Последовательное соединение

Соединения простых трубопроводов.

Экономически наивыгоднейший диаметр трубопровода

Одной из задач при расчете трубопровода является определение его диаметра при заданном расходе.

Эксплуатационные затраты, например, затраты электроэнергии, потребляемой насосом при перекачке жидкости по трубопроводу, пропорциональны гидравлическим сопротивлениям.

d

Чтобы их снизить, как следует из формул для коэффициента сопротивления трубопровода, нужно увеличивать диаметр трубопровода. Однако с увеличением диаметра трубы увеличивается ее стоимость, т.е. увеличиваются капитальные затраты на сооружение трубопровода. Сказанное поясняет рис. 9.4, на котором кривая S ₁ представляет изменение эксплуатационных затрат, а кривая S ₂ – изменение капитальных затрат S ₂ от диаметра трубопровода d.

Изменение суммы эксплуатационных и капитальных затрат S ₃ = S ₁ + S ₂ представлено кривой S ₃. Очевидно, функция S ₃ имеет минимум при определенном диаметре трубопровода, который и является экономически наивыгоднейшим.

Если трубопровод получен соединением труб разной длины и диаметра, с различными местными сопротивлениями, то такой трубопровод называется простым трубопроводом переменного сечения (рис. 9.5).

Очевидно, расход жидкости в таком трубопроводе в различных сечениях один и тот же, а полная потеря напора между сечениями М и N равна сумме потерь в отдельных трубах, т.е.

1), 2), 3) Q ₁ = Q ₂ = Q ₃ = Q; ()

4) ∑ h_MN = H_M – H_N = ∑ h ₁ + ∑ h ₂ + ∑ h ₃. ()

Для построения характеристики последовательного трубопровода в соответствии с формулами (), () необходимо сложить потери напора при одинаковых расходах (рис. 9.6).

Q

Так как в общем случае скорости в начале трубопровода и в конце различны, то уравнение потребного напора в отличие от уравнения трубопровода постоянного сечения имеет вид:

где

Дата добавления: 2015-06-27