Beregning av trykkfall i hydrauliske kretser

Beregning av totalt trykkfall i varmt- eller kaldtvannshydraulikkretsen.

Dette programmet opprettet av Itieffe, representerer en viktig ressurs for fagfolk innen hydraulikkteknikk, vannteknikere, designere og alle som er involvert i design og optimalisering av komplekse hydrauliske systemer. Dette verktøyet ble utviklet for å forenkle beregningen av trykkfall i hydrauliske kretser, noe som muliggjør mer nøyaktig design og optimalisering av systemytelsen.

Trykkfall er en nøkkelfaktor i design av hydrauliske systemer, som påvirker vannfordeling, trykk, strømning og energieffektivitet. En grundig forståelse av disse tapene er avgjørende for å sikre riktig funksjon av systemene, unngå energisløsing, for høye kostnader og driftsproblemer.

Innenfor dette programmet vil vi utforske et sett med verktøy og funksjoner designet for å lette beregningen av lokaliserte trykkfall i komplekse hydrauliske kretser. Vi vil veilede deg gjennom bruken av dette programmet, og gir klare instruksjoner og praktiske eksempler som lar deg bruke denne kunnskapen i virkelige situasjoner.

Høydepunktene i dette programmet inkluderer muligheten for å legge inn spesifikke data for den hydrauliske kretsen, for eksempel: type lokaliserte motstander, diameter og vannhastighet. Ved å bruke disse dataene vil programmet automatisk beregne trykkfallet, og gi presise og detaljerte resultater for hvert segment av kretsen. Videre tilbyr programmet fleksibiliteten til å kjøre simuleringer på ulike scenarier, slik at du kan sammenligne ulike designalternativer og finne den optimale løsningen.

Utforming av effektive VVS-systemer er avgjørende i et bredt spekter av bransjer, fra vannforsyning til industrielle applikasjoner og bygningsoppvarming/-kjøling. Dette programmet tar sikte på å forenkle prosessen med å beregne lokaliserte trykkfall, spare deg for verdifull tid og bidra til å forbedre kvaliteten og effektiviteten til rørleggerprosjektene dine.

Beregning av trykkfall i hydrauliske kretser

Hodetapet til en hydraulisk krets er motstanden den motvirker til væskestrømmen i den. Den absolutte summen av alle hodetap kalles "Head of the circuit"

Utbredelsen er den kraften som den elektriske pumpen må ha for å overvinne kretsens trykkfall og sirkulere mengden vann som kreves i tidsenheten (avhengig av valgt temperaturvariasjon) inne i den.

Hodet beregnes ved å vurdere den mest ugunstige kretsen, det vil si kretsen som gir størst motstand mot væskens bevegelse.

Alle trykkfallene i rørene som fører fra varmegeneratoren (eller kjøleren) til den vanskeligste brukeren (flyt + retur) blir lagt sammen. Deres totale vil bli lagt til summen av de lokaliserte trykkfallene (kurver, snittvariasjoner, ventiler, terminaler, generator osv.).

Totalen deres er "Prevalence of the circuit".

Fordeling av tap

Kontinuerlige trykktap

Dette er belastningstapene (eller trykk) som en væske, som beveger seg gjennom en kanal, gjennomgår på grunn av kontinuerlige motstander på grunn av den indre friksjonen i selve væsken og til den ytre friksjonen på grunn av kanalens ruhet.

Kontinuerlige trykkfall kan uttrykkes både i trykkenheter (pascal eller bar) og i væskehøyde (meter eller millimeter vannsøyle).

Det er praktisk å uttrykke verdien ved å referere til en enhetslengde på kanalen (i rørsystemer, vanligvis: meter).

De kontinuerlige hodetapene kan beregnes med følgende generelle formel:

r = hodetap (Pa / m)

Fa = friksjonsfaktor (dimensjonsløs)

D = innvendig diameter på kanalen (m)

ρ = væskens tetthet (kg / m³)

v = middelhastighet av væsken (m / s)

Lokaliserte trykkfall

Dette er belastningstapene (eller trykk) som en væske, som beveger seg gjennom en kanal, gjennomgår på grunn av utilsiktet motstand og ujevnheter i banen (reduksjoner eller forstørrelser, kurver, ventiler, reguleringsanordninger, kjeler, vannkjølere, terminaler , etc.).

Lokaliserte hodetap kan bestemmes ved hjelp av en av følgende beregningsmetoder:

direkte: som er basert på bestemmelsen av en koeffisient hvis verdi avhenger av formen på utilsiktet motstand;
nominelle strømningshastigheter: som refererer (for hver motstand) til strømningshastigheten som tilsvarer et enhetstrykkfall (1 bar eller 0,01 bar);
ekvivalente lengder: som erstatter utilsiktet motstand med en tilsvarende rørlengde som er i stand til å gi samme trykkfall.

Alle beregningene våre gjøres etter "direkte metode" ved å bruke følgende formel:

z = lokalisert trykkfall (mm ca)

ξ = lokalisert (dimensjonsløs) tapskoeffisient

ρ = væskens tetthet (kg / m³⁾

v = gjennomsnittlig strømningshastighet (m / s)

Beregning av trykkfall i hydrauliske kretser

Prospekt for lokaliserte motstander

Totalt tap av hodet

Dette er hodetapene (eller trykket) som en væske, som beveger seg gjennom en kanal, gjennomgår på grunn av kontinuerlige og lokaliserte motstander.

For eksempel i et tvungen sirkulasjonsoppvarmingssystem er det trykket som motarbeider de elektriske pumpene.

Verdien av det totale hodetapet bestemmes ved å legge sammen de kontinuerlige og lokaliserte hodetapene.

Det skal imidlertid bemerkes at verdien som er oppnådd ikke er en viss verdi, fordi den er påvirket av usikkerheten som forskjellige parametere legger inn i beregningene:

diameteren på rørene kan variere på grunn av produksjonstoleranser, dannelsen av innhegninger eller avleiringen av kalkstein;
viskositet er en parameter som ikke alltid er kjent, spesielt når det blandes med frostvæsker;
ruhet er en vanskelig faktor å bestemme og varierer betydelig over tid;
installasjonen av rørene kan utføres med dårlig sveisede skjøter (med innvendige grader), eller med bøyer som er for smale og klemt;

utviklingen av distribusjonsnettet kan skje med variasjoner under byggingen, på grunn av interferens med andre anlegg eller andre hindringer som ikke er forutsett i prosjektet.

Etter dette korte forordet begynner vi å analysere programmet: "Beregning av trykkfall i hydrauliske kretser", og hvordan det analyserer og beregner de lokaliserte trykkfallene.

Indikasjoner markert med rødt

ρ = væskens tetthet: kg / m³. Verdien tilsvarer en temperatur på 80 °C. Ved hjelp av pilen kan du koble til et program som beregner andre temperaturer. Resultatet det gir multipliseres med 1.000;
her er det mulig, gjennom en rullegardinmeny, å sette inn motstandene i spill, og være oppmerksom på å sette inn de tilkoblingspunktene A og B i den vanskeligste kretsen;
Pilene viser lenkene til "Dimensjonering av kobber- og stålrørnettverk"-programmene som vil bli diskutert nedenfor;
Verdien beregnet med programmet som er angitt ovenfor må legges inn. Merk: det motsatte kan også gjøres, og det er å returnere verdien beregnet med dette programmet til størrelsen på nettverkene;
Prevalensresultat angitt i de forskjellige måleenhetene;
Testavsnittet satt inn kun som en indikasjon.

Som et eksempel har vi bestemt oss for å utføre beregningene på en krets laget med kobberrør (det er også mulig å bruke andre med stålrør i millimeter og tommer).

Nedenfor er angitt, hvordan gjennom programmet "Størrelse på kobberrørnett", Det er mulig å beregne trykkfallene til rørene som er involvert:

Når prosjektverdiene er lagt inn i den analyserte kretsen, er det tilstrekkelig å rapportere verdien sirklet i rødt, i punkt 4 i programmet:

Med disse enkle trinnene beregnet vi det totale hodet til den aktuelle hydrauliske kretsen, som i dette tilfellet er: 5.364 mm ca.

Vi beregner også strømningshastigheten som den elektriske pumpen må ha for å sirkulere vannet i kretsen med en temperaturforskjell mellom strømning og retur på 10 ° C (Δt) med programmet: "Størrelse på elektriske pumper"

Med alle tilgjengelige resultater er det også enkelt å bestemme den elektriske kraften som kreves av den elektriske pumpen, som kan beregnes med følgende program: "Elektriske pumper kraftberegning".