Torujuhtmed toimivad kanalitena, mille kaudu vedelikke pumbatakse. Vedelik liigub läbi torujuhtme, kuna selle energia torujuhtme alguses on suurem kui lõpus. See energiaerinevus tekib reeglina pumba abil ja mõnikord ka toru alguse ja lõpu kõrguste erinevuse tõttu. Mäetööstuses tuleb tegeleda peamiselt selliste torustikega, milles vedeliku liikumine on tingitud pumpade tööst.

Survetorustike arvutamisel on peamine ülesanne kindlaks määrata läbilaskevõime (voolukiirus) või rõhukadu konkreetses sektsioonis, samuti kogu pikkuses või torujuhtme läbimõõt antud voolukiiruse ja rõhukadu korral. .

Praktikas jagunevad torustikud lühike Ja pikk. Esimesed hõlmavad kõiki torujuhtmeid, milles kohalikud rõhukadud ületavad 5 ... 10% rõhukadudest kogu pikkuses. Selliste torustike arvutamisel tuleb arvestada rõhukadudega kohalikes takistustes. Nende hulka kuuluvad näiteks mahuliste hammasrataste naftajuhtmed.

Teine hõlmab torujuhtmeid, milles kohalikud kaod on alla 5 ... 10% rõhukadudest kogu pikkuses. Nende arvutamisel ei võeta arvesse kohalikke kadusid. Selliste torustike hulka kuuluvad näiteks veetrassid, naftatorustikud.

Arvestades pikkade torujuhtmete töö hüdraulilist skeemi, võib need jagada ka lihtne Ja keeruline. Lihttorustikke nimetatakse ühe või erinevate sektsioonide järjestikku ühendatud torujuhtmeteks, millel pole harusid. Keerulised torujuhtmed hõlmavad ühe või mitme haruga torusüsteeme, paralleelseid harusid jne. Komplekssete hulka kuuluvad ka nn ringtorustikud.

Torujuhtme klassifikatsioon

1) Vastavalt toru seina materjalile torujuhtmeteks on teras, malm, raudbetoon, plastik, asbesttsement, kummivoolikud jne.

2) Pumbatava vedeliku tüübi järgi- veetorustikud, naftajuhtmed, naftajuhtmed jne.

3) Konfiguratsiooni järgi:

a) lihtne- need on torustikud, millel pole harusid;

b) kompleksne on torujuhtmed, millel on vähemalt üks haru.

Lihtne konstantse ristlõikega torujuhe

Olgu konstantse ristlõikega lihtne torustik paigutatud ruumis suvaliselt (joonis 69), selle kogupikkus, läbimõõt d = const ja sisaldab mitmeid kohalikke takistusi, näiteks klapp, filter ja tagasilöögiklapp. Algses osas 1 - 1 on geomeetriline kõrgus võrdne z 1 ja ülerõhuga p 1 ning viimases osas 2-2 vastavalt z 2 ja p 2.

Voolukiirus nendes osades on toru läbimõõdu püsivuse tõttu sama ja võrdne u-ga .

Kirjutame Bernoulli võrrandi sektsioonide 1-1 ja 2-2 jaoks, eeldades, et 1 = a 2 = 1 (nagu turbulentses režiimis) ja jättes välja kiiruste võrdsusest tingitud kiirusrõhud:

(91)

Piesomeetrilist kõrgust võrrandi (91) vasakpoolses servas nimetatakse vajalikuks kõrguseks

tähistatakse torujuhtme alguse ja lõpu kõrguste vahe

Seejärel võrrand (91):

(92)

Võttes arvesse, et kogu rõhukadu voolukiiruse võimsusseaduse funktsiooni kujul võib kirjutada järgmiselt

võrdsuse (92) saab kirjutada:

(93)

Kus torujuhtme takistus.

Valemid (92) ja (93) on põhilised konstantse ristlõikega lihtsate torustike arvutamiseks.

Gravitatsioonitoru

Gravitatsioonitorustik on selline lihtne konstantse ristlõikega torujuhe, mille kaudu vedeliku liikumine toimub ainult torujuhtme alguse ja lõpu kõrguste erinevuse tõttu (joonis 70).

Joonis 70 - Gravitatsioonitorustiku skeem

Konstantse ristlõikega lihtsa torujuhtme puhul kehtib eelnevalt saadud võrdsus (92):

(94)

Sel juhul

P 2 \u003d R atm,

Siis on võrdsus (94) järgmine:

või pärast vähendamist

(95)

selle võrdsuse järgi arvutatakse gravitatsioonitorustik, see näitab, et kogu saadaolev rõhk läheb hüdraulilise takistuse h p ületamiseks.

Arvestades seda võrdsus (95) kirjutatakse:

kust vedelik voolab gravitatsioonitorustikus:

kus a on torujuhtme takistus, arvutatakse ülaltoodud valemi järgi:

Sifooni torujuhe

Sifoontorustik on selline lihtne konstantse ristlõikega torujuhe, millest osa asub seda toitava paagi kohal (joonis 71). .

Selleks, et sifoonitorustik hakkaks tööle, on vaja see täita vedelikuga, eemaldades õhu. Seda saab saavutada, tõstes ajutiselt paagi taset (või rõhku toru alguses) kõrgemale sifooni kõrgeimast punktist (tase z) või imedes õhku sifoonist kõrgeimas punktis, mille tõttu atmosfäärirõhul tasemetel I-I ja II-II täidetakse torujuhe vedelikuga . Lõpuks saab sifooni otsad lukustada ja täita vedelikuga läbi ülemise punkti, kus samal ajal eraldub toru täitnud õhk. Pärast seda, kui sifoon on täielikult vedelikuga täidetud, hakkab see töötama nagu tavaline toru. Arvutus määrab tavaliselt sifooni läbilaskevõime ja kõrguse z piirväärtuse.

Kuna sifoonitoru on lihtne konstantse ristlõikega torujuhe, kehtib selle jaoks valem (93):

(96)

Analüüsime seda valemit jaotiste I - I ja III - III jaoks (võrdlustasand läbib jaotist III - III):

Seejärel saab valem (96) järgmise kuju:

või pärast lühendeid

kust leiame voolukiiruse Q läbi sifooni torujuhtme:

Kus A- torujuhtme takistus, mis arvutatakse ülaltoodud valemi järgi:

Kõrguse määramiseks z, mille vedelik võib sifoonitorustikus tõusta, koostame Bernoulli võrrandi I-I ja II-II sektsioonide jaoks:

(97)

Kui võrdlustasand 0 - 0 ühtib paagis 1 oleva vedeliku pinnaga, siis z 1 = 0; R1 = Ra; u 1 » 0; a I = a II = 1 (me aktsepteerime vedeliku liikumisviisi turbulentsena); z II = z; p II > p n.p. - rõhk jaotises II - II peab olema suurem kui vedeliku küllastunud aurude rõhk p n.p. . - rõhk, mille juures vedelik antud temperatuuril keeb, vastasel juhul täheldatakse nähtust kavitatsioon- vedeliku isekeemine suletud mahus ja sellest tulenevad aurumullid põhjustavad sifoonitorustiku katkemist.

Ettevõtted ja elamud tarbivad suures koguses vett. Need digitaalsed indikaatorid ei muutu mitte ainult konkreetse tarbimist näitava väärtuse tõendiks.

Lisaks aitavad need määrata torude sortimendi läbimõõtu. Paljud inimesed usuvad, et veevoolu toru läbimõõdu ja rõhu järgi on võimatu arvutada, kuna need mõisted pole omavahel seotud.

Kuid praktika on näidanud, et see pole nii. Veevarustusvõrgu võimsus sõltub paljudest näitajatest ja esimene selles loendis on torustiku läbimõõt ja rõhk torustikus.

Soovitatav on arvutada toru läbilaskevõime sõltuvalt selle läbimõõdust isegi torujuhtme ehitamise projekteerimisetapis. Saadud andmed määravad kindlaks mitte ainult kodu, vaid ka tööstusliku maantee põhiparameetrid. Seda kõike arutatakse edasi.

Arvutame toru läbilaskevõime veebikalkulaatori abil

TÄHELEPANU! Õigeks arvutamiseks peate tähelepanu pöörama sellele, et 1kgf / cm2 \u003d 1 atmosfäär; 10 meetrit veesammast \u003d 1kgf / cm2 \u003d 1atm; 5 meetrit veesammast \u003d 0,5 kgf / cm2 ja \u003d 0,5 atm jne. Murdarvud sisestatakse veebikalkulaatorisse punkti kaudu (näiteks: 3,5, mitte 3,5)

Sisestage arvutamiseks parameetrid:

Millised tegurid mõjutavad vedeliku läbilaskvust läbi torujuhtme

Kirjeldatud indikaatorit mõjutavad kriteeriumid moodustavad suure loetelu. Siin on mõned neist.

1. Torujuhtme sisemine läbimõõt.
2. Voolukiirus, mis sõltub rõhust torustikus.
3. Torude sortimendi tootmiseks võetud materjal.

Veevoolu määramine magistraaltoru väljalaskeava juures toimub toru läbimõõdu järgi, kuna see omadus koos teistega mõjutab süsteemi läbilaskevõimet. Samuti ei saa tarbitava vedeliku koguse arvutamisel maha arvata seina paksust, mille määramine toimub hinnangulise siserõhu alusel.

Võib isegi väita, et "toru geomeetria" määratlust ei mõjuta ainult võrgu ulatus. Ja ristlõige, rõhk ja muud tegurid mängivad väga olulist rolli.

Lisaks on mõnel süsteemi parameetril voolukiirusele pigem kaudne kui otsene mõju. See hõlmab pumbatava keskkonna viskoossust ja temperatuuri.

Veidi kokku võttes võib öelda, et läbilaskevõime määramine võimaldab täpselt määrata süsteemi ehitamiseks optimaalse materjali tüübi ja valida selle kokkupanemiseks kasutatava tehnoloogia. Vastasel juhul ei tööta võrk tõhusalt ja see nõuab sagedast erakorralist remonti.

Veetarbimise arvutamine poolt läbimõõtümmargune toru, oleneb sellest suurus. Seetõttu liigub suurema ristlõike korral teatud aja jooksul märkimisväärne kogus vedelikku. Kuid arvutust tehes ja läbimõõtu arvesse võttes ei saa survet alandada.

Kui arvestada seda arvutust konkreetse näitega, siis selgub, et 1 cm august läbib 1 cm august vähem vedelikku kui paarikümne meetri kõrguse torujuhtme kaudu. See on loomulik, sest piirkonna kõrgeim veetarbimise tase saavutab kõrgeima taseme võrgu maksimaalse rõhu ja selle mahu suurimate väärtuste juures.

Vaata videot

Sektsioonide arvutused vastavalt SNIP 2.04.01-85

Kõigepealt peate mõistma, et truubi läbimõõdu arvutamine on keeruline tehniline protsess. See nõuab eriteadmisi. Kuid truubi koduse ehituse tegemisel tehakse sektsiooni hüdrauliline arvutus sageli iseseisvalt.

Seda tüüpi truubi voolukiiruse arvutusi saab teha kahel viisil. Esimene on tabeliandmed. Kuid tabelitele viidates peate teadma mitte ainult kraanide täpset arvu, vaid ka veekogumise mahuteid (vannid, kraanikausid) ja muid asju.

Ainult siis, kui teil on see teave truubisüsteemi kohta, saate kasutada SNIP 2.04.01-85 pakutavaid tabeleid. Nende sõnul määrab vee mahu toru ümbermõõt. Siin on üks selline tabel:

Torude välismaht (mm)

Ligikaudne vastuvõetava vee kogus liitrites minutis

Ligikaudne veekogus, arvestatud m3 tunnis

Kui keskendute SNIP-i normidele, näete neis järgmist - ühe inimese päevane veekogus ei ületa 60 liitrit. Seda tingimusel, et maja ei ole varustatud voolava veega ja mugava korpusega olukorras suureneb see maht 200 liitrini.

Kindlasti on need tarbimist näitavad mahuandmed huvitavad, kuid torujuhtmete spetsialist peab määrama täiesti erinevad andmed - see on maht (mm) ja siserõhk torustikus. Seda ei ole alati tabelist leitud. Ja valemid aitavad seda teavet täpsemalt välja selgitada.

Vaata videot

Juba praegu on selge, et süsteemi sektsiooni mõõtmed mõjutavad tarbimise hüdraulilist arvutust. Koduste arvutuste jaoks kasutatakse veevoolu valemit, mis aitab saada tulemust, millel on andmed torukujulise toote rõhu ja läbimõõdu kohta. Siin on valem:

Rõhu ja toru läbimõõdu arvutamise valem: q = π × d² / 4 × V

Valemis: q näitab vee voolu. Seda mõõdetakse liitrites. d on toruosa suurus, see on näidatud sentimeetrites. Ja V valemis on voolukiiruse tähis, seda näidatakse meetrites sekundis.

Kui veevarustusvõrku toidetakse veetornist, ilma survepumba täiendava mõjuta, on voolukiirus ligikaudu 0,7–1,9 m / s. Kui mõni pumpamisseade on ühendatud, on selle passis teave loodud rõhu koefitsiendi ja veevoolu kiiruse kohta.

See valem pole ainus. Neid on palju rohkem. Neid saab hõlpsasti Internetist leida.

Lisaks esitatud valemile tuleb märkida, et torutoodete siseseinad on süsteemi funktsionaalsuse jaoks väga olulised. Nii on näiteks plasttoodetel sile pind kui terasest analoogidel.

Nendel põhjustel on plasti takistustegur oluliselt madalam. Lisaks ei mõjuta neid materjale söövitavad moodustised, millel on positiivne mõju ka veevarustusvõrgu läbilaskevõimele.

Peakaotuse määramine

Vee läbipääsu arvutamine toimub mitte ainult toru läbimõõdu järgi, vaid see arvutatakse rõhu languse teel. Kahjumeid saab arvutada spetsiaalsete valemite abil. Milliseid valemeid kasutada, otsustab igaüks ise. Soovitud väärtuste arvutamiseks võite kasutada erinevaid valikuid. Sellele probleemile pole ühest universaalset lahendust.

Kuid kõigepealt tuleb meeles pidada, et plast- ja metall-plastkonstruktsiooni läbipääsu sisemine kliirens ei muutu pärast kahekümneaastast kasutust. Ja metallkonstruktsiooni läbipääsu sisemine kliirens muutub aja jooksul väiksemaks.

Ja see toob kaasa mõne parameetri kadumise. Sellest lähtuvalt on sellistes konstruktsioonides torus oleva vee kiirus erinev, kuna mõnes olukorras on uue ja vana võrgu läbimõõt märkimisväärselt erinev. Samuti on liini takistuse suurus erinev.

Samuti tuleb enne vedeliku läbilaskmiseks vajalike parameetrite arvutamist arvestada, et veevarustussüsteemi voolukiiruse kadu on seotud pöörete, liitmike, mahu üleminekute arvu ja sulgemise olemasoluga. ventiilid ja hõõrdejõud. Veelgi enam, kõik see voolukiiruse arvutamisel tuleks läbi viia pärast hoolikat ettevalmistust ja mõõtmisi.

Veetarbimise arvutamine lihtsate meetodite abil ei ole lihtne. Kuid vähimagi raskuse korral võite alati otsida abi spetsialistidelt või kasutada veebikalkulaatorit. Siis võite loota sellele, et paigaldatud veevarustus- või küttevõrk töötab maksimaalse efektiivsusega.

Video - kuidas arvutada veetarbimist

Gravitatsioonitorustike läbimõõtude määramine

Pea vesi transporditakse läbi kahe gravitatsiooniliini. Raskusjoonte läbimõõt peaks olema selline, et vee liikumise kiirus mööda neid ei oleks väiksem kui vee liikumise kiirus jões, et minimeerida muda ladestumist. Selleks juhime suurenenud hägususega üleujutuses kogu voolu läbi ühe gravitatsioonijoone, kiirusega Vsurf = 1,31 m/s.

Gravitatsioonitorustiku läbimõõt määratakse järgmise valemiga:

ds.tr. \u003d v (4 * Qp / pV) \u003d?? 4 * 0,4 / 3,14 * 1,31? \u003d 0,62 m

aktsepteerime terastorusid läbimõõduga ds.tr \u003d 700 mm, kiirusega V \u003d 0567 m / s, Shevelevi tabeli järgi läbitakse madala vee korral kogu voolukiirus 0,22 m³ / s läbi kahe gravitatsioonijoone, kiirusega V \u003d 0,283 m / s, piki SNIP-i.

Rõhukadu vee liikumisel gravitatsioonijoontes määratakse järgmise valemiga:

??=і*?+?(g*VI)/2g+?р, kus

i - hüdrauliline kalle või rõhukadu torujuhtme pikkuseühiku kohta (määratud vastavalt Shevelevi tabelile),

Gravitatsioonitorustiku hinnanguline pikkus, m,

g - takistustegur, mis võetakse sõltuvalt kohalikust takistusest (määratud vastavalt Kurganov A.N. ja Fedorov N.F. teatmeraamatule "VC-süsteemide hüdrauliliste arvutuste käsiraamat").

Ühe liini sulgemiseks remondiks või loputamiseks.

Kahe rea puhul.

Survekao arvutamise tulemusena määrame kaevu veetaseme märgid. Kasutame järgmisi väärtusi:

Kitsendava ülemineku korral - w=0,25

Kahe keevitatud painde jaoks nurgaga 45º - w \u003d 0,45

Toru ettepoole suunatud tee jaoks - w = 0,1

Klapi jaoks - w=50

Toru (tila) väljumiseks veevõtukambrisse - f = 1

Seega - ?zh=51,8

Seega arvestame rõhukadu, kui vesi liigub mööda ühte gravitatsioonijoont:

Pikkuse järgi i*?

Seega on rõhukadu pikkuses võrdne:

0,00061 *120 m = 0,0732

Peakadu läbi restide p = 0,1 ja summa? on:

H=0,0732*51,8*(0,8І/2*9,81) +0,1=0,227

Peakaotuse leidsime kogu veevoolu liikumisel mööda ühte gravitatsioonijoont.

Määrame veerõhu kaotuse voolu läbimisel kahe gravitatsioonijoonega.

2) pikkuse järgi i*?

Shevelevi tabelite järgi vooluhulgale 800 m3/h.

Selle kulu jaoks määrame Shevelevi tabeli järgi:

d = 700 mm, seega i = 0,00061 (1000 i = 0,61), kiirusega V = 0,567 m/s.

Kulude järgi:

Selle voolukiiruse järgi, mille läbime kaks 700 mm läbimõõduga terastoru vastavalt Shevelevi tabelile 1000 i = 0,178, seega i = 0,000178 kiirusel V = 0,286 m / s, siis pikkuse kaotus:

??= i*? = 0,00061 *120 m = 0,0732

Summa W = 51,8

H=51,8*0,4І/2*9,81+0,0732+0,1=0,596

Rõhukadu saame kahes gravitatsioonitorustikus.

Siirupi valmistamise tehase automatiseerimine

Torujuhtmete läbimõõtu saab määrata toote voolukiirusega: D =, m, (5) kus Qp - toote voolukiirus, m3/s; W on toote kiirus (vedelik), m/s; D - torujuhtme siseläbimõõt, m...

Orenburgi nafta- ja gaasikondensaadivälja GTP-14-ga ühendatud kaevude gaasihüdrodünaamiliste uuringute tulemuste analüüs

Naftajuhtme optimaalse läbimõõdu leidmiseks vastavalt tabelile 3 läbilaskevõimele 4,5 miljonit tonni aastas valime kolm konkureerivat diameetrit, mille kaudu saab pumbata etteantud koguse õli: D1 = 377 mm, D2 = 426 mm, D3 = 529 mm ...

Manipulaatori hüdrauliline ajam

Selleks määrame vedeliku voolukiirused: survetorustikus - 3,8 m/s; äravoolutorustikus - 1,5 m / s; imitorustikus - 1 m/s. , m kus on toru läbiva vedeliku voolu väärtus, [m3/s]; - vedeliku voolukiirus, [m/s]...

Ketassae etteandemehhanismi mahulise hüdraulilise ajami hüdrauliline arvutus

Torujuhtme siseläbimõõt määratakse valemiga, kus Q on suurim vooluhulk hüdrotrassi arvestuslikul lõigul, m3/s; V - vedeliku lubatud kiirus, m/s. Survetoru jaoks: aktsepteerige dn-r = 16 mm Täitevliini jaoks...

Ühepoolse vardaga hüdrosilinder

Aktsepteerime kiirusi liinides: imitorustiku jaoks = 1,6 m/s; äravoolutorustiku jaoks =2 m/s; survetorustiku jaoks = 3,2 m/s (p<6,3 МПа). Зная расход Q (расход жидкости во всасывающей, напорной и сливной линиях)...

Aurusti disain

Määrame toorlahuse sisselaskeava liitmiku läbimõõdu. Määrame liitmiku läbimõõdu d1, m d1 = kus V on toorlahuse mahuline voolukiirus, m/s; w on märja lahuse kiirus, w = 1 m/s. d1 = V = kus G0 on alglahenduse hulk...

Pumbaseade

Antud tehnoloogiline skeem sisaldab erinevatel kõrgustel paiknevaid paake...

Aurustiagregaatide konstruktsiooniparameetrite määramine

Aktsepteerime järgmisi voogude liikumiskiiruste väärtusi: · küttepaari liikumise kiirus vgp=20 m/s; Kondensaadi kiirus wk=0...

4 MW katlamaja ehitusprojekt

Kus Gset on võrgu vee tarbimine, kg / s; v - vee erimaht, v = 0,001m3/kg; Vv - vee kiirus torustikus, võtame 1 m / s · Võrgu veetorustiku läbimõõt Aktsepteerime toru standardläbimõõduga 200 mm. Otsese veetorustiku läbimõõt...

Tööstuslik katlaruum aurukateldega

Aurusoojuse tootmisjaama magistraaltorustikud hõlmavad küllastunud aurutorustikke katlaruumis ja toiteveetorustikke. Torujuhtmete läbimõõt arvutatakse valemiga: , m (1,36) kus...

Traktori LT-154 hüdroajami arvutamine

Torujuhtme läbimõõt määratakse valemiga: kus QC on vooluhulk hüdrosüsteemis, m3/s; VZh on vedeliku liikumise kiirus torujuhtmes, m/s; Vastavalt soovitustele aktsepteerime vedeliku voolukiirusi: - imemishüdraulikatorustikule VВ=0,5...2m/s...

Pöörleva liikumise hüdraulilise ajami arvutamine

Hüdraulikasüsteemi elementide ühendamiseks kasutatakse torustikke, mille siseläbimõõt määratakse hüdroseadmete ühenduskeerme läbimõõduga või tingimusliku lähenemisega, st ...

Pinnapealsest veevarustusallikast (jõest) pärit veehaardekonstruktsiooni arvutamine ja projekteerimine

2=2Dr - vähemalt kaks pistikupesa läbimõõtu; Dr = 1,3 - 2 d - imitoru; Dp = 1,5 * 0,6 = 0,9 m, A 2 = 2 Dp = 2 * 0,9 = 1,8; ?1=0,8D - mitte vähem kui 0,5 m; ?1=0,8*(0,9)=0,72 Kõiki parameetreid peetakse soovitatavaks miinimumiks. Imemistoru läbimõõt...

Automatiseerimise funktsionaalne diagramm

Torujuhtmete läbimõõtu saab määrata toote voolukiirusega: D =, m, (5) automaatika on tehnoloogiliselt juhitav parameeter, kus Qp on toote voolukiirus, m3/s; W on toote kiirus (vedelik), m/s; D - torujuhtme siseläbimõõt, m...

Kraavi kettekskavaator ETC-250

Arvutame torustike läbimõõdud tingimusest, et tagatakse lubatud töökiirused: - imemine - äravool - tühjendus Arvutatud läbimõõtude järgi valime terasest lähima standardse läbimõõdu ...

Kollektorite hüdraulilised omadused määratakse nende maksimaalse läbilaskevõimega vabavoolusektsiooni antud kalde ja ala juures. Kodumajapidamiste äravooluvõrkude projekteerimiseks kasutatakse vedeliku liikumise mitterõhurežiimi koos torude osalise (0,5-0,8) täitmisega. Tuleb meeles pidada, et vihmavee transportimiseks kavandatud võrkudes täheldatakse hinnangulisi kulusid mitte sagedamini kui kord paari aasta jooksul. Sellest tulenevalt töötavad drenaaživõrgud mittesurverežiimis osalise täitmisega. Sellel režiimil on surverežiimi ees mitmeid eeliseid. Kodu- ja tööstusvõrkudes on vaja anda torujuhtme vabale lõigule teatav reserv. Läbi toruosa veevaba ülemise osa teostatakse ulatusliku drenaaživõrgu ventilatsioon. Samal ajal eemaldatakse torustikust pidevalt vees tekkivaid gaase, mis põhjustavad torustike ja nendel olevate konstruktsioonide korrosiooni, raskendavad drenaaživõrkude tööd jne.

Reovesi sisaldab ka orgaanilise ja mineraalse päritoluga lahustumata lisandeid. Esimesed on väikese tihedusega ja veevooluga hästi transporditavad. Viimased (liiv, klaasikillud, räbu jne) on märkimisväärse tihedusega ja neid transporditakse ainult teatud kiirustel vedeliku liikumise turbulentse režiimi korral. Seetõttu on drenaaživõrkude projekteerimise kõige olulisem tingimus torujuhtmetes vajaliku vedeliku vooluhulga varustamine hinnanguliste voolukiirustega, välistades tihedate kustumatute hoiuste teket. Gofreeritud kahekihiliste torude KORSIS hüdraulilisteks arvutusteks saab kasutada hüdraulilisi valemeid, nomogramme ja tabeleid vastavalt SNiP 2.04.03-85 “Kanalisatsioon. Välisvõrgud ja -konstruktsioonid“ ja SP 40-102-2000 „Polümeermaterjalidest veevarustus- ja kanalisatsioonisüsteemide torustike projekteerimine ja paigaldamine. Üldnõuded". Gravitatsioonitorustike arvutamine seisneb nende läbimõõdu, kalde ja tööparameetrite - täitmise ja kiiruse - määramises. Tavaliselt on esialgne arvutus voolukiirus, mis määratakse kõigepealt.

Kus q- hinnanguline tarbimine; ; - eluruumi pindala; v- kiirus; KOOS- Chezy koefitsient; ; - hüdrauliline raadius; ; - niisutatud perimeeter; i = hl/l- salve kalle; hl- kandiku pikenemine L.

Chezy valemis eeldatakse, et hüdrauliline kalle L võrdne lõõri kaldega i sest vee liikumine on ühtlane.
Chezy koefitsiendi määramiseks on soovitatav kasutada N. N. Pavlovski valemit (0,1

Kus y- eksponent, mis määratakse järgmise valemiga:

Kus n- kareduse koefitsient, sõltuvalt torujuhtme seinte seisukorrast.

Ligikaudsete arvutuste tegemiseks soovitas N. N. Pavlovsky järgmisi valemeid:

Kell y = 1/6 C valemit (Chezy koefitsient) tuntakse Manningi valemina, mis kehtib turbulentse vedeliku režiimi korral.

On teada, et torude täitmisel täheldatakse maksimaalset veevoolu h / d = 0,95, seetõttu ei ole soovitatav seda väärtust rohkem täita. Arvutatud täidised on soovitatav võtta sellest väärtusest isegi väiksemaks järgmistel põhjustel. Esiteks, hinnanguliste kulude määramisel ei võeta arvesse väärtuste kõikumisi ööpäeva jooksul, mil on võimalik jälgida maksimaalset vooluhulka. See kõikumine võib olla kas üles või alla. Teiseks võib vee ebaühtlase liikumise tõttu torujuhtme üksikute osade täitmine olla rohkem kui arvutatud. Üleujutuse välistamiseks projekteerimistingimustes on soovitatav võtta kodumaise äravooluvõrgu torustikes mitte rohkem kui 0,8. Soovitatavad maksimaalsed täitetasemed on toodud tabelis.

Sademekanalisatsioonitorustikes ja terviklike eraldi äravoolusüsteemide äravooludes, samuti kombineeritud torustikes on projekteerimistingimustel soovitatav täidis võtta 1, s.o. täielik. Seda seletatakse asjaoluga, et nende torustike projekteerimistingimusi järgitakse väga harva. Seega töötavad need torustikud olulise osa ajast osalise täitmisega. Reovee vooluhulk drenaaživõrkudes varieerub laias vahemikus alates teatud miinimumist kuni teadaoleva maksimumini, mis on arvestatud. Kõigi lisandite transportimise võimalust vooluga kogu vooluhulga ulatuses, sealhulgas minimaalselt, ei ole võimalik tagada, kuna see nõuaks suurte kaldega torujuhtmete paigaldamist ja see tooks kaasa nende olulise süvenemise.

Praegu tehakse torustike arvutus tingimusel, et torud hoitakse puhtas olekus maksimaalse kavandatud voolukiiruse juures. Seega on minimaalsete vooluhulkade korral lubatud torustikes setted, kuid projekteeritud vooluhulga saavutamisel peavad torustikud olema isepuhastuvad. Siin tutvustatakse isepuhastuva kiiruse mõistet - minimaalset kiirust, mis peab olema drenaaživõrkudes hinnangulise vooluhulga juures.

Kui asendame Shezy valemiga minimaalse kiiruse, saame minimaalse kalde, mille juures torujuhe isepuhastub. Drenaaživõrgu minimaalsed läbimõõdud ja kalded on toodud tabelis.

Reovees sisalduv liiv ja muud mineraalsed lisandid on abrasiivsed materjalid, mis hõõruvad torustike seinu. Sel juhul on hõõrdumise intensiivsus võrdeline voolukiirusega. Seetõttu on mitmeaastase drenaaživõrkude käitamise kogemuse põhjal seatud maksimaalsed lubatud kiirused mittemetallist torude puhul 4 m / s ja metalltorude puhul 8 m / s.

Minimaalse kalde määramiseks saab kasutada järgmist valemit:

Kus d- torujuhtme läbimõõt, mm; - koefitsient on võrdne:

1 d = 500 mm,
1,1 d = 600–800 mm,
1,3 d juures = 1000-1200 mm.

Torujuhtmete arvutamine valemite abil on äärmiselt keeruline. Erinevate torustike arvutamise probleemide lahendamise meetodeid on kirjeldatud erialakirjanduses Drenaaživõrkude projekteerimisel on vajalik arvutusi teha suure hulga erinevate projekteerimistingimustega torustiku üksikute lõikude kohta. Nende arvutamisel kasutatakse teatud lihtsustamistehnikaid, milles kasutatakse väljatöötatud tabeleid, graafikuid ja diagramme.

Joonisel on kujutatud ümmarguse ristlõikega torude kiiruste v ja vooluhulkade q muutumise kõverad olenevalt nende täitumisastmest. Täiteastmed h/d kantakse piki ordinaattelge ning nendele täidistele vastavad kiirused v ja kulud q, väljendatuna kiiruse ja voolukiiruse murdosades täistäitmisel, kantakse piki abstsisstellge. Gravitatsioonitorustiku läbimõõtu saab määrata nomogrammi järgi sõltuvalt vedeliku voolukiirusest, torujuhtme kaldest ja heitvee hinnangulise voolukiiruse suurusest. Nomogrammid on Colebrook-White'i valemi graafiline esitus. Tingimusel, et vee temperatuur on 10 ° C ja torujuhtme karedus on -0,00025 m. Toru täituvus on veetaseme (H) ja toru siseläbimõõdu (Di) suhe.

Õli liikumisel rõhk selles langeb ja mida suurem on liikumiskiirus, seda suurem on rõhukadu torujuhtme pikkuseühiku kohta. Kui õli absoluutne rõhk P samal ajal saavutab see väärtuse, mis on võrdne DNP-ga antud temperatuuril P S, siis voolu antud punktis täheldatakse intensiivset aurustumist ja gaasi eraldumist, mis võib viia kavitatsiooniprotsessideni või voolu pidevuse rikkumiseni. Vedelikuvool võib kirjeldatud juhul olla gravitatsiooniga kihiline või keerulisema (kork)struktuuriga, milles vedeliku osad vahelduvad auru-gaasimullidega.

Gravitatsiooniline kihiline vool on survevaba voolu tüüp, mille puhul vedelik liigub raskusjõu toimel mittetäieliku sektsiooniga ja ülejäänud toruosa hõivavad selle vedeliku aurud. Piirkondi, kus need voolud esinevad, nimetatakse gravitatsiooniks. Samal ajal jääb rõhk gravitatsioonisektsiooni gaasi-auru õõnsuses praktiliselt konstantseks ja võrdseks õli DNP-ga. Statsionaarsed gravitatsioonilõigud võivad eksisteerida ainult torujuhtme laskuvatel lõikudel. Iga gravitatsioonilõigu algust, mis langeb alati kokku ühe profiilitipuga, nimetatakse sadulapunktiks ja selliseid punkte võib olla mitu. Samas märgime, et mitte alati ei ole marsruudi kõrgeim punkt möödapääs (vt joonis 5.3).

Riis. 5.3. Naftajuhtme ristumiskoht ja hinnanguline pikkus

Jooniselt fig. 5.3. on näha, et gravitatsiooniosade ilmnemise põhjuseks võib olla torujuhtme voolukiiruse vähenemine, mis on tingitud rõhu langusest esialgses sektsioonis. lk” n enne lk n(üleminek vähendatud pumpamise režiimile). Eelmise rõhu juurde naastes ei ole aga võimalik saavutada eelmist voolukiirust, kuna moodustunud auru-gaasi akumulatsioonid tekitavad lisatakistust ja nende lahustumisprotsess jätkub pikka aega. Seega toimub naasmine eelmisele tarbimisele piisavalt pika aja jooksul.

Aurgaasi kogunemine lahustub, kui voolukiirus on piisav, et eraldada ja kaasa haarata auru-gaasimulle gaasiõõne alumisest osast allavoolu, samas kui kaugus gravitatsioonivoolust voolavast sektsioonist suureneb, suureneb vedeliku rõhk. ja mullid varisevad kokku, põhjustades kavitatsiooni. See võib põhjustada torujuhtme märkimisväärset vibratsiooni ja sellega kaasneb suurenenud müratase. Voolukiiruse edasisel suurendamisel teatud väärtuseni kogunemine eemaldub ja seda teostab vool tervikuna (üksik pistik) ja see võib jõuda torujuhtme lõpp-punktis olevasse reservuaari. Selle nähtusega kaasnev veehaamer põhjustab paakide ja nende seadmete kahjustusi.

Gravitatsioonisektsioonide olemasolu toob kaasa rõhu tõusu torujuhtme alguses ja nõuab seetõttu pumpamiseks suuremaid energiakulusid. Kui pikendame gravitatsioonilõigu taga olevat hüdraulilist kaldejoont algsektsioonini, siis saame määrata lk’ n, mis on vajalik sama voolukiirusega õli pumpamiseks läbi sama pikkuse ja läbimõõduga torujuhtme, kuid ilma gravitatsiooniosadeta. Jooniselt fig. 2.3. see on selge lk’ n < lk n .

Sama võimsusega, kuid ilma gravitatsiooniosadeta pumpamist saab korraldada, suurendades rõhku torujuhtme lõpus kuni lk F. Kasuliku ja vajaliku rõhu erinevust saab kasutada näiteks väikese elektrijaama juhtimiseks (sellise elektrijaama projekt töötati välja Tikhoretsk-Novorossiiski naftajuhtme jaoks Grushovaya naftabaasi piirkonnas).

Kui vahepealsete pumbajaamade vahele ilmub gravitatsiooniline sektsioon, lakkavad läbipääsupunkti eelsed ja järgsed naftajuhtme lõigud olema hüdrauliliselt ühendatud. Kui mingil põhjusel pärast läbipääsupunkti lõigu jõudlus suureneb ja esialgsel lõigul jääb see samale tasemele, hakkab rõhk läbilaskepunkti kõrval asuva pumbajaama imitorus langema ja võib jõuda alumine lubatud piir.

Suurenenud väävliühendite sisaldus õlis võib põhjustada kiirenenud korrosiooniprotsesse toruseina sisepinnal vedeliku vaba pinna kohal.

Gravitatsiooniosadega torujuhtme hüdraulilises arvutuses teisendatakse võrrand (5.11) järgmisele kujule

, (5.15)

Kus L R- MN hinnanguline pikkus, mis on võetud kaugusena alguspunktist lähima piiriületuspunktini, m;

z’ =(z P –z H) on läbisõidupunkti ja lähtepunkti geodeetiliste märkide vahe m;

lk y =(P s –P a) on õli aururõhk, mis võib olla nii positiivne kui ka negatiivne, Pa. Kuid reeglina õlide puhul (at lk y <0) согласно третьим членом в уравнении (5.15) пренебрегают.

Mõelge vedeliku voolule sadulapunkti taga (joonis 5.4).

Riis. 5.4. Vedeliku vool sadulapunkti taga

Hüdrauliline kaldejoon gravitatsiooniosas kulgeb paralleelselt torujuhtme profiiliga lk y /( g), millest järeldub, et hüdrauliline kalle gravitatsiooniosas on võrdne torujuhtme profiili horisondi kalde puutujaga i=tg α P .

Kuna võrrandi (5.1) kohaselt

siis vedeliku kiirus gravitatsiooniosas w rohkem vedeliku voolukiirust torujuhtme täidetud osades w 0, sest sama voolukiiruse korral pindala S, mille gravitatsiooniosas vedelik hõivab, on väiksem kui toru kogu ristlõikepindala S 0 . Näidatud alade suhe

nimetatakse torujuhtme sektsiooni täitumusastmeks, mis olenevalt täielikult täidetud sektsiooni hüdraulilise kalde ja gravitatsiooniosa hüdraulilise kalde suhtest

saab määrata ühe järgmistest tabelis 5.3 toodud ligikaudsetest sõltuvustest.

Tabel 5.3

Raskusjõu lõigu pikkust saab määrata graafiliselt või väljendades Bernoulli võrrandist AK lõigu jaoks (vt joonis 5.4).

Gravitatsioonilõigu lõpu geodeetiline märk z A saab kindlaks teha teades z P ja lähima rajapunkti koordinaadid x Ja z x, lihtsatest geomeetrilistest seostest

Võrrandi (5.17) asendamine (5.16) ja väljendamine l s.u. saame

. (5.18)

Sadulapunkti leidmiseks piisab ülerõhu määramisest iga profiili tipu juures, alustades lõpust: kui lk<lk y, siis on tipuks gravitatsioonilõigu algus, seda arvesse võttes leitakse ülerõhud järgmistes tippudes. Torujuhtme algusele kõige lähemal asuv tipp, mis on gravitatsioonilõigu algus, on ristumispunkt.