Numeryczna analiza warunków pracy rurociągu przesyłowego w stanie nieustalonym
autor:
KONRAD BABUL
ORCID ID:
0000-0003-2719-3247
Numer miesięcznika:
11/2020 Instal s. 30-35
DOI:
10.36119/15.2020.11.4
Numeryczne symulacje przepływu, odwzorowujące modelowo rzeczywiste i zmienne w czasie warunki pracy instalacji obiektów kubaturowych i liniowych w dużej skali przemysłowej, umożliwiają jeszcze na etapie fazy projektowania wykonanie analizy ryzyka procesowego (HAZOP), przeprowadzenie wielowariantowej parametrycznej optymalizacji ekonomiczno-technologicznej oraz dokonanie wyboru najkorzystniejszego wariantu inwestycyjnego. Jednym z elementów tego typu analiz wykonywanych dla dużych strumieni objętości cieczy przesyłanych długimi rurociągami technologicznymi, może stanowić dobór odpowiednich czasów zamknięcia zaworów, który w efekcie minimalizacji zagrożeń związanych ze zjawiskiem uderzenia hydraulicznego, przyczyni się do zastosowania niższej klasy ciśnieniowej rurociągów lub pozwoli uniknąć potrzebę montażu akumulatorów hydraulicznych.
W artykule przedstawiono analizę warunków pracy układu hydraulicznego z rurociągiem przesyłowym wody technologicznej. Numerycznej weryfikacji poddana została procedura zamknięcia zaworów oraz wyłączenia układu
pompowego. Zmiana parametrów pracy i charakterystyki geometrycznej układu hydraulicznego była źródłem stanów nieustalonych związanych z przepływem wody w rurociągu przesyłowym. Na podstawie przeprowadzonych symulacji wykazane zostały zagrożenia związane z możliwością wystąpienia zjawiska uderzenia hydraulicznego,
prowadzące do skokowych przyrostów i spadków cieśnienia w układzie hydraulicznym. Występujący negatywny
wpływ przepływów wstecznych wewnątrz rurociągu przesyłowego został skutecznie ograniczony w oparciu o przedstawioną procedurę doboru czasu zamknięcia zaworu. Weryfikacja warunków pracy układu hydraulicznego została przeprowadzona na podstawie wyznaczonego przebiegu zmian ciśnienia statycznego w rurociągu oraz
określonych wartości granicznych tego ciśnienia, które w analizowanych warunkach pracy układu nie powinny
zostać przekroczone.
Słowa kluczowe:
Informacje o autorach:
dr inż. Konrad Babul – https://orcid.org/0000-0003-2719-3247, Katedra Technologii Energetycznych, Turbin i Modelowania Procesów
Cieplno-Przepływowych, Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska, Adres do korespondencji: konrad.babul@pwr.edu.pl