Практическое занятие 2 Задача 2
Тема занятия: Гидравлический расчет конденсатной сети.
Условие задачи: Выбрать диаметры и рассчитать потери давления по участкам конденсатной сети предприятия в соответствии с исходными данными, приведёнными на рис. ПЗ1. Увязать давления в расчётной магистрали (участки 1,2,3) и ответвлениях при слиянии потоков.
Задача 2. Гидравлический расчёт закрытой конденсатной сети предприятия по расчётной схеме на рис. ПЗ.1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. ПЗ.1. Расчётная схема конденсатной сети I –сепаратор, II – ТИУ, III - конденсатоотводчик |
Исходные данные: 1. Прокладка конденсатопроводов – надземная. 2. Давление пара в ТИУ: p1 = 0,2 МПа; p2 = p3 = 0,3 МПа. Давление пара вторичного вскипания в сепараторе pс = 0,05 МПа. 3. Конденсат от ТИУ отводится без охлаждения. Следовательно, после конденсатоотводчиков устанавливается критическое давление, равное pкр ≈ 0,5 p1. 4. Длина участков: l1 = 200 м; l2 = 150 м; l3 = 350 м; l4 = 250 м; l5 = 350 м. 5. Расход пара по участкам: G1 = 0,5 т/ч = 0,14 кг/с; G2 = 1,4 т/ч = 0,39 кг/с; G3 = 2 т/ч = 0,56 кг/с; G4 = 0,9 т/ч = 0,25 кг/с; G5 = 0,6 т/ч = 0,17 кг/с. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Решение Расчёт начинают с основной (расчётной) магистрали в направлении движения конденсата от ТИУ с наименьшим давлением потребляемого пара (p1 = 0,2 МПа). 1. Располагаемый перепад давлений в основной магистрали по (8.18) δр = рн – рк + gρср (zн - zк) = (0,2∙0,5 – 0,05)∙106 +9,81∙975(37-35) = 69130 Па = 0,06913 МПа 2. Ориентировочное значение Rл в основной магистрали по (8.12) при αср = 0,01(2)0,5 = 0,0141 по (8.13) Rлср = δр/ [l (1 + α)] = 69130/[(200 + 150 + 350)∙(1 + 0,0141)] = 97,4 Па/м. Это значение используется для предварительного выбора диаметров участков 1, 2, 3 основной магистрали, который производится по номограмме для конденсатопроводов (см. ниже) с последующим уточнением по (6.17) после определения μсм по рис. 6.3. Участок 1 1. По номограмме (см. ниже) при расходе G1 = 0,5 т/ч = 0,14 кг/с выбираем конденсатопровод с минимальным значением dн = 32×2,5 мм, которому соответствует Rл = 60 Па/м. Увеличение dн до ближайшего значения (38×2,5 мм) приведёт к уменьшению Rл до 21 Па/м, т.е. к ещё большему отличию от Rлср =97,4 Па/м. 2. Сумма коэффициентов местных сопротивлений (табл. 8.1) Σξ = 2∙0,8 + 1,5 = 3,1. 3. Эквивалентная длина местных сопротивлений (табл. 8.2-8.3) lэ = lэ1 Σξ = 0,56∙3,1 = 1,74 м. 4. Приведённая длина участка lпр = l + lэ = 200 + 1,74 = 201,7 м. 5. Линейные потери давления на участке δр = Rл lпр = 60∙201,7 = 12,1∙103 Па = 0,012 МПа. 6. Давление пара в конце участка рк = рн – δр + gρср (zн - zк) = 0,2∙0,5 – 0,012 + 9,81∙975∙(37-30) ∙10-6 = 0,155 МПа, 7. Поправочный коэффициент для двухфазных конденсатопроводов (рис. 8.3) при рн = 0,2 МПа и рк = 0,155 МПа составляет μсм =1,75. 8. Внутренний диаметр конденсатопровода при протекании двухфазного потока (8.17) составляет dвсм = μсм dв = 1,75∙27 = 47,25 мм. Тогда к монтажу принимается стандартный трубопровод с dн = 57×3,5 мм Участки 2, 3 и ответвления 4, 5. Расчёт производится по приведённому алгоритму. Результаты расчёта представлены в табл. ПЗ.1. Рекомендуется результаты расчёта участка 1 перенести на ПК (Excel) и завершить там расчёты. Таблица ПЗ.1 Гидравлический расчёт конденсатной сети
Невязка давлений в 1- й узловой точке (конец участка 1 и ответвления 4)составляет 0,159 – 0,155 = 0,004 МПа, а во 2-й узловой точке (конец участка 2 и ответвления 5) – 0137 – 0,135 = 0,002 МПа, что допустимо. Номограмма для гидравлического расчёта конденсатопроводов (kэ = 0,001 м)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
