Folyadék áramlási nyomásveszteségének meghatározása Feladatok Jelleggörbe szerkesztés A hőellátó rendszer nyomásviszonyai Hőszállítás Épületgépészet B.Sc., Épületenergetika B.Sc. 5. félév október 16.

Sebességeloszlás a csőkeresztmetszetben lamináris turbulens (n=1/7) lamináris: n=1 turbulens:

az összefüggés neve az áramlás jellege érvényességi tartomány egyenlet Hagen- Poiseuille laminárisRe<Re kr Re kr = (Re kr =f(k/d)) Blasiusturbulens, hidraulikailag sima cső Re kr < Re < 10 5 Prandtl- Nikuradse turbulens, hidraulikailag sima cső Re kr < Re < 3,4*10 6 Kármánturbulens, érdes cső Re határ < Re Colebrook- White érdes cső turbulens átmeneti tartomány Re kr < Re Rouseturbulens határgörbe A csősúrlódási tényező számítására szolgáló összefüggések

Jellemző Re számok DN15 (½”) ivóvíz vezeték, 1 csapoló fogyasztása (0,2 l/s, 10°C, hga) Re = DN50 (Φ57,0*2,9) fűtési vezeték, 1,5 m/s áramlási sebesség (3,09 l/s, 50°C, a) Re = DN50 (2”) HMV vezeték, 1 csapoló fogyasztása (0,2 l/s, 50°C, hga) Re = W teljesítményű radiátor, 20°C hőlépcső, ½” bekötés (44 l/h, a) t köz =60°C →Re = 1965 lamináris! t köz =80°C →Re = 2938 ~turbulens 80 kW kazán fűtési rendszer alapvezetéke (20°C hőlépcső, DN40 Φ 44,5*2,6 vezeték, 0,807 m/s) Re = DN300 távfűtési vezeték, 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 m/s áramlási sebesség (110/60°C, 50°C hőlépcső esetén, rendre 7,69; 15,38; 23.07; 30,77; 38,46 MW teljesítmény Re = ; ; ; ;

Anyag és technológiaA cső állapotak, mm Húzott cső üvegből, vörös vagy sárgarézből, bronzból, alumíniumból, vagy hasonló könnyűfémből, műanyagból stb. új, hidraulikailag sima0 (sima)…0,0015 Húzott acélcső új0,01…0,050,04 (0,02…0,10) hosszabb használat után tisztítva -0,15…0,20 gyengén rozsdás és/vagy csekély lerakódás -0,40 erős lerakódás -…3,00 Hegesztett acélcső új0,6…0,10 új, bitumenezett-0,05 használt és tisztított-0,15…0,20 egyenletes, gyenge rozsda 0,15…0,20…0,40 csekély lerakódás 0,15…0,201,00…1,50 erős lerakódás …3,002,00…4,00 Horganyzott acélcsőlerakódás nélkül0,12…0,15 0,15 Öntöttvas csőúj0,250,26…1,00 új, bitumenezett0…0,120,10…0,15 rozsdás1,501,00…1,50 erős lerakódás3,001,50…4,00 Azbesztcement cső0…0,150,05…0,10

Feladatok

A jelleggörbe szerkesztés lépései A szerkesztés kétféle szemléletben folyhat: –csak az első síknegyedben (klasszikus szerkesztési mód) –négy síknegyedben az egyes elemek jelleggörbéjének megállapítása a hálózat párhuzamos és soros elemekre bontása részeredők szerkesztése, rekurzív módon a teljes rendszer eredőjének megszerkesztése a rendszer térfogatárama: ahol a rendszer eredő nyomáskülönbsége =0 (négy síknegyedben való szerkesztésnél) rész-térfogatáramok és nyomáskülönbségek meghatározása Nem minden hálózatnak szerkeszthető meg a jelleggörbéje! (Például: „Tichelmann-kapcsolás”)

soros kapcsolás párhuzamos kapcsolás

Nyomástartás „A nyomástartás feladata, hogy a zárt hidraulikai körökben a sztochasztikus nyomásviszonyok helyett a nyomásmező irányítottan, előre tervezhető módon alakuljon ki, és ez az állapot üzem közben, üzemszünetben, valamint tranziens viszonyok között egyaránt folyamatosan, adott tűrési értékek között, kellő üzembiztonsággal fennálljon.”

A nyomástartást befolyásoló tényezők a folyadéktöltet rugalmassági viszonyai a határolószerkezetek rugalmassági viszonyai a folyadéktöltetben és a határolószerkeze- tekben az instacioner hőmérséklet-viszonyok miatt fellépő térfogatváltozások folyadékveszteségek a hálózat nyomásvesztesége domborzati viszonyok

Távfűtési hőszállító vezetékek nyomástartásának speciális követelményei „Minden időpontban és a hálózat minden pontjában akadályozza meg a gőzfázis képződést (értelemszerű kivétel a statikus nyomástartás esetleges gőzpárnája). Vagyis minden időpontban, illetve üzemállapotban és a hálózat minden pontjában nagyobb legyen a nyomás, mint az adott pontban a hőszállító közeg maximális hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomás. Egyetlen üzemállapotban és a hálózat egyetlen pontjában sem szabad a maximálisan megengedett üzemi nyomást túllépni. A nyomástartó berendezésnek kompenzálnia kell a hőszállító közegben üzemben, illetve üzemszünetben bekövetkező térfogatváltozásokat (kontrakció, expanzió, vízveszteség, víznyereség).”

A nyomástartás módjai és berendezései statikus nyomástartás –gázpárna nyitott közvetlen kapcsolat a folyadékfelszín és a gázpárna között membrános –gőzpárna saját gőz idegen gőz dinamikus nyomástartás –szivattyús –kompresszoros

A nyomástartás kapcsolása szerint alsópontos nyomástartás (nyomott) felsőpontos nyomástartás (szívott rendszer) közbensőpontos (műpontos) nyomástartás

Nyomásdiagram kétvonalas nyomásdiagram (vezetékpár nyomásviszonyai) a vízszintes tengelyen a nyomvonalhossz, a függőleges tengelyen a nyomás a vezetékben a közeg a csökkenő nyomás irányába áramlik ott van töréspont a nyomásvonalban, ahol a fajlagos nyomásveszteség (S’; Δp/l; dp/dl) megváltozik: –betáplálás/elvétel –átmérő megváltozása –(csőanyag változása) „lépcső” a nyomásdiagramban: koncentrált nyomáscsökkenés/ /nyomásnövekedés: –jelentős alaki ellenállás, amelynek hossza elhanyagolható –szivattyú a vezetékpárra csatlakozó fogyasztók rendelkezésére álló nyomáskülönbség a nyomásvonalak metszékbeli különbségével egyenlő

Köszönöm a figyelmet!