Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Гидравлический расчет трубопроводных систем




Задача 11

При t = 500C подобрать диаметры новых чугунных труб, чтобы обеспечить подачу воды в указанных на чертеже пунктах в объеме: QB = 60 л/сек, Qc = 25 л/сек, QD = 15 л/сек. Давление в сети не должно быть меньше 1,5 ати. Длина линии AВ = 1400 м, ВС = 300 м и BD = 200 м. Давление в насосе, установленном в пункте А, равно pм = 3,65 aти. Местность – горизонтальная (рис. 11).

 

 

Рис. 11

 

Дано: QB = 60 л/сек, Qc = 25 л/сек, QD = 15 л/сек, АВ = 1400 м, ВС = 300 м, BD = 200 м, рм =3,65 ати, t = 50 0C.

Определить: d1; d2 и d3.

 

Решение

Из условия задачи мы знаем, что давление насоса 3,65 ати. Напор, развиваемый насосом, может быть определен по формуле:

 

Зная, что давление или свободный напор в конечных точках сети может быть несколько больше или, в крайнем случае, равен заданной величине, то есть рмин = 1,5 ати, то полная гидростатическая высота подъема жидкости будет равна:

 

Напор насоса тратится на полную гидростатическую высоту подъема жидкости и на преодоление гидравлических сопротивлений или «на потерю напора в сети, то есть

откуда определяем потерю напора в сети:

 

Так как на узел В сети распространяется закон Паскаля, то давление в обоих ответвлениях узла будет одинаковым, что аналогично напряжению в электрической сети. Нужно иметь в виду, что в силу применимости закона Паскаля к отдельным линиям узлов гидравлической тепловой сети, потери напора всех ее линий подобно потерям электроэнергии в электрической сети не суммируются.

При гидравлических расчетах тепловой сети принято брать наи­более длинное направление в сети, по которому и определяют сумму потерь напора . Принимаем направление ABC и определяем средний гидравлический уклон iср по этому направлению:

 

Напишем уравнение расхода Q для линии АВ и из него определим К:

где КАВ – расходная характеристика,

Q – общий расход воды в линии АВ;

тогда:

где

 

значит

Зная, что расходная характеристика К есть функция от диаметра трубы, то есть

по таблицам определяем диаметр чугунной трубы по значению К (см. приложение № 1 или подобную таблицу в каком-либо из учебных пособий).

Определяем d сначала для линии АВ – :

значение этого модуля расхода лежит, в соответствии с приложением № 1, между К = 692 л/сек и К = 1120,6 л/сек, чему соответствуют диаметры d = 250 мм и d = 300 мм.

Берем по сортаменту чугунных труб ближайший больший диаметр: d1 = 300 мм.

Для линии ВС:

Берем по сортаменту чугунных труб диаметр: d2 = 300 мм, чему соответствует: К = 383,7 л/сел > 219 л/сек.

Определяем средний уклон для направления ABD:

,

тогда модуль расхода (расходную характеристику) вычисляем по формуле:

.

Берем по сортаменту чугунных труб диаметр: d3 = 150 мм, чему соответствует: К = 179,4 л/сел > 127 л/сек.

Таким образом, d1= 300 мм, d2= 200 мм, d3= 150 мм.

Определяем фактическое давление в сети с учетом полученных диаметров труб, то есть давление в конечных точках C и D:

тогда полная фактическая гидростатическая высота подъема жидкости будет:

Найденные величины диаметров труб почти соответствуют условию задачи, то есть на участке

 

АВС рс = 1,45 ати < 1,5 ати,

ABD pc = 1,55 ати > 1,5 ати.

 

Расчет, произведенный методом подбора диаметров труб, можно считать удовлетворительным. Однако лучше принять d1 = 350 мм или d2 = 250 мм (в данном случае лучше изменить d1), не изменяя d3, и произвести соответствующие перерасчеты, чтобы получить рс > 1,5 aти.

Задача 12

Требуется определить диаметры труб для участков тупиковой тепловой водопроводной сети и установить высоту водонапорной башни при следующих данных: длины участков – l1-2 = 400 м, l2-3 = 300 м, l3-4 =800 м, l3-5 = 250 м, l5-6 = 200 м, l5-7 = 200 м, l2-8 = 250 м; расходы в конце участков: Q4 = 40л/сек, Q6 = 15 л/сек, Q7 = 10 л/сек, Q8 = 25 л/сек. Местность горизонтальная. В конечных пунктах сети должен быть обеспечен свободный напор Нг = 15 м (рис. 12). Температура подаваемой воды 550С.

Рис. 12

Решение

1. Устанавливаем расчетные расходы для всех участков сети:

 

2. За главную линию тупиковой сети (магистраль) принимается наиболее длинная нагруженная линия, по которой проходят наибольшие расходы. В нашем случае за магистраль принимается линия 1-2-3-4.

3. Расчет магистрали ведется в следующей последовательности:

− пользуясь приложением № 1, определяем для заданных расчетных расходов диаметры труб для всех участков магистрали и заносим их в таблицу 1, в которую в дальнейшем будем заносить все результаты расчета магистрали;

− для принятых диаметров труб по приложению № 1 находим расходные характеристики К;

− определяем потери напора на трение для каждого участка по формуле:

− полные потери напора для каждого участка найдем по зависимости:

− требуемую высоту водонапорной башни определяем, пренебрегая скоростными напорами, из уравнения Д. Бернулли, написанного для пунктов 1 и 4.

Так как местность по условию задачи горизонтальная, то

.

Пьезометрическая высота в первом пункте представляет собой искомую высоту водонапорной башни Н, а пьезометрическая высота – свободный напор в конечном пункте Hг; поэтому

Округленно принимаем H = 21 м; определяем пьезометрические высоты в пунктах магистрали:

 


Таблица 1




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 787; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.015 сек.