Bočni vs True Wye Fitting distribucija protoka i gubitak tlaka u ograncima

Kad god se cijev podijeli na dva dijela, spojnica koja vrši cijepanje odlučuje koliko se pritisak gubi i koliko se ravnomjerno dijeli protok. Astandardna 90 stepeni Tčini da tečnost skrene u oštar ugao. Bočni i pravi wye zamjenjuju taj ugao nježnijim uglom. To dvoje se često brka, a neki katalozi koriste nazive naizmjenično, a ipak se njihova geometrija i ponašanje razlikuju.

Ovaj vodič objašnjava razliku, prikazuje brojeve gubitka pritiska i podjele protoka koristeći Crane TP-410 metodu i daje praktičan način izbora između njih. U svakom dijelu se prvo navodi zaključak, a zatim obrazloženje. Vrijednosti su ilustrativni proračuni skrininga; konačni dizajn pripada vašem inženjeru cijevi.

Key Takeaways

• Bočna ima ravnu liniju sa jednom granom na oko 45 stepeni. Pravi wye dijeli ulaz na dva simetrična kraka u obliku slova Y. Upotreba u trgovini varira, pa uvijek potvrdite geometriju na crtežu.
• I jedno i drugo smanjuje gubitak u poređenju sa 90 stepeni T-e. Za cijevi jednake veličine sa polovinom protoka koji ide do grane, Crane metoda daje koeficijent gubitka grananja od oko 0,38 za bočni od 45 stupnjeva u odnosu na 1,16 za T-u od 90 stupnjeva, što je otprilike 67% manje.
• U primjeru s vodom brzinom od 2 m/s u cijevi NPS 4, ta razlika je 2,31 kPa za T-granak u odnosu na 0,76 kPa za bočnu granu pri 50% podjelu.
• Pravi wye je simetričan, tako da identične noge jednako dijele protok. Bočni dio pogoduje pravoj vožnji, tako da je rascjep neravnomjeran osim ako nizvodne noge imaju značajan otpor.
• Tokovi koji se spajaju takođe gube manje kroz spoj od 45 stepeni nego kroz T od 90 stepeni, a ulaz od 45 stepeni smanjuje šansu da bočni tok poremeti glavni tok.
• Navedite uključeni ugao, veličine, raspored i standard (na primjer ASME B16.9) u narudžbenici, jer riječi bočni, wye i true wye ne koriste na isti način svaki dobavljač.

Koja je razlika između Lateral i True Wye?

Bočna je spojnica sa ravnim tokom i jednom granom spojenom pod uglom, obično 45 stepeni; pravi wye je simetričan spoj u kojem se jedan ulaz dijeli na dva kraka pod jednakim uglom od ulazne ose, formirajući Y.

Nazivi dolaze iz različitih zanata, zbog čega izazivaju zabunu. Osoba iz vodoinstalaterske struke može tražiti "wye", dok parni montera traži "bočno od 45 stepeni", a oba mogu značiti isti priključak. U katalozima cevovoda i fitinga, bočna je ravna prolaza sa jednom granom od 45 stepeni, a prava utičnica deli glavni ulaz simetrično na dva izlaza.

Izvori opisuju noge pravog wyea na više načina: neki opisuju dvije noge svaka 22,5 stupnjeva od ulazne ose (45 stupnjeva između njih), drugi opisuju dva izlaza od 45 stupnjeva. Zbog toga ugao mora biti eksplicitno naveden prilikom naručivanja.

Kako se sveukupno uspoređuju lateralni i True Wye fitinzi?

Bočni je jednostavniji, obično ga je lakše nabaviti i dobro radi kada je jedna staza jasno glavna; pravi wye daje simetričnu, ravnomjernu distribuciju za dvije jednake noge, sa kompaktnijim simetričnim rasporedom, ali manje uobičajenom dostupnošću.

Praktično pravilo dobavljača fitinga je da se za horizontalni dovod bočni podupiru dobro odozdo, dok za vertikalni ulaz pravi otvor daje uravnoteženo opterećenje. Upotrijebite to kao savjet za izgled, a zatim provjerite u odnosu na dizajn podrške.

Koji spoj ima manji gubitak pritiska?

Bočni ili wye od 45 stepeni ima daleko manji gubitak od 90 stepeni T: pri jednakom podjelu u cijevima jednake veličine, Crane metoda daje K od oko 0,38 za granu od 45 stupnjeva naspram 1,16 za granu od 90 stupnjeva, smanjenje od otprilike 67%.

Gubitak pritiska kroz spojnicu se zapisuje kao ΔP=K × ρ × V² / 2, gdje je K koeficijent gubitka, ρ je gustina fluida, a V je brzina u kombinovanoj (ulaznoj) cijevi. Manji K znači manji gubitak pritiska. Donja tabela koristi Crane Technical Paper 410 metodu za divergentni protok sa jednakom veličinom pokreta i grananja, kao što je implementirano u inženjerskoj biblioteci otvorenog koda. Koeficijent gubitka u vožnji u ovoj metodi je isti za T i za bočnu stranu (kreće se od oko -0,06 do 0,30 u zavisnosti od podele), tako da se korist vidi na grani.

Tabela prikazuje dva uzorka. Prvo, grana od 45 stepeni ima manji gubitak pri svakom razdvajanju. Drugo, 90 stepeni T je najteži za protok kada veći deo skreće za ugao: na 100% do grane, K je oko 1,69 za T, ali oko 0,35 za bočnu stranu od 45 stepeni.

Šta to znači u smislu pritiska?

Za vodu (1.000 kg/m³) pri 2 m/s u kombinovanoj cevi NPS 4 Schedule 40S, gubitak pritiska grane je:

Pri rascjepu od 50% grana T gubi 2,31 kPa, a bočna grana gubi 0,76 kPa. Razlika od oko 1,55 kPa po spoju izgleda mala, ali se množi na mnogim spojevima i raste s kvadratom brzine: udvostručenje brzine množi gubitak za četiri. U uslugama velike brzine ili velike gustine, ili u sistemima sa mnogo grana, ušteda postaje značajna, a za protok muljnog materijala ili čestica, blaži ugao takođe smanjuje eroziju.

Kako ugao grananja mijenja gubitak?

Manji uglovi okretanja daju manji gubitak: korišćenjem Crane metode pri jednakom podjelu, K pada sa oko 1,16 na 90 stepeni na 0,75 na 60 stepeni, 0,38 na 45 stepeni i 0,23 na 22,5 stepeni; pravi wye ima koristi jer se svaka noga okreće samo kroz dio punog ugla.

Tabela ispod varira ugao grananja na isti način. Opisuje jednu granu koja ostavlja ravnu stazu, tako da je za pravi put to vodič za trend, a ne tačan skup podataka. Za simetrično Y, koristite podatke o gubicima proizvođača, Idelchikov priručnik o hidrauličkom otporu ili CFD studiju.

Metoda tretira uglove od oko 75 stepeni i više kao trojnicu, tako da se korist pojavljuje samo kada ugao grananja padne ispod tog opsega. Čak i tako, trend je jasan: što se protok manje okreće, manje energije gubi.

Kako se distribucija protoka razlikuje između bočnog i pravog puta?

Pravi wye ravnomjerno dijeli tok između dva identična kraka jer je simetričan, dok bočni šalje veći udio kroz ravnu stazu; neravnina se smanjuje kako raste otpor nizvodnih krakova.

Protok se dijeli tako da je pad tlaka duž svake staze jednak. U bočnoj stazi, staza kretanja i putanja grananja imaju različite gubitke na spoju, tako da se savršeno simetričan nizvodni sistem još uvijek neravnomjerno dijeli. Tabela prikazuje udio protoka koji ide do grane za dva identična nizvodna kraka, svaki sa otporom K_leg izmjerenim u brzinama. Kao grubi vodič, K_leg od 10 odgovara oko 500 promjera cijevi ravne cijevi s faktorom trenja od 0,02.

Kada su nizvodni krakovi kratki i niskog otpora (K_leg od 2), T-kolica šalje samo 23% protoka u granu, a bočna šalje 36%, daleko od ravnomjernog podjela. Kada svaka noga ima otpor od 20 (duge vožnje, ventili ili oprema), obje se kreću unutar nekoliko procentnih poena od 50%, ali bočna je još uvijek bliže. Ovo su skrining procjene prema navedenim pretpostavkama. Ako je jednaka distribucija važna, kao što je slučaj za paralelne izmjenjivače topline, reaktore ili gorionike, koristite simetrične spojnice i uključite uređaje za balansiranje tamo gdje proces to zahtijeva.

Šta se događa kada se tokovi spoje umjesto podjele?

Za spajanje tokova, spoj od 45 stepeni takođe gubi manje od 90 stepeni T: pri spajanju 50/50 u cevima jednake veličine, Crane metoda daje granu K od oko 0,22 za bočnu naspram 0,41 za T-u.

Spajanje pod plitkim uglom omogućava da se bočna struja pridruži glavnom toku u gotovo istom smjeru, što smanjuje turbulenciju miješanja i mogućnost da se bočni tok vrati u tok. Zaglavlja prikupljanja, drenaža i vraćanja procesa imaju koristi od toga. Vrijednosti se odnose na kombinovanu izlaznu brzinu.

Šta ako je grana manja od trčanja?

Sa redukcionom granom, gubici naglo rastu za oba spoja, ali bočna strana od 45 stepeni ostaje znatno ispod graničnika od 90 stepeni; u primjeru, grana upola veličine koja uzima polovinu protoka ima K od oko 1,85 za bočnu u odnosu na 5,00 za T.

Ove vrijednosti se odnose na brzinu u većoj kombiniranoj cijevi, a visoki brojevi potiču od velike brzine u maloj grani. Koristite ih za upoređivanje fitinga, a ne kao zamjenu za potpuni hidraulički proračun s uključenim vlastitim trenjem grane i spojevima.

Kako se razlikuju standardi, dimenzije i proizvodnja?

Bočne strane za sučeono zavarivanje su pokrivene ASME B16.9 i široko se izrađuju od nehrđajućeg čelika, na primjer ASTM A403 WP304 i WP316, dok se prave trake često isporučuju kao fabrički ili specijalni spojevi sa dimenzijama dogovorenim sa dobavljačem.

Standardi: ASME B16.9 pokriva fabrički kovane spojeve sa sučeonim zavarom, uključujući bočne; dimenzije kao što su dužine od centra do kraja određene su po veličini. Kovane utičnice i bočne strane sa navojem potpadaju pod ASME B16.11.

Materijali: nerđajući čelik (A403 WP304/304L, WP316/316L), dupleks i legure nikla su uobičajene za korozivne ili visokotemperaturne usluge.

Debljina stijenke: uskladiti raspored spojene cijevi i potvrditi ocjenu tlaka proizvedenih ili reduciranih verzija kod dobavljača.

Proizvedeni spojevi: međunožje (oštra raskrsnica grana i prolaza) je lokacija sa najvećim naprezanjem, tako da je fabrikovanim spojevima potreban dobar kvalitet zavara, pregled i pojačanje u skladu sa kodom dizajna; kovani i bešavni okovi daju ravnomjerniju raspodjelu naprezanja.

Veličina: bočne strane su fizički dugačke u poređenju sa T-u, tako da omogućite dodatnu dužinu u rasporedu.

Za armaturu grana i pravila za projektovani pritisak, sledite važeći kod, kao što je ASME B31.3 za procesne cevi, i konsultujte proizvođača za ocene pritiska nestandardnih fitinga.

Gdje se tipično koriste bočni i pravi Wyes?

Koriste se tamo gdje su manji gubici, manja erozija ili lakše čišćenje: vodovi za mulj i čestice, vodovi za odvod i otpad, sabirne cijevi i procesne linije gdje nježnije grane smanjuju turbulenciju.

• Servis za mulj i abraziv: blagi ugao smanjuje uticaj na zid i smanjuje eroziju u poređenju sa T-kom od 90 stepeni.
• Odvodi, otvori i vodovi za otpad: ulaz od 45 stepeni održava protok nizvodno i olakšava čišćenje.
• Zaglavlja sakupljanja: spajanje bočnih tokova pod uglom smanjuje smetnje glavnog toka.
• Simetrično razdvajanje: pravi wye hrani dvije jednake noge, kao što su paralelne linije opreme.
• Tamo gdje je malo prostora, ili je grana kratka i niskog protoka, standardna majica može biti bolji i ekonomičniji izbor.

Kako odabrati između Lateral, True Wye i Tee?

Odaberite bočnu kada je jedna staza glavna i gubitak ili erozija su bitni, pravi wye kada dva jednaka kraka moraju ravnomjerno dijeliti protok, i standardni tee kada je prostor ograničen i dodatni gubitak je prihvatljiv.

Šta trebate navesti kada naručujete Lateral ili True Wye?

Navedite tip i ugao ugradnje u jasnim terminima, veličine prolaza i grana, raspored ili zid, standard, materijal i krajnje veze i priložite crtež, tako da nema dvosmislenosti između wye, bočnog i pravog wyea.

• Tip i geometrija: "45 stepeni bočno" ili "pravi wye, X stepen uključen ugao", sa skicom koja pokazuje koja noga je trčanje.
• Veličine: veličina otvora i veličina grane, uz napomenu da li se okov smanjuje.
• Debljina zida ili raspored za svaki kraj.
• Standard i materijal: na primjer ASME B16.9 i ASTM A403 WP316L, sa potrebnim certifikatima.
• Krajnji spojevi: sučeono zavareni, zavareni utičnici ili navojni, i odgovarajući standard.
• Posebni zahtjevi: kovani u odnosu na fabrikovane, inspekcija i NDT, čistoća i ocjena pritiska za nestandardne dizajne.

Često postavljana pitanja

Koja je razlika između bočnog i pravog wyea?

Bočna je prava linija sa jednom granom na oko 45 stepeni. Pravi wye dijeli jedan ulaz na dva simetrična kraka. Upotreba u trgovini varira, a neki dobavljači tretiraju "wye" i "lateral" kao isti spoj, pa navedite geometriju.

Što ima manji pad tlaka, Wye ili Tee?

Skretnica ili bočna. Pri jednakom podjelu u cijevima jednake veličine, Crane metoda daje koeficijent gubitka grananja od oko 0,38 za bočno od 45 stepeni u poređenju sa oko 1,16 za T-u od 90 stepeni.

Da li pravi wye daje ravnomjernu podjelu protoka?

Da, za dva identična nizvodna kraka, jer je spoj simetričan. Bočni dio pogoduje ravnoj vožnji, tako da je njen razdjelnik neravnomjeran osim ako nizvodne noge imaju veliki otpor.

Koji standard pokriva bočne spojnice?

ASME B16.9 pokriva bočne spojeve sa sučeonim zavarom, a ASME B16.11 pokriva kovane spojeve za zavarene utičnice i navoje. Pravi ušci se često isporučuju kao specijalne ili fabrikovane armature.

Je li bočni isto što i bočni T-e?

Ne baš. Bočna trojnica je bočna u kombinaciji sa laktom od 45 stepeni na grani tako da grana završava okomito na zalet.

Jesu li spojnice bolje za gnojnicu?

Često da. Ugao od 45 stepeni smanjuje udar i turbulenciju u poređenju sa T-u od 90 stepeni, što smanjuje eroziju i olakšava čišćenje, iako materijal i brzina još uvek određuju životni vek erozije.

Kako da izračunam gubitak pritiska kroz ogranak?

Koristite ΔP=K × ρ × V² / 2, gdje K dolazi od metode kao što je Crane TP-410 ili Idelchik, a V je brzina u kombinovanoj cijevi. K ovisi o podjelu protoka, veličini cijevi i kutu grananja.