Сложные трубопроводы

Сложный трубопровод в общем случае составлен из простых трубопроводов с последовательным и параллельным их соединением (рис. 9.10) или с разветвлением (рис. 9.11).

Рис. 9.10. Рис. 9.11.

Пусть магистральный трубопровод разветвляется в точках А и В. Жидкость подается к точкам (сечениям) 2, 4 и 5 с расходами Q ₂, Q ₄ и Q ₅.

Пусть известны размеры магистрали и всех ветвей (простых трубопроводов), заданы все местные сопротивления, а также геометрические высоты конечных точек, отсчитываемые от плоскости M - N, и избыточные давления в конечных точках р ₂, р ₄ и р ₅.

В этом случае могут быть следующие основные задачи расчета указанного трубопровода:

Задача 1. Дан расход Q в основной магистрали МА. Определить расходы в каждой ветви Q ₂, Q ₄ и Q ₅, а также потребный напор в точке М: Н _потр = Н_M = р_М / γ.

Задача 2. Дан напор в точке М – Н_M. Определить расход в магистрали Q и расходы в каждой ветви.

Обе задачи решают на основе одной и той же системы уравнений, число которых на единицу больше числа конечных ветвей, а именно:

1) уравнение расходов

Q ₁ = Q ₂ + Q ₄ + Q ₅; Q ₃ = Q ₄ + Q ₅;

2) равенство потребных напоров в сечении B для ветвей 4 и 5:

Н _{потр, В} = Н _ст4 + K ₄ Q ₄ ^{m 4} = Н _ст5 + K ₅ Q ₅ ^{m 5};

3) равенства потребных напоров в сечении А для ветви 2 и сложного трубопровода, состоящего из трубопроводов 3, 4, 5:

Н _{потр, А} = Н _ст2 + K ₂ Q ₂ ^{m 2} = Н _{потр, В} + K ₃ Q ₃ ^{m 3};

4) потребный напор в точке М:

Расчет сложных трубопроводов часто выполняют графоаналитическим способом, т.е. с применением кривых потребного напора или гидравлических характеристик трубопроводов. Кривую потребного напора Н _потр для всего сложного трубопровода можно построить следующим образом:

1) сложный трубопровод разбить на ряд простых;

2) построить кривые потребных напоров для каждого из простых трубопроводов, причем для ветвей с конечной раздачей – с учетом Н _ст, а для промежуточных участков, (например, АВ и МА) – без учета Н _ст;

3) сложить кривые потребных напоров для ветвей (и параллельных линий, если, они имеются) по праву сложения характеристик параллельных или разветвленных трубопроводов;

4) полученную кривую сложить с характеристикой последовательно присоединенного трубопровода по соответствующему правилу; и т.д.

Таким образом, при расчете нужно идти от конечных точек сложного трубопровода к его начальной точке, т.е. против течения жидкости.

Дата добавления: 2015-06-27