Расчет всасывающего трубопровода

Рассмотрим схему работы насоса, включенного в систему, подающую жидкость из резервуара А в напорный резервуар В (рисунок 1.1)

Жидкости, проходящей через насос, сообщается энергия, которая расходуется на подъем ее в напорный резервуар, и на преодоление сопротивлений в напорном трубопроводе. Вертикальное расстояние h_H от центра насоса до уровня жидкости в напорном резервуаре называется геометрической высотой нагнетания. Вертикальное расстояние от уровня жидкости в приемном резервуаре до центра рабочего колеса насоса называется геометрической высотой всасывания h_BC.

Полный напор насоса Н определяется как разность напоров, создаваемых потоком в сечениях, соответствующих началу нагнетательного трубопровода Н₂ и концу всасывающего трубопровода Н_ь т.е. H=H₂-Hi. В этих сечениях обычно устанавливают манометры и вакуумметры.

Составив уравнение Д.Бернулли для двух сечений 1-1 и 2-2 и выполнив некоторые преобразования, получим:

, (22)

Расчет простого трубопровода

Трубопроводы, состоящие из одной линии труб и имеющие один и также расход жидкости, называется простым.

В зависимости от соотношения местных потерь напора и потерь по длине различают короткие и длинные трубопроводы.

К коротким относят трубопроводы малой длины с большим числом местных сопротивлений (местные потери напора соизмеримы с потерями напора по длине), а к длинным - трубопроводы, в которых местные потери напора пренебрежимо малы по сравнению с потерями напора по длине (менее 5%).

Примерами коротких трубопроводов могут служить всасывающие трубы насосов, дюкеры, сифоны и.д.; длинные - водопроводы, нефтепроводы, газопроводы и т.д.

Жидкость движется по трубопроводу благодаря тому, что ее энергия в начале трубы больше, чем в конце. Этот запас энергии обеспечивается тем или иным способом: работой насоса, созданием разностей уровней жидкости, давлением газа и.т.д.

2.1 Пример расчета простого длинного трубопровода

Для длинного трубопровода постоянного по всей длине диаметра (рис.2Л) составляется уравнение Д.Бернулли для сечений 1-1 и 2-2.

После ряда преобразований получена зависимость для определения располагаемого напора Н:

, (23)

где: А – удельное сопротивление трубопровода, с /м , определяемое по таблице 2.1 и имеющее выражение:

, (24)

L – длина трубопровода, м; Q - расход жидкости, м²/с.

Таблица 7 – Значение А для труб, бывших в эксплуатации (при скорости V>1,2 м/с)

Продолжение талицы 7

При гидравлическом расчете простого трубопровода обычно известны его длина I, материал и конфигурация. Неизвестной может быть одна из трех величин: Н, Q или d.

Для практического применения используют соотношение:

, (25)

В случае последовательного соединения участков трубопровода предварительно строят характеристики отдельных участков, например 1 и 2 (рис. 3.2). Чтобы построить характеристику всего трубопровода, следует сложить потери напора при одинаковых расходах, т.е. сложить ординаты кривых 1 и 2 при равных абсциссах.

При параллельном соединении также прежде всего следует построитель характеристики отдельных параллельных участков. Пусть кривые 1 и 2 (рис. 3.3) представляют собой такие характеристики двух параллельных участков. Так как при параллельном соединении общий расход определяется как сумма расходов на отдельных участках, а потери напора на них одинаковы, то для построения

а, б, с – расходы на участке 1

Рисунок 3.3 – Построение характеристики трубопровода с параллельным соединением участков

где: А₀=А к™ Кп – поправочный коэффициент, учитывающий зависимость коэффициента гидравлического трения X от числа Рейнольдса и определяется по Таблице 8

Таблица 8 – Значение коэффициента Кп

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: