Ранее мы рассказывали о том, как правильно подбирать вентили и другие виды запорной арматуры.
Напомним: вентили, как и большинство других типов запорной арматуры, подбирается по диаметру трубопровода (при условии, что диаметр трубопровода подобран верно).
Однако вопрос, как правильно подобрать диаметр паропровода остался "открытым"?
Для начала обсудим, почему большой диаметр паропровода - это плохо, а слишком малый - тоже плохо.
Недостатки большого диаметра трубопровода:
- очевидно: чем больше сила, тем больше ответственность. Чем больше диаметр трубопровода, тем больше финансовые затраты на трубы, арматуру и монтаж
- больше диаметр трубопровода - больше тепловые потери на разогрев (больше потери с окружающей средой), что вызывает уменьшение степени сухости пара.
Чем ниже степень сухости пара*, тем выше доля конденсата в паре. Это влечет к необходимости применения большего количества конденсатных карманов.
С рекомендациями по правильно удалению конденсата из паропроводов Вы можете ознакомиться здесь
* Степень сухости - массовая доля насыщенного пара в пароводяной смеси.
Какие же есть недостатки применения слишком малого диаметра паропровода?
- при уменьшении диаметра паропровода возрастает скорость пара (Рекомендуемые значения скорости в трубопроводах насыщенного пара находятся в диапазоне от 15 до 40 м/с).
Высокая скорость влечет к следующим негативным последствиям:
-шум, повышенная эррозия.
Эррозия – это повреждение металла трубы или арматуры за счет того, что капельки воды, содержащиеся в паре, врезаются в металл. Чем выше скорость среды, тем больше повреждения.
-высокие потери давления.
Потери давления пропорциональны квадрату скорости. Это значит, что увеличив скорость в 2 раза, потери давления возрастут в 4 раза.
Какие данные необходимы для корректного подбора необходимого диаметра трубопровода?
Скорость пара в трубопроводе (м/с).
Как мы говорили выше, рекомендуемые значения скорости в трубопроводах насыщенного пара находятся в диапазоне от 15 до 40 м/с. Оптимальным значением является 25 м/с. Давление пара, бар (и) Массовый расход пара (кг/ч, т/ч и т.д.)
Обращаем внимание, что в паровых системах мы оперируем именно массовым расходом (кг/ч, т/ч и т.д.), а не объемным (м3/ч)
Это связано с тем, что массовый расход постоянен при любых давлениях пара.
В то время как объемный расход пара разный при разных давлениях пара.
Какие методы подбора паропроводов существуют?
Инженерный метод
Для расчета диаметра используется следующая формула
где
— G - массовый расход (кг/с)
— p - плотность (кг/м³)
— V - скорость (м/с)
C помощью сводных таблиц/
Пример. Необходимо подобрать диаметр паропровода исходя из следующих исходных данных:
G=100 кг/ч, Р=2 бар(и)
На пересечении строки с допустимыми скоростями и давлением пара 2 бар(и) ищем ближайший больший расход.
При диаметре 25 мм при 25 м/c расход составляет 95кг/ч, а при 40 м/c (максимально допустимая скорость) расход равен 152 кг/ч.
Значит наш расход 100кг/ч будет иметь скорость около 26 м/с, что весьма близко к оптимальной скорость 25 м/с.
Принимаем значение диаметра трубопровода – 25 мм.
Применение инженерного калькулятора WiseTools
Вывод. Определение требуемого диаметра трубопровода пара не самая сложная задача, однако, как и в любом деле, есть нюансы, о которых надо знать и помнить: для расчета используется ТОЛЬКО массовый расход, диапазон допустимых скоростей лежит в промежутке от 15 до 40 м/с, а оптимальным значение является 25 м/с.
Если у Вас остались вопросы как правильно подобрать диаметр паропровода, Вы можете обратиться к инженерам Wise Engineerig.