То буде здійснюватись тільки шляхова витрата рідини. При цьому

, м. ст. рідини., (143)

Тобто, втрата напору при шляховій витраті складає 1/3 втрати напору при проходженні рідини в кількості Q_ш транзитом по цьому ж самому трубопроводі довжиною l з витратною характеристикою К.

Основи техніко-економічного розрахунку трубопроводів.

Вибір найвигіднішого діаметра трубопроводу залежить від визначеної найвигіднішої швидкості руху рідини. Якщо величину швидкості прийняти малою при заданій витраті рідини, то трубопровід вийде відносно великого діаметра (). При цьому втрати напору (енергії) на подолання гідравлічних опорів в трубопроводі будуть відносно малими (), що в свою чергу, приведе до зменшення споживаної потужності насосів. Вони будуть низьконапірними. Але збільшення діаметру труб збільшує його будівельну вартість.

При зменшені діаметра труб – зменшується їх будівельна вартість, але збільшується втрати напору (енергії) при здійснені тієї ж самої витрати рідини в трубопроводі. Насоси при цьому будуть високонапірними, що приводить до збільшення споживаної потужності насосів. Також збільшується експлуатаційні витрати високонапірних насосних станцій.

Таким чином, щоб вибрати найвигідніший діаметр трубопроводу необхідно провести техніко-економічне порівняння ряду варіантів (для різних діаметрів), які повинні враховувати всі фактори, що впливають на вартість як капітальних споруджень ( трубопроводу і насосних станцій) так і всіх експлуатаційних затрат, пов’язаних з роботою насосних установок і трубопроводів.

Якщо всі капітальні затрати спорудження трубопровідної системи К_тр і насосної станції (разом з насосами) К_н з урахуванням їх вартості, що приходяться на один рік (термін експлуатації насосної станції і трубопроводів складає 10…15 років), то сумарне їх значення буде (). Всі експлуатаційні затрати, що пов’язані з роботою трубопроводу Е_тр (ремонт, амортизація, обслуговування) і експлуатаційні затрати, що пов’язані з роботою насосної установки Е_н (споживана енергія, ремонт, амортизація, обслуговування), що пораховані за один рік, то їх сумарні затрати для прийнятого (одного) діаметра трубопроводу буде . Сумарне значення капітальних (перерахованих на один рік роботи насосної установки) і експлуатаційних затрат становить

, грн. (144)

Таким же чином проводять розрахунки для інших, близьких до порахованого, діаметрів трубопроводу (наприклад: 100, 150, 200, 250, 300, 350 мм).

Діаметр трубопроводу, для якого величина С буде найменшою, є діаметром економічно найвигіднішим.

Гідравлічні характеристики трубопроводів.

Гідравлічні характеристики трубопроводів представляють собою графічну залежність втрат напору в трубопроводах при зміні витрат рідини в них. Аналітична залежність втрат напору в трубах в залежності від витрати рідини є

,

або .

На рис. 50 представлені різні типи гідравлічних характеристик трубопроводів: а) гідравлічна характеристика середньої пологості при наявності z;

б) крута гідравлічна характеристика при наявності z;

в) полога – теж при наявності z;

г) середньої пологості для горизонтального трубопроводу (при z=0).

Я

Рис. 50

к видно з рис. 50 при однакових витратах найбільші втрати відповідають крутій характеристиці, найменші – пологій. Це пояснюється тим, що при однакових довжинах труб діаметри їх різні: для крутої характеристики – самий менший, для пологої – самий великий.