Вопрос 4.12: Гидравлические сопротивления и гидравлический уклон

Вопрос 4.11: Арматура трубопроводов.

По эксплуатационному назначению трубопроводная арматура подразделяется на запорно-регулирую-щую и предохранительную. В промысловых трубопроводах применяют фланцевую арматуру. Плоские при­варные фланцы применяются для трубопроводов, работающих при давлении не выше 2,5 МПа. Для трубо­проводов, работающих при давлении выше 2.5 МПа. следует применять фланцы, приваренные встык.

Рекомендуемый тип уплотнительной поверхности для промысловых трубопроводов - это гладкая с уплотнительными канавками при давлении не выше 2,5 МПа и выступ - впадина при давлении свыше 2.5 МПа. Для фланцев на давление не выше 2,5 МПа могут быть использованы мягкие (паронит) или металли­ческие гофрированные с мягкой набивкой прокладки (асбоалюминиевые).

К запорно-регулирующей арматуре относятся задвижки, вентили, краны. Они запирают или регули­руют поток среды по трубопроводу принудительно, с помощью ручного, механического, электрического или пневматического приводов. При выборе типа запорно-регулируюшей арматуры слелует руководствоваться общими положениями:

1) основной тип запорно-регулирующей арматуры для трубопроводов диаметром от 50 мм и выше - это задвижка, имеющая минимальное гидравлическое сопротивление, надежное уплотнение затво­ра, небольшую строительную длину и допускающую переменное направление движения среды;

2) вентили рекомендуется применять для трубопроводов с диаметром до 50 мм; при диаметре бо­лее 50 мм вентили могут применяться тогда, когда гидравлическое сопротивление запорного устройства не имеет существенного значения или когда по условиям технологического процесса требуется ручное дросселирование давления;

3) краны следует использовать в специальных случаях, когда применение задвижек или вентилей по каким-либо соображениям недопустимо или нецелесообразно.

К предохранительной арматуре относятся регуляторы давления, регуляторы уровня и предохрани­тельные клапана.

При проектировании промысловых трубопроводов основной задачей является оценка потерь напора (м) или давления (Па) на преодоление гидравлических сопротивлений, возникающих при движения реаль­ных жидкостей и газов. Потери давления зависят от диаметра трубопровода, состояния его внутренней по­верхности стенок (гладкие, шероховатые), количества прокачиваемой жидкости и ее физических свойсте (вязкости и плотности) и определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

где Р - перепад давления, обусловленный трением, Па; h - потери напора на трение, м. I и D -соответственно длина трубопровода и его внутренний диаметр, м; v - средняя скорость жидкости, м/с; g -ускорение свободного падения, м/с²; - плотность жидкости, кг/м³; - коэффициент гидравлического со­противления, зависящий от режима движения жидкости и относительной шероховатости внутренней стенки трубы.

Режим движения жидкости в трубопроводе характеризуется параметром Рейнольдса:

где G_v - объемный расход жидкости, м³с; v - кинематическая вязкость жидкости, м² /с; - дина­мическая вязкость жидкости, Па*с.

Если течение жидкости в трубе ламинарное (Re < 2320), то коэффициент гидравлического сопротив­ления определяется по формуле Стокса: = 64/Re и не зависит от шероховатости стенок трубы.

При турбулентном режиме течения жидкости, когда Re. 2320, для определения имеется целый ряд полуэмпирических формул. Наиболее применима формула Блазиуса, дающая достоверные показатели:

= 0,3164/Re^0,25

Гидравлическим уклоном называется отношение потери напора h или перепада давления Р к еди­нице длины трубы 1, и определяется этот уклон по формуле:

Дата добавления: 2014-01-14