6.4.4 Материалы трубопроводов, фитинги, промышленная арматура

Выбор типа материала трубопровода зависит от рабочего давления, температуры агрессивности окружающей и рабочей сред, вида соединений труб, условий гибки и монтажа, массы и стоимости труб. Трубопроводы могут быть гибкими и жесткими. Необходимость в применении гибких трубопроводов возникает в тех случаях, когда нужно подвести сжатый воздух к пневматическим устройствам, закрепленным в узлах и механизмах, имеющих относительное

перемещение, или поочередно к различным потребителям от одного источника. В качестве жестких трубопроводов применяют обычно металлические трубы. Трубы из меди, медных сплавов, латуни и алюминиевых сплавов отличаются высокой гибкостью, удобны для применения на коротких со сложными изгибами и при необходимости подгонки в процессе монтажа. Стальные трубы применяют обычно для больших диаметров. Трубы из углеродистой стали необходимо предохранять от коррозии покрытием цинком, медью и т.д.

Для обеспечения необходимой конфигурации воздуха поводов и подключения требуемого оборудования используются различные детали и фланцевая арматура.

Соединение всех трубопроводов и присоединение к ним фасонных деталей производится сваркой. Разъемные соединения на воздухопроводах применяют в минимальном числе и только для обеспечения возможности демонтажа. Их выполнить фланцевыми и муфтовыми. Фланцевые соединения уплотнить прокладками - фибру и металлические прокладки из красной меди и алюминия.

6.4.5.1 Аэродинамический расчет коммуникаций

Аэродинамический расчет проводится в следующей последовательности:

1.Чертится схема пневмопровода от КС до всех потребителей на которой указываются длины всех участков и давления.

Рисунок 5 – Схема пневнопровода

2.Задаются средним гидравлическим уклоном

3.Выбирается главная магистраль по максимальному давлению всасывающего трубопровода потребителя:

(13)

где -максимальное; -номинальное давление i-го потребителя; -потери давления от КС до i потребителя.

; (14)

где -приведенная длинна участка от КС до потребителя.

; (15)

где -длинна участка от КС до потребителя.

,

,

.

В данной схеме главной магистралью будет являться участок с максимальным давлением в воздухопроводе С-D.

Таблица 5 – Максимальное давление всасывающего трубопровода потребителя

Участок		, Па.	, Па.
АС	69,6	2784
СВ	48	1920
СD	73,2	2928

6.4.5.2 Расчет главной магистрали

Предварительно задаются скоростью воздуха в воздухопроводах; при давлении у потребителей менее 1МПа скорость воздуха принимается м/с.

Средняя плотность воздуха в воздухопроводе:

(16)

где -среднее давление на участке; R-универсальная газовая постоянная R=287; -средняя температура .

; (17)

где -потери давления на расчетном участке (В-Е).

; (18)

где -приведенная длинна расчетного участка (В-Е).

; (19)

где -длинна расчетного участка (С-D).

,

,

Массовый расход на участке, кг/с:

; (20)

где - плотность воздуха при н.у., принимается 1,205 кг/м³ ; - номинальный расход группы потребителей на расчетном участке.

Фактический расчет воздуха на расчетном участке, м³/с:

; (21)

Определяется диаметр воздухопровода, м:

; (22)

По полученному результату выбираем из ГОСТ-8733-87 трубу, с наружным диаметром 200 мм и толщиной стенки 5мм.

Далее уточняется скорость воздуха:

(23)

Число Рейнольдса вычисляется по формуле:

(24)

где - коэффициент динамической вязкости,

Определяется движение в трубе:

(25)

(26)

где .

,

,

В случае если , считается по формуле:

(27)

.

Если число Рейнольдса не лежит в установленном интервале выбирается другой диаметр трубопровода и расчет повторяется.

Далее уточняется потеря давления на участке:

(28)

Следовательно, давление в начале расчетного участка:

(29)

Расчет для остальных участков проводится также, результаты расчетов сведены в табл. 6.

Таблица 6 – Потери давления на участках

Участок			, м/с	, м	, кг/м	, м	Толщина стенки, м	, Па	, Па
СD	73,2	0,777	10,5	0,200	7,50	0,200	0,005	117574,1
СВ	48	0,026	8,42	0,105	7,49	0,110	0,005	3160
СА	69,6	0,039	7,99	0,107	7,50	0,110	0,005	5907