برای جبران انبساط حرارتی، جبران کننده های U شکل بیشترین کاربرد را در شبکه های گرمایشی و نیروگاه ها دارند. با وجود معایب متعدد آن، از جمله: ابعاد نسبتاً بزرگ (نیاز به نصب طاقچه های جبرانی در شبکه های گرمایشی با کانال گذاری)، تلفات هیدرولیکی قابل توجه (در مقایسه با جعبه پر کردن و دم). جبران کننده های U شکل دارای چندین مزیت هستند.

مزایا شامل، اول از همه، سادگی و قابلیت اطمینان است. علاوه بر این، این نوع جبران‌کننده‌ها در متون آموزشی، روش‌شناختی و مرجع، به خوبی مورد مطالعه و توصیف قرار گرفته‌اند. با وجود این، مهندسان جوانی که برنامه های تخصصی ندارند، اغلب در محاسبه جبران کننده ها مشکل دارند. این در درجه اول به دلیل یک نظریه نسبتاً پیچیده، به دلیل حضور است مقدار زیاد عوامل اصلاحیو متاسفانه با وجود اشتباهات تایپی و نادرستی در برخی منابع.

در زیر تجزیه و تحلیل دقیقی از روش محاسبه یک جبران کننده U شکل با استفاده از دو منبع اصلی ارائه شده است که هدف از آن شناسایی اشتباهات و اشتباهات احتمالی و همچنین مقایسه نتایج است.

محاسبه معمولی جبران‌کننده‌ها (شکل 1، a)) که توسط اکثر نویسندگان پیشنهاد شده است، شامل رویه‌ای مبتنی بر استفاده از قضیه کاستیلیانو است:

جایی که: U- انرژی پتانسیل تغییر شکل جبران کننده، E- مدول الاستیسیته مواد لوله، جی- گشتاور محوری اینرسی بخش جبران کننده (لوله)،

جایی که: س- ضخامت دیواره خروجی،

D n- قطر بیرونی خروجی؛

م- ممان خمشی در قسمت جبران کننده. در اینجا (از شرط تعادل، شکل 1 a)):

M = P y x - P ایکس y + M 0 ; (2)

L- طول کامل جبران کننده، جی ایکس- گشتاور محوری اینرسی جبران کننده، جی xy- گشتاور گریز از مرکز اینرسی جبران کننده، اس ایکس- لحظه ایستا جبران کننده.

برای ساده کردن راه حل، محورهای مختصات به مرکز ثقل الاستیک (محورهای جدید) منتقل می شوند. Xs, بله)، سپس:

اس ایکس = 0، J xy = 0.

از (1) نیروی مقاومت الاستیک Px را بدست می آوریم:

جابجایی را می توان به عنوان توانایی جبران کننده جبران کننده تفسیر کرد:

جایی که: ب تی- ضریب انبساط حرارتی خطی، (1.2x10 -5 1/deg برای فولادهای کربنی).

تی n- دمای اولیه (میانگین دمای سردترین دوره پنج روزه در 20 سال گذشته)؛

تی به- دمای نهایی ( حداکثر دماخنک کننده)؛

L اوه- طول بخش جبران شده.

با تجزیه و تحلیل فرمول (3) می توان به این نتیجه رسید که بیشترین مشکل در تعیین ممان اینرسی است. جی xs، به ویژه از آنجایی که ابتدا لازم است مرکز ثقل جبران کننده (با y س). نویسنده به طور منطقی استفاده از یک روش تقریبی و گرافیکی را برای تعیین پیشنهاد می کند جی xsبا در نظر گرفتن ضریب سختی (کارمان) ک:

انتگرال اول نسبت به محور تعیین می شود y، دوم نسبت به محور y س(عکس. 1). محور جبران کننده بر روی کاغذ گراف به مقیاس ترسیم می شود. کل محور منحنی جبران کننده Lبه بخش های زیادی تقسیم می شود Ds من. فاصله از مرکز قطعه تا محور y منبا خط کش اندازه گیری می شود

ضریب سختی (کارمان) برای منعکس کردن اثر آزمایشی ثابت شده صاف کردن موضعی در نظر گرفته شده است. سطح مقطعخمش های خمشی، که توانایی جبران آن ها را افزایش می دهد. که در سند تنظیمیضریب کارمان با استفاده از فرمول های تجربی متفاوت از فرمول های داده شده در , تعیین می شود. ضریب سختی کبرای تعیین طول کاهش یافته استفاده می شود L prDعنصر قوس، که همیشه بزرگتر از طول واقعی آن است ل جی. در منبع، ضریب کارمان برای خمیدگی:

جایی که: l - مشخصه خمشی.

اینجا: آر- شعاع انقباض

جایی که: ب- زاویه انقباض (بر حسب درجه).

برای خم های مهر شده با جوش و خم کوتاه، منبع پیشنهاد می کند از وابستگی های دیگر برای تعیین استفاده کنید. ک:

جایی که: ساعت- ویژگی های خمشی برای خم های جوش داده شده و مهر و موم شده.

در اینجا: R e - شعاع معادل خم جوش داده شده.

برای خم های سه و چهار بخش b = 15 درجه، برای یک خم مستطیلی دو بخش، b = 11 درجه پیشنهاد می شود.

لازم به ذکر است که در , ضریب ک ? 1.

سند تنظیمی RD 10-400-01 روش زیر را برای تعیین ضریب انعطاف پذیری ارائه می دهد. به آر * :

جایی که به آر- ضریب انعطاف پذیری بدون در نظر گرفتن تغییر شکل محدود انتهای بخش منحنی خط لوله. o ضریبی است که سفتی تغییر شکل در انتهای بخش منحنی را در نظر می گیرد.

در این حالت، اگر، ضریب انعطاف پذیری برابر با 1.0 در نظر گرفته می شود.

اندازه به پبا فرمول تعیین می شود:

در اینجا P فشار داخلی اضافی، MPa است. Et مدول الاستیک ماده در دمای عملیاتی، MPa است.

می توان ثابت کرد که با توجه به ضریب انعطاف به آر * بزرگتر از یک خواهد بود، بنابراین هنگام تعیین طول کاهش یافته خم مطابق (7)، باید مقدار معکوس آن را در نظر گرفت.

برای مقایسه، انعطاف پذیری برخی از خم های استاندارد را مطابق با OST 34-42-699-85، در فشار اضافی تعیین خواهیم کرد. آر= 2.2 مگاپاسکال و مدول E تی= 2 x 10 5 مگاپاسکال. ما نتایج را در جدول زیر خلاصه می کنیم (جدول شماره 1).

با تجزیه و تحلیل نتایج به‌دست‌آمده، می‌توان نتیجه گرفت که روش تعیین ضریب انعطاف‌پذیری مطابق با RD 10-400-01 نتیجه «سخت‌تر» (انعطاف پذیری خمشی کمتر) می‌دهد، در حالی که فشار اضافی در خط لوله و مدول الاستیک مواد

ممان اینرسی جبران کننده U شکل (شکل 1 ب)) نسبت به محور جدید y س جی xsبه صورت زیر تعریف شده است:

جایی که: L و غیره- کاهش طول محور جبران کننده،

y س- مختصات مرکز ثقل جبران کننده:

حداکثر لحظه خمشی م حداکثر(معتبر در بالای جبران کننده):

جایی که ن- برآمدگی جبران کننده، مطابق شکل 1 ب):

Н=(m + 2)R.

حداکثر تنش در بخش دیواره لوله با فرمول تعیین می شود:

که در آن: m1 - ضریب تصحیح (ضریب ایمنی) با در نظر گرفتن افزایش تنش در مقاطع خم شده.

برای آرنج های خمیده، (17)

برای خم های جوش داده شده. (18)

دبلیو- لحظه مقاومت بخش شاخه:

تنش مجاز (160 مگاپاسکال برای اتصالات انبساط ساخته شده از فولادهای 10G 2S، St 3sp؛ 120 مگاپاسکال برای فولادهای 10، 20، St 2sp).

من می خواهم بلافاصله توجه داشته باشم که ضریب ایمنی (اصلاح) بسیار بالا است و با افزایش قطر خط لوله افزایش می یابد. به عنوان مثال، برای یک خم 90 درجه - 159x6 OST 34-42-699-85 متر 1 ? 2.6; برای خمیدگی 90 درجه - 630x12 OST 34-42-699-85 متر 1 = 4,125.

شکل 2.

در سند راهنما، محاسبه یک بخش با یک جبران کننده U شکل، به شکل 2، طبق یک روش تکراری انجام می شود:

در اینجا فواصل از محور جبران کننده تا پشتیبانی های ثابت L 1 و L 2 عدد پشتی که درو خروج مشخص می شود ن.در فرآیند تکرار، هر دو معادله باید به گونه ای به دست آیند که برابر شوند. بزرگترین یک جفت مقدار = گرفته می شود ل 2. سپس اورهنگ جبران کننده مورد نظر تعیین می شود ن:

معادلات مؤلفه های هندسی را نشان می دهند، شکل 2 را ببینید:

اجزای نیروهای مقاومت الاستیک، 1/m2:

گشتاورهای اینرسی در مورد محورهای مرکزی x، y.

پارامتر قدرت صبح:

[у ск] - ولتاژ جبرانی مجاز،

تنش جبرانی مجاز [y sk ] برای خطوط لوله واقع در یک صفحه افقی با فرمول تعیین می شود:

برای خطوط لوله واقع در یک صفحه عمودی طبق فرمول:

که در آن: - تنش اسمی مجاز در دمای کارکرد (برای فولاد 10G 2S - 165 مگاپاسکال در 100°? t? 200°، برای فولاد 20 - 140 MPa در 100°? t? 200°).

D- قطر داخلی،

لازم به ذکر است که نویسندگان نتوانستند از اشتباهات تایپی و نادرستی جلوگیری کنند. اگر از فاکتور لاغری استفاده کنیم به آر * (9) در فرمول های تعیین طول کاهش یافته ل و غیره(25)، مختصات محورهای مرکزی و گشتاورهای اینرسی (26)، (27)، (29)، (30)، سپس یک نتیجه دست کم برآورد شده (نادرست) به دست می آید، زیرا ضریب انعطاف پذیری به آر * مطابق (9) بزرگتر از یک است و باید در طول خم های خم شده ضرب شود. کاهش طول آرنج های خم شده همیشه بیشتر از طول واقعی آنها است (طبق (7))، تنها در این صورت است که آنها انعطاف پذیری و توانایی جبران بیشتری به دست می آورند.

بنابراین برای تنظیم رویه تعیین مشخصات هندسی با توجه به (25) و (30) لازم است از مقدار معکوس استفاده شود. به آر *:

به آر *=1/ K آر *.

در نمودار طراحی شکل 2، تکیه گاه های جبران کننده ثابت هستند ("صلیب ها" معمولا برای نشان دادن تکیه گاه های ثابت استفاده می شوند (GOST 21.205-93)). این ممکن است "ماشین حساب" را تشویق به شمارش مسافت ها کند L 1 ، ال 2 از تکیه گاه های ثابت، یعنی طول کل بخش جبران را در نظر بگیرید. در عمل، حرکات جانبی تکیه گاه های کشویی (متحرک) یک بخش خط لوله مجاور اغلب محدود است. فواصل باید از این تکیه گاه های حرکت جانبی متحرک اما محدود اندازه گیری شود L 1 ، ال 2 . اگر حرکات عرضی خط لوله را در تمام طول از تکیه گاه ثابت به ثابت محدود نکنید، خطر افتادن بخش های خط لوله که نزدیک به جبران کننده از تکیه گاه ها هستند، وجود دارد. برای نشان دادن این واقعیت، شکل 3 نتایج محاسبات مربوط به جبران دمای بخشی از خط لوله اصلی DN 800 ساخته شده از فولاد 17G 2S با طول 200 متر، اختلاف دما از -46 درجه سانتیگراد تا 180 درجه سانتیگراد را نشان می دهد. برنامه MSC Nastran حداکثر حرکت جانبی نقطه مرکزی جبران کننده 1.645 متر است. چکش های احتمالی آب نیز خطر اضافی خارج شدن از ریل از تکیه گاه های خط لوله را ایجاد می کنند. بنابراین، تصمیم گیری در مورد طول L 1 ، ال 2 باید با احتیاط مصرف شود.

شکل 3.

منشا معادله اول در (20) کاملاً مشخص نیست. علاوه بر این، از نظر ابعادی صحیح نیست. از این گذشته، در پرانتزهای زیر علامت مدول، مقادیر اضافه می شوند آر ایکسو پ y (ل 4 +…) .

صحت معادله دوم در (20) را می توان به صورت زیر ثابت کرد:

برای این کار لازم است که:

این واقعا درست است اگر قرار دهید

برای یک مورد خاص L 1 = L 2 ، آر y =0 ، با استفاده از (3)، (4)، (15)، (19)، می توان به (36) رسید. توجه به این نکته مهم است که در سیستم نمادگذاری در y = y س .

برای محاسبات عملی، از معادله دوم در (20) به شکلی آشناتر و راحت تر استفاده می کنم:

که در آن A 1 = A [y sk ].

در حالت خاصی که L 1 = L 2 ، آر y =0 (جبران کننده متقارن):

مزیت آشکار این تکنیک در مقایسه با تطبیق پذیری بیشتر آن است. جبران کننده شکل 2 می تواند نامتقارن باشد. هنجاری بودن امکان انجام محاسبات جبران کننده ها را نه تنها برای شبکه های گرمایش، بلکه برای خطوط لوله مهم نیز فراهم می کند. فشار بالا، که در رجیستر RosTechNadzor هستند.

اجرا کنیم تحلیل مقایسه اینتایج محاسبه جبران کننده های U شکل با استفاده از روش ها، . بیایید داده های اولیه زیر را تنظیم کنیم:

• الف) برای تمام اتصالات انبساط: مواد - فولاد 20; P=2.0 مگاپاسکال؛ E تی= 2 x 10 5 مگاپاسکال؛ t?200 درجه; بارگذاری - پیش کشش؛ خم های خم شده مطابق OST 34-42-699-85. جبران کننده ها به صورت افقی قرار دارند و از لوله هایی با خز ساخته شده اند. در حال پردازش؛
• ب) نمودار طراحی با نمادهای هندسی مطابق شکل 4.

شکل 4.

ج) اندازه های استاندارد جبران کننده ها را در جدول شماره 2 به همراه نتایج محاسبات خلاصه می کنیم.

	خم ها و لوله های جبران کننده، D n H s، میلی متر	اندازه استاندارد، به شکل 4 مراجعه کنید	پیش کشش، m	حداکثر استرس، MPa	استرس مجاز، MPa
				مطابق با	مطابق با	مطابق با	مطابق با

امروزه در صورتی که ماده ای که از خط لوله عبور می کند با دمای 200 درجه سانتیگراد یا بالاتر و همچنین فشار بالا مشخص شود، استفاده از اتصالات U شکل یا هر اتصال انبساط دیگری انجام می شود.

توضیحات کلی جبران کننده ها

جبران کننده های فلزی دستگاه هایی هستند که برای جبران یا متعادل کردن تأثیر عوامل مختلف بر عملکرد سیستم های خط لوله طراحی شده اند. به عبارت دیگر، هدف اصلی این محصول این است که هنگام انتقال مواد از طریق لوله، آسیبی به لوله وارد نشود. چنین شبکه هایی حمل و نقل را فراهم می کنند محیط کار، تقریباً دائماً در معرض تأثیرات منفی مانند انبساط و فشار حرارتی ، لرزش و همچنین نشست فونداسیون قرار دارند.

برای رفع این عیوب است که لازم است المان های انعطاف پذیری که به نام جبران کننده نامیده می شوند نصب شوند. نوع U شکل تنها یکی از انواع مختلفی است که برای این منظور استفاده می شود.

عناصر U شکل چیست؟

شایان ذکر است فوراً نوع U شکل قطعات ساده ترین گزینه ای است که به حل مشکل جبران کمک می کند. این دسته از دستگاه ها از نظر نشانگر دما و فشار بیشترین کاربرد را دارند. برای ساخت اتصالات انبساطی U شکل از یک لوله بلند استفاده می شود که به داخل خم می شود در مکان های مناسب، یا به جوشکاری چندین خم خمیده، منحنی تند یا جوش داده شده متوسل شوید. در اینجا شایان ذکر است که برخی از خطوط لوله باید به طور دوره ای برای تمیز کردن جدا شوند. برای چنین مواردی، جبران کننده هایی از این نوع با انتهای اتصال بر روی فلنج ها ساخته می شوند.

از آنجایی که جبران کننده نوع U ساده ترین طراحی است، دارای تعدادی معایب خاص است. این موارد شامل مصرف زیاد لوله ها برای ایجاد المنت، ابعاد بزرگ، نیاز به نصب تکیه گاه های اضافی و همچنین وجود اتصالات جوش داده شده است.

الزامات جبران کننده و هزینه

اگر نصب جبران کننده های U شکل را از نظر منابع مادی در نظر بگیریم، نصب آنها در سیستم هایی با قطر زیاد بیشترین سود را خواهد داشت. مصرف لوله ها و مواد برای ایجاد یک جبران کننده بسیار زیاد خواهد بود. در اینجا می توانید این تجهیزات را با عملکرد مقایسه کنید و پارامترهای این عناصر تقریباً یکسان است ، اما هزینه نصب برای U شکل تقریباً دو برابر است. دلیل اصلی این هزینه کردن، نیاز به مواد زیادی برای ساخت و ساز و همچنین نصب تکیه گاه های اضافی است.

برای اینکه جبران کننده U شکل بتواند فشار وارده بر خط لوله را بدون توجه به اینکه از کجا می آید به طور کامل خنثی کند، لازم است چنین دستگاه هایی در یک نقطه با اختلاف 15-30 درجه نصب شود. این پارامترها فقط در صورتی مناسب هستند که دمای ماده کار در داخل شبکه از 180 درجه سانتیگراد تجاوز نکند و کمتر از 0 نباشد. تنها در این صورت و با چنین نصبی دستگاه قادر خواهد بود تنش وارده بر خط لوله را از ناحیه لوله جبران کند. حرکات زمین از هر نقطه

محاسبات نصب

محاسبه یک جبران کننده U شکل برای این است که بفهمیم کدام است حداقل اندازه هادستگاه برای جبران فشار وارده بر خط لوله کافی است. برای انجام محاسبات، از برنامه های خاصی استفاده می شود، اما این عملیات حتی از طریق برنامه های کاربردی آنلاین نیز قابل انجام است. نکته اصلی در اینجا این است که به توصیه های خاصی پایبند باشید.

• حداکثر تنشی که برای پشت جبران کننده توصیه می شود در محدوده 80 تا 110 مگاپاسکال است.
• همچنین چنین شاخصی مانند گسترش جبران کننده به قطر خارجی وجود دارد. توصیه می شود این پارامتر در محدوده H/Dn=(10 - 40) گرفته شود. با چنین مقادیری، باید در نظر گرفت که 10Dn مربوط به خط لوله با پارامترهای 350DN و 40Dn با خط لوله با پارامترهای 15DN مطابقت دارد.
• همچنین، هنگام محاسبه یک جبران کننده U شکل، باید عرض دستگاه را نسبت به دسترسی آن در نظر گرفت. مقادیر بهینه L/H=(1 - 1.5) در نظر گرفته می شوند. با این حال، در اینجا می توان پارامترهای عددی دیگری را نیز معرفی کرد.
• اگر در حین محاسبه معلوم شود که برای یک خط لوله معین لازم است یک اتصال انبساط از این نوع ایجاد شود که خیلی بزرگ است، توصیه می شود نوع دیگری از دستگاه را انتخاب کنید.

محدودیت های محاسباتی

اگر محاسبات توسط یک متخصص با تجربه انجام نمی شود، بهتر است در هنگام انجام محاسبات یا وارد کردن داده ها در برنامه با محدودیت هایی آشنا شوید که نمی توان از آنها تجاوز کرد. برای یک جبران کننده U شکل ساخته شده از لوله، محدودیت های زیر اعمال می شود:

• ماده کار می تواند آب یا بخار باشد.
• خود خط لوله باید فقط از آن ساخته شود لوله فولادی.
• حداکثر دما برای محیط کار 200 درجه سانتیگراد است.
• حداکثر فشار مشاهده شده در شبکه نباید از 1.6 مگاپاسکال (16 بار) تجاوز کند.
• نصب جبران کننده فقط می تواند انجام شود نوع افقیخط لوله
• ابعاد جبران کننده U شکل باید متقارن و شانه های آن یکسان باشد.
• شبکه خط لوله نباید بار اضافی (باد یا هر نوع دیگری) را تجربه کند.

نصب دستگاه

اولاً، قرار دادن ساپورت های ثابت بیشتر از 10DN از خود جبران کننده توصیه نمی شود. این به دلیل این واقعیت است که انتقال لحظه گیر کردن تکیه گاه، انعطاف پذیری سازه را بسیار کاهش می دهد.

ثانیاً، اکیداً توصیه می شود که بخش ها را از تکیه گاه ثابت به جبران کننده U شکل با طول یکسان در کل شبکه تقسیم کنید. همچنین در اینجا ذکر این نکته ضروری است که تغییر محل نصب دستگاه از مرکز خط لوله به یکی از لبه های آن، نیروی تغییر شکل الاستیک و همچنین تنش را تقریباً 20-40٪ از مقادیر افزایش می دهد. که اگر سازه در وسط نصب شود می توان به دست آورد.

ثالثاً به منظور افزایش بیشتر توانایی جبران از کشش جبران کننده های U شکل استفاده می شود. در زمان نصب، سازه بار خمشی را تجربه می کند و هنگامی که گرم می شود حالت آرام به خود می گیرد. هنگامی که دما به حداکثر مقدار خود رسید، دستگاه دوباره به ولتاژ باز می گردد. بر این اساس یک روش کششی پیشنهاد شد. کار مقدماتی این است که جبران کننده را به مقداری کشش دهیم که برابر با نیمی از طول حرارتی خط لوله باشد.

مزایا و معایب طراحی

اگر به طور کلی در مورد این طراحی صحبت کنیم، می توان با اطمینان گفت که دارای ویژگی های مثبتی مانند سهولت تولید، توانایی جبران بالا، عدم نیاز به تعمیر و نگهداری و نیروهای منتقل شده به تکیه گاه ها ناچیز است. با این حال، در میان معایب آشکار، موارد زیر برجسته می شود: مصرف بالای مواد و فضای زیادی که توسط سازه اشغال شده است، مقاومت هیدرولیکی بالا.

اطلاعات اولیه:

قطر لوله با خمش شعاع خمیده آر = 1 متر، دمای مایع خنک کننده  = 110 درجه سانتیگراد و دمای زمین تی گرم= 4 درجه سانتیگراد؛

1. گسترش خطی بخش جبران شده خط لوله حرارتی.

∆L=a*l(t 1 -t VC ), میلی متر

∆L=1.2·0.01(110-(-25)) ·48=81.64

با در نظر گرفتن پیش کشش جبران کننده

∆X=ε*∆ L

∆X=0.5 ·81.64=40.82

محاسبه برای بخش 11 با قطر لوله 0.07 انجام شد

3. بخش فن آوری

3.1 شرح سیستم تامین حرارت طراحی شده

پروژه دوره یک باز توسعه داده است. متمرکز اب سیستم وسیله نقلیه وابسته متشکل از سه عنصر:

منبع گرما

مصرف کنندگان گرما

شبکه های گرمایشی

سیستم های تامین گرمای باز سیستم هایی هستند که در آنها آب گرم برای نیازهای مصرف کننده مستقیماً از شبکه گرمایش برداشت می شود. در این حالت برداشت آب می تواند جزئی یا کامل باشد. آب گرم باقی مانده در سیستم برای گرمایش و تهویه استفاده می شود. مصرف آب در شبکه گرمایش با مقدار اضافی آب تامین شده به شبکه گرمایش جبران می شود. مزیت اصلی سیستم گرمایش باز مزایای اقتصادی آن است. تولید انرژی حرارتی به شرح زیر انجام می شود: نمودار یک دیگ بخار آب گرم.

برای جلوگیری از خوردگی فلز، دمای آب در ورودی دیگ هنگام کار با سوخت گاز باید حداقل 60 درجه سانتیگراد باشد تا از تراکم بخار آب موجود در گازهای دودکش جلوگیری شود. از آنجایی که دمای آب برگشتی تقریباً همیشه کمتر از این مقدار است، در دیگ بخار با دیگ های فولادی مقداری آب گرمتوسط پمپ چرخش به خط برگشت عرضه می شود. به کلکسیونر پمپ شبکهآب آرایشی از مخزن (پمپی که آب مصرفی مصرف کنندگان را جبران می کند) می آید. آب منبع تامین شده توسط پمپ از یک بخاری، فیلترهای شیمیایی تصفیه آب عبور می کند و پس از نرم شدن، از یک بخاری دوم عبور می کند و در آنجا تا 75-80 درجه سانتیگراد گرم می شود. سپس آب وارد ستون هواگیر خلاء می شود. خلاء در هواگیر با مکش مخلوط بخار و هوا از ستون هواگیر با استفاده از اجکتور جت آب حفظ می شود. سیال کار اجکتور آب است که توسط یک پمپ از مخزن واحد اجکتور تامین می شود. مخلوط آب و بخار خارج شده از سر هواگیر از یک مبدل حرارتی - یک خنک کننده بخار عبور می کند. در این مبدل حرارتی، بخار آب متراکم می شود و میعانات دوباره به ستون هواگیر جریان می یابد. آب هوادهی شده توسط نیروی جاذبه به سمت پمپ آرایش جریان می یابد که آن را به منیفولد مکش پمپ های شبکه یا مخزن آب آرایشی می رساند.

گرمایش آب تصفیه شده شیمیایی و منبع در مبدل های حرارتی توسط آبی که از دیگ های بخار می آید انجام می شود. در بسیاری از موارد از پمپ نصب شده بر روی این خط لوله (که با خط چین نشان داده شده است) به عنوان پمپ گردش خون نیز استفاده می شود. اگر اتاق دیگ بخار مجهز به دیگ بخار باشد، آب گرم برای سیستم گرمایش در بخاری های آب بخار سطحی به دست می آید. آبگرمکن‌های آب بخار اغلب به صورت آزاد هستند، اما در برخی موارد از بخاری‌هایی استفاده می‌شود که در مدار گردش دیگ قرار می‌گیرند و همچنین روی دیگ‌ها یا داخل دیگ‌ها ساخته می‌شوند. این پروژه طرحی را برای اتصال مشترک سیستم های گرمایش و آب گرم، مطابق با اصل مقررات مرتبط (نگاه کنید به ورق 2) اتخاذ کرد. . طول شبکه های گرمایش از دیگ خانه تا دورترین مصرف کننده 262 متر است. قطر خطوط لوله مطابق با محاسبات هیدرولیک انتخاب می شود (به بند 2.4 مراجعه کنید) و از 50 تا 380 میلی متر متغیر است. یک جبران کننده U شکل در طول مسیر وسیله نقلیه در بخش های 9 و 11 نصب شده است. برای توزیع گرما و محاسبه آن در طول مسیر، واحدهای خط لوله در جایی که دریچه ها نصب می شوند، ارائه می شود. که در دوره شورویتقریباً 50٪ از تمام سیستم های تامین گرما از نوع باز بودند. این سیستم دارای چندین معایب است. اول از همه، کیفیت بهداشتی و بهداشتی پایین آب. وسایل گرمایشی و شبکه های خط لوله رنگ و بو به آب می دهند؛ ناخالصی ها و باکتری های مختلفی ظاهر می شوند. روش های مختلفی برای تصفیه آب در یک سیستم باز استفاده می شود، اما استفاده از آنها باعث کاهش اثر اقتصادی می شود.

3.2 عملکرد سیستم تامین حرارت.

مجموعه ای از کارها برای حفظ سیستم تامین حرارت در شرایط خوب و استفاده از آن برای هدف مورد نظر. در شهرهای بزرگ و مناطق صنعتی، شرکت های ویژه برای راه اندازی شبکه های گرمایش از دیگ بخار منطقه، دیگ بخار خانه ها و شبکه های گرمایش از آنها ایجاد می شود. ساختار سازمانی عملیات شرکت های تامین حرارت به ظرفیت آنها، ماهیت مصرف کنندگان و منابع گرما بستگی دارد. واحدهای ساختاری مانند مناطق شبکه، خدمات مهندسی و بخش های تولید و فنی به طور مستقیم با بهره برداری مرتبط هستند. واحد اصلی تولید و فنی منطقه شبکه است که کلیه عملیات شبکه ها و ساختارهای آنها را انجام می دهد ، نظارت حرارتی مصرف کنندگان را انجام می دهد ، توزیع و حساب گرما را انجام می دهد. مناطق شبکه دارای کارکنانی از بازرسان شبکه و ایستگاه های گرمایشی، پرسنل تعمیر و تنظیم کننده هستند. فعالیت های عملیاتی مناطق در رابطه با روابط با مصرف کنندگان توسط پرسنل وظیفه به صورت شبانه روزی انجام می شود. به مناطق شبکه کمک می شود خدمات مهندسی زیر: تعمیر شبکه های گرمایش، خدمات تعمیر اضطراری سیستم تامین حرارت، تجهیزات الکتریکی، اتصالات، اتاق کنترل، بازرسی حرارتی، آزمایشگاه تولید، ابزار دقیق و اتوماسیون، بخش سیستم کنترل خودکار. خدمات اعزام و بخش سیستم کنترل خودکار برای کنترل توزیع گرما و بهره برداری از یک سیستم کنترل دیسپاچ خودکار برای تامین حرارت متمرکز و یک سیستم کنترل خودکار برای فرآیندهای فناوری تامین حرارت متمرکز ایجاد شده است. برای خدمات رسانی به انجمن های گرما و برق، پایگاه های تعمیر و تولید ایجاد می شود که ارائه می دهد: تعمیرات متوسط ​​و عمده تجهیزات، تعمیرات بازسازی سازه های ساختمانی شبکه های گرمایش. کار مرمت اضطراری با کمک تیم های سیار؛ تنظیم و آزمایش تجهیزات دیگ بخار، ایستگاه های پمپاژ، نقاط گرمایش. تولید قطعات یدکی و محصولات؛ ذخیره سازی ابزار، مواد، تجهیزات. هنگام کار با سیستم های تامین گرما، آزمایش های هیدرولیکی و دما به طور سیستماتیک از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف از آزمایش های هیدرولیک شناسایی بخش هایی از خطوط لوله گرمایشی است که دچار خوردگی خارجی یا داخلی شده اند. هر سال در دوره تابستانتمام لوله های حرارتی با استفاده از ایستگاه های آزمایش ثابت و پمپ های سیار از نظر سفتی و استحکام آزمایش می شوند. هدف از آزمایشات دما، بررسی استحکام تجهیزات شبکه گرمایش در شرایط تغییر شکل دما و تعیین توانایی جبرانی واقعی اتصالات انبساط شبکه است. در طول آزمایش، دمای آب در خطوط لوله تامین برابر با دمای طراحی حفظ می شود، در خطوط لوله برگشت - بالاتر از 90 درجه سانتیگراد نیست. تمام سیستم های مصرف گرما به تازگی متصل و بازسازی شده باید مطابق با قوانین جاری برای ساخت و بهره برداری ایمن از خطوط لوله بخار و آب گرم، سایر قوانین Gosgortekhnadzor روسیه، قوانین بهره برداری از تاسیسات مصرف کننده گرما و گرما انجام شود. شبکه های مصرف کنندگان، قوانین ایمنی برای بهره برداری از تاسیسات مصرف کننده گرما و شبکه های حرارتی مصرف کنندگان، هنجارها و قوانین ساخت و ساز (SNiP)، این قوانین، و همچنین با اسناد طراحی و فنی ارائه شده است.

قبل از راه‌اندازی شبکه‌های گرمایشی و سیستم‌های مصرف گرمای جدید، باید آزمایش‌های پذیرش آنها انجام شود و طبق قانون از سازمان تاسیسات، طبق ضوابط جاری مورد قبول مشتری قرار گرفته و پس از آن برای بازدید ارائه شود. و تایید بهره برداری به سازمان نظارت و تامین حرارت سازمان انرژی دولتی. اسناد طراحی و ساخت باید همزمان ارائه شوند.

پذیرش سیستم های مصرف حرارت ساختمان های در حال ساخت و شبکه های گرمایشی به بهره برداری موقت برای اتمام کار مشروط به اتمام کار طبق طرح راه اندازی مصوب و انعقاد قرارداد تامین حرارت مجاز است.

پذیرش سیستم های مصرف گرما و شبکه های گرمایش برای بهره برداری دائم و موقت فقط در صورت وجود پرسنل آموزش دیده که آزمون دانش را به روش تعیین شده گذرانده باشند امکان پذیر است و به دستور شرکت (سازمان) فردی مسئول تعیین شده است. بخش گرمایشی که آزمون دانش را به ترتیب تعیین شده گذرانده است.

فهرست منابع اطلاعاتی

SNiP 2.01.01-82 اقلیم شناسی ساختمانی و ژئوفیزیک. 1982

شبکه های حرارتی SNiP 41-02-2003. 2003.

SNiP 2.04.01-85*. آبرسانی داخلی و فاضلاب ساختمانها. 1985

SNiP 41-03-2003 عایق حرارتیتجهیزات خط لوله.2003

SNiP 23-01-99 اقلیم شناسی ساختمانی.1999

GOST 21.605-82. نقشه های کاری شبکه های حرارتی (قسمت ترمومکانیکی). 1986

E.Ya.Sokolov.، گرمایش و شبکه گرمایش; M., Energoizdat, 2009., -472

B.N.Golubkov.، تجهیزات گرمایش و تامین حرارت شرکت های صنعتی - M.، انرژی، 2008

Manuuk V.I.، Kaplinsky Ya.I.، Khizh E.B. راه اندازی و بهره برداری از شبکه های گرمایش آب: کتابچه راهنمای. Ed.4 Id.: Lan., 2009, -432.

Borovkov V.M. تعمیر تجهیزات گرمایشیکتاب درسی و شبکه های گرمایشی (ویرایش اول)، ناشر: Lan., 2011, -208 (مهر SPO)

کتاب مرجع ترموتکنیک. تحت سردبیری کلی V.N. Grenev و P.D. Lebedev. م.، "انرژی"، 1975.

Shchekin R.V. کتاب مرجع تامین حرارت و تهویه، جلد اول، ک.، "بودیولنیک"، 1976

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

کار خوببه سایت">

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

محاسبه جبران کننده های U شکل

Ph.D. S.B. گورونوویچ،

دست ها گروه طراحی Ust-Ilimsk CHPP

برای جبران انبساط حرارتی، جبران کننده های U شکل بیشترین کاربرد را در شبکه های گرمایشی و نیروگاه ها دارند. با وجود معایب متعدد آن، از جمله: ابعاد نسبتاً بزرگ (نیاز به نصب طاقچه های جبرانی در شبکه های گرمایشی با کانال گذاری)، تلفات هیدرولیکی قابل توجه (در مقایسه با جعبه پر کردن و دم). جبران کننده های U شکل دارای چندین مزیت هستند.

مزایا شامل، اول از همه، سادگی و قابلیت اطمینان است. علاوه بر این، این نوع جبران‌کننده‌ها در متون آموزشی، روش‌شناختی و مرجع، به خوبی مورد مطالعه و توصیف قرار گرفته‌اند. با وجود این، مهندسان جوانی که برنامه های تخصصی ندارند، اغلب در محاسبه جبران کننده ها مشکل دارند. این در درجه اول به دلیل یک نظریه نسبتا پیچیده، وجود تعداد زیادی از عوامل تصحیح و، متأسفانه، وجود اشتباهات تایپی و نادرستی در برخی منابع است.

در زیر تجزیه و تحلیل دقیقی از روش محاسبه یک جبران کننده U شکل با استفاده از دو منبع اصلی ارائه شده است که هدف از آن شناسایی اشتباهات و اشتباهات احتمالی و همچنین مقایسه نتایج است.

محاسبه معمولی جبران‌کننده‌ها (شکل 1، a)) که توسط اکثر نویسندگان پیشنهاد شده است، شامل رویه‌ای مبتنی بر استفاده از قضیه کاستیلیانو است:

جایی که: U- انرژی پتانسیل تغییر شکل جبران کننده، E- مدول الاستیسیته مواد لوله، جی- گشتاور محوری اینرسی بخش جبران کننده (لوله)،

جایی که: س- ضخامت دیواره خروجی،

D n- قطر بیرونی خروجی؛

م- ممان خمشی در قسمت جبران کننده. در اینجا (از شرط تعادل، شکل 1 a)):

M = P yx - P ایکسy + M 0 ; (2)

L- طول کامل جبران کننده، جی ایکس- گشتاور محوری اینرسی جبران کننده، جی xy- گشتاور گریز از مرکز اینرسی جبران کننده، اس ایکس- لحظه ایستا جبران کننده.

برای ساده کردن راه حل، محورهای مختصات به مرکز ثقل الاستیک (محورهای جدید) منتقل می شوند. Xs, بله)، سپس:

اس ایکس= 0، J xy = 0.

از (1) نیروی مقاومت الاستیک را بدست می آوریم پ ایکس:

جابجایی را می توان به عنوان توانایی جبران کننده جبران کننده تفسیر کرد:

جایی که: ب تی- ضریب انبساط حرارتی خطی، (1.2x10 -5 1/deg برای فولادهای کربنی).

تی n- دمای اولیه (میانگین دمای سردترین دوره پنج روزه در 20 سال گذشته)؛

تی به- دمای نهایی (حداکثر دمای مایع خنک کننده)؛

L اوه- طول بخش جبران شده.

با تجزیه و تحلیل فرمول (3) می توان به این نتیجه رسید که بیشترین مشکل در تعیین ممان اینرسی است. جی xs، به ویژه از آنجایی که ابتدا لازم است مرکز ثقل جبران کننده (با y س). نویسنده به طور منطقی استفاده از یک روش تقریبی و گرافیکی را برای تعیین پیشنهاد می کند جی xsبا در نظر گرفتن ضریب سختی (کارمان) ک:

انتگرال اول نسبت به محور تعیین می شود y، دوم نسبت به محور y س(عکس. 1). محور جبران کننده بر روی کاغذ گراف به مقیاس ترسیم می شود. کل محور منحنی جبران کننده Lبه بخش های زیادی تقسیم می شود Ds من. فاصله از مرکز قطعه تا محور y منبا خط کش اندازه گیری می شود

ضریب سختی (کارمان) برای منعکس کردن اثر ثابت شده تجربی از مسطح شدن موضعی سطح مقطع خم ها در حین خمش در نظر گرفته شده است که توانایی جبران آنها را افزایش می دهد. در سند تنظیمی، ضریب کارمان با استفاده از فرمول های تجربی متفاوت از فرمول های ارائه شده در، تعیین می شود. ضریب سختی کبرای تعیین طول کاهش یافته استفاده می شود L prDعنصر قوس، که همیشه بزرگتر از طول واقعی آن است ل جی. در منبع، ضریب کارمان برای خمیدگی:

جایی که: l - مشخصه خمشی.

اینجا: آر- شعاع انقباض

جایی که: ب- زاویه انقباض (بر حسب درجه).

برای خم های مهر شده با جوش و خم کوتاه، منبع پیشنهاد می کند از وابستگی های دیگر برای تعیین استفاده کنید. ک:

جایی که: ساعت- ویژگی های خمشی برای خم های جوش داده شده و مهر و موم شده.

در اینجا: R e - شعاع معادل خم جوش داده شده.

برای خم های سه و چهار بخش b = 15 درجه، برای یک خم مستطیلی دو بخش، b = 11 درجه پیشنهاد می شود.

لازم به ذکر است که در , ضریب ک ? 1.

سند تنظیمی RD 10-400-01 روش زیر را برای تعیین ضریب انعطاف پذیری ارائه می دهد. به آر* :

جایی که به آر- ضریب انعطاف پذیری بدون در نظر گرفتن تغییر شکل محدود انتهای بخش منحنی خط لوله. o ضریبی است که سفتی تغییر شکل در انتهای بخش منحنی را در نظر می گیرد.

در این حالت، اگر، ضریب انعطاف پذیری برابر با 1.0 در نظر گرفته می شود.

اندازه به پبا فرمول تعیین می شود:

اینجا پ- فشار داخلی بیش از حد، MPa؛ E تی- مدول الاستیسیته مواد در دمای عملیاتی، MPa.

می توان ثابت کرد که با توجه به ضریب انعطاف به آر* بزرگتر از یک خواهد بود، بنابراین هنگام تعیین طول کاهش یافته خم مطابق (7)، باید مقدار معکوس آن را در نظر گرفت.

برای مقایسه، انعطاف پذیری برخی از خم های استاندارد را مطابق با OST 34-42-699-85، در فشار اضافی تعیین خواهیم کرد. آر= 2.2 مگاپاسکال و مدول E تی= 2 x 10 5 مگاپاسکال. ما نتایج را در جدول زیر خلاصه می کنیم (جدول شماره 1).

با تجزیه و تحلیل نتایج به‌دست‌آمده، می‌توان نتیجه گرفت که روش تعیین ضریب انعطاف‌پذیری مطابق با RD 10-400-01 نتیجه «سخت‌تر» (انعطاف پذیری خمشی کمتر) می‌دهد، در حالی که فشار اضافی در خط لوله و مدول الاستیک مواد

ممان اینرسی جبران کننده U شکل (شکل 1 ب)) نسبت به محور جدید y سجی xsبه صورت زیر تعریف شده است:

جایی که: L و غیره- کاهش طول محور جبران کننده،

y س- مختصات مرکز ثقل جبران کننده:

حداکثر لحظه خمشی م حداکثر(معتبر در بالای جبران کننده):

جایی که ن- برآمدگی جبران کننده، مطابق شکل 1 ب):

Н=(m + 2)R.

حداکثر تنش در بخش دیواره لوله با فرمول تعیین می شود:

جایی که: متر 1 - ضریب تصحیح (ضریب ایمنی) با در نظر گرفتن افزایش تنش در مقاطع خمیده.

برای آرنج های خمیده، (17)

برای خم های جوش داده شده. (18)

دبلیو- لحظه مقاومت بخش شاخه:

تنش مجاز (160 مگاپاسکال برای اتصالات انبساط ساخته شده از فولادهای 10G 2S، St 3sp؛ 120 مگاپاسکال برای فولادهای 10، 20، St 2sp).

من می خواهم بلافاصله توجه داشته باشم که ضریب ایمنی (اصلاح) بسیار بالا است و با افزایش قطر خط لوله افزایش می یابد. به عنوان مثال، برای یک خم 90 درجه - 159x6 OST 34-42-699-85 متر 1 ? 2.6; برای خمیدگی 90 درجه - 630x12 OST 34-42-699-85 متر 1 = 4,125.

شکل 2. نمودار طراحی جبران کننده مطابق RD 10-400-01.

در سند راهنما، محاسبه یک بخش با یک جبران کننده U شکل، به شکل 2، طبق یک روش تکراری انجام می شود:

در اینجا فواصل از محور جبران کننده تا تکیه گاه های ثابت تنظیم می شود L 1 و L 2 عدد پشتی که درو خروج مشخص می شود ن.در فرآیند تکرار، هر دو معادله باید به گونه ای به دست آیند که برابر شوند. بزرگترین یک جفت مقدار = گرفته می شود ل 2. سپس اورهنگ جبران کننده مورد نظر تعیین می شود ن:

معادلات مؤلفه های هندسی را نشان می دهند، شکل 2 را ببینید:

اجزای نیروهای مقاومت الاستیک، 1/m2:

گشتاورهای اینرسی در مورد محورهای مرکزی x، y.

پارامتر قدرت صبح:

[у ск] - ولتاژ جبرانی مجاز،

تنش جبرانی مجاز [y sk ] برای خطوط لوله واقع در یک صفحه افقی با فرمول تعیین می شود:

برای خطوط لوله واقع در یک صفحه عمودی طبق فرمول:

که در آن: - تنش اسمی مجاز در دمای کارکرد (برای فولاد 10G 2S - 165 مگاپاسکال در 100°? t? 200°، برای فولاد 20 - 140 MPa در 100°? t? 200°).

D- قطر داخلی،

لازم به ذکر است که نویسندگان نتوانستند از اشتباهات تایپی و نادرستی جلوگیری کنند. اگر از فاکتور لاغری استفاده کنیم به آر* (9) در فرمول های تعیین طول کاهش یافته ل و غیره(25)، مختصات محورهای مرکزی و گشتاورهای اینرسی (26)، (27)، (29)، (30)، سپس یک نتیجه دست کم برآورد شده (نادرست) به دست می آید، زیرا ضریب انعطاف پذیری به آر* مطابق (9) بزرگتر از یک است و باید در طول خم های خم شده ضرب شود. کاهش طول آرنج های خم شده همیشه بیشتر از طول واقعی آنها است (طبق (7))، تنها در این صورت است که آنها انعطاف پذیری و توانایی جبران بیشتری به دست می آورند.

بنابراین برای تنظیم رویه تعیین مشخصات هندسی با توجه به (25) و (30) لازم است از مقدار معکوس استفاده شود. به آر*:

به آر*=1/ K آر*.

در نمودار طراحی شکل 2، تکیه گاه های جبران کننده ثابت هستند ("صلیب ها" معمولا برای نشان دادن تکیه گاه های ثابت استفاده می شوند (GOST 21.205-93)). این ممکن است "ماشین حساب" را تشویق به شمارش مسافت ها کند L 1 ، ال 2 از تکیه گاه های ثابت، یعنی طول کل بخش جبران را در نظر بگیرید. در عمل، حرکات جانبی تکیه گاه های کشویی (متحرک) یک بخش خط لوله مجاور اغلب محدود است. فواصل باید از این تکیه گاه های حرکت جانبی متحرک اما محدود اندازه گیری شود L 1 ، ال 2 . اگر حرکات عرضی خط لوله را در تمام طول از تکیه گاه ثابت به ثابت محدود نکنید، خطر افتادن بخش های خط لوله که نزدیک به جبران کننده از تکیه گاه ها هستند، وجود دارد. برای نشان دادن این واقعیت، شکل 3 نتایج محاسبات مربوط به جبران دمای بخشی از خط لوله اصلی DN 800 ساخته شده از فولاد 17G 2S با طول 200 متر، اختلاف دما از -46 درجه سانتیگراد تا 180 درجه سانتیگراد را نشان می دهد. برنامه MSC Nastran حداکثر حرکت جانبی نقطه مرکزی جبران کننده 1.645 متر است. چکش های احتمالی آب نیز خطر اضافی خارج شدن از ریل از تکیه گاه های خط لوله را ایجاد می کنند. بنابراین، تصمیم گیری در مورد طول L 1 ، ال 2 باید با احتیاط مصرف شود.

شکل 3. نتایج محاسبه تنش های جبرانی بر روی یک بخش از خط لوله DN 800 با یک جبران کننده U شکل با استفاده از بسته نرم افزاری MSC/Nastran (MPa).

منشا معادله اول در (20) کاملاً مشخص نیست. علاوه بر این، از نظر ابعادی صحیح نیست. از این گذشته، در پرانتزهای زیر علامت مدول، مقادیر اضافه می شوند آر ایکسو پ y(ل 4 +…) .

صحت معادله دوم در (20) را می توان به صورت زیر ثابت کرد:

برای این کار لازم است که:

این واقعا درست است اگر قرار دهید

برای یک مورد خاص L 1 = L 2 , آر y=0 ، با استفاده از (3)، (4)، (15)، (19)، می توان به (36) رسید. توجه به این نکته مهم است که در سیستم نمادگذاری در y = y س.

برای محاسبات عملی، از معادله دوم در (20) به شکلی آشناتر و راحت تر استفاده می کنم:

که در آن A 1 = A [y sk ].

در حالت خاصی که L 1 = L 2 ، آر y=0 (جبران کننده متقارن):

مزیت آشکار این تکنیک در مقایسه با تطبیق پذیری بیشتر آن است. جبران کننده شکل 2 می تواند نامتقارن باشد. هنجارگرایی به ما امکان می دهد تا محاسبات جبران کننده ها را نه تنها برای شبکه های گرمایش، بلکه برای خطوط لوله فشار بالا بحرانی که در ثبت RosTechNadzor هستند نیز انجام دهیم.

اجازه دهید یک تجزیه و تحلیل مقایسه ای از نتایج محاسبه جبران کننده های U شکل با استفاده از روش ها انجام دهیم. بیایید داده های اولیه زیر را تنظیم کنیم:

الف) برای تمام اتصالات انبساط: مواد - فولاد 20; P=2.0 مگاپاسکال؛ E تی= 2 x 10 5 مگاپاسکال؛ t?200 درجه; بارگذاری - پیش کشش؛ خم های خم شده مطابق OST 34-42-699-85. جبران کننده ها به صورت افقی قرار دارند و از لوله هایی با خز ساخته شده اند. در حال پردازش؛

ب) نمودار طراحی با نمادهای هندسی مطابق شکل 4.

شکل 4. طرح محاسبه برای تجزیه و تحلیل مقایسه ای.

ج) اندازه های استاندارد جبران کننده ها را در جدول شماره 2 به همراه نتایج محاسبات خلاصه می کنیم.

	خم ها و لوله های جبران کننده، D n H s، میلی متر	اندازه استاندارد، به شکل 4 مراجعه کنید	پیش کشش، m	حداکثر استرس، MPa	استرس مجاز، MPa
							مطابق با	مطابق با	مطابق با	مطابق با

نتیجه گیری

جبران کننده ولتاژ خط لوله حرارتی

با تجزیه و تحلیل نتایج محاسبات با استفاده از دو روش مرجع و هنجاری می توان به این نتیجه رسید که علیرغم اینکه هر دو روش مبتنی بر یک نظریه هستند، تفاوت در نتایج بسیار قابل توجه است. اندازه‌های استاندارد انتخاب شده جبران‌کننده‌ها در صورتی که بر اساس محاسبه شوند با حاشیه عبور می‌کنند و در صورت محاسبه بر اساس تنش‌های مجاز عبور نمی‌کنند. مهم ترین تأثیر بر نتیجه توسط ضریب تصحیح ایجاد می شود متر 1 ، که ولتاژ محاسبه شده توسط فرمول را 2 بار یا بیشتر افزایش می دهد. به عنوان مثال برای جبران کننده در خط آخر جدول شماره 2 (از لوله 530Ch12) ضریب متر 1 ? 4,2.

نتیجه نیز تحت تأثیر مقدار تنش مجاز است که برای فولاد 20 به طور قابل توجهی کمتر است.

به طور کلی، با وجود سادگی بیشتر آن، که به دلیل وجود تعداد کمتری از ضرایب و فرمول ها است، روش بسیار دقیق تر به نظر می رسد، به خصوص برای خطوط لوله با قطر بزرگ.

برای اهداف عملی، هنگام محاسبه اتصالات انبساط U شکل برای سیستم های گرمایش، تاکتیک های "مخلوط" را توصیه می کنم. ضریب انعطاف پذیری (کارمان) و تنش مجاز باید طبق استاندارد تعیین شود، یعنی: k=1/به آر* و بیشتر طبق فرمول (9)h(11); [u sk] - طبق فرمول های (34)، (35) با در نظر گرفتن RD 10-249-88. "بدنه" روش باید مطابق، اما بدون در نظر گرفتن ضریب تصحیح استفاده شود متر 1 , یعنی:

جایی که م حداکثربا (15) ساعت (12) تعیین کنید.

عدم تقارن احتمالی جبران کننده که در نظر گرفته می شود را می توان نادیده گرفت، زیرا در عمل، هنگام تخمگذار شبکه های گرمایش، تکیه گاه های متحرک اغلب نصب می شوند، عدم تقارن تصادفی است و تأثیر قابل توجهی در نتیجه ندارد.

فاصله بشما نمی توانید از نزدیکترین تکیه گاه های لغزنده مجاور حساب کنید، بلکه تصمیم بگیرید که حرکات جانبی را در حال حاضر روی دومین یا سومین تکیه گاه لغزشی محدود کنید، اگر از محور جبران کننده شمارش شود.

با استفاده از این "تاکتیک"، ماشین حساب "دو پرنده را با یک سنگ می کشد": الف) به شدت از مستندات نظارتی پیروی می کند، زیرا "بدن" تکنیک یک مورد خاص است. اثبات در بالا ارائه شده است. ب) محاسبه را ساده می کند.

به این می توانیم یک عامل صرفه جویی مهم را اضافه کنیم: پس از همه، برای انتخاب یک جبران کننده از یک لوله 530Ch12، جدول را ببینید. شماره 2 طبق کتاب مرجع ماشین حساب نیاز به افزایش ابعاد آن حداقل 2 برابر خواهد داشت اما طبق استاندارد فعلی می توان این جبران کننده را یک و نیم برابر نیز کاهش داد.

ادبیات

1. Elizarov D.P. نیروگاه های حرارتی نیروگاه ها. - M.: Energoizdat، 1982.

2. شبکه های گرمایش آب: راهنمای مرجعبرای طراحی / I.V. Belyaykina، V.P. ویتالیف، N.K. گروموف و همکاران، ویرایش. N.K. گروموا، E.P. شوبینا. - M.: Energoatomizdat، 1988.

3. سوکولوف ای.یا. شبکه های گرمایش و گرمایش منطقه ای. - M.: Energoizdat، 1982.

4. استانداردهای محاسبه مقاومت خطوط لوله شبکه گرمایش (RD 10-400-01).

5. استانداردهای محاسبه مقاومت دیگ های ثابت و خطوط لوله بخار و آب گرم (RD 10-249-98).

ارسال شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

محاسبه هزینه گرمایش برای گرمایش، تهویه و تامین آب گرم. تعیین قطر خط لوله، تعداد جبران کننده ها، تلفات فشار در مقاومت های موضعی، تلفات فشار در طول خط لوله. انتخاب ضخامت عایق لوله حرارتی

تست، اضافه شده در 2013/01/25


تعیین مقادیر بارهای حرارتی منطقه و مصرف گرمای سالانه. انتخاب قدرت حرارتی منبع محاسبه هیدرولیک شبکه گرمایش، انتخاب شبکه و پمپ های آرایشی. محاسبه تلفات حرارتی، شبکه بخار، درزهای انبساط و نیروهای پشتیبانی.

کار دوره، اضافه شده در 07/11/2012


روش های جبران خسارت توان راکتیو V شبکه های الکتریکی. کاربرد بانک های خازن استاتیک. تنظیم کننده های اتوماتیکتحریک متناوب جبران کننده های سنکرون با سیم پیچ روتور عرضی. برنامه نویسی رابط SC

پایان نامه، اضافه شده 03/09/2012


اصول اساسی جبران توان راکتیو ارزیابی تاثیر تاسیسات مبدل بر شبکه های برق صنعتی. توسعه یک الگوریتم عملکردی، ساختاری و نمودارهای مدارجبران کننده های توان راکتیو تریستور

پایان نامه، اضافه شده در 2010/11/24


تعیین جریان گرما برای گرمایش، تهویه و تامین آب گرم. ساخت و ساز نمودار دماتنظیم بار گرمایشی محاسبه جبران کننده ها و عایق های حرارتی، خطوط لوله حرارتی اصلی شبکه آب دو لوله ای.

کار دوره، اضافه شده 10/22/2013


محاسبه خط لوله ساده، روش به کارگیری معادله برنولی. تعیین قطر خط لوله محاسبه کاویتاسیون خط مکش. تعیین حداکثر ارتفاع بالابر و حداکثر جریان سیال. نمودار پمپ گریز از مرکز.

ارائه، اضافه شده در 2014/01/29


محاسبه طراحی بخاری عمودی فشار کمبا یک بسته لوله برنجی U شکل به قطر d=160.75 میلی متر. تعیین سطح انتقال حرارت و پارامترهای هندسی پرتو. مقاومت هیدرولیکی لوله داخل لوله.

تست، اضافه شده در 2013/08/18


حداکثر جریاناز طریق یک خط هیدرولیک مقادیر ویسکوزیته سینماتیکی معادل زبری و سطح مقطع لوله ها. ارزیابی اولیه رژیم حرکت سیال در بخش ورودی خط لوله. محاسبه ضرایب اصطکاک.

کار دوره، اضافه شده در 2012/08/26


کاربرد در سیستم های تغذیه دستگاه های اتوماسیون سیستم های قدرت: جبران کننده های سنکرون و موتورهای الکتریکی، کنترل کننده های سرعت. محاسبه جاری مدار کوتاه; حفاظت از خطوط برق، ترانسفورماتورها و موتورها.

کار دوره، اضافه شده در 2012/11/23


تعیین قطر خارجی عایق خط لوله فولادیبا تنظیم دماسطح خارجی، دمای ضریب انتقال حرارت خطی از آب به هوا؛ از دست دادن حرارت از 1 متر خط لوله. تجزیه و تحلیل مناسب بودن عایق

محاسبه یک جبران کننده U شکلشامل تعیین حداقل ابعاد جبران کننده کافی برای جبران تغییر شکل های دمایی خط لوله است. با پر کردن فرم بالا، می توانید ظرفیت جبران کننده یک جبران کننده U شکل با ابعاد داده شده را محاسبه کنید.

الگوریتم این برنامه آنلاین مبتنی بر روش محاسبه یک جبران کننده U شکل است که در کتابچه راهنمای طراح "طراحی شبکه های حرارتی" ویرایش شده توسط A. A. Nikolaev ارائه شده است.

1. حداکثر تنش در پشت جبران کننده در محدوده 80 تا 110 مگاپاسکال توصیه می شود.


2. توصیه می‌شود نسبت بهینه پیش‌آمدگی درز انبساط به قطر بیرونی لوله در محدوده H/Dн = (10 - 40) در نظر گرفته شود، در حالی که پیش‌آمدگی درز انبساط 10DN مربوط به خط لوله DN350 است، و یک برآمدگی از 40DN مربوط به خط لوله DN15 است.


3. نسبت بهینه عرض جبران کننده به دسترسی آن توصیه می شود در محدوده L/H = (1 - 1.5) گرفته شود، اگرچه مقادیر دیگری را می توان پذیرفت.


4. اگر برای جبران انبساط حرارتی محاسبه شده به یک جبران کننده خیلی بزرگ نیاز باشد، می توان آن را با دو جبران کننده کوچکتر جایگزین کرد.


5. هنگام محاسبه طول حرارتی یک خط لوله، دمای مایع خنک کننده باید حداکثر و دمای محیط اطراف خط لوله حداقل در نظر گرفته شود.

محدودیت های زیر در محاسبه اتخاذ شد:

• خط لوله با آب یا بخار پر می شود
• خط لوله از لوله فولادی ساخته شده است
• حداکثر دمای محیط کار از 200 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند
• حداکثر فشار در خط لوله از 1.6 مگاپاسکال (16 بار) تجاوز نمی کند.
• جبران کننده روی خط لوله افقی نصب می شود
• جبران کننده متقارن است و طول بازوهای آن یکسان است
• تکیه گاه های ثابت کاملاً سفت و سخت در نظر گرفته می شوند
• خط لوله فشار باد یا بارهای دیگر را تجربه نمی کند
• مقاومت نیروهای اصطکاکی تکیه گاه های متحرک در طول ازدیاد طول حرارتی در نظر گرفته نمی شود
• خم شدن های صاف

1. توصیه نمی شود که تکیه گاه های ثابت را در فاصله کمتر از 10DN از جبران کننده U شکل قرار دهید، زیرا انتقال لحظه گیر کردن تکیه گاه به آن انعطاف پذیری را کاهش می دهد.


2. توصیه می شود که طول قسمت های خط لوله از تکیه گاه های ثابت تا جبران کننده U شکل یکسان باشد. اگر جبران کننده در وسط سایت قرار نگیرد، اما به سمت یکی از تکیه گاه های ثابت منتقل شود، نیروهای تغییر شکل الاستیک و تنش تقریباً 20-40٪ نسبت به مقادیر به دست آمده برای افزایش می یابد. جبران کننده واقع در وسط


3. برای افزایش توانایی جبران از کشش اولیه جبران کننده استفاده می شود. در حین نصب، جبران کننده بار خمشی را تجربه می کند، هنگامی که گرم می شود حالت بدون تنش به خود می گیرد و در حداکثر دما وارد کشش می شود. کشش اولیه جبران کننده به اندازه نصف طول حرارتی خط لوله به شما امکان می دهد ظرفیت جبران آن را دو برابر کنید.

منطقه برنامه

از جبران کننده های U شکل برای جبران استفاده می شود پسوند دمالوله ها در مقاطع مستقیم طولانی، در صورتی که امکان جبران خود جبرانی خط لوله به دلیل پیچش های شبکه گرمایش وجود نداشته باشد. عدم وجود جبران کننده در خطوط لوله ثابت با دمای متغیر محیط کار منجر به افزایش تنش می شود که می تواند خط لوله را تغییر شکل داده و تخریب کند.

درزهای انبساط انعطاف پذیر استفاده می شود

1. برای نصب در سطح زمین برای تمام قطر لوله ها، بدون توجه به پارامترهای مایع خنک کننده.
2. هنگامی که در تونل ها و منیفولدهای عمومی روی خطوط لوله از DN25 تا DN200 با فشار خنک کننده تا 16 بار گذاشته می شود.
3. برای نصب بدون کانال برای لوله های با قطر DN25 تا DN100.
4. اگر حداکثر دمای عملیاتی بیش از 50 درجه سانتیگراد باشد

مزایای

• ظرفیت جبران بالا
• تعمیر و نگهداری رایگان
• آسان برای ساخت
• نیروهای کم منتقل شده به تکیه گاه های ثابت

ایرادات

• جریان لوله بالا
• رد پای بزرگ
• مقاومت هیدرولیکی بالا