1

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI An universitar FACULTATEA DE ENERGETICA 2008-2009 Catedra de Producere si Utilizarea Energiei Fond de timp : 28 ore curs; 14 ore laborator Puncte credit: Titular curs: Sl.dr.ing. Petre Blaga

TRANSPORTUL AGENTILOR ENERGETICI

A. Programa analitica a cursului 1. Generalitati tehnologice. Elemente de conducta Obiectiv: Familiarizarea studentilor privind oportunitatea transportului fluidelor tehnologice. Rolul acestora in realizarea proceselor tehnologice si de producere a energiei. Definirea unor notiuni tehnoilogice caracteristice noi. Rezultate asteptate:

a) Cunoasterea diferitelor sisteme si modalitati de transport si distributie a agentilor termici si termodinamici;

b) Insusirea notiunilor ingineresti noi specifice sistemelor de conducte. Scheme izometrice ; Parametrii caracteristici;

c) Familiarizarea cu elementele de conducte: tevi, fitinguri,armaturi, elemente de asamblare, elemente de sustinere,etc.

d) Identificarea modurilor de clasificare a conductelor si elementelor de conducta prin prisma STAS-urilor in vigoare;

e) Cunoasterea principalelor materiale de constructie a sistemelor de conducte .

2. Calculul hidraulic al retelelor de conducte Obiectiv: Insusirea cunostintelor generale si specifice privind calculele de dimensionare si verificare d.p.d.v. hidrauluic al retelelor de conducte complexe (apa, abur, gaze, temoficare, agenti frigorifici si bifazici, uleiuri, combustibili lichizi, etc.). Rezultate asteptate:

a) Insusirea notiunilor de baza privind caracteristicile si curgerea fluidelor compresibile si incompresibile: debite, tipuri de curgere, profile de viteze in conducte, strat limita hidraulic, criterii de similitudine, ecuatii generale de baza, etc ;

b) Cunoasterea modului de calcul al pierderilor de presiune locale, liniare, totale, pentru fluide incompresibile si compresibile, in curgere izoterma si neizoterma; Utilizarea diagramelor si nomogramelor pentru determinarea diferitilor parametrii de curgere: coeficienti de pierderi liniare, locale, lungimilor echivalente hidraulic ale conductelor.

c) Determinarea capacitatii de transport a conductelor; d) Cunoasterea modului de calcul de dimensionare a diafragmelor de

masura si laminare; e) Insusirea modului de calcul al conductelor cu configuratie simpla:

algoritmi de calcul; calcul analitic;

2

f) Insusirea modului de calcul al conductelor ramificate, inelare si buclate cu una sau doua surse de alimentare: algoritmi de calcul; calcul analitic;

g) Cunoasterea calculului specific conductelor de termoficare bitubulare, pe baza graficului piezometric si conditiilor impuse de consumatori;

h) Insusirea modalitatilor de calcul pentru conductele de transport al fluidelor fierbinti compresibile: abur saturat si supraincalzit, gaze fierbinti. Conducte scurte si lungi;

i) Modul de calcul al conductelor ramificate pentru transportul condensatului si al fluidelor frigorifice.

3. Calculul termic si de izolatie al retelelor de conducte Obiectiv: Insusirea cunostintelor generale si particularitatile specifice privind calculele de dimensionare si verificare d.p.d.v. termic al retelelor de conducte complexe care transporta fluide fierbinti si frigorifice. Determinarea grosimii izolatiei termice in diferite conditii de functionare Rezultate asteptate:

a) Insusirea notiunilor generale privind principalele moduri de transfer de caldura; Particulariti ale calculului termic pentru conducte;

b) Calculul conductelor pentru fluide calde. Determinarea pierderilor de cldur n mediul ambient pentru o conducta izolata termic existenta;

c) Calculul grosimii izolaiei pentru o pierdere de cldur in mediul ambiant dat;

d) Calculul grosimii izolatiei termice pentru o temperatura impusa la suprafaa izolaiei;

e) Calculul grosimii izolatiei termice pentru o scdere de temperatur impusa a agentului termic transportat;

f) Calculul grosimii izolatiei termice pentru prevenirea congelrii fluidului la un timp de staionare impus;

g) Calculul grosimii izolatie pentru conductele nclzite de conducte nsotitoare;

h) Calculul termic al conductelor de termoficare: calculul conductelor aeriene; calculul conductelor ngropate direct n sol; calculul conductelor din canale. Determinarea cmpului de temperatur al conductelor subterane. Calculul pierderilor de caldura al conductelor preizolate.

4. Calculul mecanic al retelelor de conducte Obiectiv: Insusirea cunostintelor privind calculele de dimensionare si alegere a grosimii peretilor conductelor care transporta fluide sub presiune, fierbinti si frigorifice. Calculul sistemelor de sprijin al conductelor Rezultate asteptate:

a) Determinarea modului de apreciere si de calcul al diferitelor solicitari termomecanice care apar la functionarea sistemelor de conducte;

b) Cunoasterea si clasificarea solicitrilor i tensiunilor mecanice, ca si criterii ale calculului mechanic;

3

c) Cunoasterea principalelor proprieti ale materialelor de conducte: caracteristici mecanice i fizice, tensiuni admisibile n calculul de rezisten, fluaj, etc;

d) Calculul de rezisten a elementelor de conduct supuse la presiune interioar. Calculul grosimii pereilor de conduct;

e) Flexibilitatea poriunilor curbe i ramificate. Solicitri mecanice n posturile curbe i ramificaii. Definirea coeficientilor de flexibilitate: intensificarea tensiunilor, coeficieni i factori de intensificare;

f) Solicitri i tensiuni primare. Calculul tensiunilor produse de presiunea interioar. Solicitri i tensiuni produse de greutatea proprie a fluidului transportat, izolatiei termice precum si cele rezultate din depunerile de gheata si zapada sau cele create de efectul vntului;

g) Calculul distanei dintre suporturi. Tensiuni echivalente i admisibile produse de presiuni i greutate (discutarea bazelor normelor ASME - ANSI);

h) Calculul solicitrilor i tensiunilor secundare: deplasri, pretensionare, diagrame de tensiuni, autopretensionare, domeniu sau interval de tensiuni secundare;

i) Principiile caculelor de verificare a flexibilitii sistemelor de conducte. Analiza programelor de calcul existente;

j) Criterii de apreciere a flexibilitii unui sistem de conducte; k) Notiuni generale privind sistemele de sustinere a conductelor:

clasificare, descriere, sarcini de lucru i montaj ale suporturilor. Suporturi elastice. Pretensionarea arcurilor suporturilor elastice la montaj. Suporturi cu sarcina constant;

l) Dispozitive de compensare a dilatrilor. Compensatoare de dilatare: lenticulare, articulate;

m) Trasee de conducte n centralele electrice. Modalitati de montare a conductelor de nalt presiune;

n) 5.10. Durata de funcionare a conductelor supuse la presiune interioar ce lucreaz n condiii de fluaj.

B. Lucrari practice (laborator + aplicatii) Aplicatiile practice au drept scop corelarea dintre partea descriptiv analitica de la curs cu cea practica si aprofundarea cunostintelor prin efectuarea de masuratori pe standurile din laboratorul de masurarea marimilor neelectrice, aferente partii de retele de transport agenti termici. Rezultate asteptate:

a) Determinarea modului de indentificarea a regimurilor de curgere a apei prin conducte pe baza masurarii debitelor de fluide;

b) Determinarea pierderilor de presiune liniare, locale si totale pe o retea de conducte;

c) Determinarea coeficientilor de pierderi locale de presiune pentru diferite tupuri de armaturi;

d) Calculul hidraulic al retelelor de conducte, prin modificarea regimurilor hidraulice cu ajutorul pompelor cu turatie variabila;

e) Ridicarea caracteristicilor de functionare ale pompelor centrifuge;

4

f) Determinarea caracteristicilor de functionare pentru o retea alimentata cu doua pompe centrifuge in serie si in paralel;

g) Aplicatii :

Calculul hidraulic al conductelor simple pentru fluide incompresibile i compresibile;

Calculul hidraulic al reelelor de conducte complexe: reea buclat, reea de termoficare, modificarea regimurilor hidraulice;

Calculul termic al conductelor. Dimensionarea grosimii izolaiei pentru diverse condiii tehnice impuse. Conducte de termoficare. Conducte preizolate;

Calculul mecanic al conductelor. Dimensionarea grosimii pereilor de conducte. Tensiuni secundare i primare. Suporturi. Flexibilitate. Sisteme de conducte

C. Resurse materiale

carti de specialitate, manuale;

indrumare de laborator;

programe de calcul specifice;

nomograme pentru calculele de proiectare sisteme de conducte;

STAS-uri pentru conducte si materiale de conducte;

Mettodologii de experimentare

D. Bibliografie Leca. A., Prisecaru. I., Tnase, H.M., Lupescu, L., Raica,C. - Conducte pentru ageni termici - Indreptar, Editura tehnic , Bucureti, 1986; Leca. A., Burducea - Conducte i reele termice, Editura tehnic , Bucureti, 1974; Tnase ,H.M. - Montarea i exploatarea instalaiilor termoenergetice,Institutul Politehnic Bucureti, 1982; Carabogdan,I.,Badea, A.,Prisecaru ,I. - Instalaii termice industriale, Editura didactic i pedagogic, Bucureti, 1985; Leca, A., Prisecaru,I. - Proprieti termodinamice i termofizice- solide, lichide, gaze, Editura tehnic, Bucureti, 1994; Raznjevic,K.- Tabele i diagrame termodinamice, Editura tehnic, 1978. Petre Blaga - Note de curs in format electronic SEF CATEDRA, Conf.dr.ing. Horia Necula