35. Графики воздухопотребления

Оцениваются максимально длительное и максимально возможное , м³/мин, воздухопотребление:

в варианте А (при заданных коэффициентах неравномерности)

(1.3) ,

(1.4)

в варианте Б по суточному почасовому графику воздухопотребления оцениваются значения остальных часовых расходов (см. рис. 1):

Максимально возможный в процентах от ( высшая точка графика) и максимально длительный в процентах от (непрерывная работа КС меньше одного часа). Тогда расчетные значения расходов и , м³/мин, определяются из соотношений:

,

Обычно

36. Аэродинамический расчет воздушной магистрали.

Аэродинамический расчет выполняется с целью определения диаметров воздухопроводов и оценки значения давления нагнетания компрессорных ус­тановок (КУ).

Порядок расчета:

1. Составляется расчетная схема магистрали и принимаются условные обозначения параметров воздуха в характерных точках схемы

2. Массовые расходы воздуха на участках магистрали G_i, кг/с, опреде­ляются по заданному объемному воздухопотреблению

3. Ориентировочно оцениваются (в первом приближении) приведенные длины участков

4. Принимается приближенное значение удельного падения давления на участках. Меньшие значения числового коэффициента соответствуют большим значениям расходов

5. Оцениваются падения давления на участках магистрали

6. Определяются средние параметры воздуха на участках;

а) давление Р′_срi , МПа: Р′_срi =Р′_i+0,5·ΔP′_i ;

б) температура воздуха t_срi, ⁰C, принимается неизменной по длине магистрали (охлаждением пренебрегаем): t_срi=t_п=t_кс ;

в) плотность воздуха на участках ρ′_срi ,кг/м³: _срi= ₀· ,

где индексом «0» помечены параметры стандартных атмосферных условий.

7. Вычисляются действительные средние объемные расходы воздуха на участках воздухопровода Q′срi ,м³/c: Q′срi=G_i/ρ′_cрi

8. Принимается величина экономически оптимальной скорости воздуха в трубопроводе wопт, м/с. В диапазоне давлений 0,6÷0,8 МПа она обычно составляет 12÷15 м/с. Меньшее значение соответствует более длинным и тонким трубопроводам. В шлангах и всасывающих трубопроводах принимают wопт=8÷10 м/с

9. С помощью уравнения расхода определяются ориентировочные значения внутренних диаметров труб на участках D^расч _виi ,м: D^расч_виi=

10. В соответствии с сортаментом выпускаемых труб выбираются ближайшие значения внутренних диаметров труб на участках D^гост_виi, м , оцениваются их абсолютная Δ, м, и относительная e шероховатость (см. табл. 4 и 5приложения). Для воздухопроводов обычно принимается Δ=0,8÷1,0 мм [5], тогда: е_j=Δ/D^гост_виi

11. По уравнению расхода вычисляются фактические скорости воздуха на участках w′i , м/с: w′i 2

12. Оцениваются режимы течения воздуха в трубах по значению числа Рейнольдса: Re′i=

где μв – коэффициент динамической вязкости потока воздуха в трубе (зависит от температуры воздуха tср, см. табл. 9 приложения) , Па·с.

13. Определяются границы применимости формул и рассчитываются значения коэффициентов трения для всех участков воздухопровода:

если 2320< Re′i≤10/ei, то λ′i=0,11· ^0,25 ;

если 10/ei < Re′i≤500/ei, то λ′i=0,11· ^0,25;

если Re′i>500/ei, то λ′i=0,11·e_i^0,25 .

14. Уточняются приведенные длины участков магистрали l"_пр , м:

l"_пр= _,

г де эквивалентные длины местных сопротивлений lэквi, м, определяются по справочным данным. При отсутствии значений эквивалентных длин их можно вычислить по формуле:

где ζм.с i - коэффициенты местных сопротивлений на участках (см. табл. 7 приложения).

15. Вычисляются потери давления в трубопроводе по участкам во втором приближении ΔР"i _, Па: ΔР"i=λ′i· (w′i)²/2· _срi ,

а также действительные давления воздуха в началах участков, МПа. На рассматриваемом примере схемы (рис. 4): Р"₁ =Р₂+ΔР′₂, Р"_кс=Р₁+ ΔР′₁

16. По фактическим значениям давлений и их потерь на участках определяются действительные средние плотности воздуха в трубопроводе Р"срi , кг/м³: _срi=ρ_0·

где Р"срi - значения средних давлений воздуха на участках, которые вычисляются аналогично п. 6, МПа.

17. Проверяется расхождение полученных значений средних плотностей воздуха с принятыми ранее

Если отклонение в значениях плотности не превышает 2,5%, то в качестве конечного результата расчета принимается последнее значение Р_кс=Р_с (давление в начале сети).