масова витрата, кг/с.
Коефіцієнт гідравлічного тертя в загальному випадку залежить від еквівалентної шорсткості і критерію Рейнольдса. Для транспорту тепла застосовують шорсткі сталеві труби, в яких спостерігається турбулентний плин. Отримана дослідним шляхом залежність коефіцієнта гідравлічного тертя сталевих труб від критерію Рейнольдса і відносній шорсткості добре описується універсальним рівнянням, запропонованим А.Д. Альтшул:
де - еквівалентна шорсткість, м;
- внутрішній діаметр трубопроводу, м;
- критерій Рейнольдса.
Еквівалентна шорсткість для водяних мереж, що працюють в умовах нормальної експлуатації, становить. Критерій Рейнольдса обчислюємо за формулою:
де - кінематична в'язкість, м2/с.
Для температури 80 ° С кінематична в'язкість води становить. Таким чином, маємо:
Припускаємо, що трубопровід працює в квадратичної області. Знайдемо нове значення діаметра за формулою:
Таким чином, попередньо прийнятий діаметр вірний.
4.3 Розрахунок падіння тиску в трубопроводі
Падіння тиску в трубопроводі може бути представлено як сума двох доданків: лінійного падіння і падіння в місцевих опорах
де - лінійне падіння тиску на тертя, Па;
- падіння тиску залежно від нахилу трубопроводу, Па.
Падіння тиску на тертя обчислюють за формулою:
де? =1,96 - коефіцієнт тертя для нових труб з абсолютною шорсткістю 0,5 мм;
l - довжина ділянки трубопроводу, м;
?- Швидкість на ділянці, приймаємо постійної для всіх ділянок 1,5 м/с; - діаметр трубопроводу, d=0,5 м.
Падіння тиску залежно від нахилу трубопроводу обчислюємо за формулою:
Де m - маса води проходить через ділянку, кг/с; - різниця висот між ділянками, м.
Для розрахунку витрат теплоносія будемо використовувати другий закон Кірхгофа, згідно з яким сума втрат напору для замкнутого контуру дорівнює 0.
Задаємося довільними значеннями витрат води по ділянках:
Визначимо опору на відповідних ділянках за формулою:
Визначимо величину нев'язки втрат напору:
Т.к. то потрібен перерахунок. Для цього нам потрібен поправочний витрата:
Знаходимо наступні витрати води:
Знайдемо величину нев'язки втрат напору друге наближення:
Для більш точного визначення зробимо перерахунок:
Знаходимо наступні витрати води:
Для більш точного визначення зробимо ще один перерахунок:
Знаходимо наступні витрати води:
Таблиця 4.1 - Витрати теплоносія по ділянках магістральної тепломережі
ділянка-АА-ББ-ДА-ГГ-ЖБ-ВВ-ЕГ-ВТепловая потужність, МВт51,52126,90711,54124,84812,34820,73727,62218,271Расход води491,85256,8716110, 18237,2184117,89197,9716263,7174,4284 4.4 Побудова п'єзометричного графіка
Задаємося значеннями тиску (напору) наприкінці ділянок:
Житловий район Е: H=30 м (житловий 9-ти поверховий будинок);
Ж/Д депо, склади Д: Н=10 м;
Промисловий район Ж: Н=20 м.
Знайдемо тиск в точці Б:
l=8000 м;
кПа;
кг/с
h=9-9=0 м
кПа
Вибираємо знак «+», ділянка Д куди здійснюється транспортування теплоносія вище ділянки Б.
Тиск в точці Б складе:
кПа.
Знайдемо тиск в точці В:
кПа;
Знайдемо тиск в точці Г:
кПа;
Знайдемо тиск в точці А:
Знайдемо тиск в точці О:
кПа
На основу отриманих даних будуємо п'єзометричний графік додаток А
5. Механічний розрахунок
Механічний розрахунок включає в себе:
розрахунок кількості опор;
розрахунок компенсаторів теплопроводу;
розрахунок вибору елеватора.
5.1 Розрахунок кількості опор
При розрахунку кількості опор трубопроводів розглядають як Багатопрогоновий балку з рівномірно розподіленим навантаженням.
- вертикальна сила;
- горизонтальна сила.
буває тільки у надземних трубопроводів і обумовлена ??швидкістю вітру:
Аеродинамічний коефіціє...
