4 Расчет диаметра трубопроводов
При расчете трубопровода водоотливной установки необходимо выбрать оборудование для всасывающего и нагнетательного трубопроводов и определить их длину из общей протяженности трубопровода. Принятая схема трубопровода представлена на рис.й.
Рисунок 1. Схема коллектора насосной установки
1
–тройник для подключения насоса,
2-байпас для сброса воды из коллектора,
3- магистральный трубопровод.
Длина подводящего или всасывающего трубопровода lвс (м) равна сумме длин: приемной сетки с клапаном, трех колен, расходометра и тройника. Длина напорного трубопровода lнаг (м) равна разнице длин общего Lтр (м) и всасывающего lвс (м) трубопроводов. В арматуру напорного трубопровода lнаг входят: одна задвижка, один обратный клапан, один тройник и заданное количество колен заданием курсового проекта.
Оптимальный диаметр напорного трубопровода на участке lнаг определяю по формуле:
где
-
коэффициент зависящий от числа напорных
трубопроводов.
Наружный
диаметр трубы принимаю равный Dн=0,155м
= 155мм
Для
уменьшения гидравлических сопротивлений
диаметр всасывающего трубопровода dвс
(мм) принимаю больше расчетного значения
,
на 25…50 мм.
4.1 Определение толщины стенки труб
Толщина стенки напорного трубопровода определяется из условия прочности по максимальному давлению воды с учетом его срока службы и интенсивности износа внутренней и наружной поверхностей.
Давление в трубопроводе следует принимать равным максимальному давлению по характеристике насоса или в 1,15 раза больше рабочего и для нижнего сечения напорного трубопровода определяю по формуле:
где
=1020
кг/м3-
плотность воды;
=9,81
м/с2-
ускорение свободного падения;
-
напор, создаваемый одним насосом при
откачке минимального притока, м.
Расчетную толщину стенки труб определяю из условия:
где
-
коэффициент, учитывающий прочностные
свойства материала труб;
-
наружный диаметр трубы, м;
-
давление в нижней части трубы, МПа;
-
скорость
коррозионного износа наружной поверхности
труб, мм/год;
-
скорость коррозионного износа внутренней
поверхности труб, мм/год;
Т- срок службы трубопровода, лет
-
коэффициент, учитывающий минусовой
допуск толщины стенки.
Толщина
стенок труб может быть переменной по
длине трубопровода, возрастая с
увеличением давления а направлении от
поверхности к насосу.
Для расчетного расхода скорость воды определяю по формуле:
Для всасывающего трубопровода
где
- нормальный приток, м3;
-
диаметр всасывающего трубопровода, м.
Для напорного трубопровода
где -тоже что и в формуле (15)
-
диаметр нагнетательного трубопровода,
м;
Коэффициент гидравлического трения в подводящем трубопроводе определяю по формуле:
Для всасывающего трубопровода
где - тоже что и в формуле (15).
Для напорного трубопровода
где -тоже что и в формуле (16).
