7.4. Определение экономического диаметра напорного трубопровода.

Выбор экономически наивыгоднейшего диаметра осуществляется путем сопоставления нескольких вариантов по минимуму приведенных затрат, ко­торые включают в себя капитальные вложения и эксплуатационные издерж­ки, т. е. ПЗ = Е_Н*К + С,

где: Е_н - нормативный коэффициент, принимаемый в мелиорации 0,1 ...0,15 м;

К - стоимость укладки 1 м напорного трубопровода из выбранного мате­риала (приложение 11 [5]);

С - суммарные эксплуатационные издержки. Их находим по формуле:

С - а'*Э + b*К,

а' - стоимость 1 кВт-ч электроэнергии, а' =3 коп;

b - процент отчисления на капитальный ремонт и восстановление. Для стальных

труб b= 4,75 %.

Э - количество электроэнергии на преодоление потерь напора в трубо­

проводе:

Э =(9,81* q_р.т. * h_т*Т*t)/η_н.у. , кВт.

где: h_т - потери напора в метрах на 1 м трубопровода, при L_тр =1м.;

Т - количество суток работы данного трубопровода в году, определяется по графику подачи;

t- число часов работы в сутки;

η_н.у - коэффициент полезного действия насосной установки:

η_н.у. = η_н.* η_дв* η_с ,

Здесь:η_н. - КПД насоса, снимаемый с характеристики при расчетном рас­ходе;

η_дв -КПД двигателя по паспорту;

η_с - КПД сети, учитывающий потери на участке от щита до двига­теля,

принимается 0,98... 1,0,

η_н.у. =0,8*0,91*1,0=0,73,

h_дл=0,00107*2,17²/ 1,0^1,3=0,005 м.

Э =(9,81*1,7*0,005*365*24)/0,73 =1000,62 кВт.

С= 0,03*1000,62+0,0475*84,5=34,02 руб.,

ПЗ = 0,1*84,5+34,02=42,47руб.

Расчет экономического диаметра удобно проводить в таблице (табл. 7.2.). Для заполнения таблицы задаемся пятью стандартными диаметрами тру­бопровода, которые больше и меньше принятого ранее и последовательно за­полняем все графы таблицы. Экономическому диаметру будет соответствовать минимальная цифра в последней графе таблицы, т. е. минимум приве­денных затрат.

Расчет экономически наивыгоднейшего диаметра трубопровода проведем на персональном компьютере в программе Мicrosoft Ехсеl.

Таблица 7.2. Расчет экономического диаметра

Диаметр трубо­провода Дтр. М	Стоимость 1 м, трубопровода (К), руб.	Скорость υ, м/с	Потери напора в трубопроводе hт м	Потери электро­энергии Э, кВт	Стоимость поте­рянной энергии а'Э, руб	Отчисления на ре­монт и восстанов­ление bК, руб	Суммарные экс­плуатационные издержки С - а'Э + bК, руб	Приведенные за­траты ПЗ = Ен*К + С
1,0	84,5	2,17	0,005	1000,62	30,01	4,01	34,02	42,47
1,1	99	1,79	0,003	600,37	18,01	4,70	22,71	32,61
1,2	115,5	1,51	0,0019	380,24	11,41	5,49	16,90	28,45
1,3	133,5	1,28	0,0012	240,15	7,21	6,34	13,55	26,90
1,4	153,5	1,1	0,0008	160,11	4,80	7,29	12,09	27,44
1,5	170	0,96	0,00058	116,07	3,48	8,08	11,56	28,56

Из таблицы видно, что экономически наивыгоднейший диаметр трубо­провода Д_тр= 1,3м, при котором приведенные затраты минимальные и со­ставляют 26,90 руб.