Последовательное соединение трубопроводов

При последовательном соединении трубопроводов конец предыдущего простого трубопровода одновременно является началом следующего просто- го трубопровода.

Рассмотрим несколько труб разной длины, разного диаметра и содер- жащих разные местные сопротивления, которые соединены последовательно (рисунок 1.4).

Рис. 1.4  Схема последовательного трубопровода

Расход жидкости во всех участках сложного последовательно соеди- ненного трубопровода остается одинаковым. Общие потери напора во всем трубопроводе будут равны сумме потерь напора во всех его отдельных уча- стках.

Q = Q1= Q2= Q3, (1.12)

hn= hn1+ hn 2 + hn 3 . (1.13)

Характеристика трубопровода состоящего из последовательно со- единенных участков представляет собой графическую сумму (по оси напо- ров) гидравлических характеристик всех отдельных участков (рисунок 1.5).

, м 4 3

1 + 2+ 3

3

– 1

2

1

м3/с

Рис. 1.5  Характеристика последовательно соединенного трубопровода:

1 – характеристика первого участка трубопровода;

2 – характеристика второго участка трубопровода; 3 – характеристика третьего участка трубопровода;

4 – суммарная характеристика трех участков трубопровода

Параллельное соединение трубопроводов

Схема прокладки параллельных трубопроводов используется в тех слу- чаях, когда на трассе магистрального трубопровода есть участки, где требу- ется уменьшить гидравлические сопротивления трубопровода (высокие пере-

вальные точки трубопровода) или при заложении трубопровода в трудно- доступных местах (переход через реки и др.). При параллельном соединении трубопроводов имеются две особые точки, называемые точками разветвле- ния. В этих точках находятся концы параллельных ветвей трубопровода (точки Аи В). В точке Апоток жидкости растекается по параллельным вет- вям, а в точке Ввновь собирается в единый трубопровод. Каждая ветвь мо- жет иметь различные геометрические размеры: диаметр и протяжённость (длину). Схема параллельно соединенного трубопровода представлена на ри- сунке 1.6.

Рис. 1.6 – Схема параллельного трубопровода

Поскольку вся система трубопроводов является закрытой, то поток жидкости в данной системе будет транзитным, то есть:

Q = Q1+ Q2+ Q3 . (1.14)

Жидкость движется по всем ветвям при одинаковой разности полных напоров, то есть потери напора в каждой ветви параллельного трубопровода будут равны между собой:

hn= hn1 = hn2 = hn3 . (1.15)

Характеристика трубопровода состоящего из параллельно соединенных участков представляет сумму абсцисс (расходов) характеристик каждой вет- ви трубопровода при одинаковых ординатах (потерях напора). Характери- стика параллельно соединенного трубопровода представлена на рисунке 1.7

Рис. 1.7 – Характеристика параллельно соединенного трубопровода:

1 – характеристика первого участка трубопровода; 2 – характеристика второго участка трубопровода; 3 – характеристика третьего участка трубопровода;

4 – суммарная характеристика трех участков трубопровода

Сложный разветвленный трубопровод

Разветвленным соединением называется совокупность нескольких про- стых трубопроводов, имеющих одно общее сечение – место разветвления (или смыкания) труб. Рассмотрим сложный разветвленный трубопровод (ри- сунок 1.8):

Рис. 1.8 – Схема сложного разветвленного трубопровода

Основной трубопровод имеет разветвление в сечении М-М, от которо- го отходят три трубы разных диаметров, имеющих различные местные со-

противления. Геометрические высоты подъема конечных сечений

z1 , z2, z3 и

давления РА, PВ, и PС в них будут также различны. Так же как и для парал-

лельных трубопроводов, общий расход в основном трубопроводе будет равен сумме расходов в каждом трубопроводе, согласно формуле (1.14):

Q = Q1+ Q2+ Q3 .

Запишем уравнение Бернулли для сечения М-Ми конечных сечений ветвей (с учетом постоянства скоростного напора), получим систему уравне- ний:

ì PM

z PA

1 +  × g + hn1 = Hст1 + hn1

ï PM

z PB

2 +  × g + hn 2 = Hст 2 + hn2 . (1.16)

ïPM

ï

= z3 +

PC

+ hn 3 = Hст 3 + hn 3

î  × g

 × g

Построение кривой потребного напора для разветвленного трубопро- вода выполняется сложением кривых потребных напоров для ветвей по пра- вилу сложения характеристик параллельных трубопроводов – сложением абсцисс (Q) при одинаковых ординатах (Hпотр). Кривая потребного напора для разветвленного трубопровода представлена на рисунке 1.9.

Рис. 1.9 – Характеристика сложного разветвленного трубопровода:

1 – кривая потребного напора первого участка трубопровода;

2 – кривая потребного напора второго участка трубопровода; 3 – кривая потребного напора третьего участка трубопровода;

4 – кривая потребного напора трех участков трубопровода

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: