Гидравлический расчёт трубопроводов
Гидравлический расчёт трубопроводов
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.