1,2
1,1
1,0
В
Визначення необхідного тиску
При відомому початковому або кінцевому напорі (тиску) знайти напір (тиск) в протилежному кінці трубопроводу можна, знаючи повну втрату напору (тиску) в трубопроводі, тобто втрату напору (тиску) на тертя, подолання різниці геодезичних відміток початку і кінця трубопроводу, подолання місцевих опорів (звужень, поворотів, засувок тощо). Розрахунок повної втрати напору (тиску) проводять таким чином. Спочатку знаходять лінійну швидкість течії рідини за формулою (2.1), потім по формулою (2.2) - Re, коефіцієнт гідравлічного опору (ф. 2.3-2.6) та Н (Р). Початковий тиск розраховують за формулою:
Р про = Р до + Р
Приклад вирішення завдань
Умова задачі
Нафта в кількості 8000м3/сут перекачується по трубопроводу діаметром 307мм, довжиною 15км, різниця відміток початку і кінця трубопроводу 5м, сума коефіцієнтів місцевих опорів 5, коефіцієнт еквівалентної шорсткості 0,2 мм щільність нафти 0,83 т/м3. Визначити повну втрату напору в трубопроводі (Н). br/>
Рішення
1. Знаходимо лінійну швидкість потоку в трубопроводі за ф.2.1:
= 4 * (8000/86400)/(3,14 * 0,307 2 ) = 1,51 м/сек
2. Оскільки за умовою задачі в'язкість невідома, знаходимо її значення за значенням щільності, використовуючи формули 1.56 або 1.57
== 4,75 мПа * с = 0,0048 Па * с
3. Знаходимо число Рейнольдса за ф. 2.2:
= 4 * (8000/86400) * 830/3, 14 * 0,307 * 0,0048 = 80845
4. Знаходимо коефіцієнт гідравлічного опору за формулою Альтшуля (2.5), або використовуючи приватні формули після визначення зони турбулентного перебігу
= 0,11 (0,2/307 +68/80845) 0,25 = 0,022
5. Знаходимо повну втрату напору в трубопроводі за ф.2.7
= (0,022 * 15000 * 1,51 2 /0,307 * 2 * 9,81) +5 + (1,51 2 /2 * 9,81 ) * 5 = 128,0 м
Визначення необхідного діаметра
Оскільки коефіцієнт гідравлічного опору залежить від числа Рейнольдса, а, отже, і від невідомого D, завдання вирішують графоаналітічекім способом. Для цього спочатку задаються декількома довільними значеннями D і визначають всі параметри, як при вирішенні завдань на визначення пропускної здібності. За відомим параметрам будують графік залежності або і по заданому Н Іліра знаходять шуканий діаметр. p> Як і при вирішенні завдань за розрахунком пропускної спроможності, можна скористатися рекомендованими значеннями оптимальної швидкості течії рідини (табл.1). У цьому випадку за відомої або розрахованої в'язкості рідини вибирають оптимальну лінійну швидкість течії. За відомою пропускної здатності розраховують діаметр, і отримане значення перевіряють шляхом розрахунку повної втрати тиску в трубопроводі при знайденому значенні діаметра. Якщо повна втрата тиску вище заданої - задаються іншою швидкістю.
Гідравлічний розрахунок газопроводів
Залежно від максимального робочого тиску газу промислові газопроводи підрозділяються на наступні категорії:
В· Газопроводи низького тиску - з тиском газу не більше 0,005 МПа
В· Газопроводи середнього тиску - з тиском газу від 0,005 МПа і не більше 0,3 МПа
В· Газопроводи високого тиску - з тиском газу від 0,3 МПа до 1,2 МПа
Гідравлічний розрахунок газопроводів низького тиску проводиться при допущенні, що швидкість і питома вага газу залишаються по довжині газопроводу постійними, течія - ізотермічне
Повна втрата тиску визначається за формулою
, (2.8)
де пЃ„ P - втрата тиску на тертя і місцеві опори, Н/м 2 (* 9,81 Па)
h гн -гідростатичний напір за рахунок різниці питомих ваг повітря і газу, Н/м 2 (* 9,81 Па)
Причому, гідростатичний напір враховується при розрахунку газопроводів, що прокладаються в умовах різко вираженого рельєфу місцевості. Гідростатичний напір складається з втратами тиску на тертя і місцеві опори зі знаком В«плюсВ» чи В«мінусВ» у Залежно від напрямку руху газу. Знак В«мінусВ» ставиться при русі газу на підйом, знак В«плюсВ» - на спуск.
Втрата тиску на тертя і місцеві опори визначається за формулою
(2.9)
де пЃ¬ - коефіцієнт гідравлічного опору
Q 0 - витрата газу нормальні м 3 /год (нм 3 /год) p> D - внутрішній діаметр газопроводу, см
- щільність газу при температурі 0 про С і атмосферному тиску, кг/нм 3
- приведена довжина газопроводу, м
= L + l екв
де L дійсна довжина газопроводу, м; l екв - еквівалентна довжина прямолінійного ділянки трубопроводу (м), втрати тиску на якому рівні втрат тиску в місцевому опорі зі з...
