Құбырлар химиялық зауыттардың әртүрлі аппараттарын біріктіреді. Олар әртүрлі коммуникациялар арасында заттарды тасымалдау үшін қолданылады. Дизайн бірнеше бөлек құбырларды қамтиды, олар қосылымдардың көмегімен бір құбыр жүйесін құрайды.
Құбыр жүйесі
Құбыр желісі - қосылатын элементтер арқылы қосылған және химиялық заттар мен басқа материалдарды тасымалдау үшін қолданылатын цилиндрлік құрамдас бөліктер жүйесі. Әдетте, жер асты құбырлары химиялық зауыттарда заттарды тасымалдау үшін қолданылады. Орнатудың автономды және оқшауланған бөліктеріне келетін болсақ, олар құбыр жүйесіне немесе желіге де қатысты.
Автономды құбыр жүйесі конфигурациясы мыналарды қамтуы мүмкін:
- Құбырлар.
- Арматураларды қосу.
- Екі алынбалы бөлікті қосатын тығыздағыш.
Бұл элементтердің барлығы жеке шығарылады, содан кейін олар бір құбыр жүйесі ретінде қосылады. Сонымен қатар, құбырлар болуы мүмкінжылытумен және әртүрлі материалдардағы қажетті оқшаулаумен жабдықталған.
Құбырлар мен оларды өндіруге арналған материалдардың мөлшері әрбір жеке жағдайда белгіленген процестің талаптары мен отставкаға негізделген таңдалады. Бірақ құбырлардың өлшемдерін стандарттау үшін олар жіктелді және біріктірілді. Негізгі критерий құбырдың жұмысы мүмкін және қауіпсіз болатын рұқсат етілген қысым болып табылады.
Номиналды диаметр
Номиналды диаметр - құбыр жүйелерінде гидравликалық құбыр есептеулеріндегі құбырлар, клапандар, фитингтер сияқты бөліктерді теңестіретін өнімділік коэффициенті ретінде пайдаланылатын параметр.
Номиналды диаметр - көлемдік шама, сандық жағынан құрылымның ішкі диаметріне тең. Номиналды ішкі диаметрдің мысалы: DN 125.
Номиналды ішкі диаметр сызбаларда белгіленбеген және құбырдың нақты диаметрлерін алмастырмайды. Ол шамамен гидравликалық есептеуде құбырдың белгілі бір учаскелері үшін анық диаметрге сәйкес келеді. Сандық номиналды диаметрлер тұспалданса, олар бір номиналды диаметрден екіншісіне құбыр өткізу қабілетін 40%-ға дейін арттыру үшін таңдалады.
Номиналды диаметрлер құбырдағы гидравликалық ысыраптарды есептеу кезінде бөлшектердің өзара туралануындағы ақауларды болдырмау үшін орнатылады. Номиналды анықтау кезіндедиаметрі, осы мән негізінде құбыр диаметріне мүмкіндігінше жақын индикатор таңдалады.
Номиналды қысым
Номиналды қысым – 20 °C температурадағы айдалатын ортаның максималды қысымына сәйкес келетін шама, берілген өлшемдермен құбырдың ұзақ жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Номиналды қысым - өлшемсіз мән - жинақталған жұмыс тәжірибесі негізінде калибрленген.
Гидравликалық шығындарды есептеу кезінде құбырдың номиналды қысымы ең үлкен мәнді таңдау арқылы жұмыс кезінде ондағы пайда болатын қысым негізінде таңдалады. Сонымен қатар, фитингтер мен клапандар да жүйедегі қысымның бірдей деңгейіне сәйкес келуі керек. Құбыр қабырғасының қалыңдығы номиналды қысым негізінде есептеледі және құбырдың номиналды қысымға тең қысымда жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Рұқсат етілген жұмыс қысымы
Номиналды қысым тек 20°C жұмыс температурасында қолданылады. Температура көтерілген сайын құбырдағы жүктеме азаяды. Бұл ретте рұқсат етілген артық қысым сәйкесінше азаяды. Бұл мән құбырдың гидравликалық кедергісін есептеу кезінде жұмыс температурасының мәні жоғарылаған кезде құбыр жүйесінде болуы мүмкін максималды артық қысымды көрсетеді.
Құбырлар неден жасалған?
Құбыр жүйелерін өндіруге арналған материалдарды таңдау кезінде тасымалданатын ортаның параметрлері сияқты сипаттамалар ескеріледі.құбыр арқылы және осы жүйедегі алдын ала жұмыс қысымы. Ішкі ортаның қабырға материалына коррозиялық әсер ету мүмкіндігін жылу құбырларының гидравликалық есебінде де ескеру қажет.
Құбыр жүйелері болаттан жасалған. Сұр шойын немесе легирленбеген конструкциялар жоғары механикалық жүктемелер немесе коррозиялық әсерлер жоқ құбырлар үшін пайдаланылады.
Жоғары жұмыс қысымында және коррозияның белсенді әсері бар жүктемелер болмаған кезде жылу құбырларының гидравликалық есебінде жақсартылған болат құймалардан жасалған құбыр қолданылады.
Орташа коррозияға төзімділік жоғары болғанда немесе өнімнің тазалығы қатаң болса, құбырлар тот баспайтын болаттан жасалған.
Егер құбыр жүйесі теңіз суының әсеріне төтеп беруі керек болса, оны өндіру үшін мыс-никель қорытпалары қолданылады. Алюминий қорытпалары мен тантал немесе цирконий сияқты металдар да қолданылады.
Тот басуға төзімділігі жоғары, салмағы аз және өңдеудің қарапайымдылығына байланысты қысымды құбырларды гидравликалық жобалауда құбыр материалдары ретінде пластмассалардың әртүрлі түрлері жиі қолданылады. Бұл материал кәріз құбырларына жарамды.
Құбыр элементтері
Пластикалық құбырлар дәнекерлеуге жарамды және олар сайтта жасалған. Мұндай материалдарға болат, алюминий, термопластикалық, мыс жатады. Тікелей қосылу үшінқұбырлардың секциялары, арнайы жасалған пішінді элементтер пайдаланылады, мысалы, бөлгіштер мен диаметрді төмендеткіштер. Мұндай фитингтер кез келген құбыр жүйесіне кіреді.
Арнайы қосылымдар жеке бөлшектер мен фитингтерді орнату үшін қолданылады. Олар сонымен қатар қажетті клапандар мен құрылғыларды құбырға қосу үшін қолданылады.
Байланыстыратын элементтер келесі параметрлерге байланысты таңдалады:
- Құбырлар мен фитингтерді өндіру үшін қолданылатын материалдар. Негізгі таңдау критерийі дәнекерлеу мүмкіндігі болып табылады.
- Жұмыс шарттары: төмен немесе жоғары қысым және төмен немесе жоғары температура.
- Құбыр жүйесіне қойылатын өндірістік талаптар: құбыр жүйесіндегі бекітілген немесе алынбалы қосылымдар.
Құбырлардың сызықтық кеңеюі және оның өтемі
Заттардың геометриялық пішінін күш әсерінен де, температурасын өзгерту арқылы да өзгертуге болады. Бұл физикалық құбылыстар құбырдың қысым мен температураға байланысты қызмет көрсету кезінде оның функционалдық сипаттамаларына теріс әсер ететін соққысыз жағдайларда және жылу әсерінсіз орнату кезеңінде кейбір сызықтық кеңеюге немесе қысқаруға әкеледі.
Өлеу үшін кеңейту қажет болмаса, құбыр жүйесінің деформациясы орын алады. Бұл фланец тығыздағыштары мен құбыр қосылымдарын зақымдауы мүмкін.
Термиялық сызықтық кеңею
Гидравликаны есептеу кезіндеҚұбырдың және қондырғының кедергісі температураның көтерілуіне немесе жылу сызықтық кеңею деп аталатын ұзындықтың ықтимал өзгеруін ескеруі керек. Бұл мән температураның 1 °C жоғарылауымен ұзындығы 1 м құбырлардың сызықтық кеңеюінің мәніне тең.
Құбырлардың гидравликалық есебінің мысалы: Q=(Πd²/4) w
Құбырларды оқшаулау
Жоғары температуралы ортаны құбыр арқылы тасымалдағанда, жылуды жоғалтпау үшін оны оқшаулау керек. Төмен температуралы орта құбыр арқылы тасымалданатын болса, оның қызып кетуіне жол бермеу үшін оқшаулау қолданылады. Мұндай жағдайларда оқшаулау құбырларға оралған арнайы оқшаулағыш материалдардың көмегімен жасалады.
Әдетте келесі материалдар пайдаланылады:
- 100 °C дейінгі төмен температурада - қатты көбік (полистирол немесе полиуретан).
- Орташа температурада шамамен 600°C - қабық немесе тас жүн немесе шыны киіз сияқты минералды талшықтар түрінде.
- 1200 °C шамасында жоғары температурада - керамикалық талшық (алюминий силикаты).
Номиналды ішкі диаметрі DN 80 төмен және оқшаулағыш қабатының қалыңдығы 50 мм-ден аз құбырлар әдетте оқшаулағыш қалып элементтерімен оқшауланады. Осы мақсатта екі қабық құбырдың айналасына оралып, металл таспамен бекітіледі, содан кейін қаңылтыр табақпен жабылады.
Құбырларды гидравликалық есептеуге арналған номограмма
Номиналы бар құбырларDN 80-ден жоғары ішкі диаметрлер төменгі қабығы бар жылу оқшаулағышымен жабдықталуы керек. Мұндай қаптамада қысқыш сақиналар, қапсырмалар және мырышталған жұмсақ болаттан немесе тот баспайтын болаттан жасалған металл төсем бар. Құбыр мен металл корпус арасындағы кеңістік оқшаулағыш материалмен толтырылған.
Оқшаулаудың қалыңдығы өндіріс шығындары мен жылуды жоғалтудан болатын шығындарды анықтау ретінде есептеледі және 50-ден 250 мм-ге дейін болады.
Құбырларды гидравликалық есептеуге арналған кесте
Құбыр жүйесінің оқшаулауын дұрыс таңдау көптеген мәселелерді шешеді, мысалы:
- Қоршаған орта температурасының кенет төмендеуіне жол бермеңіз және нәтижесінде энергияны үнемдеңіз.
- Газ тасымалдау жүйелеріндегі температураның шық нүктесінен төмен түсуіне жол бермеу, бұл конденсацияның пайда болуына жол бермейді және елеулі зақым келтіруі мүмкін.
- Бу желілеріндегі конденсат шығарындыларын болдырмау.
Мысалы:
| Материал | Қозғалыс жылдамдығы, м/с | ||
|---|---|---|---|
| Сұйық | Спонтандылық: | ||
| Тұтқыр зат | 0, 1 – 0, 5 | ||
| Төмен тұтқырлық құрамдастары | 0, 5 – 1 | ||
| Сорғы: | |||
| сору | 0, 8 – 2 | ||
| Инъекция | 1, 5 – 3 | ||
Жылуоқшаулау құбыр жүйесінің бүкіл ұзындығы бойынша қолданылуы керек. Фланецті қосылыстар мен клапандар құйылған оқшаулағыш элементтермен қамтамасыз етілуі керек. Олар ауа тығыздағышы үзілген жағдайда бүкіл құбыр жүйесінен оқшаулағыш материалды алып тастамай-ақ қосылу нүктелеріне кедергісіз қол жеткізуді қамтамасыз етеді.
