01. Generalni Hidraulicki Koncept

ENGINEERINGADVANTAGE

Generalnihidraulikikoncept


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

2

ta je pritisak ?

Pritisak:Koji?


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

3

Statikipritisak

Statikipritisak:Sila koja deluje ravnomerno na fluidpodpravim uglom na povrinusvakogdeliatogfluida

Pritisak =Sila /Povrina

Apsolutnipritisak:Pritisakunutarfluidakojiporedimosavakuumom(Uvekjepozitivan;vakuum =nultipritisak)

Relativnipritisak:Pritisakunutarfluidakojiporedimosareferentnimpritiskom

Relativnipritisak =Absolutnipritisak Referentnipritisak


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

4

Jedinicepritiska

JedinicazapritisakuSI: Pascal[Pa]

1Pa=1N/m2

1000Pa=1kPa10000Pa1mWG (metarvodenogstuba)100000Pa=1bar

1kgf/cm2 =1bar1ftWG =3kPa1psi=6.9kPa

1bar=10mWG =100kPa

x10 x10

/10 /10


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

5

RelativniSTATIKIpritisak

Tojepritisakvodekojiseporedisaatmosferom

Primer: Akojerelativni statiki pritisakucevi5bar,toznaidajepritisakvode5baraveiodatmosferskogpritiska.

Statikipritisaksamod sebenekreiracirkulacijukrozinstalaciju!!!Kadaprikljuimoekspanzionuposudu,statikipritisakjepodeennakonstantnuvrednostuinstalaciji


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

6

Statikipritisak

)( ABAB hhgpp

Promeneuvisinivodenogstubaprouzrokujupromenestatikogpritiska:

A

B hB

hA

h0

gh ,gustinafluida, kg/mg,gravitacionoubrzanje =9.81m/s2h,visina, m

Primer:PritisakutakiBjeveinegoutaki A

Statikipritisakporastezagh zasvaki hmetarpadavisinefluida.Statikipritisakopadnegh zasvaki hmetarpoveanjavisinefluida.


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

7

Ekspanzionaposuda

Ekspanzionaposudafiksirastatiki pritisakutakiukojojjeprikljuenanainstalaciji.

Tatakasenaziva:Neutralnataka

Statikipritisaksesmanjuje 1mWG (10kPa,0.1bar)zasvakimetarkreuisenaviekrozinstalaciju.Akoidemonadole,statikipritisakraste.

Voda Vazduhpodpritiskom


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

8

Otvorenaekspanzionaposuda

Otvorenaekspanzionaposudaimaistufuncijukaoizatvorena,alijestatiki pritisak jednak0napovrinivodeuekspanzionojposudi.

Glavniproblemsaotvorenomekspanzionomposudomjetosuvratazaprolazkiseonikauinstalacijuiromotvorena


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

9

Dinamikipritisak

Dinamikipritisak:Pritisak kojisepojavljujekadasefluidkree

,gustinafluida, kg/m

v, brzinafluida, m/s2

2vpdyn

Kadafluidmiruje,ondanemadinamikogpritiska


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

10

BernulijevajednainaSumapritiska,priitiskavisinestubaidinamikogpritiskajekonstantnausvimtakamadustrujnice:

const

BernoulijevajednainajeprimenazakonaoodranjuenergijenaidealanfluidPretpostakajedajefluidnekompresibilani neviskozan,iprotokjeneturbulentan

2

2

vghp

Totalnipritisak =Statiki pritisak +Dinamikipritisak =constant


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

11

Produena BernulijevajednainaUstvarnosti,fluidisuviskozniipojavljujusegubiciusledtrenja.Gubiciusledtrenjasugubitcienergijezafluidkojigubisvojpritisak.

ABBB

BAA

A pghvpghvp 2

2

22

pAB , padpritiskausledtrenja

A

B

h

duina


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

12

Statikipritisak

Zatonamtrebaminimalnistatikipritisak ?

Dabiizbeglikavitacijuupumpamauventilima

StatikipritisaksesmanjujeuventiluzatotosepoveavabrzinaKavitacijasepojavljujeakojestatikimanjiodpritiskaisparavanja

PRAVILO :Statikipritisaknaulazuuventiltrebada budenajmanjedvaputaveiodpadapritiskanaventilu.

Dabiizbegliusisavanjevazduhamnogimaterijaliuinstalacijiimajuzaptivenostpremavodialineipremavazduhu


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

13

Izraunavanjestatikogpritiska

IzraunatistatikipritisakutakamaodAdoF.Pretpostavkajedajepumpaiskljuena


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

14

Diferencijalnipritisak

Diferencijalnipritisakjerazlikastatikihpritisakaizmeudvetake

Uhidraulikimkrugovimajedinojevaandiferencijalnipritisak.

Protokzavisijedinooddiferencijalnogpritiska.

Pumpapoveavadiferencijalnipritisakdokostalideloviinstalacijesmanjujudiferencijalnipritisak.


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

Lokacijaekspanzioneposude

x

yps

Statikipritisakjefiksiranutakigdejeekspanzionaposudapovezana.Tomestosenazivaneutralnataka.Ukljuenjempumpemnogikrugovimogubitiupodpritisku(relativnipritisak).

Pogreno !

15


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

x

yps

Ispravno!Ukljuenjempumpesvikrugoviebitinaveemstatikompritiskusa

ispravnopodeenimpredpritiskomuekspanzionojposudi.

16

Lokacijaekspanzioneposude


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

17

Protokipadpritiska

Uventilu,ucevima,uterminalimaodnosizmeupadapritiskaiprotokadatajenasledeinain

P q 2Akoseprotokudvostrui (x2),padpritiskasepoveaetiriputa(x4).

Primerqsepovea15%,Psepovea 1.151=0.32Psepovea 20%,protoksepovea1.20.51=0.1


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

18

Kv ventila

Zaventilkojisenalazinanekojotvorenosti,odnosprotokaipadapritiskaje:

Kv definieveliinupovrinekrozkojuprotiefluid.

q, m/hP, bar

Primer :Padpritiskakrozventilje 30kPaiKv je 3.2.Naiprotok

q x xq

100 3 2 301753

. kPa l / h

1000pKvq

pKvq pKvq 36

pKvq 10 pKvq 100

2

Kvqp

2

36

Kvqp

2

1.0

Kvqp

2

01.0

Kvqp

pqKv p

qKv 36 pqKv 1.0 p

qKv 01.0

p (bar), q (m3/h) p (kPa), q (l/s) p (mm WG), q (l/h) p (kPa), q (l/h)


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

Gustinavode

Izmeu 4Ci 90C,promenagustinevodejesamo3.5%.

OvojerazlogzatozanemarujemouticajpromenegustinevodeuHVACipraktinousvajamodajegustinavode1000kg/m3.

Gustina [kg/m3]

Temperatura [C]

900

920

940

960

980

1000

1020

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

19


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

20

Karakteristikaventila

Kv jerazliitozasvakuotvorenost. KrivakojapredstavljaKv ufunkcijiodotvorenostinazivasekarakeristika venila

Kvs jemaksimalni Kv(potpunootvorenventil).

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 1 2 3 4

KvSTAD15/14

Otvorenost [krug]


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

21

QKvDp proraunZavoduna 20C

1. Protokje 3800l/h =1.06l/sa Kvs kontrolnogventilaje 10.Kolikije Dp naventilu?

2. KontrolniventilsaKvs vrednostiod 25imamaksimalni Dp od 80kPa.Kolikijemaksimalniprotokvodekrozventil?

3. Izabralismokontrolniventilkojiima Kvs od 6.3zaprotokod 4000l/h=1.11l/s.KolikijeDp naventilu?

4. VentiljedimenzionisanpremaDp od 35kPa zaprotok25m3/h=6.94l/s.KolikijeKv zaizabraniventil?


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

Padpritiskaucevi

ilin d

vp 10002

2

2354.0

idqv 21273

idqv

Padpritiskaucevovoduseestozovelinearnipadpritiskaimoeseizraunatisledeomformulom:

Gdeje plin uPa/m jekoeficijentotporacevovoda jegustinaukg/mv jebrzinavodeum/sdi jeunutranjiprenikcevovodaumm

Koeficijentotporacevovoda seproraunavazavisnoodreimaprotoka:laminarno,prelaznoiliturbulentno.

sa qu l/h sa qu l/s

22


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

23

Padpritiskaucevi

Padpritiskaucevizavisiod Unutranjegprenikacevovoda Hrapavosticevi Gustineiviskoznostfluida(vode) Protoka (!)

Primer : Cev DN100,40m/h,vodana 20C,dPje 153 Pa/m,dokjezavoduna 70C,padpritiska 138 Pa/m.

Isuprotnoakotemperaturaopada

T pKinematskaviskoznost

Temperatura Pad pritiska


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

Dimenzionisanjecevovoda

Kriterijumizadimenzionisanjecevovodasu razliitioddravedodravealisviimajuglavnuosnovu.

Korienje cevovoda manjihdimenzija: Smanjujeinvesticionetrokove, PoveavalinearneDpibrzinetodovodido:

VeihoperativnihtrokovapumpiiveevarijacijeDp sapromenomoptereenja, Visokabukapricirkulacijiierozija.

Korienje cevovodaveihdimenzija: Poveavainvesticionetrokove, Smanjujeoperativnetrokovepumpi,varijacijeDp,buku,eroziju, Smanjujebrzineucevovodutomoedovestidonagomilavanjaneistoau

cevovodu.

24


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

Dimenzionisanjecevovoda

Generalnokorienopraviloje:izabratinajmanjudimenzijucevovodakojazadovoljavamaksimalnidozvoljenipadpritiskaimaksimalnubrzinu:

Maksimalnilinearnipadpritiska:

Maksimalnebrzine: Uglavnomizmeu1i 2m/s.

Zbogbuke,unekimzemljamajemaksimalnabrzina0.5m/sunutarrezidencijalnihobjekata.

U USA,maksimalnabrzinamoebitiido3m/sucevovodimaveihdimenzija.(Minimalnabrzinaje0.6m/skakobibiomogutransportmehuriavazduhadoseparatoravazduha)

Skandinavia Istona EvropaZapadna Evropa Kina UK USA

100 Pa/m 100-150 Pa/m150-200

Pa/m200-250

Pa/m 300 Pa/m 400 Pa/m

25


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

26

Lokalnipadovipritiska

2

2vp

2

354.0

idqv

Padovipritiskakrozkolena,rave,itdmogusepredstaviti:

, koeficijentlokalnogotpora gustina kg/mv , brzina, m/sdi , unutarniprenikcevovoda,mm

zavisiodvrsteotpora:KolenoKonvergentnaravaDivergentna rava

Redukcija

q, l/h2

1273

idqv q, l/s


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

27

Primer: Terminalimaprojektovanprotokod 3000l/hi Dp od16kPa.Njegovekvivalentni Kv je:

SadalakoizraavamoDp terminalaakojeprotok 3700l/h:

Kvekvivalent

5.716100

3000 Kv

P q 2Bezobziratose Kv definiezaventilevrlojezgodnozaprorauneuzimati

ekvivalentnu Kv vrednostzadelovecevovoda,terminale ...

kPa3.245.7100

3700 2

p

Relacijavaizaturbulentnostrujanje


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

28

QKvDpVoda na 20C

1. Proizvoailerajedaosledeepodatke:Dp je40kPa iprotok 36m3/h =10l/s.Kolikije Dp akoilerimaprotok 32m3/h=8.89l/s?

2. Dp sesmanjiood 46kPa na 18kPa.Akojeprvobitniprotokbio 11000l/h=3.06l/s,kolikosadaiznosiprotok?

3. Ukatalogusmonali:Dp naFCUje 11kPa naprotoku 1800l/h =0.5l/s.Kolikije Dp na FCUakojeprotok2500l/h =0.694 l/s?

4. Prilikombalansiranja,projektniprotok38m3/h=10.6l/snijepostignut.Izmereniprotokje17m3/h=4.72l/ssaizmerenimraspoloivimDp nagrani67kPa.Akosusveostaleokolnostinepromenjene,kolikibitrebaobitiraspoloiviDpnagraniDp kakobisepostigaoprojektniprotok?


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

29

Pumpe

Naporpumpesesmanjujedokseprotokkrozpumpupoveava

Pumpaobezbeujenapor,a

ne protok !!!

PANJA

0,00

25,00

50,00

75,00

100,00

125,00

150,00

0 25 50 75 100 125 150

NaporpumpeH

Protokq


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

0,00

25,00

50,00

75,00

100,00

125,00

150,00

0 25 50 75 100 125 150

Dalijemoguemeritiprotoknapumpi?

Tojenetano!Malegrekeumerenjunaporapumperezultujuvelikimgrekamauprotoku.Pravekrivepumpinisuuvekpreciznekaoonedateudokumentacijiproizvoaa!

NaporpumpeH

Protok q30


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

31

Pumpe spregnuteparalelno

Zaistinapor,protocisesabiraju


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

32

Pumperednospregnute

Zaistiprotok,naporisesabiraju.


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

33

Karakteristikacevovoda

Pumpaobezbeujediferencijalnipritisak.Protokzavisiodkarakteristikecevovoda.Presek2krivedajeradnutaku

PANJA

Pumpaobezbeujenapor,ane protok !!!


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

34

Cevovodispregnutiparalelnoiredno


C

o

p

y

r

i

g

h

t

T

A

H

y

d

r

o

n

i

c

s

S

A

.

A

l

l

r

i

g

h

t

s

r

e

s

e

r

v

e

d

.

35

Hidraulikikrugovi

OsnovnopraviloPromena pritiska (smanjenjeilipoveanje)NEzavisi odputakojisekoristiprilikomprorauna.

Documents

01. Generalni Hidraulicki Koncept