Определение внутреннего диаметра трубопроводов ветвей АВ и АС

Зададимся скоростью движения жидкости в ветвях АВи АСсоответст- венно  3 = 1,5 м/с;  4 = 1,5 м/с.

Внутренний диаметр трубопровода согласно формуле (4.3) будет равен:

- для ветви АВ:

d3=

4Q3 =

4 × 2 ×10-3

= 0,041 м;

 × 3

3,14 ×1,5

- для ветви АС:

d 4 =

4Q4 =

 × 4

4 ×1,5 ×10 -3

3,14 ×1,5

= 0,036 м.

Действительный диаметр труб выбираем из стандартного ряда разме- ров труб выпускаемых промышленностью (приложение А). Выбираем стан- дартный размер трубопровода ветви АВdн3×δ3= 48×4,0 мм, а для трубопро- вода ветви АСdн4×δ4= 45×4,0 мм. Тогда внутренние диаметры трубопрово- дов согласно формуле 1 будут равны:

Пересчитаем скорость жидкости в ветвях:

= 1,59

м/с;

3 3,14 × 0,0402

4 ×1,5 ×10 -3

 =

4 3,14 × 0,0372

= 1,40

м/с.

Определение режима движения жидкости в трубопроводах

Режим движения жидкости определяется по значению критерия Рей- нольдса формула (4.4).

Плотность и динамический коэффициент вязкости толуола при 80 ºС составляют  = 808 кг/м3(таблица А.1)  = 0,33 мПа·с (таблица А.2), тогда

для трубопроводов:

- ветви АВ:

Re3

= 1,59 × 0,04 × 808 = 155723,6 0,33×10-3

. Режим движения турбулентный.

- ветви АС:

Re4

= 1,4 × 0,037 ×808 = 126831,5 0,33×10-3

. Режим движения турбулентный.

Расчет коэффициента трения для трубопроводов ветвей АВ и АС

Так как Re >2320 коэффициент трения определяется по графику Г. А. Мурина или рассчитывается по формуле А. Д. Альтшуля формула (4.5):

Выбираем для трубопроводов стальные цельносварные трубы с незна- чительной коррозией тогда согласно справочным данным абсолютная вели- чина эквивалентной шероховатости составит Δ = 0,2 мм (таблица А.4). Тогда коэффициент трения для трубопровода ветви АВравен:

0, 25

æ D ö

0, 25

 = 0,11ç68 + ÷

= 0,11çç

+ 0,2 10 ÷÷

= 0,03 ;

0,04 ø

для трубопровода ветви АС:

0, 25

æ D ö

0, 25

 = 0,11ç68 + ÷

= 0,11çç

+ 0,2 10 ÷÷

= 0,0305 .

0,037 ø

Определение длины трубопровода ветви АВ

Запишем уравнение Бернулли для сечений 5-5и 6-6:

z5+

P5 + 5

= z6

+ P6

 × g

+  6 +

hАВ .

z5= z6;

P5= РА= 2 ати = 2 + 1 = 3 ата = 3·10

Па;

P6 = Pат

= 1∙10

Па;

 5 =  6 – так как трубопровод постоянного сечения.

Так как участок трубопровода АВпрямой и не имеет никаких местных сопротивлений, тогда потери напора на нем рассчитываются следующим об- разом:

d32 g

где l3

– длина участка АВ, м.

Потери напора на участке АВсогласно уравнению Бернулли для сече- ний 5-5и 6-6и с учетом формулы (4.15) составят:

= P5

- P6

. (4.16)

d32 g

 × g

 × g

Из формулы (4.16) найдем длину участка трубопровода АВ:

0,03 l3

1,59 2

3×10 5

=

1×105

-

0,04 2 × 9,81

808 × 9,81

808 × 9,81

0,097l3= 25,23;

l3 = 261 м.

Определение длины трубопровода ветви АС

Запишем уравнение Бернулли для сечений 7-7и 8-8:

z7+

P7 +  7

= z8

+ P8

 × g

+ 8 +

hАС .

А. Тогда

z7= 0 ;

z8 = Н С ;

Па;

P8 = Pат

= 1∙10

Па;

 7 =8 – так как трубопровод постоянного сечения.

Так как участок трубопровода АСимеет местные сопротивления, то потери напора на нем рассчитываются следующим образом:

, (4.17)

где l4

– длина нагнетательного трубопровода, м;

å4

– сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке тру-

бопровода АС.

На участке трубопровода АСимеются следующие местные сопротивле-

ния:

- плавный поворот (отвод) на 90 º;

- 1 вентиль.

Тогда сумма коэффициентов местных сопротивлений для участка трубо- провода АСрассчитывается следующим образом:

å4= от+ в,

где от

– коэффициент местного сопротивления для отвода на 90º;

в– коэффициент местного сопротивления для вентиля.

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротив- лений (таблица А.3):

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода

R0/d2=4, тогда

от

= А × В = 1× 0,11 = 0,11,

где А – коэффициент зависящий от угла поворота трубопровода, для поворо- та на 90 º А = 1;

В – коэффициент зависящий от отношения R0/d2, для отношения R0/d2 = 4

В = 0,11.

Для вентиля с диаметром проходного сечения 37 мм (d4= 37 мм)

в= 0,88.

å4= 0,11+ 0,88= 0,99.

Тогда потери напора на участке АВсогласно уравнению Бернулли для сечений 5-5и 6-6и с учетом формулы (4.17) составят:

 2

= P7

 × g

- НС

- P8

 × g

. (4.18)

Из формулы (4.18) найдем длину участка трубопровода АС:

0,0305 l4

1,4 2

3×105

=

1×105

-10 - ;

0,037 2 × 9,81

808 × 9,81

808 × 9,81

0,082l3= 15,23;

l3 = 185 м.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: