Реферат: Гидравлический расчёт трубопроводов
Федеральное агентство по образованию РФ
ГОУ ВПО “Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина”
Кафедра ПТЭ
Курсовой проект на тему:
Гидравлический расчёт трубопроводов
Выполнил: студент гр. III-1xx
Измайлов С. А.
Проверил: Буданов В. А.
Иваново 2010
Задание
Рассчитать систему водопроводов, показанную на эскизе, определить давление у потребителей, допустимую высоту всасывания [Нвс ]доп и мощность на валу насоса, если полный КПД насоса ηн = 0.75.
Коэффициенты местных сопротивлений:
ξ1 – всасывающего клапана сетки;
ξ2 – поворота на 90°;
ξ3 – задвижки;
ξ4 – обратного клапана;
ξ5 – тройника.
Исходные данные:
Вариант 1
Расходы к потребителям:
QI = 60 л/с = 0.06 м3 /с;
QII = 75 л/с = 0.075 м3 /с;
QIII = 39 л/с = 0.039 м3 /с.
Абсолютные давления у потребителей:
РI = 1 бара = 100 000 Па; РН = 1,8 бар = 180 000 Па;
Геометрические высоты характерных сечений:
ZB = 11 м; ZН = 11.5 м; Zа = 8 м; Zб = 13 м; Zс = 3 м; Zк = 14 м;
ZI = 6 м; ZII = 5 м; ZIII = 8 м.
Геометрические длины участков:
l1 = 24 м; l2 = 300 м; l3 = 50 м; l4 = 100 м; l5 = 400 м; l6 = 250 м; l7 = 90 м.
Потери напора в подогревателе:
hп = 7 м.
Температуры воды на участках:
t1 = 20°C; t6 = 100°C.
=0.71
Физические свойства воды (по [1] табл. 2 ):
При t1 = 20°C ρ1 = 998.2 кг/м3, ν1 = 1.006∙10-6, Р1 = 2337 Па;
При t6 = 100°C ρ6 = 958.3 кг/м3, ν6 = 0.294∙10-6, Р6 = 101320 Па;
Средняя плотность в подогревателе
ρср = кг/м3 ;
Выбор главной магистрали
Так как задано давление в начале трубопровода, главную магистраль ищем методом расчета сложных ответвлений. Для этого вычисляются средние гидравлические уклоны на направлениях от начала ответвления к каждому из потребителей.
Таким образом главная магистраль идет по направлению от насоса к потребителю II.
Расчёт участков главной магистрали
Участок 2:
1) Допустимые потери энергии:
2) Задаемся:
3) Задаемся:
4) Допустимый диаметр:
5) По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
— задвижка (табл. 12 [1])
— обратного клапана (табл. 15 [1])
Производим перерасчет, задавшись
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
— задвижка (табл. 12 [1])
— обратного клапана (табл. 15 [1])
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
Рa = РН +g∙ρ1 ∙(ZН – Zа ) – ρ1 ∙H2 = 180000+998.2*9.81*(11.5-8)-998.2*9.1=205189.6 Па
Участок 4:
Допустимые потери энергии:
Задаемся:
Задаемся:
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
напор трубопровод магистраль гидравлический
– тройник (табл. 16 [1])
Производим перерасчет, задавшись
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 16 [1])
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
Рб = Ра +g∙ρ1 ∙(Zа – Zб ) – ρ1 ∙H4 = 205189.6 +998.2*9.81*(8-13)-998.2*=152706 Па
Участок 5:
Допустимые потери энергии:
Задаемся:
Задаемся:
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 17 [1])
– задвижка (табл. 12 [1])
– угол 900(табл. 12 [1])
Производим перерасчет, задавшись
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 17 [1])
– задвижка (табл. 12 [1])
– угол 900(табл. 12 [1])
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
Рс = Рб +g∙ρ1 ∙(Zб – Zс ) – ρ1 ∙H5 = 152706+998.2*9.81*(13-3)-998.2*=235648 Па
Подогреватель:
Рк = Рс -g∙ρср ∙(Zк – Zс +hп )= 235648 -978.25*9.81*(14-3+7)=62909 Па
Участок 6:
Допустимые потери энергии:
Задаемся:
Задаемся:
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
Местных сопротивлений нет
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
РII = Рк +g∙ρ6 ∙(Zк – ZII ) – ρ6 ∙H6 = 62909+958.3*9.81*(14-5)- 958.3*=133300 Па
Расчет ответвлений.
Участок 3:
Допустимые потери энергии:
Задаемся:
Задаемся:
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 17 [1])
– задвижка (табл. 12 [1])
Производим перерасчет, задавшись
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
Так как диаметр совпал с ранее полученным, то и останутся такими же.
Фактические потери на участке:
Участок 7:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 16 [1])
– задвижка (табл. 12 [1])
– угол 900(табл. 12 [1])
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
РIII = Рб +g∙ρ1 ∙(Zб – ZIII ) – ρ1 ∙H7 = 152706+998.2*9.81*(13-8)- 998.2*=191196 Па
Расчет всасывающего трубопровода.
По ГОСТ 10704-63 (табл.21 [1])
– угол 900(табл. 12 [1])
— всасывающего клапана сетки (табл. 15 [1])
Напор развиваемый насосом:
Мощность на валу:
Расчет закончен.
Участок | Длина участка, м | Расход, м3 /с | Диаметр, мм | Скорость, м/с | Приведённая длина участка, м | Потеря энергии, Дж/кг | Давление в начале участка, Па |
1 | 24 | 0,171 | 516 | 0,818 | 97.71 | 1.33 | 32337 |
2 | 300 | 0,171 | 430 | 1.178 | 334.72 | 9,1 | 180000 |
3 | 50 | 0,06 | 130 | 4,523 | 56.09 | 126.66 | 205190 |
4 | 100 | 0,111 | 408 | 0.849 | 185.77 | 3.528 | 205190 |
5 | 400 | 0,072 | 309 | 0.961 | 434.78 | 15.0086 | 152706 |
6 | 250 | 0,075 | 383 | 1,193 | 250 | 14.836 | 62909 |
7 | 90 | 0,039 | 199 | 1.255 | 102.75 | 10.49 | 152706 |
Использованная литература
1. Учебное пособие по гидравлическому расчёту трубопроводов. – составители: Кулагин Ю.М., Капустина Т.И., Черкасский В.М. – Иваново. – Типография УУЗ.