Folyadék áramlási nyomásveszteségének meghatározása Feladatok Jelleggörbe szerkesztés A hőellátó rendszer nyomásviszonyai Hőszállítás Épületgépészet B.Sc.,

Az előadások a következő témára: "Folyadék áramlási nyomásveszteségének meghatározása Feladatok Jelleggörbe szerkesztés A hőellátó rendszer nyomásviszonyai Hőszállítás Épületgépészet B.Sc.,"— Előadás másolata:

1 Folyadék áramlási nyomásveszteségének meghatározása Feladatok Jelleggörbe szerkesztés A hőellátó rendszer nyomásviszonyai Hőszállítás Épületgépészet B.Sc., Épületenergetika B.Sc. 5. félév 2013. október 16.

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

3

4 az összefüggés neve az áramlás jellege érvényességi tartomány egyenlet Hagen- Poiseuille laminárisRe<Re kr Re kr = 2300-3000 (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

5

6

7 Jellemző Re számok DN15 (½”) ivóvíz vezeték, 1 csapoló fogyasztása (0,2 l/s, 10°C, hga) Re = 13428 DN50 (Φ57,0*2,9) fűtési vezeték, 1,5 m/s áramlási sebesség (3,09 l/s, 50°C, a) Re = 132733 DN50 (2”) HMV vezeték, 1 csapoló fogyasztása (0,2 l/s, 50°C, hga) Re = 8399 1000 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 = 96302 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 = 675 330; 1 350 661; 2 025 991; 2 701 321; 3 376 651

8 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

9

10

11

12 Feladatok

13 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”)

14 soros kapcsolás párhuzamos kapcsolás

15

16

17

18 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.”

19 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

20 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).”

21 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

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

23

24

25

26

27

28

29 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

30

31

32

33 Köszönöm a figyelmet!