Utilaje pentru Transportul Materialelor Fluide - Conducte

Aparatele şi utilajele din ansamblul instalaţiilor industriale sunt legate între ele cu conducte prin care se realizeazã transportul produselor (materii prime, materii auxiliare, produse intermediare) de la o instalaţie la alta. Transportul fluidelor prin conducte se face prin cãdere liberã de la nivelele superioare la nivele inferioare, sau cu ajutorul pompelor, când lichidul trebuie transportat de la niveluri inferioare spre cele superioare sau la acelaşi nivel. Pompele realizeazã concomitent cu transportul şi operaţie de amestecare când situaţia o impune. În cazul numai de transport a fluidelor, prin pompare se asigurã mãrirea energiei fluidului, astfel ĩncât sã permitã ridicarea acestuia de la un nivel h1 la un nivel h2 (h2>h1), prin mãrirea presiunii de la p1 la p2 (p1>p2) pentru învingerea pierderilor prin frecare şi locale; mãrirea energiei cinetice a fluidului astfel încât sã aibã la alimentare viteze mai mari faţã de cazurile obişnuite, are ca scop reducerea duratei de alimentare a aparatelor. În scopul asigurãrii debitului necesar de fluid, circulaţia se face cu o anumitã vitezã pentru învingerea pierderilor liniare şi locale de presiune.

Elemente caracteristice conductelor

În vederea fabricãrii, utilizãrii şi a interschimbabilitãţii, atât pentru conducte cât şi pentru armãturi şi fitinguri s-a impus standardizarea lor.

Ţevile şi armãturile sunt caracterizate prin diametrul nominal (Dn) şi o presiune nominalã (Pn). Aceste douã caracteristici împreunã cu indicaţiile asupra materialului de construcţie şi lungimea, alcãtuiesc elementele care se prescriu în comanda pentru livrare. La noi ţarã, dimensiunile nominale caracteristice ţevilor se regãsesc în STAS 2099-79.

Presiunile nominale pentru care se construiesc ţevile sunt reglementate prin STAS 2250-78, şi fac parte din categoria numerelor normale. Scãrile de presiune maximã admisã, în funcţie de fluid sunt:

- scara I: presiunea de lucru poate egalã cu Pn, iar temperatura fluidelor pânã la 120 0C;

- scara II : presiunea de lucru poate fi egalã cu 0,8 Pn şi temperatura fluidului < 300 0C;

- scara III : presiunea de lucru egalã cu 0,64 Pn la temperaturi ale fluidului sub 400 0C (indicate pentru abur supraîncãlzit);

Presiunile de încercare ale conductelor sunt de 2 Pn pentru presiuni mai mici de lucru sau 1,5 Pn pentru presiuni mai mari de 3•105 Pa. În cazul temperaturilor de lucru mai mari de 400 0C, se impune o comandã specialã pentru ţevi şi armãturi.

Calculul conductelor

Elementul de bazã pentru o conductã sau o reţea destinatã transportului fluidelor este diametrul care trebuie sã corespundã ecuaţiei continuitãţii debitului şi care se determinã pe baza urmãtoarelor principii:

a) pe baza vitezelor optime de circulaţie a fluidelor;

b) ţinând seama de pierderile de presiune egale pe ramificaţiile reţelei echivalente;

c) prin calcul economic, stabilindu-se diametrul la care exploatarea şi întreţinerea sunt economicoase;

a) calculul diametrului pe bazã de viteze optime este acceptat pentru conductele cu lungimi de pânã la 30 m, diametrul conductei (D) se determinã din relaţia continuitãţii debitului (Q) volumic şi viteza (W) din relaţia:

(2.1)

Vitezele recomandate sunt prezentate în tabelul 2.1:

Tabelul 2.1.

Viteze recomandate la curgerea fluidelor

Fluidul Specificare Vitezã (m/s)

Apã Transport 1,5…3

Apã -alimentare cazane cu abur

-pompe centrifuge

–la alimentare

-la refulare 2…3

2…3

3…5

Abur -evaporatoare

-pentru încãlzire

p>3•105 Pa 15…30

30…50

Aer Ventilatoare

-aspiraţie

-refulare 12…16

15…20

Dupã obţinerea dcalc se stabileşte viteza efectivã la dn şi se determinã pierderile de presiune.

b)calculul reţelelor cu ramificaţii: reţelele pot fi prin refulare sau prin aspiraţie. Pompele sau ventilatoarele asigurã alimentarea reţelei sau pierderile de presiune şi se acoperã prin scãderea treptatã a presiunii fluidului pe parcursul traseului şi se caracterizeazã diferite puncte de evacuare sau racord unic aspirant, conform figurii 2.1.