Расчет сжатого воздуха excel

Гидравлический расчет трубопроводов

Опубликовано 08 Апр 2014
Рубрика: Теплотехника | 66 комментариев

Труба с манометромСистемы отопления зданий, теплотрассы, водопроводы, системы водоотведения, гидравлические схемы станков, машин – все это примеры систем, состоящих из трубопроводов. Гидравлический расчет трубопроводов — особенно сложных, разветвленных…

… — является очень непростой и громоздкой задачей. Сегодня в век компьютеров решать ее стало существенно легче при использовании специального программного обеспечения. Но хорошие специальные программы дорого стоят и есть они, как правило, только у специалистов-гидравликов.

В этой статье мы рассмотрим гидравлический расчет трубопроводов на примере расчета в Excel горизонтального участка трубопровода постоянного диаметра по двум методикам и сравним полученные результаты. Для «неспециалистов» применение представленной ниже программы позволит решить несложные «житейские» и производственные задачи. Для специалистов применение этих расчетов возможно в качестве проверочных или для выполнения быстрых простых оценок.

Как правило, гидравлический расчет трубопроводов включает в себя решение двух задач:

1. При проектировочном расчете требуется по известному расходу жидкости найти потери давления на рассматриваемом участке трубопровода. (Потери давления – это разность давлений между точкой входа и точкой выхода.)

2. При проверочном расчете (при аудите действующих систем) требуется по известному перепаду давления (разность показаний манометров на входе в трубопровод и на выходе) рассчитать расход жидкости, проходящей через трубопровод.

Приступаем к решению первой задачи. Решить вторую задачу вы сможете легко сами, используя сервис программы MS Excel «Подбор параметра». О том, как использовать этот сервис, подробно описано во второй половине статьи «Трансцендентные уравнения? «Подбор параметра» в Excel!».

Предложенные далее расчеты в Excel, можно выполнить также в программе OOo Calc из свободно распространяемого пакета Open Office.

Правила цветового форматирования ячеек листа Excel, которые применены в статьях этого блога, детально описаны на странице «О блоге».

Расчет в Excel трубопроводов по формулам теоретической гидравлики.

Рассмотрим порядок и формулы расчета в Excel на примере прямого горизонтального трубопровода длиной 100 метров из трубы ø108 мм с толщиной стенки 4 мм.

Гидравлический расчет трубопроводов. Схема.

Исходные данные:

1. Расход воды через трубопровод G в т/час вводим

в ячейку D4: 45,000

2. Температуру воды на входе в расчетный участок трубопровода  tвх в °C заносим

в ячейку D5: 95,0

3. Температуру воды на выходе из расчетного участка трубопровода  tвых в °C записываем

в ячейку D6: 70,0

4. Внутренний диаметр трубопровода  d в мм вписываем

в ячейку D7: 100,0

5. Длину трубопровода  L в м записываем

в ячейку D8: 100,000

6. Эквивалентную шероховатость внутренних поверхностей труб  в мм вносим

в ячейку D9:  1,000

Выбранное значение эквивалентной шероховатости соответствует стальным старым заржавевшим трубам, находящимся в эксплуатации много лет.

Эквивалентные шероховатости для других типов и состояний труб приведены на листе «Справка» расчетного файла Excel «gidravlicheskiy-raschet-truboprovodov.xls», ссылка на скачивание которого дана в конце статьи.

7. Сумму коэффициентов местных сопротивлений  Σ(ξ) вписываем

в ячейку D10:  1,89

Мы рассматриваем пример, в котором местные сопротивления присутствуют в виде стыковых сварных швов (9 труб, 8 стыков).

Для ряда основных типов местных сопротивлений данные и формулы расчета представлены на листах «Расчет коэффициентов» и «Справка» файла Excel «gidravlicheskiy-raschet-truboprovodov.xls».

Гидравлический расчет трубопроводов в Excel. Теоретическая гидравлика.

Результаты расчетов:

8. Среднюю температуру воды tср в °C вычисляем

в ячейке D12: =(D5+D6)/2 =82,5

tср=(tвх+tвых)/2

9. Кинематический коэффициент вязкости воды n в cм2/с при температуре tср рассчитываем

в ячейке D13: =0,0178/(1+0,0337*D12+0,000221*D12^2) =0,003368

n=0,0178/(1+0,0337*tср+0,000221*tср2)

10. Среднюю плотность воды ρ в т/м3 при температуре tср вычисляем

в ячейке D14: =(-0,003*D12^2-0,1511*D12+1003,1)/1000 =0,970

ρ=(-0,003*tср2-0,1511*tср+1003, 1)/1000

11. Расход воды через трубопровод Gв л/мин пересчитываем

в ячейке D15: =D4/D14/60*1000 =773,024

G=G*1000/(ρ*60)

Этот параметр пересчитан нами в других единицах измерения для облегчения восприятия величины расхода.

12. Скорость воды в трубопроводе v в м/с вычисляем

в ячейке D16: =4*D4/D14/ПИ()/(D7/1000)^2/3600 =1,640

v=4*G/(ρ*π*(d/1000)2*3600)

К ячейке D16 применено условное форматирование. Если значение скорости не попадает в диапазон 0,25…1,5 м/с, то фон ячейки становится красным, а шрифт белым.

Предельные скорости движения воды приведены на листе «Справка» расчетного файла Excel «gidravlicheskiy-raschet-truboprovodov.xls».

13. Число Рейнольдса Re определяем

в ячейке D17: =D16*D7/D13*10 =487001,4

Re=v*d*10/n

14. Коэффициент гидравлического трения λ рассчитываем

в ячейке D18: =ЕСЛИ(D17<=2320;64/D17;ЕСЛИ(D17<=4000; 0,0000147*D17;0,11* (68/D17+D9/D7)^0,25)) =0,035

λ=64/Re                              при Re≤2320

λ=0,0000147*Re                при 2320≤Re≤4000

λ=0,11*(68/Re+/d)0,25  при Re≥4000

15. Удельные потери давления на трение R в кг/(см2*м) вычисляем

в ячейке D19: =D18*D16^2*D14/2/9,81/D7*100 =0,004645

R=λ*v2*ρ*100/(2*9,81*d)

16. Потери давления на трение dPтр в кг/см2 и Па находим соответственно

в ячейке D20: =D19*D8 =0,464485

dPтр=R*L

и в ячейке D21: =D20*9,81*10000 =45565,9

dPтр=dPтр*9,81*10000

17. Потери давления в местных сопротивлениях dPмс в кг/см2 и Па находим соответственно

в ячейке D22: =D10*D16^2*D14*1000/2/9,81/10000 =0,025150

dPмс=Σ(ξ)*v2*ρ/(2*9,81*10)

и в ячейке D23: =D22*9,81*10000 =2467,2

dPтр=dPмс*9,81*10000

18. Расчетные потери давления в трубопроводе dP в кг/см2 и Па находим соответственно

в ячейке D24: =D20+D22 =0,489634

dP=dPтр+dPмс

и в ячейке D25: =D24*9,81*10000 =48033,1

dP=dP*9,81*10000

19. Характеристику гидравлического сопротивления трубопровода S в Па/(т/ч)2 вычисляем

в ячейке D26: =D25/D4^2 =23,720

S=dP/G2

Гидравлический расчет в Excel трубопровода по формулам теоретической гидравлики выполнен!

Гидравлический расчет трубопроводов в Excel по формулам СНиП 2.04.02-84.

Этот расчет определяет потери на трение в трубопроводах по эмпирическим формулам без учета коэффициентов местных сопротивлений, но с учетом сопротивлений, вносимых стыками.

На длинных трубопроводах, каковыми являются водопроводы и теплотрассы, влияние местных сопротивлений мало по сравнению с шероховатостью стенок труб и перепадами высот, и часто коэффициентами местных сопротивлений можно пренебречь при оценочных расчетах.

Исходные данные:

Этот расчет использует ранее введенные в предыдущем расчете значения внутреннего диаметра трубопровода d и длины трубопровода L, а также рассчитанное значение скорости движения воды v.

1. Выбираем из выпадающего списка, расположенного над ячейками A30…E30 вид трубы:

Неновые стальные и неновые чугунные без внутр. защитного покр. или с битумным защитным покр., v > 1,2м/c

Гидравлический расчет трубопроводов в Excel. СНиП 2.04.02-84.

Результаты расчетов:

По выбранному виду трубы Excel автоматически извлекает из таблицы базы данных значения эмпирических коэффициентов. Таблица базы данных, взятая из СНиП 2.04.02–84, расположена на этом же рабочем листе «РАСЧЕТ».

2. Коэффициент m извлекается

в ячейку D32: =ИНДЕКС(H31:H42;H29) =0,300

3. Коэффициент A0 извлекается

в ячейку D33: =ИНДЕКС(I31:I42;I29) =1,000

4. Коэффициент 1000A1 извлекается

в ячейку D34: =ИНДЕКС(J31:J42;J29) =21,000

5. Коэффициент 1000A1/(2g) извлекается

в ячейку D35: =ИНДЕКС(K31:K42;K29) =1,070

6. Коэффициент С извлекается

в ячейку D36: =ИНДЕКС(L31:L42;L29) =0,000

7. Коэффициент  гидравлического сопротивления i  в м.вод.ст./м рассчитываем

в ячейке D37: =D35/1000*((D33+D36/D16)^D32)/((D7/1000)^(D32+1))*D16^2 =0,057

i=((1000A1/(2g))/1000)*(((A0+C/v)m)/((d/1000)(m+1)))*v2

8. Расчетные потери давления в трубопроводе dP в кг/см2 и Па находим соответственно

в ячейке D38: =D39/9,81/10000 =0,574497

dP=dP/9,81/10000

и в ячейке D39: =D37*9,81*1000*D8 =56358,1

dP=i*9,81*1000*L

Гидравлический расчет трубопровода по формулам Приложения 10 СНиП 2.04.02–84 в Excel завершен!

Итоги.

Полученные значения потерь давления в трубопроводе, рассчитанные по двум методикам отличаются в нашем примере на 15…17%! Рассмотрев другие примеры, вы можете увидеть, что отличие иногда достигает и 50%! При этом значения, полученные по формулам теоретической гидравлики всегда меньше, чем результаты по СНиП 2.04.02–84. Я склонен считать, что точнее первый расчет, а СНиП 2.04.02–84 «подстраховывается». Возможно, я ошибаюсь в выводах. Следует отметить, что гидравлические расчеты трубопроводов тяжело поддаются точному математическому моделированию и базируются в основном на зависимостях, полученных из опытов.

В любом случае, имея два результата, легче принять нужное правильное решение.

При гидравлическом расчете трубопроводов с перепадом высот входа и выхода не забывайте добавлять (или отнимать) к результатам статическое давление. Для воды – перепад высот в 10 метров ≈ 1 кг/см2.

Уважаемые читатели, Ваши мысли, замечания и предложения всегда интересны коллегам и автору. Пишите их внизу, в комментариях к статье!

Ссылка на скачивание файла: gidravlicheskiy-raschet-truboprovodov (xls 57,5KB).

Важное и, думаю, интересное продолжение темы читайте здесь.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

07.04.2023 FastVentCalc 1 SashaColoboc 16.03.2023 Программа для определения расчетного сопротивления древесины согласно СП 64.13330.2017 4 Bunt 11.03.2023 Выборка канализационных колодцев 0 TRex 14.02.2023 Калькулятор траншей 0 TRex 18.11.2022 Узлы ферм СП 294.1325800.2017 п.14 12 relaxyn2022 14.09.2022 Программа создания однолинейных схем 2 Ksarrik 14.09.2022 Программа расчета токов короткого замыкания 0 Ksarrik 25.08.2022 Калькулятор металлоконструкций 11 Advancer_sk 29.07.2022 Расчетные калькуляторы «деревянные конструкции» 4 SerjKuzmin 16.05.2022 Таблица Excel длин анкеровки и перехлеста + возможность учета фактического армирования 1 chon 04.05.2022 Размеры пятна контакта колеса и нагрузка от автомобильного транспорта на колесо 5 Tyhig 12.05.2022 (Excel) Расчет светопропускания оконных переплетов двумя методами 0 ciochh 04.04.2022 Программа для разработки объёмов производства работ по методу МОСИНЖПРОЕКТ 8 MedvedevNS 03.04.2022 Продвинутый расчёт объёмов ПОС 1 MedvedevNS 03.04.2022 Примитивный расчёт объём земляных работ для ПОС 3 MedvedevNS 31.03.2022 Линейная интерполяция 4 Want_money 30.01.2022 Таблица подбора болтов в срезном соединении 5 Advancer_sk 26.01.2022 Excel таблица,расчет спецификации 3 VeespeR 08.11.2021 Расчет температурных климатических воздействий согласно раздела 13 СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» 1 sanekcom 08.02.2022 Расчёт упора фундамента по методике eilukha и Tyhig 8 Tyhig 12.04.2023 Спецификация материалов 9 dl_spelik 28.07.2021 Расчет осадок по формуле (5.16) СП 22.13330.2016 8 Hystrix 18.01.2023 Расчет давления грунта (Excel) 13 Bunt 24.05.2021 Температурное расширение ANY (Excel) 5 Петр-и-Алекс 12.05.2021 Температурное расширение 5 Tyhig 22.01.2021 Давления покоя, активное частное, активное общее, пассивное по СП 101.13330.2012 8 Tyhig 11.02.2021 Расчет болтовых соединений (Excel) 17 Bunt 26.05.2021 Расчет столбчатого фундамента (Excel) 12 Bunt 09.11.2022 Анкеровка/нахлестка арматуры, минимальный процент (Excel) 4 Bunt 06.06.2020 Проверка нормального прямоугольного ж.б. сечения по моменту 2 VadAub

Сжатый воздух используется на судне для пуска главных и вспомогательных двигателей, подачи звукового сигнала (тифона), подпитки пневмоцистерн (гидрофоров) и других хозяйственных и технологических нужд.

Общий запас воздуха на судне, необходимый для обеспечения определенного количества пусков и реверсов главных двигателей, регламентируемых Правилами Регистра, определяется по формуле

где – удельный расход свободного воздуха для пуска холодных двигателей, приходящийся на 1м3 объема цилиндра, м33;

– удельный расход свободного воздуха для пуска горячего двигателя, м33;

– число пусков и реверсов;

– суммарный объем цилиндров двигателя, м3;

– число двигателей.

Суммарный объем пусковых баллонов

где – давление атмосферного воздуха, МПа;

– начальное пусковое давление воздуха, МПа;

– минимальное пусковое давление воздуха, МПа.

По величине выбирают необходимое количество стандартных баллонов, общая вместимость которых должна быть больше расчетной, т. е. .

Стандартные баллоны рассчитаны на 40, 80, 200, 250 и 400 литров.

Выбираем 5 баллонов объемом по 80 литров. Таким образом , что удовлетворяет условию.

Производительность компрессора

где – время заполнения баллонов, час.

Объем тифонного баллона определяется из условия подачи сигналов в течение 10 мин без его подкачки

где – коэффициент насыщения сигналами (отношение продолжительности сигнала ко времени между сигналами);

– время сигнала, мин;

– начальное давление воздуха в баллоне, МПа;

– конечное давление воздуха в баллоне, МПа;

– расход свободного воздуха тифоном (Таблица 4.6), м3/мин.

Таблица 4.7 – Расход свободного воздуха тифоном

Условный проход тифона, мм Тон звука
альт
тенор
баритон
бас

Выбираем один тифонный баллон объемом 200 л.

По результатам расчетов строится таблица.

Таблица 4.8 – Результаты расчета системы сжатого воздуха

Агрегат Наименование характеристики Численное значение характеристики
Воздушный компрессор Марка ЭК 2-150 э/дв.АИРМ 132
Производительность, м3
Давление начальное, кгс/см2
Давление конечное, кгс/см2
Мощность, кВт 8,5
Цена, руб.
http://copy.yandex.net/?fmode=envelope&url=http%3A%2F%2Fwww.blizko.ru%2Fdata%2Fcompanies%2Fprices%2F8631841.xls%3F1279446627&lr=66&text=%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80%20%D0%AD%D0%9A%202-150%20%D1%8D%2F%D0%B4%D0%B2.%D0%90%D0%98%D0%A0%D0%9C%20132%20%D1%86%D0%B5%D0%BD%D0%B0&l10n=ru&mime=xls&sign=99146c7509a07c2c1cc5aca856e6a962&keyno=0

Расчет газовыпускной системы

Система газовыпуска предназначена для отвода в атмосферу выпускных газов от главных и вспомогательных дизелей, котлов и камбуза.

Площадь сечения газовыпускного трубопровода определяется в зависимости от секундного расхода и допустимой скорости движения газов:

для дизелей

для автономных котлов

где – суммарный коэффициент избытка воздуха при горении:

МОД, СОД – 1,8…2,1;

автономные котлы – 1,2…1,3;

– количество воздуха теоретически необходимого для сгорания 1 кг топлива, кг/кг;

– газовая постоянная, ;

– температура выпускных газов:

за дизелем – 573…773 ;

за утилизационным котлом – 453…473 ;

в дымоходах автономных котлов – 423…573 ;

– допустимая скорость движения газов в трубопроводе:

дизель – 30…45 м/с;

автономный котел – 20…25 м/с;

– часовой расход топлива автономных котлов, кг/ч;

– допустимое давление в трубопроводе, кПа.

4.5.1 Площадь сечения газовыпускного трубопровода за дизелем

4.5.2 Площадь сечения газовыпускного трубопровода за утилизационным котлом

4.5.3 Площадь сечения газовыпускного трубопровода за автономным котлом

Расчет общесудовых систем

Все основное оборудование общесудовых систем является составной частью СЭУ. К общесудовым системам относят противопожарную, осушительную, балластную, санитарную и др.

Система осушения

Внутренний диаметр осушительной магистрали и приемных отростков D0 непосредственно присоединяемых к насосу, должен определяться по формуле

где – длина судна, м;

– ширина судна, м;

– высота борта, м.

Округляем внутренний диаметр осушительной магистрали до ближайшего большего стандартного размера. Принимаем мм.

Внутренний диаметр приемных отростков dо присоединяемых к магистрали, а также диаметр приемного трубопровода ручного насоса должны определяться по формуле

где – длина осушаемого отсека, измеряемая по его днищу, м;

– ширина осушаемого отсека, м.

Внутренний диаметр приемных отростков определим для МО, так как это самый большой отсек, подлежащий осушению. Для остальных отсеков приемные отростки примем такими же.

Округляем внутренний диаметр приемных отростков до ближайшего большего стандартного размера. Принимаем мм.

Производительность осушительного насоса

где – скорость воды в приемной магистрали, м/с.

По найденной производительности подбираем насос с напором м.

Таблица 5.1 – Результаты расчета системы осушения

Агрегат Наименование характеристики Численное значение характеристики
Насос осушительный Марка 1НЦВ — 25/20Б
Производительность, м3
Напор, м
Мощность, кВт
Цена, руб. 289 913
http://www.mnkom.ru/catalog/category/1000001173

Система балластная

Балластная система служит для приема балластной воды на судно и ее откачивания.

Внутренний диаметр отростков балластных трубопроводов для отдельных цистерн должен быть не менее определяемого по формуле

где – вместимость балластной цистерны, .

Полученный диаметр округляем до ближайшего большего стандартного размера. Принимаем мм.

По формуле (5.3) рассчитываем производительность балластного насоса

По найденной производительности подбираем насос с напором м.

Таблица 5.2 – Результаты расчета балластной системы

Агрегат Наименование характеристики Численное значение характеристики
Насос балластный Марка НЦВ – 250/20А
Производительность, м3
Напор, м
Мощность, кВт
Цена, руб. 956 528
http://www.mnkom.ru/catalog/category/1000001173

Системы противопожарные

5.3.1 Система водотушения

Суммарную подачу основных пожарных насосов следует определять из условия одновременного обеспечения 15 % количества всех установленных на судне пожарных кранов, но не менее трех, а для судов с двигателями суммарной мощностью 220 кВт и менее – не менее двух при подаче струй самыми большими насадками, применяемыми на судне. Таким образом, подача пожарного насоса должна удовлетворять двум требованиям:

где – количество пожарных кранов, установленных на судне;

– расход воды на один шланг, м3.

Расход воды на один шланг определяется по уравнению истечения воды из спрыска

где – коэффициент истечения из спрыска пожарного ствола (брандспойта);

– ускорение свободного падения, м/с2;

– площадь сечения отверстия спрыска ствола диаметром , м2;

– напор воды у спрыска ствола, м. вод. ст.

Площадь сечения отверстия спрыска ствола можно определить по формуле

где – диаметр спрыска, м.

Стандартные диаметры насадок следует принимать равными 12, 16 и 19 мм или близкими к этим размерам.

Диаметр насадки ручных стволов на открытых палубах судов грузоподъемностью 1000 т и более, на пассажирских судах длиной 50 м и более, судах технического флота и плавучих доках должен быть не менее 16 мм.

Таким образом, принимаем диаметр насадок 16 мм.

Общий напор у спрыска ствола можно определить по формуле

где – коэффициент, зависящий от диаметра спрыска ствола, при этом меньшие значения коэффициента соответствуют большим значения диаметрам ствола;

общая высота вертикальной струи, м. вод. ст.

где – коэффициент, учитывающий раздробленную часть струи;

– высота компактной части струи, принимаемой над уровнем палубы самой верхней надстройки или рубки, независимо от места установки пожарного крана, м. вод. ст.

Подача пожарного насоса по первому условию

Подача пожарного насоса по второму условию

Таким образом принимаем подачу пожарного насоса по первому условию.

5.3.2 Система воздушно-механического пенотушения

Общее количество эмульсии в литрах, необходимое для локализации пожара в том или ином помещении, определяется по выражению

где – площадь, покрываемая пеной, м2;

– интенсивность подачи эмульсии, ;

– расчетное время непрерывной работы установки, мин.

В системе пенотушения в качестве огнетушащего вещества может вырабатываться пена кратности: низкой – около 10:1; средней – между 50:1 и 150:1; высокой – около 1000:1. Интенсивность подачи эмульсии для получения пены и расчетное время непрерывной работы принимается согласно Таблица 5.1. Принимаем пену средней кратности 100:1.

За расчетную площадь следует принимать площадь горизонтального сечения наибольшего защищаемого помещения.

Таблица 5.3 – Зависимость интенсивности подачи раствора и продолжительности работы системы от кратности пенообразования

Наименование помещений Интенсивность подачи раствора, м3/(ч∙м2), при кратности пенообразователя Расчетное время непрерывной работы, мин.
10:1 100:1 1000:1
Грузовые цистерны (танки) для воспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров 60 °С и ниже и палубы этих цистерн (танков) (0,36; 0,036; 0,18)1 0,363 302
Грузовые цистерны (танки) для воспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров выше 60 °С и топливные цистерны 0,363 0,273
Трюмы для сухих опасных грузов 0,243
Машинные и другие помещения, оборудование которых работает на жидком топливе
0,273

0,06
Продолжительность работы должна быть достаточной для обеспечения пятикратного заполнения объема защищаемого помещения
Кладовые для хранения воспламеняющихся жидкостей, материалов и веществ, сжиженных и сжатых газов 0,273
1Интенсивность подачи раствора выбирается такой, при которой обеспечивается наибольшая производительность системы, и должна быть не менее следующих значений:
0,36 м3на 1 м2 площади горизонтального сечения цистерны (танка), имеющей наибольшую площадь;
0,036 м3на 1 м2 площади палубы грузовых цистерн (танков), определяемой как произведение максимальной ширины судна на длину палубы, занимаемой цистернами (танками);
0,18 м3 на 1 м2 площади, защищаемой лафетным стволом наибольшей производительности и полностью расположенной в нос от него, однако не менее 75 м3.
2 На нефтеналивных судах, оборудованных системой инертного газа, расчетное время работы системы должно быть не менее 20 мин.
3 За расчетную следует принимать площадь горизонтального сечения наибольшего защищаемого помещения.

Количество воды, необходимой для образования эмульсии

где – коэффициент, учитывающий процентное содержание пенообразователя в эмульсии.

Часовая подача насоса, подающего воду в систему

Количество пены, поданной за период времени t определяется как

где – коэффициент расширения пены.

Расход пенообразователя

Вода в систему пенотушения может подаваться самостоятельным насосом с подачей Qв или пожарным насосом.

Если системы водотушения и пенотушения будут питаться от одного насоса, то его подача должна удовлетворять одновременной работе двух пожарных кранов (стволов) при полном расходе воды на систему пенотушения, т.е.

По величине подбирается пожарный насос.

По результатам расчетов составляем таблицу.

Таблица 5.4 – Результаты расчета пожарной системы

Агрегат Наименование характеристики Численное значение характеристики
Насос пожарный Марка 1НЦВ-63/20Б
Производительность, м3
Напор, м
Мощность, кВт 7,5
Цена, руб.
http://www.mnkom.ru/catalog/category/1000001173

Системы санитарные

Основное назначение санитарных систем – снабжать команду и пассажиров водой для бытовых нужд, а также удалять за борт нечистоты и загрязненные (сточные) воды. В состав санитарных систем входят: система водоснабжения, сточно-фановая и система шпигатов.

5.4.1 Система водоснабжения

Производительность станции подготовки питьевой и мытьевой воды (СППВ)

где – коэффициент запаса;

– нормы расхода воды на человека в сутки, экипажа и пассажиров соответственно, л;

– количество людей на судне, экипажа и пассажиров соответственно, чел;

– время работы станции в сутки, ч.

Нормы расхода воды регламентируются СанПиН 2.5.2-703-98 и зависят от группы судов. Численные значения норм приведены в Таблица 5.5.

Таблица 5.5 – Минимальные нормы водопотребления для водоизмещающих судов

Норма расхода воды, л/(чел·сут) Группа судна
I II III
для экипажа
для пассажиров

Проектируемое судно соответствует первой группе, так как предназначено для экипажа постоянно работающего и проживающего на судне в течение всего времени навигации.

Объем накопительного бака с учетом пикового расхода воды можно принимать равным 4-х часовой производительности станции

Полезная вместимость гидрофора

где – количество заполнений гидрофора в час;

– часовой расход воды.

Полная вместимость гидрофора при оптимальном отношении давлений Р12=2 будет равна

Начальное давление воздуха в гидрофоре принимается Р1 = (0,3…0,4) МПа, конечное Р2 = (0,15…0,2) МПа.

Подача санитарного насоса, подающего воду в гидрофор

где – коэффициент запаса;

– время работы станции в сутки, ч.

По подачи подбирается санитарный насос.

По результатам расчетов составляем таблицу.

Таблица 5.6 – Результаты расчета санитарной системы

Агрегат Наименование характеристики Численное значение характеристики
Насос санитарный Марка C 16/1E
Производительность, м3 0,6
Напор, м
Мощность, кВт 0,15
Цена, руб. 6310,861
http://www.elit-teplo.ru/calpeda/c.html;
http://eg-sad.com.ua/product/calpeda-c-161-e/

5.4.2 Система сточно-фановая

С целью предохранения вод от загрязнения сточными и фановыми водами на каждом судне должна быть предусмотрена специальная цистерна для их сбора вместимостью

где – коэффициент запаса;

– удельное значение накопления сточных вод принимается по Таблица 5.3, м3/(чел.∙сут.);

– количество членов экипажа и пассажиров на борту судна, чел;

– продолжительность рейса судна между городами, где возможна сдача сточных вод на очистные станции. Обычно принимается для пассажирских судов равным временем рейса между крупными городами, т.е. 1…2 суток. Для буксиров и грузовых судов это время хода между начальными и конечными пунктами рейса и равно 2…5 суткам. Принимаем .

Таблица 5.7 – Удельное значение накопления сточных вод для различных типов судов

Тип судна № проекта qсв,
м3/(чел.сут.)
Крупные пассажирские суда с индивидуальными душевыми и умывальниками 301,302, 92-16, КУ-040,
КУ-056
0,18
Крупные пассажирские суда с умывальниками в каютах и общими душевыми 588, 26-37 0,14
Средние пассажирские суда с умывальниками в каютах 305, 646, 785 0,12
Крупный грузовой и буксирный флот 507, 1565‚ 781, 791, 613, 758, 1557, 2-95 и др. 0,12
Средние грузовые и буксирные суда 276, 866, Р 98 и др. 0,09
Мелкие грузовые и буксирные суда РМ-376, Т-63, 1606, 1660,
Р-96 и др.
0,07
Мелкий пассажирский внутригородской и скоростной флот 780, 342Э, 340Э, 352, Р-51 и др. 0,003
Технический флот и несамоходные суда с людьми на борту*   0,09
*Для землечерпательного каравана накопление сточных вод рассчитывается исходя из количества людей, находящихся на всех судах, входящих в его состав.

Подача насоса для удаления (выдачи) сточно-фановых вод

то есть обеспечивает выдачу от 20 мин до 1 часа.

По подачи подбирается фекальный насос.

По результатам расчетов составляем таблицу.

Таблица 5.8 – Результаты расчета сточно-фановой системы

Агрегат Наименование характеристики Численное значение характеристики
Насос фекальный Марка 1ФС-25/30
Производительность, м3
Напор, м
Мощность, кВт 5,5
Цена, руб. 187 484
http://www.mnkom.ru/catalog/category/1000001173

Чтобы определить диаметры трубопроводов, используют формулу или расчётные графики.

Формула выглядит так:

Значения:

Рраб — рабочее давление (бар);
∆Р — перепад давления (бар);
Vэф — общий расход воздуха (м3/сек);
d — внутренний диаметр труб (м);
L — номинальная протяжённость трубопровода (м).

Пример 1: определение внутреннего диаметра трубы при помощи графика

График, показанный на рис. 1, позволяет определить, каким должен быть внутренний диаметр трубопровода при разных значениях номинальной длины трубопровода, объёмного расхода и перепада давления.

Алгоритм расчёта:

  • На отрезке A отмечают длину трубы, на отрезке B — объёмный расход.
  • Проводят прямую линию, соединяющую точки на отрезках A и B, и продолжают её до пересечения с осью 1.
  • На отрезке E отмечают давление в системе, на отрезке G — допустимый абсолютный перепад.
  • Проводят линию, соединяющую отмеченные точки, при этом она пересечётся с осью 2.
  • Точки пересечения линий с осями 1 и 2 соединяют между собой. Получится отрезок, пересекающий линию D в некой точке. Место пересечения — значение внутреннего диаметра трубы.

Рис. 1. Расчётный график для определения диаметра трубы и абсолютного перепада давления

Пример 2: определение диаметра трубы при помощи упрощённого графика

Предыдущий график может быть сложным в использовании, поэтому иногда применяется другой. Он строится на основе самых важных параметров, и работать с ним проще.

Порядок действий:

  • На левом столбце отмечают расход воздуха, и от этой точки проводят вправо горизонтальную линию.
  • В графе «Длина трубопровода» отмечают соответствующий столбец, и от этой точки проводят вниз вертикальную линию.
  • Точка пересечения двух линий показывает, каким должен быть внутренний диаметр.

Пример:

  • Длина трубопровода составляет 100 м.
  • Расход воздуха равен 1000 л/мин.
  • Необходимый внутренний диаметр трубы = 1”.

Рис. 2. График для расчёта диаметра трубы в зависимости от длины трубопровода и расхода воздуха

При расчётах принимают во внимание арматуру — установленные клапаны, колена, кронштейны и другие элементы. Всё это создаёт дополнительное сопротивление воздушному потоку.

По таблице определяют, какая длина должна быть прибавлена к длине трубопровода.

Пример: установленному отсечному клапану диаметром G ¾ соответствует длина 4 м. Следовательно, необходимо удлинить трубопровод на 4 м.

Рис. 3 (таблица). Длина трубопровода в зависимости от диаметра трубы и арматуры

Зная общий расход воздуха и определив внутренний диаметр трубы, можно перейти к подбору компрессора. Нужно учитывать, что соединение сжатого воздуха (внутренняя резьба) не должно быть больше диаметра трубы.

А давайте собирать тут проверенные расчеты, так сказать калькуляторы, которые позволят ленивцам подчитывать сложные расчеты?
Файлы, должны быть сделанные в программе «Microsoft Office Excel». И только для газоснабжения.

Вот выложу пока 10 файлов:
1) Orientirovochnoe opredelenie min. diametra gazoprovoda.xls — Ориентировочное определение min. диаметра газопровода
2) Padenija davlenija gazoprovoda.xls — Падения давления газопровода
3) Podbor schetchikov actaris.xls — Подбор счетчиков actaris Описание написал luxemburg :)
4) Raschet na prochnost’ i ustojchivost’.xls — Расчет на прочность и устойчивость 1
5) Raschet na prochnost’ i ustojchivost’2.xls — Расчет на прочность и устойчивость 2
6) Raschet na prochnost’ i ustojchivost’3.xls — Расчет на прочность и устойчивость 3
7) Raschet PJe na nesuwuju sposobnost’.xls — Расчет ПЭ на несущую способность
8) Raschet propusknoj sposobnosti klapana.xls — Расчет пропускной способности клапана
9) Raschjot gidravliki gazoprovoda Vysokoe davlenie.xls — Расчёт гидравлики газопровода Высокое давление
10) Tablica rashodov DDP.xls — Таблица расходов ДДП

Like this post? Please share to your friends:
  • Расчет сечения провода excel
  • Расчет сечения кабеля excel скачать
  • Расчет сетевых графиков в excel
  • Расчет сетевого графика excel
  • Расчет семейного бюджета в excel скачать