгибах воздухуводов
Определение потерь давления в диффузорах
| Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Инженерное ремесло / / Падение давления, потери давления на трение. Поделиться:
| ||||||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | |||||||
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator |
Потеря давления в системе Статьи о вентиляции
« НазадПотеря давления в системе 24.02.2015 08:43Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором или приточной установкой. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.
Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:
Тип | Скоросто воздуха, м/с | |
---|---|---|
Магистральные воздуховоды | 6,0 — 8,0 | |
Боковые ответвления | 4,0 — 5,0 | |
Распределительные воздуховоды | 1,5 — 2,0 | |
Приточные решетки у потолка | 1,0 – 3,0 | |
Вытяжные решетки | 1,5 – 3,0 |
Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:
V= L / 3600*F (м/сек)
где L – расход воздуха, м3/ч;
F – площадь сечения канала, м2.
Рекомендация 1.
Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.
Рекомендация 2.
В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.
Пример расчета вентиляционной системы:
Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.
Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.
Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).
Участок 2: повторим те же расчеты, не забыв, что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.
Участок 3: расход воздуха через этот участок будет составлять 1070 м3/ч.
Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит 1,1 Па/м х 20= 22 Па.
Участок 4: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 20 = 46 Па.
Участок 5: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.
Участок 6: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 10 = 23 Па. Суммарная потеря давления в воздуховодах будет составлять 114,3 Па.
Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в сетевых элементах: в шумоглушителе СР 315/900 (16 Па) и в обратном клапане КОМ 315 (22 Па). Также определим потерю давления в отводах к решеткам (сопротивление 4-х отводов в сумме будут составлять 8 Па).
Определение потерь давления на изгибах воздуховодов
График позволяет определить потери давления в отводе, исходя из величины угла изгиба, диаметра и расхода воздуха.
Пример. Определим потерю давления для отвода 90° диаметром 250 мм при расходе воздуха 500 м3/ч. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха, с наклонной чертой, характеризующей диаметр 250 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 90° находим величину потери давления, которая составляет 2Па.
Принимаем к установке потолочные диффузоры серии ПФ, сопротивление которых, согласно графику, будет составлять 26 Па.
Теперь просуммируем все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, сетевых элементов, отводов и решеток. Искомая величина 186,3 Па.
Мы рассчитали систему и определили, что нам нужен вентилятор, удаляющий 1570 м3/ч воздуха при сопротивлении сети 186,3 Па. Учитывая требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор ВЕНТС ВКМС 315.
Определение потерь давления в обратном клапане.
Подбор необходимого вентилятора.
Определение потерь давления в шумоглушителях.
Определение потерь давления на изгибах воздухуводов.
Определение потерь давления в диффузорах.
Расчет удельной потери давления воздуховода
Перейти к основному содержанию Login- RU
- CZ
- EN
Форма поиска
Найти
- Продукты
- Установки
- AeroMaster Cirrus
- AeroMaster XP
- AeroMaster FP
- Vento
- CAKE
- Зaвeсы
- DoorMaster C
- DoorMaster D
- DoorMaster P
- Управление
- VCS
- Мобильное приложение
- Установки
- Приложения
- Стандартная вентиляция
- Бассейновые помещения
- Чистые помещения и здравоохранение
- Взрывозащищенная среда
- Референции
- Поддержка
- Программное обеспечение AeroCAD
- Бланк претензии
- Услуги
- О компании
- Новости
- Профиль компании
- Представительства в Роcсии
- Материалы для загрузки
- Контакты
- Головной офис
- Торговая команда
- Бизнес представительство
- Сервисный отдел
- Отдел кадров
- Скачать
- h-x diagram
- Расчет параметров влажного воздуха
- Расчет площади машинного зала
- Подбор профиля канального воздуховода
- Расчет толщины изоляции и потерь тепла воздуховода
- Расчет удельной потери давления воздуховода
- Конвертор установок объемного расхода воздуха
- Общий расчет потерь давления местным сопротивлением
- Расчет состояния воздуха при обогреве и мощность обогревателя
tel.+420 571 877 778
fax +420 571 877 777
e-mail [email protected]- © 2021 REMAK a.s. | Administration by Gapanet solution s.r.o.
Как свести к минимуму падение давления и потери в трубопроводах сжатого воздуха
Знаете ли вы, что падение давления на 1 бар приводит к увеличению энергопотребления на 7%?
Вам не удастся полностью избежать потерь давления, поэтому минимизируйте его
Прежде всего, небольшое падение давления всегда будет возникать из-за трения в трубах. Более того, в к клапанах и в местах изгибов труб возможны дросселирование и изменение направления потока. В результате преобразования в тепло эти потери приводят к падению давления.
Конечно, этозависит от размера и компоновки системы трубопроводов, используемых потребителей сжатого воздуха и размера компрессора. Однако между неподходящей системой распределения сжатого воздуха с низкой производительностью и эффективной системой, способной предотвратить потери, существует заметная разница.
Система трубопроводов должна быть предназначена для следующих целей:
- Сведение к минимуму потерь и падения давления
- Предотвращение утечек
- Гарантия эффективного удаления конденсата
- Обеспечение максимально возможного потока для вашей сферы применения
Как минимизировать падение давления:
1. Рассчитайте потери давления
Любое принятое решение по модификации системы должно основываться на данных. Используйте простой веб-инструмент для расчета падения давления на всех участках сети.
2. Проверьте материал трубопровода
Независимо от того, используется ли трубопровод из алюминия или нержавеющей стали, современные материалы не подвержены коррозии и проверяются на наличие утечек, начиная от труб до соответствующих фитингов, обеспечивающих равномерный и устойчивый поток.
Поэтому наш калькулятор падения давления также оценивает возможную экономию при замене традиционной системы трубопроводов из оцинкованной или низкоуглеродистой стали на систему AIRnet
3. Выполните (пере)оценку компоновки системы
Создайте схему или эскиз вашей системы, отражающие расположение компрессоров и потребителей воздуха. Можете ли вы адаптировать компоновку для установки более эффективной системы с меньшим количеством изгибов или разрывов?
Узнайте больше о том, как спроектировать и спланировать трубопроводную систему.
4. Выполните (пере)оценку размера компрессора
Какова стоимость электроэнергии, необходимой для создания потока? Существует несколько способов повысить энергоэффективность системы, но для оптимизации системы трубопроводов сжатого воздуха также может потребоваться проверка размера компрессора: уверены ли вы в том, что используете оптимальную установку?
Стоимость потери давления: давно ли вы проверяли счет за электричество?
В большинстве случаев для производства промышленного сжатого воздуха используется электроэнергия. Сеть сжатого воздуха с низкой производительностью приводит к повышению счетов за электроэнергию.
Рассматривали ли вы следующие дополнительные возможности экономии энергии?
- Система рекуперации энергии
- Снижение давления
- Уменьшение утечек
- (Пере)оценка размера компрессора
- Оптимизация системы управления и регулирования
| Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Инженерное ремесло / / Падение давления, потери давления на трение. Поделиться:
| ||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | |||
Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator |
Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network
(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})
{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*
{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}
{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}{{article.content_lang.display}}
{{l10n_strings.AUTHOR}}{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}
{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}Потеря давления — обзор
5.4 Характер потока и потеря давления на трение двухфазных жидкостей
Потеря давления — неизбежное явление в каждой трубопроводной системе, которое происходит из-за трения, перепадов высоты и турбулентности, вызванных внезапными изменениями направления. Расчет потери давления всегда был важной практикой при управлении скважиной или при бурении. Кроме того, неточная оценка потерь давления может вызвать множество трудностей при бурении, включая неправильный выбор необходимого источника питания и системы бурового насоса, выбросы, потери циркуляции и прихватывание трубы [49].
С другой стороны, потеря давления зависит от структуры потока жидкости, на которую влияют различные элементы, такие как давление, температура, скорость потока и реология жидкости. Основываясь на том факте, что различение структуры потока важно для определения градиента давления, точное предсказание структуры потока снижает затраты и максимизирует эффективность [50]. Точный прогноз структуры потока (FP) приводит к снижению повреждения пласта, увеличению скорости проходки и повышению производительности [49].
Таким образом, было предпринято несколько попыток использования интеллектуальных моделей с 2009 года, когда Озбайоглу и Озбайоглу [51] исследовали применение ИНС для прогнозирования FP и FPL двухфазных флюидов. В их исследовании были рассмотрены и сопоставлены друг с другом 18 различных типов моделей ИНС. В качестве входных параметров они рассматривали приведенную скорость жидкости и газа, а двумя выходными параметрами моделей были FPL и тип структуры потока. Точность ИНС для прогнозирования FPL и типа низкочастотных паттернов составляла ± 30% и ± 5% соответственно.
Позже, в 2011 году Оладунни и Трафалис [52] использовали алгоритмы ИНС и SVM для прогнозирования характера потока однофазной неньютоновской жидкости в трубе / кольцевом пространстве. Они использовали набор данных из нескольких полей в Оклахоме с 92 точками данных. Скорость потока, плотность, PV, внешний диаметр (OD) утяжеленной бурильной трубы, тип раствора и диаметр трубы рассматривались как входные переменные. Авторы заявили, что модели ИНС и SVM могут делать прогнозы с R 2 0,9028 и 0,9528 соответственно.
Три года спустя Шахди и Арабло [53] разработали модель LSSVM для оценки FPL в присутствии бурового шлама. В качестве входных переменных они рассматривали наклон ствола, вращение трубы, скорость проходки и расход каждой фазы. Расчетные результаты показали очень высокий коэффициент корреляции более 0,99.
В 2015 году Sorgun et al. [54] использовали модель SVM для прогнозирования потери давления ньютоновских и неньютоновских жидкостей. Предлагаемая модель может обеспечивать прогнозы с AAPE менее 5.09% и 5,98% для ньютоновской и неньютоновской жидкости соответственно. В этом году Rooki [49] применил интеллектуальную модель для оценки потери давления бурового раствора Herschel – Bulkley. Они использовали нейронную сеть MLP с шестью входными параметрами и 10 скрытыми слоями. Входными данными модели были расход жидкости, предел текучести, индекс консистенции, индекс поведения потока, эксцентриситет кольцевого пространства и отношение диаметров. Предлагаемая нейронная сеть может оценить потерю давления со средней абсолютной относительной погрешностью в процентах (AAPRE), равной 4.32%.
Затем Роки [55] провел в 2016 году еще одно исследование по применению нейронной сети общей регрессии (GRNN) для оценки потери давления буровых растворов Гершеля – Балкли. Рассмотренные входные данные были такими же, как и в их предыдущей работе, а коэффициент корреляции модели GRNN был сообщен как 0,99. На рис. 5.5 показаны возможности предложенной модели GRNN в виде кросс-плота экспериментальных и прогнозируемых данных.
Рисунок 5.5. Точность модели GRNN, предложенной Роки, в оценке потерь давления. GRNN , Нейронная сеть общей регрессии.
По материалам R. Rooki, Применение нейронной сети общей регрессии (GRNN) для косвенного измерения потерь давления буровых растворов Гершеля – Балкли при бурении нефтяных скважин, Измерение 85 (2016) 184–191.Barati-Harooni et al. [56] исследовали возможности нейронных сетей RBF для оценки FPL двухфазного бурового раствора в наклонно-направленных скважинах. В их исследовании буровые шламы рассматривались как третья фаза. Авторы использовали четыре входных параметра, которые рассматривались как входные переменные в исследовании Шахди и Араблу [53].Разработанная модель может оценить FPL со среднеквадратичным значением 0,008783. Точность предложенной модели по сравнению с моделью LSSVM, разработанной Шахди и Араблу [53], показана на рис. 5.6.
Рисунок 5.6. Точность модели, предложенной Barati-Harooni et al. [56] в прогнозировании FPL.
Адаптировано из A. Barati-Harooni и др., Прогноз потерь давления на трение для многофазного потока в наклонных кольцевых зазорах при бурении на депрессии, Nat. Инд. Газа B 3 (4) (2016) 275–282.Таблица 5.4 представляет собой сводку приложений интеллектуальных моделей в области прогнозирования FP и потерь давления.
Таблица 5.4. Краткое изложение применений интеллектуальных моделей в схемах течения (FP) и прогнозировании потерь давления.
Ссылки | Интеллектуальная модель (и) | Тип проведенного исследования | Входные параметры | Ошибка ( R 2 ) |
---|---|---|---|---|
Озбайоглу и Озбайоглу [51] | ANN– Jordan / Elman | Прогнозирование FP и FPL двухфазного потока | Приведенная скорость жидкости и газа | 0.005 (RMSE для FP) |
0,005 (RMSE для FPL) | ||||
Oladunni and Trafalis [52] | ANN – BP | Прогноз FP в затрубном пространстве ствола скважины | Тип бурового раствора, внешний диаметр утяжеленной бурильной трубы, диаметр трубы , PV, плотность жидкости, расход | 0,9028 |
SVM – полином и гауссов RBF | 0,9528 | |||
Shahdi and Arabloo [53] | LSSVM – RBF | Оценка FPL | Скорость потока на месте , наклон ствола, скорость вращения трубы, ROP | & gt; 0.99 |
Sorgun et al. [54] | SVM | Оценка потери давления ньютоновских и неньютоновских жидкостей | об / мин, внутреннего и внешнего радиусов трубы и скорости жидкости | 0,0011 (RMSE для ньютоновских жидкостей) |
0,07 (RMSE для не -Ньютоновские жидкости) | ||||
Rooki [49] | ANN – MLP | Оценка потери давления жидкостей Гершеля – Балкли | Расход жидкости, предел текучести, индекс консистенции, индекс поведения потока, эксцентриситет кольцевого пространства, и отношение диаметров | 0.999 |
Роки [55] | ANN – GRNN | Оценка потери давления жидкостей Гершеля – Балкли | Расход жидкости, предел текучести, индекс консистенции, показатель поведения потока, эксцентриситет кольцевого пространства и соотношение диаметров | 0,98 |
Barati-Harooni et al. [56] | ANN – RBF | Оценка FPL | Скорость потока на месте, наклон ствола, скорость вращения трубы, ROP | 0,9965 |
ANN , Искусственные нейронные сети; ВР , обратное распространение; FP , схемы течения; FPL , потеря давления на трение; GRNN , Нейронная сеть общей регрессии; LSSVM , машина опорных векторов наименьших квадратов; MLP , многослойный персептрон; OD , наружный диаметр; PV , пластическая вязкость; RBF , радиальная базисная функция; об / мин , об / мин; RMSE , среднеквадратичная ошибка; ROP , скорость проходки; SVM , машина опорных векторов.
Потеря напора — потеря давления | Определение и расчет
При практическом анализе трубопроводных систем наибольшее значение имеет потеря давления из-за вязких эффектов по длине системы, а также дополнительных потерь давления , возникающих из-за другого технологического оборудования , например , клапаны, колена, входы трубопроводов, фитинги и тройники.
Сначала необходимо ввести расширенное уравнение Бернулли . Это уравнение позволяет учитывать вязкость эмпирическим путем и определять ее количественно с помощью физического параметра, известного как — потери напора .
Потеря напора (или потеря давления) представляет собой уменьшение общего напора или давления (сумма подъемного напора, скоростного напора и напора) жидкости при ее протекании через гидравлическую систему. Потеря напора также представляет собой энергию, используемую для преодоления трения, вызываемого стенками трубы и другим технологическим оборудованием. В реальных движущихся жидкостях потеря напора неизбежна. Он присутствует из-за трения между соседними частицами жидкости при их движении относительно друг друга (особенно в турбулентном потоке).
Потеря напора, возникающая в трубопроводах, зависит от скорости потока , диаметра трубы и длины , а также коэффициента трения на основе шероховатости трубы и числа Рейнольдса потока . Хотя потеря напора представляет собой потерю энергии , она не представляет собой потерю общей энергии жидкости. Полная энергия жидкости сохраняется в результате закона сохранения энергии .В действительности потеря напора из-за трения приводит к эквивалентному увеличению на внутренней энергии (повышению температуры) жидкости.
Большинство методов оценки потери напора из-за трения основаны почти исключительно на экспериментальных данных . Это будет обсуждаться в следующих разделах.
Классификация потери напора
Потеря напора в системе трубы, трубы или воздуховода такая же, как и в прямой трубе или воздуховоде, длина которого равна длине труб исходных систем плюс сумма эквивалентные длины всех компонентов системы.
Как можно видеть, потери напора в трубопроводной системе делятся на две основные категории: « основных потерь », связанных с потерями энергии на длину трубы, и « незначительные потери, », связанных с изгибами, фитингами, клапанами, и т. д.
Тогда потеря напора может быть выражена как:
h убыток = Σ h major_losses + Σ h minor_losses
Почему напор потеря очень важна?
Диаграмма характеристик Q-H центробежного насоса и трубопроводаКак видно из рисунка, потеря напора составляет ключевую характеристику любой гидравлической системы.В системах, в которых необходимо поддерживать определенный расход (например, для обеспечения достаточного охлаждения или теплопередачи от активной зоны реактора), равновесие потери напора и напора , добавленного насосом, определяет расход через система.
Основные потери напора — потери на трение
См. Также: Основные потери напора — потери на трение
Основные потери , которые связаны с потерей энергии на трение на длину трубы зависит от скорости потока , длины трубы, трубы диаметр и коэффициент трения в зависимости от шероховатости трубы, а также от того, является ли поток ламинарным или турбулентным (т.е.е. число Рейнольдса потока).
Хотя потеря напора представляет собой потерю энергии , она не представляет собой потерю общей энергии жидкости. Полная энергия жидкости сохраняется в результате закона сохранения энергии . В действительности потеря напора из-за трения приводит к эквивалентному увеличению на внутренней энергии (повышению температуры) жидкости.
По наблюдениям, основная потеря напора примерно пропорциональна квадрату расхода в большинстве технических потоков (полностью развитый турбулентный поток в трубе).
Наиболее распространенным уравнением, используемым для расчета основных потерь напора в трубе или воздуховоде, является уравнение Дарси – Вайсбаха (форма потери напора).
где:
- Δh = потеря напора из-за трения (м)
- f D = коэффициент трения Дарси (без единиц измерения)
- L = длина трубы (м)
- D = гидравлический диаметр трубы D (м)
- g = гравитационная постоянная (м / с 2 )
- V = средняя скорость потока V (м / с)
Форма потери давления
Дарси –Уравнение Вайсбаха в форме потери давления можно записать как:, где:
- Δp = потеря давления из-за трения (Па)
- f D = коэффициент трения Дарси (без единиц измерения)
- L = длина трубы (м)
- D = гидравлический диаметр трубы D (м)
- g = гравитационная постоянная (м / с 2 )
- V = средняя скорость потока V (м / s)
___________
Вычисление уравнения Дарси-Вайсбаха 9018 8 дает представление о факторах, влияющих на потерю напора в трубопроводе.
- Предположим, что длина трубы или канала равна , удвоенному , результирующая потеря напора на трение будет удвоена .
- При постоянном расходе и длине трубы потеря напора обратно пропорциональна 4-й степени диаметра (для ламинарного потока), и, таким образом, уменьшение диаметра трубы вдвое увеличивает потерю напора в 16 раз. очень значительный рост потерь напора и показывает, почему трубы большего диаметра приводят к гораздо меньшим потребляемой мощности насоса.
- Поскольку потеря напора примерно пропорциональна квадрату расхода, то, если расход удваивается на , потеря напора увеличивается в четыре раза .
- Потеря напора уменьшается наполовину (для ламинарного потока), когда вязкость жидкости уменьшается наполовину .
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4681366
За исключением коэффициента трения Дарси , каждый Эти параметры (скорость потока, гидравлический диаметр, длина трубы) могут быть легко измерены.Коэффициент трения Дарси учитывает такие свойства жидкости, как плотность и вязкость, а также шероховатость трубы . Этот фактор может быть оценен с помощью различных эмпирических соотношений или может быть прочитан из опубликованных диаграмм (например, Moody chart ).
Коэффициент трения Дарси для ламинарного потока
Для практических целей, если число Рейнольдса меньше 2000, поток является ламинарным. Принятое число Рейнольдса перехода для потока в круглой трубе — Re d, крит = 2300.Для ламинарного потока потеря напора пропорциональна скорости , а не квадрату скорости, таким образом, коэффициент трения обратно пропорционален скорости .Коэффициент трения Дарси для ламинарных (медленных) потоков является следствием закона Пуазейля , который задается следующими уравнениями:
Коэффициент трения Дарси для переходного потока
При числах Рейнольдса между примерно 2000 и 4000 поток нестабилен из-за наступления турбулентности.Эти потоки иногда называют переходными потоками. Коэффициент трения Дарси содержит большие неопределенности в этом режиме потока и не совсем понятен.
Коэффициент трения Дарси для турбулентного потока
Если число Рейнольдса больше 3500, поток является турбулентным. Большинство жидкостных систем на ядерных установках работают с турбулентным потоком . В этом режиме потока сопротивление потоку соответствует уравнению Дарси – Вейсбаха : оно пропорционально квадрату средней скорости потока.Коэффициент трения Дарси сильно зависит от относительной шероховатости внутренней поверхности трубы.Наиболее распространенный метод определения коэффициента трения для турбулентного потока — использование диаграммы Moody . Диаграмма Муди (также известная как диаграмма Муди) представляет собой логарифмический график корреляции Коулбрука , которая связывает коэффициент трения Дарси, число Рейнольдса и относительную шероховатость для полностью развитого потока в круглой трубе. Уравнение Коулбрука – Уайта :
, которое также известно как уравнение Коулбрука , выражает коэффициент трения по Дарси f как функцию относительной шероховатости трубы ε / D h , и число Рейнольдса.
В 1939 году Коулбрук обнаружил неявную корреляцию для коэффициента трения в круглых трубах, сопоставив данные экспериментальных исследований турбулентного потока в гладких и шероховатых трубах.
Для гидравлически гладкой трубы и турбулентного потока (Re <10 5 ) коэффициент трения можно приблизительно определить по формуле Блазиуса :
f = (100.Re) -¼
Он должен быть Отметим, что при очень больших числах Рейнольдса , коэффициент трения не зависит от числа Рейнольдса .Это связано с тем, что толщина ламинарного подслоя (вязкого подслоя) уменьшается с увеличением числа Рейнольдса. Для очень больших чисел Рейнольдса толщина ламинарного подслоя сопоставима с шероховатостью поверхности и напрямую влияет на течение. Ламинарный подслой становится настолько тонким, что шероховатость поверхности выступает в поток. Потери на трение в этом случае создаются в основном потоке в основном за счет выступающих элементов шероховатости, а вклад ламинарного подслоя незначителен.
Незначительная потеря напора — местная потеря давления
См. Также: Незначительная потеря напора — местная потеря давления
В промышленности любая трубопроводная система содержит различных технологических элементов как изгибы , фитинги , клапаны или каналы с подогревом . Эти дополнительные компоненты увеличивают общую потерю напора системы. Такие потери обычно называют незначительными потерями , хотя они часто составляют большую часть потери напора .Для относительно коротких трубопроводных систем с относительно большим количеством изгибов и фитингов небольшие потери могут легко превысить большие потери (особенно с частично закрытым клапаном, который может вызвать большую потерю давления , чем длинная труба, фактически, когда клапан закрытый или почти закрытый, незначительный убыток бесконечен).
Незначительные потери обычно измеряются экспериментально . Данные, особенно для клапанов, в некоторой степени зависят от конструкции конкретного производителя.
Как правило, большинство методов, используемых в промышленности, определяют коэффициент K как значение для определенного технологического компонента.
Как и трение в трубе, незначительные потери примерно пропорциональны квадрату расхода , и поэтому их можно легко интегрировать в уравнение Дарси-Вайсбаха . K — это сумма всех коэффициентов потерь на длине трубы, каждый из которых вносит свой вклад в общую потерю напора.
Следующие методы имеют практическое значение при расчете локальных потерь давления:
- Метод эквивалентной длины
- K-метод — метод коэффициента сопротивления
- 2K-Method
- 3K-Method
- Внутри первичного трубопровода течет вода с постоянной температурой 290 ° C ( ⍴ ~ 720 кг / м 3 ).
- кинематическая вязкость воды при 290 ° C равна 0,12 x 10 -6 м 2 / с .
- Скорость потока в первичном трубопроводе может составлять около 17 м / с .
- Первичный трубопровод одной петли имеет длину около 20 м .
- Число Рейнольдса внутри первичного трубопровода равно: Re D = 17 [м / с] x 0,7 [м] / 0,12 × 10 -6 [м 2 / s] = 99 000 000
- Коэффициент трения Дарси равен f D = 0,01
- сливной стакан и дно реактора
- нижняя опорная плита
- тепловыделяющая сборка, включая дистанционные решетки, верхние и нижние сопла и другие конструктивные элементы — Δp топливо
- узел верхней направляющей конструкции
- ограничивающий элемент : любой клапан, который может дросселировать поток, например запорный, проходной и обратный клапаны NEWCO
- нагружающий элемент : необходимое усилие для ограничивающего элемента, такого как груз, пружина или поршневой привод.
- измерительные элементы : определяет, когда давление потока, поступающего в линию, требует модуляции ограничивающего элемента (циклическое переключение клапана) для надлежащего управления желаемым давлением.
- коэффициент расхода ( C V ) , выражающий расход в галлонах воды при температуре 70 градусов по Фаренгейту в минуту с перепадом давления 1 фунт / кв. Дюйм на полностью открытом клапане
- эквивалентная длина трубы , преобразование падения давления в эквивалентное падение давления, возникающее на длине трубы, работающей при тех же объемных условиях и условиях давления.
- Правильно спроектируйте распределительную систему.
- Эксплуатируйте и обслуживайте оборудование для фильтрации и осушения воздуха, чтобы уменьшить воздействие влаги, такое как коррозия труб.
- Выберите последующие охладители, сепараторы, осушители и фильтры с минимально возможным падением давления для номинальных условий.
- Уменьшите расстояние, которое воздух проходит через распределительную систему.
- Стратегии проектирования, передовой опыт, расчет производительности и расчетные параметры для новых систем трубопроводов.
- Как измерить потерю давления в существующих системах.
- Возможности и методы повышения производительности без полной замены распределительного трубопровода.
- Как падение давления отрицательно влияет на производство и энергоэффективность оборудования.
- Где искать недорогие возможности исправить это.
- В условиях ламинарного потока падение давления пропорционально объемному расходу. При удвоении расхода происходит двукратное падение давления.
- В условиях турбулентного потока падение давления увеличивается пропорционально квадрату объемного расхода.При удвоении расхода происходит четырехкратное падение давления.
- Падение давления уменьшается по мере увеличения синфазного давления.
- Падение давления увеличивается с увеличением вязкости газа. Поскольку повышение температуры газа увеличивает его вязкость, падение давления также увеличивается с увеличением температуры газа.
См. Также: Незначительная потеря напора — потеря местного давления
Пример: потеря напора для одного контура первичного трубопровода
Первичный контур типичных PWR разделен на 4 независимых контура (диаметр трубы около 700 мм), каждый контур состоит из парогенератор и один главный насос охлаждающей жидкости .Предположим, что (эти данные не соответствуют какой-либо конкретной конструкции реактора):
Рассчитайте потерю напора для одного контура первичного трубопровода (без фитингов, колен, насосов и т. Д.).
Решение:
Поскольку нам известны все входные данные уравнения Дарси-Вайсбаха , мы можем рассчитать потери напора напрямую:
Форма потери напора:
Δh = 0.01 x ½ x 1 / 9,81 x 20 x 17 2 / 0,7 = 4,2 м
Форма потери давления:
Δp = 0,01 x ½ x 720 x 20 x 17 2 / 0,7 = 29 725 Па ≈ 0,03 МПа
Пример: изменение потери напора из-за снижения вязкости.
В полностью разработанном ламинарном потоке в круглой трубе потеря напора определяется как:, где:
Поскольку число Рейнольдса обратно пропорционально вязкости, то результирующая потеря напора становится пропорциональной вязкости .Следовательно, потеря напора уменьшается вдвое, когда вязкость жидкости уменьшается вдвое, когда скорость потока и, следовательно, средняя скорость остаются постоянными.
Падение давления — Топливная сборка
В целом суммарное падение давления ТВС формируется перепадом давления в пучке твэлов (в зависимости от относительной шероховатости топливных стержней, числа Рейнольдса, гидравлического диаметра и т. Д.) И другими перепадами давления в конструкции. элементы (верхнее и нижнее сопло, разделительные решетки или смесительные решетки).В целом, рассчитать перепады давления в ТВС (особенно в распределительных решетках) не так просто, и это относится к ключевому ноу-хау определенного производителя топлива. В основном перепады давления измеряются в экспериментальных гидравлических контурах , а не рассчитываются.
Инженеры используют коэффициент потери давления , PLC . Обозначается K или ξ (произносится как «xi»). Этот коэффициент характеризует потерю давления в определенной гидросистеме или части гидросистемы.Его легко измерить в гидравлических контурах. Коэффициент потери давления может быть определен или измерен как для прямых труб, так и, в частности, для местных (малых) потерь .
Используя данные из приведенного ниже примера, коэффициент потери давления (только трение для прямой трубы) равен ξ = f D L / D H = 4,9 . Но общий коэффициент потери давления (включая промежуточные решетки, верхние и нижние сопла и т. Д.) Обычно примерно в три раза выше.Этот ПЛК ( ξ = 4,9 ) приводит к тому, что падение давления имеет порядок (с использованием предыдущих входных данных) Δp трение = 4,9 x 714 x 5 2 /2 = 43,7 кПа (без интервала решетки, верхнее и нижнее сопла). Примерно в три раза выше реальный PLC означает примерно в три раза выше Δp топливо будет.
Общая потеря давления в реакторе, Δp , реактор , должна включать:
В результате общая потеря давления в реакторе — Δp , реактор обычно составляет порядка сотен кПа (скажем, 300-400 кПа) для проектных параметров.
Коэффициент потери давления — PLC
Иногда инженеры используют коэффициент потери давления , PLC . Обозначается K или ξ (произносится как «xi»). Этот коэффициент характеризует потерю давления в определенной гидросистеме или части гидросистемы. Его легко измерить в гидравлических контурах. Коэффициент потери давления может быть определен или измерен как для прямых труб, так и, в частности, для местных (малых) потерь .Потери напора двухфазного потока жидкости
См. Также: Двухфазный перепад давления
В отличие от однофазных перепадов давления, расчет и прогнозирование двухфазных перепадов давления представляет собой гораздо более сложную и ведущую задачу. методы существенно различаются.Экспериментальные данные показывают, что падение давления на трение в двухфазном потоке (например, в кипящем канале) на существенно выше, чем на , чем для однофазного потока с такой же длиной и массовым расходом. Объяснения этому включают очевидную повышенную шероховатость поверхности из-за образования пузырьков на нагретой поверхности и увеличение скорости потока.
Как это работает: потеря давления
Потеря давления (перепад давления) — это снижение давления, измеренное между двумя точками в системе с проточной жидкостью.Падение давления, возникающее вдоль направления потока в трубе, вызвано трением жидкости как в самой жидкости, так и с поверхностями трубопровода, ограничениями трубопровода или внезапными изменениями геометрии пути потока. Потеря давления напрямую связана со скоростью жидкости; удельный вес; вязкость; размер, форма и внутренняя шероховатость трубы.
Это означает, что клапан не несет исключительной ответственности за падение давления; расход определяет потерю давления. В определенных пределах, чем выше расход, тем больше падение давления, и наоборот.Цельносварные шаровые краны серии CAMERON T30 открываются и закрываются с постоянной скоростью, тем самым создавая низкие потери давления.
Клапаны сброса давления
Клапаны сброса давления (PRV) сбрасывают и снижают давление, если в системе, находящейся под давлением, давление превышает предварительно установленные проектные пределы. Когда давление в системе превышает заданное значение давления клапана, PRV автоматически открывается, чтобы частично сбросить давление жидкости. По мере выпуска жидкости давление внутри системы стабилизируется, и клапан закрывается.
Регуляторы давления
Клапаны регулятора давления поддерживают определенное давление, автоматически регулируя поток жидкости. Регуляторы, используемые в системах с высоким давлением, помогают обеспечить безопасность линий или резервуаров подачи жидкости для различных применений.
Регулятор давления состоит из трех элементов:
Измерение давления
Потеря давления выражается двумя способами:
Традиционный способ определения потенциальной потери давления в клапане — это настроить тест контура потока, при котором через клапан постоянно проходит вода с температурой 70 градусов по Фаренгейту. Манометр используется для измерения потери давления после клапана (ов). Этот метод позволил провести расчеты расхода, которые до сих пор используются для определения потерь давления на различных клапанах.
Компьютеры позволяют рассчитать потерю давления на клапане без контура потока. Инженеры могут использовать анализ методом конечных элементов (FEA) для настройки моделирования, вводя соответствующие данные о внутренней части клапана и затем моделируя поток.FEA дает те же результаты, что и контур потока, без необходимости поставлять трубу, фитинги и насосы для клапанов различных размеров.
Расход жидкости и потеря давления
Трубопроводы — расход жидкости и потеря давления — вода, канализация, стальные трубы, трубы из ПВХ, медные трубы и др.
Кипящие жидкости — максимальная скорость всасываемого потока
Рекомендуемая максимальная скорость всасываемого потока при перекачивании кипящих жидкостей
Кипящие жидкости — максимальная скорость откачки
Рекомендуемая максимальная скорость потока на напорной (напорной) стороне при перекачивании кипящих жидкостей
Сравнение потерь на трение в стальных, медных и пластиковых трубах
Поток воды и потеря напора на трение (фут / 100 футов) в стальных, медных и пластиковых трубах из ПВХ
Сравнение вторичных охлаждающих жидкостей
Удельный вес, точки замерзания и вязкость для вторичных охлаждающих жидкостей, таких как хлорид кальция, хлорид натрия, этиленгликоль и пропиленгликоль
Медные трубы — теплопроводность
Теплоемкость горячей воды для медных труб типа L
Медные трубы — потеря давления в фитингах и клапанах, выраженная как эквивалентная длина трубы
Фитинги из медных труб и эквивалентные длины — в футах прямой трубки
Давление Дарси-Вайсбаха и уравнение большой потери напора
Уравнение Дарси-Вайсбаха можно использовать для расчета основных потерь давления или напора из-за трения в каналах, трубах или трубах
Скачать ANSI, Американский национальный институт стандартов, стандарты
ANSI — это частная некоммерческая членская организация, которая действует не как разработчик стандартов, а как орган по координации и утверждению стандартов
Уравнение энергии — потеря напора в воздуховодах, трубах и трубах
Давление и потеря напора в воздуховодах, трубах и трубках
Уравнение непрерывности
Уравнение непрерывности — это утверждение сохранения массы
Метод эквивалентной длины — расчет малых потерь давления в трубопроводных системах
Потери давления в трубопроводных системах при использовании метода эквивалентной длины трубы
Обычные скорости жидкости в трубах
Типичные скорости потока жидкости для обычных жидкостей, газов и паров
Уравнение Хазена-Вильямса — расчет потери напора в водопроводных трубах
Потери напора на трение ( футов ч3O на 100 футов трубы ) в водопроводных трубах можно оценить с помощью эмпирического уравнения Хазена-Вильямса
.Уравнение падения давления Хазена-Вильямса
Уравнение Хазена-Вильямса можно использовать для расчета падения давления (фунт / кв. Дюйм) или потерь на трение в трубах или трубах
Шланги — расход воды и потери давления
Расход воды и потеря давления из-за трения в шлангах
Системы водяного отопления — Номограмма потери давления в стальных трубах
Стальные трубы в системах водяного отопления — номограмма потери давления
Пропускная способность газовой трубы дома
Пропускная способность домовых газовых труб — в имперских и метрических единицах
Гидравлический диаметр
Гидравлический диаметр труб и каналов
Скорость перекачки легкой нефти
Макс.скорость потока легкого масла на нагнетательной стороне насоса
Скорость всасывания легкого масла
Рекомендуемая скорость всасываемого потока при перекачке светлых нефтепродуктов
Футерованные трубы и падение давления
Диаграммы падения давления для труб с футеровкой из PTFE, PP, PFA и PVDF
Плотность жидкости
Плотность обычных жидкостей, таких как ацетон, пиво, масло, вода и др.
Удельный вес жидкости
Удельный вес обычных жидкостей и жидкостей, таких как спирт, масла, бензол, вода и многие другие
Подбор размеров газовой трубы низкого давления
Квартиры газопровод
Трубы для сжиженного нефтяного газа и потеря давления
Сопротивление и потеря давления в трубопроводах для сжиженного нефтяного газа
Механическая энергия и уравнение Бернулли
Уравнение механической энергии, относящееся к энергии на единицу массы, энергии на единицу объема и энергии на единицу веса с учетом напора
Коэффициенты малых или динамических потерь для компонентов труб или трубных систем
Коэффициенты малых потерь для часто используемых компонентов в трубных и трубных системах
Незначительные потери напора в компонентах труб и воздуховодов — эквивалентные длины
Незначительные потери давления и напора в трубах, трубах и системах воздуховодов
Природный газ — Размеры труб низкого давления
Расчет размеров трубопроводов природного газа низкого давления — имперские единицы
Природный газ — Размеры труб низкого давления
Расчет трубопроводов природного газа низкого давления — метрические значения
Природный газ — Размеры труб
Подбор размеров труб для природного газа — давление выше 5 фунтов на квадратный дюйм (35 кПа)
Нефтепроводы — Рекомендуемые скорости потока
Скорости потока в маслопроводах должны быть в определенных пределах.
Маслопроводы и падение давления
Падение давления в масляных трубах — вязкость 100-600 Saybolt Universal Seconds
PE — Полиэтиленовые трубы, потери потока и давления
Расход воды в полиэтиленовых трубах с номинальным давлением SDR — потеря давления и скорости — единицы британской системы мер и системы СИ
Трубы из ПЭ, ПЭН или ПВХ — Диаграмма потери давления
Перепад давления (бар / 100 м) и скорость в трубах из ПЭ, ПЭН или ПВХ
Скорость потока жидкости в трубе
Расчет расхода жидкости и скоростей в трубах и трубах
Трубы — Содержание воды — Вес и объем
Оценить содержание воды в трубах — вес и объем
Пластиковые трубы — потеря напора на трение
Потеря напора на трение (фут / 100 футов) в пластиковых трубах — ПВХ, ПП, ПЭ, ПЭН
Пневматический трубопровод — потеря давления
Потери давления в пневматических трубках — размеры от 5 до 36 мм
Пневматические порошки и твердые вещества — транспортные системы
Пневмотранспортные системы используются для перемещения порошка и других твердых продуктов
Пневматический транспорт и транспортировка — скорость транспортировки
Рекомендуемая скорость воздуха для пневмотранспорта таких продуктов, как цемент, уголь, мука и др.
Пневматическая транспортировка
Введение в пневмотранспорт порошков
Трубы Pressfit — диаграмма потери давления
Диаграмма потери давления для потока воды в трубопроводе с прессовой посадкой
Трубопровод Pressfit — потеря трения
Трубопровод Pressfit с расходом воды и потерей трения
Диаграммы градиента давления
Диаграмма градиента давления представляет собой графическое представление статического давления в системе потока жидкости
.Потери давления в стальных трубах График 40
Расход воды и потеря давления в стальных трубах сортамента 40 — единицы британской системы мер и системы СИ — галлоны в минуту, литры в секунду и кубические метры в час
Давление в напор — Конвертер единиц
Давление vs.головные устройства — например, фунтов / дюйм 2 , атм, дюймы ртутного столба, бары, Па и другие.
Подбор размеров трубы для пропанового газа
Расчет размеров трубопроводов пропанового газа низкого давления — Имперские единицы
Подбор размеров трубы для пропанового газа
Подбор размеров трубопроводов пропанового газа — для давлений выше 5 фунтов на кв. Дюйм (35 кПа)
ПВХ — Потери на трение в фитингах и эквивалентная длина
Незначительные потери в фитингах из ПВХ и ХПВХ при эквивалентной длине прямой трубы
Трубы из ПВХ — Таблица 40 потерь на трение и скоростей потока
Расход воды в трубах из термопластичного ПВХ и ХПВХ График 40 — потери на трение (фут / 100 футов, фунт / кв. Дюйм / 100 футов) и скорости потока при размерах от 1/2 до 16 дюймов
Трубы из ПВХ — Таблица потерь на трение и скоростей потока 80
Расход воды в трубах из термопластичного ПВХ и ХПВХ График 80 — потери на трение (фут / 100 футов, фунт / кв. Дюйм / 100 футов) и скорости потока при размерах от 1/2 до 16 дюймов
Трубы из ПВХ, Таблица 40 — Диаграммы потерь на трение и скорости
Потери на трение (фунт / кв. Дюйм / 100 футов) и скорость потока воды в пластиковых трубах из ПВХ, тип 40
Сопротивление и эквивалентная длина фитингов в системах горячего водоснабжения
Эквивалентная длина фитингов, таких как отводы, обратки, тройники и клапаны в системах водяного отопления — эквивалентная длина в футах и метрах
Число Рейнольдса
Введение и определение безразмерного числа Рейнольдса — онлайн калькуляторы
SDR — стандартное соотношение размеров и серия S — трубы
Обычно используется стандартное соотношение размеров — SDR — в качестве метода определения номинальных значений напорных трубопроводов
.Вместимость канализационных труб
Пропускная способность канализационных и канализационных труб — галлонов в минуту и литров в секунду
Определение размеров трубопроводов для пропанового газа
Расчет размеров трубопроводов пропанового газа низкого давления — метрическая единица
Транспортировка жидкого навоза — минимальная скорость потока
Избегайте осаждения твердых частиц в системах транспортировки жидкого навоза со скоростью потока выше определенного уровня
Стальные трубы и максимальная пропускная способность воды
Максимальный расход воды в стальных трубах — размеры труб 2-24 дюйма
Потери на трение стальных труб с вязкими жидкостями
Потери на трение в стальных трубах сортамента 40 для вязких жидкостей — вязкости от воды до масла
Стальные трубы, таблица 40 — диаграмма потерь на трение и скорости
Диаграммы потерь на трение и скорости — дюймовая шкала (фунт / кв. Дюйм / 100 футов, фут / с) и SI (Па / 100 м, м / с) единиц
Стальные трубы, таблица 80 — диаграммы потерь на трение и скорости
Расход воды в стальных трубах, график 80 — диаграммы падения давления и скорости в единицах СИ и британской системе мер
Полная потеря напора в системах труб или воздуховодов
Основные и незначительные потери в трубах, трубах и системах воздуховодов
Линии вакуумных труб — перепады давления
Вакуумные трубы и перепады давления
Вязкость — абсолютная (динамическая) и кинематическая
Вязкость — это сопротивление жидкости потоку, которое может быть оценено как динамическое (абсолютное) или кинематическое.
Таблица преобразования вязкости
Преобразование единиц вязкости: сантипос, миллиПаскаль, сантистокс и SSU
Вязкие жидкости — рекомендуемая скорость всасываемого потока
Рекомендуемая скорость всасывания насоса для вязких жидкостей
Вязкие жидкости — потери на трение
Потери на трение в стальных трубах — для жидкостей с вязкостью 32 — 80000 SSU
Вязкие жидкости — рекомендуемая скорость подачи
Скорости потока на нагнетательных сторонах насосов в вязких системах
Объемный расход — онлайн-конвертер единиц измерения
Преобразование единиц объемного расхода, например, галлонов в минуту, литр / сек, куб.фут / мин, м 3 / ч .
Объемный расход и потери на трение в CTS — трубках из ХПВХ размером с медную трубку
Объемный расход и потеря давления в CTS — трубках из ХПВХ (хлорированного поливинилхлорида) размером с медную трубку
Вода — абсолютная или динамическая вязкость
Абсолютная или динамическая вязкость воды в сантипуазах для температур 32-200 o F
Вода — скорость всасываемого потока
Рекомендуемые скорости потока воды на всасывающей стороне насосов
Расход воды — скорость доставки
Требуемая максимальная скорость потока в водных системах — напорная сторона насоса
Напор и скорость потока воды в стальных трубах — График 40
Напор скорости, используемый для расчета незначительного давления или потери напора в системах потока жидкости
Поток воды в медных трубках — потеря давления из-за Fricton
Расход воды и потеря давления (psi / ft) из-за трения в медных трубках ASTM B88 Типы K, L и M
Расход воды в трубках — число Рейнольдса
Чистый поток холодной воды в трубах и число Рейнольдса
Распределительный трубопровод: понимание падения давления
Компания Compressed Air Challenge®
Compressed Air Challenge® (CAC) — это добровольное сотрудничество промышленных пользователей; производители, дистрибьюторы и их ассоциации; консультанты; государственные агентства исследований и разработок; организации по энергоэффективности; и коммунальные услуги.Эта группа преследует одну цель — помочь вам воспользоваться преимуществами улучшенной производительности вашей системы сжатого воздуха. Задача конкурса Compressed Air Challenge (CAC) — предоставить ресурсы, которые обучат промышленных пользователей оптимизации их систем сжатого воздуха.
Одна из многих проблем, которые могут повлиять на эффективность системы и стабильность давления в системах сжатого воздуха, — это падение давления. «Первая и самая главная жалоба, которую я обычно слышу от оператора или производственного участка, — это« Мне не хватает давления », — говорит Фрэнк Московиц, один из инструкторов CAC по продвинутому менеджменту.«Обычно виноват оператор воздушного компрессора, но часто проблема заключается в ограничении потока, которое проявляется в низком давлении».
«Проблемы с перепадом давления могут возникать из-за недостаточного размера распределительных трубопроводов, это заставляет операторов воздушной системы тратить много времени и денег на оптимизацию своих распределительных систем», — говорит Том Таранто, другой инструктор CAC Advanced Management, «но часто большая часть проблем возникает между жатка и машина на последних 30 футах трубопроводов, которые я называю «последними грязными тридцатками».Студенты наших семинаров по основам и продвинутому уровню узнают об этих проблемах и некоторых стратегиях, необходимых для выявления этих проблем ».
Падение давленияЭто отрывок из публикации CAC «Повышение эффективности систем сжатого воздуха: справочник для промышленности»
Падение давления — это термин, используемый для характеристики снижения давления воздуха от выхода компрессора до фактической точки использования. Падение давления происходит при прохождении сжатого воздуха через систему обработки и распределения.Правильно спроектированная система должна иметь потерю давления намного меньше 10 процентов давления нагнетания компрессора, измеренного от выхода приемного бака до точки использования.
Чрезмерное падение давления приведет к снижению производительности системы и чрезмерному потреблению энергии. Ограничения расхода любого типа в системе требуют более высоких рабочих давлений, чем необходимо, что приводит к более высокому потреблению энергии. Минимизация дифференциалов во всех частях системы — важная часть эффективной работы.Падение давления перед сигналом компрессора требует более высоких давлений сжатия для достижения регулирующих настроек компрессора. Наиболее типичные проблемные зоны — это дополнительный охладитель, маслоотделители и обратные клапаны. Практическое правило для систем в диапазоне 100 фунтов на квадратный дюйм: на каждые 2 фунта на квадратный дюйм увеличения давления нагнетания потребление энергии будет увеличиваться примерно на 1 процент при полном выходном потоке (проверьте кривые производительности для центробежных и двухступенчатых роторных двигателей с впрыском смазки. винтовые компрессоры).
Существует еще один штраф за давление, превышающее необходимое. Повышение давления нагнетания компрессора увеличивает потребность в каждом нерегулируемом использовании, включая утечки, открытую продувку и т. Д. Несмотря на то, что оно варьируется в зависимости от установки, нерегулируемое использование обычно достигает от 30 до 50 процентов потребности в воздухе. Для систем в диапазоне 100 фунтов на кв. Дюйм с нерегулируемым использованием от 30 до 50 процентов увеличение давления в коллекторе на 2 фунта на кв. Дюйм увеличит потребление энергии еще примерно на 0,6–1,0 процента из-за дополнительного расхода нерегулируемого воздуха.Комбинированный эффект приводит к общему увеличению потребления энергии примерно на 1,6–2 процента на каждые 2 фунта на кв. Дюйм увеличения давления нагнетания для системы в диапазоне 100 фунтов на кв. Дюйм при нерегулируемом использовании от 30 до 50 процентов.
Ежемесячный электронный бюллетень для очистки сжатого воздуха и трубопроводовС акцентом на оптимизацию со стороны спроса профилируются осушители сжатого воздуха, фильтры, системы управления конденсатом, резервуары, трубопроводы и пневматические технологии. Как обеспечить надежность системы при одновременном снижении перепада давления и спроса, исследуется в тематических исследованиях System Assessment. Получать электронный бюллетень |
Сигнал давления управления производительностью воздушного компрессора обычно находится на выходе из компрессорного агрегата. Когда место сигнала перемещается за осушителями сжатого воздуха и фильтрами для получения общего сигнала для всех компрессоров, необходимо распознавать некоторые опасности и принимать меры предосторожности. Настройка давления диапазона регулирования должна быть уменьшена, чтобы учесть фактический и потенциально увеличивающийся перепад давления в осушителях и фильтрах.Также необходимо принять меры для предотвращения превышения максимально допустимого давления нагнетания и силы тока приводного двигателя каждого компрессора в системе.
Падение давления в распределительной системе и в шлангах и гибких соединениях в точках использования приводит к снижению рабочего давления в точках использования. Если необходимо увеличить рабочее давление в точке использования, попробуйте уменьшить падение давления в системе перед добавлением мощности или повышением давления в системе. Увеличение давления нагнетания компрессора или увеличение производительности компрессора приводит к значительному увеличению потребления энергии.
Повышение давления в системе увеличивает нерегулируемое использование, такое как утечки, открытая продувка и производственные применения, без регуляторов или с широко открытыми регуляторами. Дополнительный спрос при повышенном давлении называется «искусственным спросом» и существенно увеличивает потребление энергии. Вместо увеличения давления нагнетания компрессора или добавления дополнительной мощности компрессора следует искать альтернативные решения, такие как снижение падения давления и стратегическое хранение сжатого воздуха. Оборудование должно быть специфицировано и эксплуатироваться при самом низком эффективном рабочем давлении.
Что вызывает падение давления?Любые препятствия, ограничения или неровности в системе вызовут сопротивление потоку воздуха и вызовут падение давления. В распределительной системе самые высокие перепады давления обычно наблюдаются в точках использования, включая негабаритные или протекающие шланги, трубки, разъединители, фильтры, регуляторы и лубрикаторы (FRL). На стороне подачи системы воздушно-масляные сепараторы, охладители, влагоотделители, осушители и фильтры могут быть основными элементами, вызывающими значительные падения давления.
Максимальное падение давления со стороны подачи к точкам использования будет происходить, когда расход и температура сжатого воздуха самые высокие. Компоненты системы должны быть выбраны на основе этих условий, и производителя каждого компонента следует попросить предоставить информацию о падении давления в этих условиях. Выбирая фильтры, помните, что они испачкаются. Характеристики загрязнения грязью также являются важными критериями выбора. Крупные конечные пользователи, которые закупают значительное количество компонентов, должны работать со своими поставщиками, чтобы гарантировать, что продукты соответствуют желаемым спецификациям по дифференциальному давлению и другим характеристикам.
Система распределительных трубопроводов часто диагностируется как имеющая избыточное падение давления, потому что регулятор давления в точке использования не может поддерживать требуемое давление на выходе. Если такой регулятор настроен на 85 фунтов на кв. Дюйм, а регулятор и / или входной фильтр имеет перепад давления 20 фунтов на кв. Дюйм, система перед фильтром и регулятором должна будет выдерживать давление не менее 105 фунтов на кв. Дюйм. Падение давления на 20 фунтов на квадратный дюйм может быть связано с трубопроводом системы, а не с неисправными компонентами. Правильная диагностика требует измерения давления в различных точках системы, чтобы определить компонент (ы), вызывающий избыточное падение давления.В этом случае необходимо заменить фильтрующий элемент или увеличить размер фильтра-регулятора, а не трубопровод.
Минимизация падения давленияМинимизация падения давления требует системного подхода при проектировании и обслуживании системы. Компоненты для обработки воздуха, такие как доохладители, влагоотделители, осушители и фильтры, должны выбираться с минимально возможным падением давления при указанных максимальных рабочих условиях. После установки следует соблюдать и задокументировать рекомендованные процедуры обслуживания.Дополнительные способы минимизировать падение давления:
Укажите регуляторы давления, лубрикаторы, шланги и соединения, имеющие наилучшие рабочие характеристики при минимальном перепаде давления.Размеры этих компонентов должны быть рассчитаны на основе фактической скорости потока, а не средней скорости потока.
Передовой опыт и советы по системам трубопроводов сжатого воздухаКраткое описание «Раздела 3, Система распределения» из «Передовой практики для систем сжатого воздуха». Эта книга на 325 страницах доступна в нашем книжном магазине.
Потери давления из-за неподходящего трубопровода приведут к увеличению затрат на электроэнергию и колебаниям давления в системе, что отрицательно скажется на производственном процессе.
A. Как выбрать размер трубы
Коллектор компрессорной, в который нагнетается (и) воздушный компрессор (ы), должен быть рассчитан таким образом, чтобы скорость воздуха внутри коллектора не превышала 20 футов / сек, с учетом будущего расширения. Трубопровод распределительного коллектора, выходящий из компрессорной, должен быть такого размера, чтобы скорость воздуха не превышала 30 футов / сек, чтобы минимизировать падение давления.
Также рекомендуется, чтобы воздух от каждого компрессора попадал в коллектор не под углом 90 градусов к оси коллектора, а под углом 45 градусов в направлении потока и всегда с использованием колен с большим радиусом.
Размеры труб из чугуна и углеродистой стали обычно соответствуют номинальному диаметру отверстия. Медные и стальные трубы обычно имеют размер по внешнему диаметру.
Проектирование трубопроводных систем для низкого перепада давления — запись вебинараЗагрузите слайды и посмотрите запись БЕСПЛАТНОЙ веб-трансляции, чтобы узнать: Перейти на вебинар |
B. Как насчет будущего?
Размер главного коллектора и распределительного трубопровода должен быть таким, чтобы учесть предполагаемое расширение в будущем.Если размер начального трубопровода рассчитан только на текущие требования к потоку, то любые дополнения вызовут повышенные потери давления во всей системе.
Труба следующего размера большего размера приведет к увеличению затрат на материалы, но может немного увеличить затраты на монтажные работы и существенно снизить перепад давления с соответствующей экономией эксплуатационных расходов.
C. Как насчет материалов?
На многих промышленных предприятиях используются стальные трубопроводы сортамента 40, с гальваническим покрытием или без него, для условий эксплуатации от 100 до 125 фунтов на квадратный дюйм.Многие пищевые, фармацевтические, текстильные и другие предприятия, использующие компрессоры без смазки, устанавливают трубопроводы из нержавеющей стали, чтобы избежать потенциальных проблем с коррозией и последующего загрязнения ниже по потоку.
Для особых случаев применения следует проконсультироваться с федеральными, региональными и местными нормативами, прежде чем принимать решение о типе труб, которые будут использоваться. Обычно применяемый стандарт — ANSI B31.1.
Для медицинских учреждений см. Стандарт NFPA 99 Национальной ассоциации противопожарной защиты.
CAC Training может помочь вам узнать профиль давления вашей установки
Для получения дополнительной информации посетите www.compressedairchallenge.org.
Чтобы прочитать аналогичные статьи о Трубопровод сжатого воздуха , посетите https://airbestpractices.com/system-assessments/piping-storage.
Падение давления
Что такое перепад давления?
Когда материал входит в один конец ваших шлангов и трубопроводных систем и выходит из другого, происходит падение давления или потеря давления.Падение давления является результатом трения текучих сред, твердых тел, жидкостей или газов, которые трутся о внутренние стенки рукава в сборе во время передачи, и может быть оценено с помощью инженерных моделей с использованием типа жидкости, спецификаций сборки, скорости потока и т. Д.
Почему имеет значение падение давления?
Если в системе наблюдается чрезмерный перепад давления, температура рабочей жидкости повысится, и ваши системные насосы будут вынуждены работать интенсивнее из-за повышенного потребления энергии.В зависимости от источника дополнительной потери давления это может привести к увеличению давления в системе, увеличению износа и созданию потенциально опасных условий избыточного давления. Чрезмерный перепад давления может даже вывести некоторые инструменты или функции оборудования из строя из-за недостаточного рабочего давления или вызвать разрушительную кавитацию и потерю чистого положительного напора на всасывании (NPSH).
Что влияет на падение давления?
Факторы падения давления можно разделить на две основные категории: механические компоненты и свойства жидкости.
Механические компоненты
Механические компоненты, такие как клапаны, расходомеры, быстроразъемные соединения, переходники, муфты, трубки, шланги и т. Д., Могут влиять на потерю давления в системе. Падение давления на механический компонент также зависит от площади поперечного сечения, шероховатости внутренней поверхности, длины, изгибов и геометрической сложности каждого компонента. Например, изменение диаметра отверстия или направления, например изгиб на 45 или 90 градусов, может увеличить трение и падение давления. Или, чем дольше жидкость должна перемещаться в системе, тем больше площадь поверхности, вызывающей трение.
Свойства жидкости
Свойства жидкости, такие как плотность, вязкость, теплоемкость и модуль объемной упругости, также влияют на потерю давления в системе. Например, для более густых жидкостей требуется большее усилие передачи, что создает большее трение и больший перепад давления. На свойства жидкости также влияют температура жидкости (перенос более теплой жидкости, такой как перенос нефти с меньшим трением), давление, загрязнение и время переноса. Будучи прямым произведением расхода и площади поперечного сечения, более высокие скорости жидкости оказывают наибольшее влияние на потерю давления в системе.Шланг большего диаметра. может выдерживать высокий расход жидкости и, таким образом, уменьшать падение давления в вашей системе.
Как я могу рассчитать падение давления для шланга в сборе?
Имея некоторую базовую информацию о системе, вы можете легко рассчитать надежные приблизительные значения падения давления. Во-первых, определите применимую информацию о шланговой сборке и информацию о жидкости, вычисляя по одной системе шлангов за раз. Затем введите эти значения в онлайн-калькулятор падения давления Gates.
Информация о сборке шланга: внутренний диаметр, длина, муфты и переходники
Информация о жидкости: плотность, вязкость и теплоемкость (их можно оценить в зависимости от типа и температуры жидкости.)
Данные о вязкости для обычных промышленных жидкостей:
Жидкость | Удельный вес | Вязкость (сП) | ТЕМП |
Вода (h30) | 1,00 | 1,0 | 68 ° F |
Мазут | 0,87 | 2.6 | 68 ° F |
Дизельное топливо | 0,89 | 76,2 | 68 ° F |
Бензин | 0,71 | 0,5 | 60 ° F |
Сырая нефть | 0,86 | 75,0 | 60 ° F |
Уксусная кислота | 1.05 | 1,23 | 68 ° F |
Масло картера (SAE 20) | 0,88 — 0,94 | 105,6 — 173,9 | 130 ° F |
Масло картера (SAE 30) | 0,88 — 0,94 | 173,9 — 211,5 | 130 ° F |
Масло картера (SAE 40) | .88 — 0,94 | 211,5 — 376 | 130 ° F |
Этиленгликоль | 1,12 | 19,5 | 68 ° F |
Соляная кислота (31,5%) | 1,05 | 2,8 | 68 ° F |
Керосин | .78 — 0,82 | 2,1 — 2,2 | 60 ° F |
Азотная кислота | 1,37 | 2,6 | 68 ° F |
Соевое масло | 0,92 | 79,1 | 60 ° F |
Серная кислота | 1,83 | 26.7 | 68 ° F |
Глюкоза (раствор сахара) | 1,35 — 1,44 | 10395–31680 | 100 ° F |
Давление воздушного потока
Диагностируйте потерю давления воздушного потока, чтобы снизить операционную неэффективность.
Калькулятор расхода воздуха
Давление потока жидкости
Найдите проблемы с потоком жидкости, чтобы сократить время простоя и улучшить работу с жидкостью.
Калькулятор расхода жидкости
Что такое перепад давления? | Alicat Scientific
Падение давления — это величина давления в линии, которая постоянно теряется при прохождении газа через прибор в газовой линии. Эта потеря давления возникает из-за сопротивления трения компонентов, которых соприкасается газ. Каждый прибор и фитинг в линии вызывает некоторое падение давления. Даже стенки трубы могут вызвать небольшие перепады давления из-за трения.
Как рассчитать перепад давления
Перепад давления определяется путем вычисления разницы между давлением газа, когда он входит в прибор и когда он выходит из прибора.Самый простой способ выполнить это измерение — подсоединить вход и выход устройства к манометру дифференциального давления.
При проведении этих измерений важно учитывать следующие соотношения:
В каждом листе технических характеристик устройства указано максимальное падение давления, указывающее на полный расход прибора при сбросе в атмосферу при стандартных условиях.Другими словами, наша спецификация падения давления определяет минимальное давление на входе для работы прибора при полномасштабном расходе при сбросе в атмосферу.
В каждом листе технических характеристик указывается максимальное падение давления при полномасштабном расходе прибора при сбросе в атмосферу и работе в стандартных условиях. Другими словами, наша спецификация падения давления определяет минимальное давление на входе для работы прибора при полномасштабном расходе при сбросе в атмосферу.
Почему имеет значение падение давления
Для работы любого газового процесса доступное давление в системе должно быть больше, чем полное падение давления компонентов в системе при ожидаемых рабочих расходах и температурах. Если на входе всей системы будет обеспечено слишком низкое давление, давление газа не будет достаточным для прохождения через все компоненты процесса при полномасштабных расходах. Аналогичным образом, если в одном процессе используются несколько газов, падение давления будет самым высоким для наиболее вязкого газа.
Этот принцип является основной движущей силой многих настроек клапана Alicat. Чем шире отверстие клапана, тем меньше перепад давления клапана, когда он полностью открыт. Однако наибольшая точность управления достигается, когда мы используем наибольшую часть рабочего диапазона клапана. Поэтому наша цель при создании регулятора расхода или давления — выбрать клапан наименьшего размера, который обеспечит полномасштабные потоки всех газов, используемых в системе.
Когда у клиентов мало доступного давления на входе или, возможно, очень большое противодавление, наша стандартная линейка приборов массового расхода иногда показывает слишком большой перепад давления для достижения полномасштабного расхода.