Potrubí a potrubní sítě

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - spoje - armatury - tvarovky - upevnění potrubí - kompenzátory

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí

- průřez potrubí - materiál potrubí - antikorozní ochrana

- trubky - spoje - armatury - tvarovky - upevnění potrubí - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - mezi trubkou a trubkou - spoje - mezi trubkou a zařízením - armatury - tvarovky - upevnění potrubí - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - mezi trubkou a trubkou - spoje - mezi trubkou a zařízením - armatury - tvarovky - upevnění potrubí - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy

- rozebiratelné - nerozebiratelné

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - spoje - změna velikosti objemového průtoku - armatury - změna velikosti tlaku - tvarovky - upevnění potrubí - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - spoje - armatury - změna směru toku - změna průtočného průřezu - tvarovky - větvení potrubí - upevnění potrubí - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - spoje - armatury - tvarovky - podpory - závěsy - upevnění potrubí - kotvy - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - spoje - armatury - tvarovky - upevnění potrubí - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - spoje - armatury - tvarovky - upevnění potrubí - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - spoje - armatury - tvarovky - upevnění potrubí - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy Doplňující části potrubí

Potrubí a potrubní sítě - doprava tekutin - přenos energií - doprava pevných látek (pneumatická doprava) - konstrukce Hlavní části potrubí - trubky - spoje - armatury - tvarovky - upevnění potrubí - kompenzátory - vyprazdňovací soupravy Doplňující části potrubí - ochranná zařízení - kontrolní zařízení - pomocná zařízení - meřící zařízení


- filtry - kalníky - nátěry - tepelné izolace


- ukazatele proudění


- dálkové ovládání armatur


- průtok - teplota - tlak

Základní parametry potrubí

jmenovitá světlost DN - približně vnitřní průměr potrubí v mm pracovní přetlak PP

- přetlak při provozu zařízení [MPa]

jmenovitý tlak Pn

- největší pracovní přetlak při teplotě 20 °C [MPa]

pracovní teplota t

- teplota tekutiny při provozu [°C]

nejvyšší pracovní přetlak PPmax - při dané teplotě lze trvale provozovat [MPa] výpočtový přetlak P

- nejvyšší přetlak z hlediska pevnosti tělesa armatury [MPa]

zkušební přetlak Pz

- přetlak zkušební tekutiny pro zkoušky potrubí [MPa]

výpočtová teplota tv

- střední teplota tekutiny, se kterou je součást armatury ve styku [°C]

zkušební teplota tz

- teplota zkušební tekutiny při zkouškách [°C]

Doporučené střední rychlosti v potrubí

Proudící látka voda voda (místní síť)

Střední rychlost [m.s-1] 1–3 0,6 – 0,8

olej

1–2

plyn o nízkém tlaku

3 – 10

plyn o vysokém tlaku

5 – 15

stlačený vzduch

3 – 10

sytá pára

10 – 25

přehřátá pára

30 - 60

Typy potrubí - podle dopravovaného materiálu - podle materiálového provedení - podle způsobu spojování potrubních dílů a armatur (funkce provozních podmínek) - podle pracovního tlaku a teploty

Materiál potrubí

typ namáhání

- vnitřní přetlak - teplota – teplotní roztažnost - hmotnost potrubí a dopravované tekutiny - korozní a erozní účinky - účinek větru a námrazy

Materiál potrubí Litina - (max. obsah uhlíku 4,3 %) - šedá litina - grafit ve formě lamelární - nízké tlaky a teploty (do PN 16 a 200-220 °C) - tvárná litina - sferitické - vyšší tlaky a teploty (PN 16 – PN 40 a do 300°C) Ocelolitina - pro vysoké tlaky a teploty (PN40 – PN 100 a do 400°C) Litá nerezová ocel - pro vysoké tlaky a teploty (PN 25, PN 40 a do 450 °C) - obsah uhlíku < 1.75 % + legující přísady [Cr, Mo, V, Ni, Co] - vysoká odolnost proti korozi - cenově náročné Uhlikové a nízkolegova né konstrukční oceli - pro teplotu do 400 °C Oceli žáropevné - pro teplotu 520 – 570 °C - teplotně velmi namáhané součásti

Materiál potrubí Hliníkové slitiny - teplotně a mechanický málo namáhané součásti armatur Slitiny mědi - mosaz (PN 16 pro teplotu do 200 °C) - bronz (PN 16 a PN 25 pro teplotu až do 260 °C) Měď - korozně odolná, velká životnost Plasty - korozní odolnost, hladké stěny - síťovaný polyetylén PE-X, polyvinylchlorid PVC, polybutylén PB, polyetylen PE, teflon PTFE

Materiál potrubí Sklo - teplotní odolnost 140 – 200 °C Sklolaminát - lepší tlaková a teplotní odolnost oproti sklu - cenově náročné Kamenina - převážně na horizontální beztlaké kanalizační potrubí Beton - horizontální beztlaké kanalizační potrubí Ocelový pozinkovaný plech - vzduchotechnická zařízení

Trubky -normalizovaná řada - materiál

- ocelové - svařované (podélně, šroubovicově) - bezešvé - litinové – odléváním nebo odstředivým litím - měděné - plastové - jedno nebo vícevrstvové - skleněné - sklolaminátové - kameninové - betonové - odléváním nebo odstředivým litím

- povrchová úprava

- ocelové černé - ocelové pozinkované - ocelové a litinové asfaltované - ocelové vyložené čedičem

Rozebiratelné spoje potrubí

- přírubové spoje - závitové spoje - bajonetové spoje - hrdlové spoje těsněné „O“ kroužky - speciální spojky

Rozebiratelné spoje potrubí – přírubové spoje

Točivá příruba

Spojovací materiál - do PN 100 šrouby a matice - do PN 400 svorníkové šrouby a matice Těsnění - materiál dle provozních podmínek - tvar dle těsnící plochy

Přivařovací příruba s krkem

Plochá přivařovací příruba

Rozebíratelné spoje potrubí – přírubové spoje typy přírubových spojení

nákružek - výkružek hrubá čelní plocha (vlevo) hrubá těsnící lišta (vpravo)

pero - drážka zapuštění pro čočkové těsnění

Rozebíratelné spoje potrubí – závitové spoje - trubkový závit válcový - trubkový závit kuželový

A – závitová vsuvka B – vnější nátrubek Závitové spojení pomocí šroubení

Rozebíratelné spoje potrubí – bajonetové spoje

bajonetový spoj 1 – plášť 2 – hrdlo 3 – těsnění 4 – pojistný kroužek

Rozebíratelné spoje potrubí – hrdlové spoje těsnění pomocí „O“ kroužku

princip hrdlového spoje

Rozebíratelné spoje potrubí – speciální spojky

spojka pro skleněné potrubí spojka PVC - průchozí

tepelná spojka

spoj s přesuvnou maticí a pryžovým těsnícím kroužkem

Nerozebíratelné spoje potrubí

- svařované spoje - pájené spoje - hrdlové spoje - lepené spoje

- nejčastěji používané - pro nejvyšší tlaky a teploty

Nerozebíratelné spoje potrubí – pájené spoje

pro nižší teploty a tlaky - měkké pájky (cínové) <600 °C - tvrdé pájky (měděné) > 600 °C

spoj s rozehnaným koncem jedné trubky

spoj s částečně rozehnaným koncem jedné trubky

Nerozebíratelné spoje potrubí – hrdlové spoje - temované (litinové, kameninové potrubí - svařované (ocelové potrubí)

temovaný spoj svařovaný spoj

Nerozebíratelné spoje potrubí – lepené spoje - pro nejnižší teploty - pro beztlakové a nízkotlaké soustavy

Potrubní sítě – nosné konstrukce působící síly na potrubí - hmotnost potrubí, izolace, dopravované tekutiny - síly způsobené teplotní dilatací - síly vyvolané odbočkami potrubí

uchycení potrubí - eliminovat účinky sil - pevná uložení (zakotvení) - osová vedení - podpěry - závěsy - pružné uložení Pozn.: u potrubí malých průměru - třmeny, příchytky, pouta, skoby

Potrubní sítě – nosné konstrukce – pevné uložení potrubí se nemůže pohybovat ve směru osy a ani ve směrech k ní kolmých

kotevní stojan a) DN65 – 10 b) DN 125 - 500

kotevní třmen a) se sedlem DN 65 – 800 b) DN100 - 350

kotevní patka DN100 - 800

Potrubní sítě – nosné konstrukce – pevné uložení potrubí se nemůže pohybovat ve směru osy a ani ve směrech k ní kolmých

kotevní stojan

kotevní třmen

kotevní patka

Potrubní sítě – nosné konstrukce – podpěry přenos tíhových sil na nosnou konstrukci podpěra kluzná DN 100 - 350

a) podpěra válečková DN100 – 800 b) podpěra s otočným válečkem DN100 – 800

podpěra kluzná DN 20 - 150

Potrubní sítě – nosné konstrukce – podpěry přenos tíhových sil na nosnou konstrukci

podpěra s otočným válečkem

válcový závěs

potrubní závěs

podpěra kluzná

Potrubní sítě – namáhání potrubí a) vnitřním přetlakem b) osovými silami - váha šikmého potrubí ve směru jeho osy - odpor uložení potrubí proti jeho pohybu (např. tření v pohyblivých uloženích) - odpor kompenzátorů c) ohybem

- zatížení potrubí vlastní silou a vnějšími silami - deformací pružných částí kompenzátoru

d) krutem

- v ramenech prostorových kompenzačních útvarů

Kompenzace tepelné roztažnosti prodloužení potrubního úseku kde

l  l 0 t 1  t 2 

l - celkové prodloužení potrubního úseku (m) l0 - celková délka potrubního úseku (m)  - součinitel teplotní roztažnosti materiálu potrubí (1/K) t1 - maximální provozní teplota (°C) t2 - teplota materiálu potrubí při montáži (°C)

Způsoby kompenzace - využití pružnosti materiálu - využití kompenzačních útvarů

Kompenzace tepelné roztažnosti

rovinné kompenzační útvary – L, Z, S, P, U výhoda - vysoká bezpečnost nevýhoda - prostorově náročné

Kompenzace tepelné roztažnosti - osové kompenzátory

ucpávkový kompenzátor - pro velký průměr potrubí - nutnost pravidelné údržby - přídavné osové síly na čelní plochu vložené trubky

vlnovcový kompenzátor - nízké nároky na údržbu - nevýhoda – možnost vybočení

Kompenzace tepelné roztažnosti - osové kompenzátory

pryžový kompenzátor

ucpávkový kompenzátor

kompenzátor v potrubí

vlnovcový kompenzátor

Armatury Volba armatur: - funkce - uzavírací - zpětné - pojistné - regulační - materiálové provedení - technologie výroby - lité - kované - svařované - způsob připojení - přírubové - přivařované - nátrubkové - požadavky na ovládání - ruční - servopohon

Armatury uzavírací uzavírací ventily - malý zdvih - vhodné pro malé světlosti a vysoké tlaky - možnost regulace průtoku a tlaku - vysoká tlaková ztráta

uzavírací ventil voda, vodní pára, vzduch, agres. kapaliny a plyny

ventil uzavírací vzorkovací agresivní media v chem. a potrav. průmyslu

Armatury uzavírací regulační ventily - přesná regulace průtoku a tlaku

1 – talířový 2 – jehlový

3 – parabolický

4 – válcový

tvary hradících prvků regulačních ventilů a jejich průtokové charakteristiky

Armatury uzavírací pojistné ventily - ochrana proti náhlému zvětšení vnitřního přetlaku - podle zatížení kuželky - závažové - pružinové - podle výkonu - nízkozdvižné - plnozdvižné - rychlozdvižné (plyn a pára)

ventil pojistný závažový teplá studená voda, vzduch, neagres. kapaliny a plyny

ventil pojistný pružinový teplá studená voda, vzduch, neagres. kapaliny a plyny

Armatury uzavírací šoupátka - malá tlaková ztráta - pro velké světlosti (od Js40)

šoupátko třmenové chemicky agresivní látky, kyseliny, louhy

schéma hradícího prvku šoupátka a) škrtícího, b) rychlouzávěrného

Armatury uzavírací kohouty - kuželové - malá tlaková ztráta - rychlá obsluha - pro nízké pracovní teploty a tlaky - nebezpečí zadření kužele - kulové - nevhodné k regulaci průtoku - rotační pohyb uzavíracího orgánu kohout kulový nečištěné pracovní látky, voda, olej, pára, plyny

kohout vypouštěcí voda, líh, ovocné šťávy, cukerné roztoky, celulosa

kohout ucpávkový s víkem neagresivní kapaliny, páry, plyny

Armatury uzavírací uzavírací klapky - krátká stavební délka - malá tlaková ztráta - jednoduchá konstrukce

klapka zpětná

klapka uzavírací

Armatury zpětné zpětné ventily a klapky - průtok pracovní látky pouze v jednom směru - samočinná funkce

zpětný ventil do vodorovného potrubí neagresivní kapaliny, páry a plyny

zpětný ventil do svislého potrubí voda a neagresivní kapaliny

Armatury ochranné kalníky

- gravitační princip - zachycení hrubých nečistot filtry - zachycení nečistot - hrubé (< 0,8 mm) - jemné ( < 0.16 mm) separátory - odloučení kapek kondenzátu z proudící páry - gravitační, setrvační princip

filtr neagresivní kapaliny, páry, plyny

filtr plynový všechny typy topných plynů

Potrubní sítě

- tvarovky

- dělení a spojování proudů – navařená hrdla, tvarovky T a Y, křížové kusy - změna směru – kolena ohyby oblouky, odskoky - změna průřezu – redukce, přechody - ukončení potrubí – dna (desková, hluboce klenutá) slepé příruby, zátky

Potrubní sítě

– tepelná izolace

materiál - nízká tepelná vodivost - malá měrná hmotnost způsob upevnění - omaz - skruže (tvárnice) - rohože

a) izolace ze skruží b) izolace minerální vlnou v koši z drátěného pletiva c) izolace teplovodního kanálu

Obtoky průmyslových armatur obtok spojuje prostor před uzávěrem hlavní armatury s prostorem za ním. Účel obtoků - u ventilů - vyrovnání tlaku před uzávěrem a za ním (působí-li tlak pracovní látky nad kuželkou uzavřeného ventilu) - u šoupat - vyrovnání tlaků před uzávěrem a za ním při uzavřeném šoupátku - u zpětných klapek a ventilů - vyprázdnění potrubí -u redukčních ventilů - redukce tlaku škrcením při poruše hlavního ventilu - u odvaděčů kondenzátu - přímé odvodnění parovodu (např. při uvádění do provozu nebo při poruše odvaděče)

Doprava tekutin odstředivými čerpadly p 1 v 12 p 2 v 22    z 1g  e C    z 2 g  e dis 2  2  kde v1 , v2 - střední rychlosti v kontrolním průřezu 1 a 2 e C - množství mechanické energie, kterou získala tekutina jednotkové hmotnosti při průchodu čerpadlem edis - ztráta mechanické energie tekutiny jednotkové hmotnosti v potrubí mezi průřezy 1 a 2 (mimo čerpadla) 2 p1 v 12 p v   z 1  H C  2  2  z 2  h dis ,1  2  g 2g  g 2g

dosazeno

eC  H

C

g

Charakteristika potrubí - závislost pracovní výšky na objemovém průtoku tekutiny .2

HC

v2  v1 8V  l n  p2  p1   z2  z1   2 4     j  g 2g  d g  d j 1 

Příkon čerpadla .

PC 

me C c

.



e C

V C

.



Paralelní zapojení

.

.

.

VIII  VI  VII

.

m H C g  VH C g  C C

Seriové zapojení

H cIII  H cI  H cII

Maximální sací výška čerpadla hg – rozdíl mezi výškou těžiště sacího průřezu oběžného kola čerpadla a hladinou tekutiny, kterou čerpadlo nasává - omezeno tlakem nasycených par čerpané kapaliny a disipací energie v sacím potrubí

p1  p3 v23 edis z3  z1  hg    g 2g g

maximální přípustná hodnota tlak p3 má hodnotu tlaku nasycených par čerpané kapaliny p* při teplotě čerpané kapaliny

1 – hladina tekutiny v nádrži 3 – průřez sacího hrdla čerpadla

p1  p* v23 edis   hg,max  g 2g g

Třídění čerpadel a) podle způsobu změny energie b) podle druhu dopravovaného media c) podle hodnoty požadovaného přetlaku d) podle oddělení systému zaplněného kapalinou od okolí

Třídění čerpadel a) podle způsobu změny energie b) podle druhu dopravovaného media c) podle hodnoty požadovaného přetlaku

- hydrostatická čerpadla – mechanická energie na tlakovou se přeměňuje přímo pístové čerpadlo

d) podle oddělení systému zaplněného kapalinou od okolí

zubové čerpadlo

vřetenové čerpadlo

Třídění čerpadel a) podle způsobu změny energie

- hydrostatická čerpadla

- hydrodynamická čerpadla – nepřímá přeměna, prostřednictvím kinetické c) podle hodnoty požadovaného přetlaku energie kapaliny d) podle oddělení systému zaplněného b) podle druhu dopravovaného media

kapalinou od okolí


čiré, nekorozivní kapaliny  kapaliny s pevnými příměsemi  agresivní kapaliny  horká voda 


nízkotlaká čerpadla  vysokotlaká čerpadla 


bezucpávková čerpadla  speciální provedení ucpávek 

Potrubí a potrubní sítě

Recommend Documents