Насосная установка
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?й стандартный диаметр трубы dстi по ГОСТ 8732 - 78 для стальных бесшовных горячекатаных труб.
Для первой ветви труба стальная бесшовная горячекатаная с наружным диаметром 168 мм, со стенкой толщиной 5 мм, из стали 10, изготовляемой по группе Б ГОСТ 8731 - 74:
Труба 168х 5 ГОСТ 8732 - 78
Б10 ГОСТ 8731 - 74
Для второй ветви труба стальная бесшовная горячекатаная с наружным диаметром 245 мм, со стенкой толщиной 7 мм, из стали 10, изготовляемой по группе Б ГОСТ 8731 - 74:
Труба 245х 7 ГОСТ 8732 - 78
Б10 ГОСТ 8731 - 74
Для третьей ветви труба стальная бесшовная горячекатаная с наружным диаметром 121 мм, со стенкой толщиной 4 мм, из стали 10, изготовляемой по группе Б ГОСТ 8731 - 74:
Труба 121х5 ГОСТ 8732 - 78
Б10 ГОСТ 8731 - 74
Для общей ветви труба стальная бесшовная горячекатаная с наружным диаметром 299 мм, со стенкой толщиной 8 мм, из стали 10, изготовляемой по группе Б ГОСТ 8731 - 74:
Труба 299х 8 ГОСТ 8732 - 78
Б10 ГОСТ 8731 - 74 .
Вычисления внутренних диаметров di , мм, производятся по формуле:
di = Di - 2b, (3)
где Di - наружный диаметр соответствующего трубопровода, м ;
b - толщина стенки, м.
d0 = 299-28 = 283 мм = 0,283 м,
d1 = 168-25 = 158 мм = 0,158 м,
d2 = 245-27 = 231 мм = 0,231 м,
d3 = 121-24 = 113 мм = 0,113 м.
Так как внутренние диаметры стандартных труб отличаются от значений, рассчитанных по формуле (1), необходимо уточнить скорость течения жидкости w, м/с, по формуле:
wi = 4Qi/(?d2стi), (4)
где dстi - рассчитанный стандартный внутренний диаметр для каждой ветви трубопровода, м;
Qi - расход среды для каждой ветви, м3/с.
w0 = (4 0,097)/( ? (0,283)2) = 1,54 м/с,
w1 = (4 0,028)/( ? (0,158)2) = 1,43 м/с,
w2 = (4 0,056)/( ? (0,231)2) = 1,34 м/с,
w3 = (4 0,014)/( ? (0,113)2) = 1,4 м/с.
.2 Потери напора в трубопроводе
Потери напора разделяют на потери на трение по длине и местные потери. Потери на трение ?hi , м, возникают в прямых трубах постоянного сечения и возникают пропорционально длине трубы. Они определяются по формуле:
?hтрен i = ?i (li/di) (wi2/2g) (5)
где ?i - безразмерный коэффициент потерь на трение по длине (коэффициент Дарси);
g - ускорение свободного падения, м/с2.
Коэффициент Дарси ?i, определяется по универсальной формуле А. Д. Альтшуля:
?i = 0,11 (?i /di + 68/Rei)0,25, (6)
где ?i - абсолютная эквивалентная шероховатость, зависящая от состояния труб;
Rei - число Рейнольдса.
Значение абсолютной шероховатости труб выбираем 0,2 мм, для стальных, бывших в эксплуатации с незначительной коррозией труб.
Число Рейнольдса Re вычисляется по следующей формуле:
Rei = (wi di ?)/? = (wi di)/?, (7)
где wi - скорость течения жидкости по соответствующему трубопроводу, м/с;
di - внутренний диаметр соответствующего трубопровода, м;
? - плотность жидкости, кг/м3;
? - динамическая вязкость, Па с,
? - кинематическая вязкость, м2/с.
Местные потери обусловлены местными гидравлическими сопротивлениями, то есть местными изменениями формы и размера русла, вызывающими деформацию потока. К ним относятся: резкие повороты трубы (колена), плавные повороты, входы и выходы из трубопроводов, резкие (внезапные) расширения и сужения, конфузоры, диффузоры, змеевики, теплообменники, вентиля и т.д.
Местные потери напора ?hм.с. i , м, определяются по формуле Вейсбаха, следующим образом:
n
?hм.с.i = ??i (wi2/2g), (8)
i=1
где ?i - коэффициент сопротивления для различных видов местных сопротивлений.
После вычисления составляющих потерь напора определяются общие потери ?hi , м, по ветвям по формуле:
?hi = ?hтрен i + ?hм.с. i, (9)
где ?hтрен i - потери на трение, м;
?hм.с. i - потери на местные сопротивления, м.
Далее определяется полный напор Нполн i, м, необходимый для подачи жидкости по ветви по формуле:
Нполн i = ?hо + ?hi + Нi + zi, (10)
где Нi - свободный напор в точках потребления, м;
zi - отметки установки приемных емкостей, м.
.3 Расчет гидравлических сопротивлений по общей ветви
.3.1 Потери напора на трение
Для общей ветви трубопровода определяется число Рейнольдса по формуле (7):
Reо = (1,54 0,283)/(1,01 10-6) = 431505.
Далее производится расчет коэффициента Дарси ?о по формуле (6):
?о = 0,11 (0,0002/0,283 + 68/431505)0,25 = 0,019.
Вычисляются потери на трение по формуле (5):
?hтрен о = 0,019 (1,5/0,283) (1,54)2/(2 9,81) = 0,012 м.
насос гидравлический трубопровод напор
4.3.2 Расчет потерь на местные сопротивления
Определим коэффициенты сопротивления ? для ряда видов местных сопротивлений.
. Два входа в трубу с острыми краями: ?вх = 0,5.
. Два вентиля нормальных при полном открытии, при внутреннем диаметре (принимаем за условный проход) 283 мм. Так как в ГОСТе не указан данный условный проход и, соответственно, коэффициент сопротивления вентиля ?вент, то для его нахождения применяется интерполяция. В данном случае ?вент = 5,234.
. Выход из трубы: ?вых = 1.
. Внезапное расширение.
Коэффициент сопротивления выбирается в зависимости от отношения площадей сечений расширительной емкости и трубопровода и числа Рейнольдса.
Находится отношение найденных площадей сечений через отношение квадратов соответствующих диаметров:
F0/Fр = (d0/dр)2 = (0,283/0,6)2 = 0,223.
При числе Рейнольдса 431505 и отношении площадей 0,223 коэффициент сопротивления
?расш = 0,65.
Для общей ветви суммарные потери напора на местные сопротивления ?hм.с.о, м, вычисляются по формуле (8):
?hм.с.о = (2 0,5 + 2 5,234 + 1+ 0,65) (1,54)2/(2