1.2. Расчет наружного и внутреннего диаметра всасывающего трубопровода
Принимаем среднюю скорость потока для всасывающего участка трубопровода равную 1 м/с ( приложение А).
м
Принимаем стандартный диаметр трубопровода: d= 170x10 по таблице 2.34 стр. 116 [2]. (см. приложение Б).
мм
Пересчитываем среднюю скорость потока:
м/с
2. Расчет потерь напора
2.1. Определение коэффициента трения во всасывающем и нагнетательном трубопроводе
Коэффициент
трения
определяем в зависимости от режима
движения жидкости и шероховатости
стенки трубы е.
Режим движения жидкости определяем по величине критерия Re
,
где – коэффициент динамической вязкости жидкости, Па·с.
Коэффициент
динамической вязкости определяем в
зависимости от температуры воды
(приложение В или таблице V стр. 555 [1]) при
t
= 80 °С
= 0,3565 мПа·с
2.1.1. Расчет критерия Рейнольдса.
Для линии нагнетания:
Для линии всасывания:
где 972 – плотность воды при 80 оС.
Определяем
среднее значение шероховатости стенок
труб
.
При незначительной коррозии для чугунных
труб б/у (приложение Г
или таблица XI стр.558 [1]) примем абсолютную
шероховатость е =1,1 мм.
Определяем
значение коэффициента
по графику приложение Д или рис. 1.5 из
[1 стр. 22] Для этого вначале находим
величины отношения
(
для линии нагнетания: = 100/1,1 = 90,9;
для линии всасывания: = 150/1,1 = 136,
а,
затем, по графику приложение Д для линии
нагнетания при Re = 538000 и
=
90,9 находим
и для линии всасывания при Re
= 258000 и
=
136 находим
2.2 Определение потерь напора на линиях всасывания и нагнетания (всасывающем и нагнетательном участках трубопровода). Потери напора в трубопроводе рассчитывают по формуле:
,
где L – длина трубопроводов, м;
– сумма
местных сопротивлений.
2.2.1 Потеря напора на всасывающем участке
Определяем длину всасывающей линии трубопровода, как сумму длин прямых участков трубопровода (см. рис. 4):
Lвс=0,1 + 4 + 4 + 2 + 3 + 1,5 = 14,6 м
Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии определяется по формуле:
,
где
– значение
коэффициента местного сопротивления
при входе в трубу;
– значение
коэффициента местного сопротивления
для тройника;
– значение
коэффициента местного сопротивления
для крана пробкового;
—значение
коэффициента местного сопротивления
для колена.
Значение коэффициентов местного сопротивления , и выбирают по табл. XII [1 стр. 559]. Более полные данные можно найти в таблице I-7из [9 с. 368]. В этой работе для всех вариантов: = 0,5; = 1,1 и = 0,05
Значение рассчитывается по формуле:
,
где
–
коэффициент потерь на трение в колене;
–
коэффициент местного сопротивления в
колене, который зависит от угла поворота
колена и отношения радиуса изгиба к
диаметру трубопровода.
Для рассматриваемого случая (угол поворота колена 90о и отношение радиуса изгиба к диаметру трубопровода равно 2) = 0,15
рассчитывается
так же, как и для прямых участков
трубопровода по формуле
,
где
– коэффициент трения (см. п. 2.1), Lк
– длина трубы, образующей колено
измеренная по ее оси; d
–
внутренний диаметр трубопровода.
Поскольку Lк
и
d
входят в формулу для расчета
в виде отношения, то выбор единиц
измерения для этих величин не имеет
значения. Важно только, чтоб они были
одинаковыми и для Lк
и
для
d,
например, и то и другое в миллиметрах
или и то и другое в метрах.
Lк рассчитывают по формуле:
,
где
R0
– радиус изгиба колена
(задано:
);
– угол поворота колена (в нашем случае 90о).
мм
= 0,15 + 0,11 = 0,26
Теперь можно рассчитать сумму коэффициентов потерь:
0,5
+ 21,1 + 0,05 + 40,26
= 3,79,
и, наконец, потери напора во всасывающем трубопроводе
м
2.2.2. Потери напора на нагнетательном участке
Расчет проводится так же, как и для всасывающего участка.
Длина нагнетательного участка
Lн=1 + 8 + 8 + 5 + 10 + 4 + 3 = 39 м
Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии определяется по формуле:
,
где
–
значение коэффициента местного
сопротивления при выходе в трубу;
– значение
коэффициента местного сопротивления
для диафрагмы;
– значение
коэффициента местного сопротивления
для вентиля нормального;
Значение коэффициентов местного сопротивления выбирают, как уже сказано выше, по табл. XII [1 стр. 559] или таблице I-7из [9 с. 368].
В этой работе для
всех вариантов:
=1;
=1;
рассчитывают по описанной выше методике;
мм
= 0,15 + 0,12 = 0,27
Величину из соответствующей таблицы в приложении Е по заданной величине модуля м. Для данного случая =18,2.
Величину в зависимости от диаметра трубопровода также выбирают в приложении Е в соответствующей таблице Для данного случая =4,1.
Далее рассчитывают потерю напора в нагнетательном участке трубопровода, аналогично тому, как это сделано для всасывающего участка.
1
+ 1,1 + 0,05 + 4,1 + 40,27 +
18,2 = 25,53
м
2.2.3 Общие потери напора
,
м