Какова скорость движения воздуха в сети сжатого воздуха Опции

[Малюк]

Для расчёта трубопроводов сжатого воздуха используется следущая последовательность:
- Расчитываем диаметр исходя из уравнения постоянства потока (объём равен произведению площади сечения на скорость)
- Определение потерь давления во всех участках сети трубопровода
- Сумируем все потери и сравниваем с 0,5 атм, если меньше - посчитали правильно, если больше - увеличиваем диаметры таким образом, чтобы было меньше.

Вопрос: какую принимать скорость движения воздуха? Пишут, что должна быть 6...12 м/с, почему так и когда принимать меньшие значения, а когда большие?

[Малюк]

Для расчёта трубопроводов сжатого воздуха используется следущая последовательность:
- Расчитываем диаметр исходя из уравнения постоянства потока (объём равен произведению площади сечения на скорость)
- Определение потерь давления во всех участках сети трубопровода
- Сумируем все потери и сравниваем с 0,5 атм, если меньше - посчитали правильно, если больше - увеличиваем диаметры таким образом, чтобы было меньше.

Вопрос: какую принимать скорость движения воздуха? Пишут, что должна быть 6...12 м/с, почему так и когда принимать меньшие значения, а когда большие?

[timmy]

Оптимальная скорость просто. Если делать больше станет шуметь и потери давления возрастут. Если делать меньше, на трубопровод дорогой получается. На большинстве предприятий магистральные пневмопроводы идут Ду 200-250, крупные ответвления - Ду 100-150. Так что предлагаю принять для расчета среднюю скорость 10±3 м/с. Тогда появится возможность выбирать между тремя типоразмерами труб исходя из поставленной задачи.

[jota]

Посмотрите здесь
http://www.twirpx.com/file/90240/

Насколько помню
в магистральных трубопроводах 15÷20 м/с;
в ответвлениях 10÷15 м/с.

[Малюк]

Тоесть, если малая скорость тогда большие диаметры и тогда больше металла уйдёт на трубы а значит большая цена. Если большая скорость, то тогда маленькие диаметры, но тогда большие потери, но если такие потери устаривают, то скорость может быть и больше 10±3 м/с. Может быть есть какие-то ограничения для скорости, кроме изложенных (при каких-то больших скоростях возникает, что-то)?

[Малюк]

На основе материалов изложенных в книге "Сжатый воздух" Ю. В. Кузнецов, М. Ю. Кузнецов, 2007, я сделал такой расчёт (оригинал сделан в Mathcad 15). Покритикуйте пожалуйста.

Сообщение отредактировал Малюк - 11.9.2011, 12:05

Прикрепленные файлы

 ______________________________________________.jpg ( 1,12 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 1466

 

[timmy]

Пока нипанятна. Часть величин вы непонятно где используете, расчетной схемы не имеется, применяются некие секретные формулы, в обозначениях запутаться немудрено... В общем пока нечего проверять, вы еще работу не доделали. Даже до черновика не довели

[Малюк]

"Часть величин вы непонятно где используете" - какие именно помоему все задействованны
"расчетной схемы не имеется" - что подразумевается под расчётной схемой, в примере расмотрен следующий вариат:
от компрессора до дальнего потребителя приведённая длина трубопровода будет равна 200 м, берётся отдельный участок трубопровода с приведённой длиной 15 м (на нём расход воздуха - 20 м3/мин, давление в начале участка - 8 бар), в примере показано как на этом участке определить диаметр, также надо считать на других участках сети (исходные данные там будут свои)
"применяются некие секретные формулы" - все формулы взяты с книги "Сжатый воздух" Ю. В. Кузнецов, М. Ю. Кузнецов, 2007 (http://tgv.khstu.ru/downloads/download.php?bd=learn&file_id=1080), в расчёте я к каждой формуле в скобках дописал где взята формула (см. вложенный файл)
"В общем пока нечего проверять, вы еще работу не доделали. Даже до черновика не довели" - в расчёте конкретно расказано и показано как подобрать диаметр трубы на интересующем участке зная давление, расход воздуха. Зная как это сделать на одном участке, можно посчитать какие диаметры будут на всех участках, тоесть понятно как расчитаь всю сеть.

Сообщение отредактировал Малюк - 12.9.2011, 11:40

Прикрепленные файлы

 _____________________________________.pdf ( 146,77 килобайт ) Кол-во скачиваний: 941

 

[Patorok]

Считайте на 10 м/с - не ошибётесь. Все уже пришли к этой цифре на сжатый воздух - буржуи тоже на 10 всё считают. Если есть удалённые тупиковые потребители, то поставьте перед ними ресиверы руководствуясь рекомендациями Атлас-Копко. Но лучше всего - кольцевая схема, рассчитанная как тупиковая на 10 м/с. Просчитать всю динамическую сеть на потери давления практически невозможно, так как в 99% случаев потребители хавают поздух в пульсирующем и абсолютно хаотическом режиме.

[timmy]

1. "Часть величин вы непонятно где используете" - какие именно помоему все задействованны
2. "расчетной схемы не имеется" - что подразумевается под расчётной схемой, в примере расмотрен следующий вариат:
   от компрессора до дальнего потребителя приведённая длина трубопровода будет равна 200 м, берётся отдельный участок трубопровода с приведённой длиной 15 м (на нём расход воздуха - 20 м3/мин, давление в начале участка - 8 бар), в примере показано как на этом участке определить диаметр, также надо считать на других участках сети (исходные данные там будут свои)
3. "применяются некие секретные формулы" - все формулы взяты с книги "Сжатый воздух" Ю. В. Кузнецов, М. Ю. Кузнецов, 2007 (http://tgv.khstu.ru/downloads/download.php?bd=learn&file_id=1080), в расчёте я к каждой формуле в скобках дописал где взята формула (см. вложенный файл)
4. "В общем пока нечего проверять, вы еще работу не доделали. Даже до черновика не довели" - в расчёте конкретно расказано и показано как подобрать диаметр трубы на интересующем участке зная давление, расход воздуха. Зная как это сделать на одном участке, можно посчитать какие диаметры будут на всех участках, тоесть понятно как расчитаь всю сеть.

1, 2. Вы не приводите исходную схему для расчета эквивалентной длины, поэтому табличка сопротивлений в методике кажется избыточной (вы все равно её не применяете в примере). Я бы рекомендовал привести схему сети с разбивкой на участки, тогда хоть понятно будет, что за участок нами выбран и вообще как пользоваться табличкой от "Иммертехники". Еще желательно чтоб знаки плотности и давления различались не только индексом, но еще и написанием. Давление лучше записывать в какой-то одной размерности, а то в одном случае у вас паскали, а другом бары используются. Давление кстати надо бы уточнить какое - рабочее (избыточное) или абсолютное. Диаметр вы взяли наружный, хотя хотели - внутренний. Формула 4.21 и так применена для расчета перепада давления. И кстати проверили бы вы правильность записи формул, а то книжка изобилует опечатками, оговорками и прочими неточностями... Взяли бы тогда формулу из СП 42-101-2003 (по тексту формула 3) что ли. Тогда бы ссылка шла не на монографию, а уже на нормативный документ, солиднее.

3. Если вы планируете применять эту методику на практике, то потрудитесь вписать в нее базовые формулы. Отправлять читателя к первоисточнику по столь незначительному поводу это признак дурного тона. К первоисточникам отсылают либо когда не хочется давать объемное пояснение потому что там уже все подробненько изложено, либо когда в не самом значительном вопросе плаваешь и не хочешь случайно ошибиться.

4. Поскольку часть методики все еще крутится у вас в голове, но так и не легла на бумагу, то считать методику законченной не получается. К тому же ваше утверждение, что расчет диаметра участка это самая сложная операция сродни утверждению, что по размеру пуговиц можно определить размер костюма. Но я согласен - вторая итерация уже похожа на черновик.

[Patorok]

Мдя, чужой труд всегда легко обос-ть, вместо того, чтоб внести свою лепту

2 Малюк, заинтриговали, обязательно прочитаю на досуге и попытаюсь внести лепту на основании собственного опыта. Пока в мире не существует общепринятой методики расчёта пневмосетей сжатого воздуха, слишком много неизвестных по определению исходных данных. Есть только устоявшаяся величина скорости в трубе - 10 м/с.
Так шо в случае успеха можете получить нобелевскую премию

[timmy]

Мдя, чужой труд всегда легко обос-ть, вместо того, чтоб внести свою лепту

Хм. Материал составляется для работы, а работать по нему я бы пока не смог. Потому и ворчу.

[avin]

Сверилась с формулой 4.16. Под литерой р требуется ввести плотность воздуха при рабочем давлении. А Вы подставили само давление. Диаметр неверен.

[Малюк]

Не надо делать скорополительных выводов.
В формуле 4.16 (книга) есть такое отношение p0/pв. Что такое воздух под давлением 2 атм (относительное) - это когда в сосуд закачиваеться 3 объёма воздуха сосуда под нормальным давлением, тоесть отношение плотностей будет равно 1/(абсолютное давление в сосуде). Что и отображенно в той формуле, которая в PDF.

Сообщение отредактировал Малюк - 20.2.2015, 20:32

[Agasa]

Уважаемые проектировщики, пожалуйста, поговорите со мной
систему сжатого воздуха проектирую впервые, руководствуюсь в первую очередь справочником Кузнецова, по нему же делаю гидравлический расчет:
сначала задаюсь диаметром из сортамента, чтобы скорость течения была около 10 м/с, определяю потери на участках (участки 1-2-3-4 составляют наиболее протяженную магистраль), суммарные потери при этом выходят большие (более 50 кПа). Увеличиваю диаметры с шагом сортамента, чтобы суммарные потери в самой большой магистрали не превышали 50 кПа. и скорости получаю тогда слишком малые, на мой взгляд (2-5 м/с).
Малюк, спасибо вам за комментарии и пример расчета, его воспроизвела (для 10 куб.м/мин., 8 атм. и 20 С) и вышла на близкие величины. это дает мне надежду на то, что мой расчет близок к правильному.
Пожалуйста, поделитесь опытом, сможет ли существовать система воздухоснабжения с такими малыми скоростями?
расчет для магистральной ветви прикладываю.

Прикрепленные файлы

 _________________________.pdf ( 102,16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 327

 

[T-rex]

Это взаимосвязано: потери напора-диаметр (скорость). Чем выше скорость , тем выше потери. Вы сами как технолог должны решить что важнее

[shvet]

Пожалуйста, поделитесь опытом, сможет ли существовать система воздухоснабжения с такими малыми скоростями?

Сможет

Уважаемые проектировщики, пожалуйста, поговорите со мной

Вы предоставили недостаточно информации.
Какая отрасль промышленности? Если это крупное предприятие, то у него есть внутренние нормы проектирования? См. пример Газпрома. Источник давления (компрессор) уже выбран или Вы еще можете повлиять на его давление? Потребители уже выбраны или еще Вы можете повлиять на требуемое давление? Какие исходные данные?
Давление на входе - да/нет
Давление на выходе (выходах) - да/нет
Расходы - да/нет
Если у Вас есть давление на входе и давление на выходе при известном максимальном расходе, то на результаты расчета Вы уже не повлияете. Единственное, что Вам остается, это бить тревогу если получится гигантомания с трубами. Если трубы получаются действительно большими, то придется:
- или менять компрессор
- или ставить новый компрессор поближе к потребителям
- или уменьшать требуемое давление у потребителей

P.S.У Вас в расчете прячется большая (относительно) ошибка в расчете. Давление в конце расчетного участка зависит от гидравлического сопротивления, гидравлическое сопротивление зависит от объемного расхода, объемный расход зависит от плотности воздуха, плотность воздуха зависит от давления. Поэтому:
1. Если у Вас большие перепады давления (например 50 кПа), то Ваш расчет начинает заметно занижать перепад давления. Поэтому при больших перепадах стараются бить трубы на как можно мЕньшие расчетные участки.
2. Если местные сопротивления сосредоточены в одном месте, то их выделяют в отдельный участок. Сейчас в Вашем расчете влияние местных сопротивлений равномерно "размазано" по всему расчетному участку.

Сообщение отредактировал shvet - 9.10.2016, 7:09

[Agasa]

shvet, спасибо за ответы и комментарии.

По поводу исходных данных: их практически нет. Существующий промышленный объект, на территории завода существующая компрессорная, известна только марка компрессоров в ней, поэтому по ней задаю давление на начало сети. Потребители - пневмоинструмент на реконструируемых территориях, опять же только по паспортам могу догадываться о требуемом давлении и расходах. По крайней мере, на данный момент так.
что касается расчета:
согласна, не учла, что в каждом следующем участке будет меняться плотность воздуха из-за снизившегося давления, хоть и незначительно. учту.
за расчетный участок принят отрезок трубопровода с одинаковым расходом или диаметром. вы предлагаете делить участок также точками, где есть местные сопротивления? тогда длина расчетного участка меньше, фактические потери давления меньше, но и требуемый перепад давления меньше - то на то и выходит примерно. или я вас не так поняла?

[shvet]

согласна, не учла, что в каждом следующем участке будет меняться плотность воздуха из-за снизившегося давления, хоть и незначительно. учту.

Не обязательно учитывать. Только если перепады давления большие. Если перепады небольшие, то соответственно и ошибка будет небольшая. Учитывая условность исходных данных этого допущения достаточно.

вы предлагаете делить участок также точками, где есть местные сопротивления? тогда длина расчетного участка меньше, фактические потери давления меньше, но и требуемый перепад давления меньше - то на то и выходит примерно. или я вас не так поняла?

Не так поняли. Представьте себе длинную прямую трубу. У нее есть местные сопротивления - арматура, отводы, может диафрагма. Есть три варианта:
1. Все местные сопротивления сосредоточены в начале трубопровода. Соответственно воздух заходит в начало трубопровода, теряет часть давления на местных сопротивлениях, давление падает, объемные расход возрастает. По оставшейся части длинной прямой трубы воздух идет уже с большИм объёмным расходом. В этом варианте общее сопротивление участка (труба + местные) наибольшее. Желательно выделить участок с местными сопротивлениями в отдельный расчетный участок и заранее учесть падение давления от местных сопротивлений.
2. Местные сопротивления равномерно распределены по длине трубопровода. Соответственно как ни считай, как участки не разбивай, а результаты расчета не изменятся.
3. Все местные сопротивления сосредоточены в конце трубопровода. Соответственно воздух движется по трубопроводу с мЕньшим объемным расходом. В этом варианте общее сопротивление участка (труба + местные) наименьшее. Желательно опять выделить участок с местными сопротивлениями в отдельный расчетный участок.

Весь вопрос в точности расчета.
Если у Вас исходные данные это набор цифр из Справочника Потолочкина, то все эти разбивания на маленькие участки - мышиная возня. Если Ваши результаты расчета являются пограничными, то есть Вы сомневаетесь в целесообразности принятых решений, то конечно желательно расчеты уточнить и в т.ч. в самой методике расчета. Опять-таки если из-за высокой погрешности самого расчета ошибка составляет 5-10 кПа, то и хрен с ней. С другой стороны если в зависимости от способа расчета давление у потребителей меняется на 50-100 кПа, то это уже сигнал о необходимости уточнять расчет.

Сообщение отредактировал shvet - 10.10.2016, 6:35

[Agasa]

shvet, спасибо большое вам!

[bigbiz69]

у кого есть экселевские таблицы или знает программы для гидравлического расчета сжатого воздуха. Участкок большой потребителей около 100 шт. Помогите, только начинаю разбираться. И еще я так понял нужен рессивер для бесперебойной работы. Он тоже как то подбирается.

[shvet]

у кого есть экселевские таблицы или знает программы для гидравлического расчета сжатого воздуха.

Оффлайн калькулятор
https://www.katmarsoftware.com/aioflo-download.htm

Онлайн калькуляторы
https://www.lmnoeng.com/Flow/weymouth.php
https://engineeringnation.com/pipe/
https://engineeringnation.com/air/
https://checalc.com/fluid_flow_compressible.html
http://pipeng.com/index.php/ts/itdiisflowcomp/

Оффлайн Эксель
http://www.pressure-drop.com/Online-Calculator/index.html

Профессиональный софт (pipenet, pipeflow и т.п.) варез найдёте на forum.lavteam.

Для точных расчётов рекомендую Идельчик Справочник по гидравлическим сопротивлениям.

Для ликбеза рекомендую классику:
- CAGI Compressed Air and Gas Handbook
- Crane TP410 Flow of fluids

[bigbiz69]

[quote name='shvet' date='11.5.2022, 11:18' post='1592587']

Оффлайн Эксель
http://www.pressure-drop.com/Online-Calculator/index.html

Спасибо. Правда не особо понятно в этих таблицах, адаптация в величинах на Европейский лад.

Нашел еще такую табличку, но думал существуют более емкие расчеты.
Моя задача заключается в подборе диаметров участков по длине с учетом требуемого давления на потребителях.
Ранее проектировал на давление не выше 8 бар. Расход около 300м3/ч. Хотел узнать потери с учетом местных сопротивлений. Нашел вот такую таблицу.
Ну и что-то по подбору диаметров с сайтов:
https://astar-compressors.ru/calculators/pipe/
http://www.immertechnik.ru/support/calculators/pipe/
http://www.immertechnik.ru/support/calculators/receiver/

Прикрепленные файлы

 Сж._воздух__Кузнецов__.xls ( 502 килобайт ) Кол-во скачиваний: 68