Épületgépészet B.Sc., Épületenergetika B.Sc. Csőben áramló közeg nyomásveszteségének számítása Jelleggörbe szerkesztés A hőellátó rendszer nyomásviszonyai Beszabályozás Nyomástartás A változó tömegáramú keringetés gazdasági előnyei Hőszállítás Épületgépészet B.Sc., Épületenergetika B.Sc. 5. félév 2009. október 21.

Súrlódásos, hőszigetelt (adiabatikus) áramlás Áramlási veszteség, hidraulikai ellenállás

A csősúrlódási tényező számítására szolgáló összefüggések az összefüggés neve az áramlás jellege érvényességi tartomány egyenlet Hagen-Poiseuille lamináris Re<Rekr Rekr= 2300-3000 (Rekr =f(k/d)) Blasius turbulens, hidraulikailag sima cső Rekr < Re < 105 Prandtl-Nikuradse Rekr < Re < 3,4*106 Kármán érdes cső Rehatár < Re Colebrook-White turbulens átmeneti tartomány Rekr < Re Rouse turbulens határgörbe

Anyag és technológia A cső állapota k, mm Húzott cső üvegből, vörös vagy sárgarézből, bronzból, alumíniumból, vagy hasonló könnyűfémből, műanyagból stb. új, hidraulikailag sima 0 (sima)…0,0015 Húzott acélcső új 0,01…0,05 0,04 (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 0,6…0,10 új, bitumenezett 0,05 használt és tisztított egyenletes, gyenge rozsda …0,40 csekély lerakódás 1,00…1,50 2,00…4,00 Horganyzott acélcső lerakódás nélkül 0,12…0,15 0,15 Öntöttvas cső 0,25 0,26…1,00 0…0,12 0,10…0,15 rozsdás 1,50 3,00 1,50…4,00 Azbesztcement cső 0…0,15 0,05…0,10

Jelleggörbe szerkesztés A rendszer elemein és részein jelentkező nyomáskülönbség a térfogatáram függvényében. Eredő jelleggörbe: összetett rendszer nyomáskülönbsége a rendszeren átáramló térfogatáram függvényében. hidraulikai ellenállások: szivattyúk egyedi jelleggörbék (n-fokú parabolával közelíthetők)

Szerkesztési szabályok párhuzamos elemek azonos nyomáskülönbség, a térfogatáramok (előjelhelyesen!) összeadódnak jelleggörbék összegzése vízszintes rendező mentén soros elemek azonos tárfogatáram, a nyomáskülönbségek összeadódnak jelleggörbék összegzése függőleges rendező mentén

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! (Pédául: „Tichelmann-kapcsolás”)

soros kapcsolás párhuzamos kapcsolás

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

Beszabályozás Az egyes fogyasztókra jutó nyomáskülönbség kiegyenlítése a nyomáskülönbség-többlet fojtásával. Statikus beszabályozás Állandó fojtás, aminek értékét a beszabályozási folyamat során állítjuk be. Dinamikus beszabályozás Változó mértékű fojtással állandó nyomáskülönbség fenntartása a fogyasztó számára.

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 (értelemszerű kivétel a statikus nyomástartás esetleges gőzpárnája) akadályozza meg a gőzfázis képződést. 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

Különböző nyomástartási megoldások nyomásdiagramja

Változó tömegáramú távhőhálózat fordulatszám-szabályozott szivattyúval

Köszönöm a figyelmet!