Б) часовой массовый расход воздуха:

G_ч = Q · γ_о. (4.24)

в) длину трубопровода L от компрессорной до наиболее удаленного выключателя, форму и число фасонных частей на нем, а также эквивалентную местным сопротивлениям длину труб Lэкв, м принимаем по таблице 8.

г) коэффициент сопротивления λ по таблице 6.

д) среднее абсолютное давление р сжатого воздуха в трубопроводах (Мпа) которое ориентировочно нужно принимать равным 1,8 при рабочем давлении 2,0Мпа, 2,3 – при 2,6Мпа 3,7 – при 4,0 Мпа.

е) сопротивление трения S на 1 м длины трубы по формуле (4.20).

ж) потери напора в трубопроводах (в паскалях) по формуле:

H = ( L + Σ L_экв)·S. (4.25)

В расчетах пренебрегаем уменьшением потерь напора на участках между отключившимися выключателями из-за уменьшения в них расхода воздуха.

Проверяем скорость сжатого воздуха в трубопроводе при среднем давлении по формуле:

ν = Q_c/F = 0,1 · 4 · Q/3600 · р · π · D² = Q_ч/28260 · D² · р, ( 4.26)

где Q_с – секундный объемный расход сжатого воздуха, м³/сек;

F – площадь поперечного сечения трубопровода , м².

Скорость ν не должна превышать 30 м/сек.

4.7. Температурные деформации трубопроводов

При суточных и сезонных колебаниях температуры наружного воздуха соответственно меняется и температура оболочек трубопроводов, вследствие чего они деформируются. Изменение длины трубопровода от материала, из которого он изготовлен, длины участка между температурными компенсаторами и перепада температур. Компенсирующая способность гнутых температурных компенсаторов, применяемых в воздухопроводной сети подстанций, равна примерно 35мм. Исходя из этой величины, можно оценить максимальную длину прямого участка трубопровода между компенсаторами. Так, для стальных труб при t₁ =+30ºC и t₂ =-30ºC, преобразуя формулу относительного удлинения

е = α · L · t, (4.27)

где L – длина участка трубопровода, см;

t – изменение температуры , ºС;

 – температурный коэффициент линейного расширения, равный для стали (11-13)· 10ˉ, для латуни (17,8 – 19,8) ·10 ˉ. получаем:

L = е / α · (t₁ – t₂) = 3 , 5/12 · 10ˉ · [30 – (-30)] = 4850см ~ 50м

Для латунных труб при тех же условиях получаем L=~30 м. Для нормальной работы температурных компенсаторов между ними и по краям должны иметь неподвижные крепления.

4.8. Прочность трубопроводов

При работе под внутренним давлением сжатого воздуха стенки бесшовной трубы испытывают напряжение растяжения, пропорциональное давлению и диаметру трубы. Это напряжение можно выразить формулой:

σ = р · D_вн/2 [s –(δ + к)] , (4.28)

где D_вн – внутренний диаметр трубы, см;

S – номинальная толщина стенки труб, см;

δ – допуск на толщину стенки трубы, равный 10% для бесшовных труб с толщиной стенки от 1 до 5 мм;

к – запас толщины стенки на коррозию для воздухопроводов

подстанций, принимаемый равным 0,05 мм.

Допускаемое напряжение для трубопроводов не должно превышать 40 % временного сопротивления σ_вр. Для конструктивных сталей допускаются следующие напряжения :120 для стали 10 ,147 для стали 20 182 для стали 35.

Для медных труб напряжения: 80 для мягких тянутых и 75 для прессованных труб.

Для распределительных устройств с рабочим давлением 2 – 4 МПА применяются стальные бесшовные трубы из стали 10 или 20 напряжения (в МПА) возникающие в этих трубах при давлении 4 МПА вычисленные по формуле (4.28) равны:

В трубе 76 х 3,5 мм - 52

57 х 3,5 мм - 37

45 х 2,5 мм - 45

36 х 2,0 мм - 49

В медных трубах, применяемых для соединения шкафа управления с выключателем при давлении 4 МПА, возникают напряжение (в МПА).

В трубе 36 х 2 мм - 49

17 х 1 мм - 75

12 х 1 мм - 50

Для компрессорных установок на давление 23 МПА применяются трубы 34х5,5 и 16х3 мм. Напряжение в этих трубах будут соответствовать соответственно 59 и 53 МПА. Здесь рекомендуется применять трубы из стали марки 35 или 10Г2.