Расчет участка 3
Целью данного расчета являются определение зависимости падения давления от расхода на участке 3.
Расчетные данные участка приведены в задании на проектирование.
Задаемся скоростью U= 1 м/с.
Определяем площадь поперечного сечения трубопровода:
;
где Q – заданный расход жидкости на заданном участке, м/с3.
Uзад – заданная скорость, м/с.
Отсюда:
(м2).
Определяем диаметр трубопровода на данном участке по формуле (1.1):
(м).
По ГОСТ 8732-70 (таб. 4) принимаем трубу бесшовную, горячекатанную из стали 10 диаметром =450 мм, б = 40 мм.
мм
= 0,370 м;
Уточняем значение скорости на данном участке по формуле:
,
м/с;
следовательно
(м/с).
Полученное значение скорости воды удовлетворяет условию U = 1÷3 м/с.
Определим критерий Рейнольдса по формуле (1.2):
;
ν =0,3905·10-6 м/с при t = 75°C по табл. 2 интерполяцией.
В зависимости от числа Рейнольдcа по табл. 11 выбираем формулу для расчета коэффициента жидкостного трения λ.
Если Re > , то λ вычислим по формуле Шифринсона (1.3):
Кэ=1 мм =1·10-3 м;
;
, и тогда
Re =1,4·106 >1,85·105;
Значение числа Рейнольдса входит в данные пределы и поэтому величину λ вычислим по формуле (1.3):
;
Вычисляем суммарный коэффициент местного сопротивления на участке:
Σξ =ξпов+ξк , где
ξпов – коэффициент местного сопротивления при входе в трубу без закруглений входных кромок . По табл. 12 ξпов =0,5.
ξк,=2,5.
При
длине участка 100 м, принимаем количество
поворотов из соотношения 1000 м –10 отводов.
Количество поворотов:
шт;
Количество компенсаторов из соотношения 1000 м –10 компенсаторов примем равное:
шт;
Умножив это число на количество компенсаторов на участке, получим:
Σξ = 1.0,5+1.2,5 =3.
Подставляем известные величины в формулу и получаем зависимость потери напора на данном участке от расхода жидкости:
,
м, (1.6),
или:
,
где
;
ΔZ3 = Zс –Zб =4 - 7 = - 3 м;
,
(1.8).
По формуле (1.8) определяем потери напора при различных значениях расхода жидкости и результаты расчета сводим в табл. 1.6. Задаемся значение расхода в интервале [0÷0,26].
Таблица 1.5. Зависимость ΔH = f(Q) для участка 3.
Q, м3/с |
0 |
0,04 |
0,08 |
0,12 |
0,160 |
0,2 |
0,24 |
0,26 |
H, м |
-3 |
-2,93 |
-2,75 |
-2,38 |
-1,89 |
-1,27 |
-0,51 |
-0,01 |
По данным таблицы 1.6. строим график зависимости ΔH = f(Q) (см. графическое приложение, кривая 3).
1.6 Расчет подогревателя «п».
Целью данного расчета является определение зависимости падения давления (потери напора) на участке «П» от расхода.
Расчетные данные участка представлены в задании на проектирование.
Qn = QI +QII+ QIII =35+50+75 =0,16 м3/с;
Δh = 7 м – потеря напора в подогревателе (из задания);
Зависимость потери напора от расхода жидкости для подогревателя определяем по формуле:
;
.
По заданному значению потери напора в подогревателе и при известном расходе находим А:
Полученное значение А подставляем в формулу и получаем:
,
(1.9).
По формуле (1.9) определяем потери напора при различных значениях расхода жидкости, и результаты расчета сводим в таблицу 1.2. Задаемся значениями расхода Q в интервале [0÷0,26]
Таблица 1.6.Зависимость ΔH=f(Q) для подогревателя.
Q, м3/с |
0 |
0,02 |
0,04 |
0,06 |
0,1 |
0,14 |
0,16 |
0,18 |
0,22 |
0,26 |
ΔH, м |
-3 |
-2,84 |
-2,38 |
-1,59 |
0,91 |
4,66 |
7 |
9,66 |
15,91 |
23,41 |