Calcule și selectarea conductelor
Conductele de transport de lichide sunt o parte integrantă a dispozitivelor și instalațiilor de diferite utilizări. Selecția tuburilor și configurația tuburilor depind de prețul tuburilor și armăturilor. Prețul final al pompării mediului prin conductă este determinat, în mare parte, de dimensiunile conductelor (diametrul și lungimea acestora). Pentru a calcula aceste dimensiuni, se aplică formule speciale, al căror tip depinde de destinația finală a conductei.
Tubul este un cilindru gol din metal, lemn sau alt material care este utilizat pentru transportul mediilor lichide, gazoase sau aride. Mediul transportat poate fi apa, gazul natural, aburul, derivații de petrol etc. Tuburile sunt utilizate universal, atât la scară industrială, cât și la scară internă.
Pentru fabricarea tuburilor se utilizează o gamă largă de materiale: oțel, fontă, cupru, ciment și materiale plastice, în special ABS, PVC, clorură de PVC, PB, polietilenă etc.
Principalele dimensiuni ale tubului sunt: diametrul (exterior, intern etc.) și grosimea peretelui său, care sunt măsurate în milimetri sau inci. La fel, se folosește așa-numitul diametru nominal, care corespunde valorii nominale a diametrului interior al țevii, care se măsoară și în milimetri (marcat ca Dn) sau în inci (marcat ca DN). Diametrele nominale sunt standardizate și reprezintă criteriile cheie de selecție pentru tuburi și fitinguri.
Vezi mai jos corespondența dintre valorile diametrului nominal în mm și în inci:
| cincisprezece | ½ | 400 | 16 |
| douăzeci | ¾ | 450 | 18 |
| 25 | 1 | 500 | douăzeci |
| 40 | 1½ | 600 | 24 |
| cincizeci | Două | 650 | 26 |
| 80 | 3 | 700 | 28 |
| 100 | 4 | 750 | 30 |
| 150 | 6 | 800 | 32 |
| 200 | 8 | 900 | 36 |
| 250 | 10 | 1000 | 40 |
| 300 | 12 | ||
| 350 | 14 |
Tuburile cu secțiuni transversale rotunde sunt utilizate mai mult decât tuburile altor secțiuni geometrice, din mai multe motive:
- Cercul este caracterizat de o relație minimă între perimetru și suprafață. În cazul unui tub, aceasta înseamnă că, având capacitatea tuburilor de formă diferită egală, fabricarea tuburilor rotunde necesită mai puțin material decât tuburile de altă formă. De asemenea, acest lucru permite minimizarea cheltuielilor cu izolarea și acoperirea de protecție;
- Secțiunea transversală rotundă este cea mai avantajoasă din punct de vedere hidrodinamic pentru transportul mediilor lichide sau gazoase. De asemenea, datorită minimizării suprafeței interne a tubului în raport cu lungimea acestuia, fricțiunea dintre mediul transportat și tub este minimizată.
- Forma rotundă este cea mai rezistentă la presiunea internă și externă;
- Fabricarea tuburilor rotunde este destul de simplă.
Diametrul și configurația tuburilor variază considerabil, în funcție de utilizarea lor și domeniul de aplicare. Astfel, de exemplu, conductele portbagajului pentru transportul apei sau a derivaților de petrol pot avea un diametru de puțin sub 50 de centimetri, configurația lor fiind destul de simplă, bobinele de încălzire, la rândul lor, au un diametru redus și o formă complicată cu viraje multiple.
Nicio ramură industrială nu poate face fără țevi. Calculul unei țevi include selectarea materialelor pentru țevi, elaborarea specificațiilor cu toate datele privind grosimea și dimensiunea țevilor, traseul țevii etc. Materia primă, semifabricatul și/sau produsul final trec prin diferite etape de producție, deplasându-se între diferite dispozitive și facilități conectate între ele prin conducte și supape. Calculele corecte, selecția și asamblarea conductelor sunt esențiale pentru a garanta fiabilitatea procesului, siguranța pompării mediului, precum și etanșeitatea sistemului și prevenirea scurgerii substanței pompate în atmosferă.
Nu există nici o formulă, nici reguli universale care să servească pentru a selecta conducta pentru orice aplicație sau mediu procesat. Utilizarea conductelor în fiecare zonă specifică este condiționată de o serie de factori care trebuie luați în considerare, deoarece influențează considerabil cerințele față de conducte. Astfel, de exemplu, în cazul pompei de nămol, o conductă mare face instalațiile mai scumpe și împiedică funcționarea lor normală.
De obicei, selectarea tuburilor se realizează prin optimizarea materialului și a cheltuielilor de funcționare. Cu cât diametrul țevii este mai mare, adică cu atât sunt mai mari investițiile inițiale, cu atât scade presiunea și cheltuielile de funcționare. Prin reducerea dimensiunilor conductelor, reducem investițiile inițiale în țevi și fitinguri. Cu toate acestea, odată cu creșterea vitezei, vom vedea pierderile cresc și ne vom vedea forțați să cheltuim energie suplimentară pompând mediul. Regulile de viteză stabilite pentru diferite domenii de aplicare se bazează pe condiții optime de calcul. Dimensiunile conductelor sunt calculate pe baza acestor standarde, ținând cont de domeniul lor de aplicare.