Гидравлический расчёт трубопроводов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО “Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина”

Кафедра ПТЭ

Курсовой проект на тему:

Гидравлический расчёт трубопроводов

Выполнил: студент гр. III-1^xx

Измайлов С. А.

Проверил: Буданов В. А.

Иваново 2010



Задание

Рассчитать систему водопроводов, показанную на эскизе, определить давление у потребителей, допустимую высоту всасывания [Н_вс]_доп и мощность на валу насоса, если полный КПД насоса з_н = 0.75.

Коэффициенты местных сопротивлений:

о₁ - всасывающего клапана сетки;

о₂ - поворота на 90°;

о₃ - задвижки;

о₄ - обратного клапана;

о₅ - тройника.

Исходные данные:

Вариант 1

Расходы к потребителям:

Q_I = 60 л/с = 0.06 м³/с;

Q_II = 75 л/с = 0.075 м³/с;

Q_III = 39 л/с = 0.039 м³/с.

Абсолютные давления у потребителей:

Р_I = 1 бара = 100 000 Па; Р_Н= 1,8 бар = 180 000 Па;

Геометрические высоты характерных сечений:

Z_B = 11 м; Z_Н = 11.5 м; Z_а = 8 м; Z_б = 13 м; Z_с = 3 м; Z_к = 14 м;

Z_I = 6 м; Z_II = 5 м; Z_III = 8 м.

Геометрические длины участков:

l₁ = 24 м; l₂ = 300 м; l₃ = 50 м; l₄ = 100 м; l₅ = 400 м; l₆ = 250 м; l₇ = 90 м.

Потери напора в подогревателе:

h_п = 7 м.

Температуры воды на участках:

t₁ = 20°C; t₆ = 100°C.

=0.71

Физические свойства воды (по [1] табл. 2 ):

При t₁ = 20°C с₁ = 998.2 кг/м³, н₁ = 1.006•10^-6, Р₁ = 2337 Па;

При t₆ = 100°C с₆ = 958.3 кг/м³, н₆ = 0.294•10^-6, Р₆ = 101320 Па;

Средняя плотность в подогревателе

с_ср = кг/м³;



Выбор главной магистрали

Так как задано давление в начале трубопровода, главную магистраль ищем методом расчета сложных ответвлений. Для этого вычисляются средние гидравлические уклоны на направлениях от начала ответвления к каждому из потребителей.

Таким образом главная магистраль идет по направлению от насоса к потребителю II.

Расчёт участков главной магистрали

Участок 2:

1) Допустимые потери энергии:

2) Задаемся:

3) Задаемся:

4) Допустимый диаметр:

5) По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

- задвижка (табл. 12 [1])

- обратного клапана (табл. 15 [1])

Производим перерасчет, задавшись

Допустимый диаметр:

По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

- задвижка (табл. 12 [1])

- обратного клапана (табл. 15 [1])

Фактические потери на участке:



Давление в конце участка:

Р_a = Р_Н +g•с₁•(Z_Н - Z_а) - с₁•H₂ = 180000+998.2*9.81*(11.5-8)-998.2*9.1=205189.6 Па

Участок 4:

Допустимые потери энергии:

Задаемся:

Задаемся:

Допустимый диаметр:

По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

напор трубопровод магистраль гидравлический

- тройник (табл. 16 [1])

Производим перерасчет, задавшись

Допустимый диаметр:

По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

- тройник (табл. 16 [1])

Фактические потери на участке:

Давление в конце участка:

Р_б = Р_а +g•с₁•(Z_а - Z_б) - с₁•H₄ = 205189.6 +998.2*9.81*(8-13)-998.2*=152706 Па

Участок 5:

Допустимые потери энергии:



Задаемся:

Задаемся:

Допустимый диаметр:

По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

- тройник (табл. 17 [1])

- задвижка (табл. 12 [1])

- угол 90⁰ (табл. 12 [1])

Производим перерасчет, задавшись

Допустимый диаметр:

По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

- тройник (табл. 17 [1])

- задвижка (табл. 12 [1])

- угол 90⁰ (табл. 12 [1])

Фактические потери на участке:

Давление в конце участка:

Р_с = Р_б +g•с₁•(Z_б - Z_с) - с₁•H₅ = 152706+998.2*9.81*(13-3)-998.2*=235648 Па

Подогреватель:

Р_к = Р_с -g•с_ср•(Z_к - Z_с+h_п)= 235648 -978.25*9.81*(14-3+7)=62909 Па

Участок 6:

Допустимые потери энергии:

Задаемся:

Задаемся:

Допустимый диаметр:



По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

Местных сопротивлений нет

Фактические потери на участке:

Давление в конце участка:

Р_II = Р_к +g•с₆•(Z_к - Z_II) - с₆•H₆ = 62909+958.3*9.81*(14-5)- 958.3*=133300 Па

Расчет ответвлений.

Участок 3:

Допустимые потери энергии:

Задаемся:

Задаемся:

Допустимый диаметр:

По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

- тройник (табл. 17 [1])

- задвижка (табл. 12 [1])

Производим перерасчет, задавшись

Допустимый диаметр:

По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

Так как диаметр совпал с ранее полученным, то и останутся такими же.

Фактические потери на участке:



Участок 7:

По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])

- тройник (табл. 16 [1])

- задвижка (табл. 12 [1])

- угол 90⁰ (табл. 12 [1])



Фактические потери на участке:

Давление в конце участка:

Р_III = Р_б +g•с₁•(Z_б - Z_III) - с₁•H₇ = 152706+998.2*9.81*(13-8)- 998.2*=191196 Па

Расчет всасывающего трубопровода.

По ГОСТ 10704-63 (табл.21 [1])

- угол 90⁰ (табл. 12 [1])

- всасывающего клапана сетки (табл. 15 [1])

Напор развиваемый насосом:

Мощность на валу:

Расчет закончен.

Участок	Длина участка, м	Расход, м3/с	Диаметр, мм	Скорость, м/с	Приведённая длина участка, м	Потеря энергии, Дж/кг	Давление в начале участка, Па
1	24	0,171	516	0,818	97.71	1.33	32337
2	300	0,171	430	1.178	334.72	9,1	180000
3	50	0,06	130	4,523	56.09	126.66	205190
4	100	0,111	408	0.849	185.77	3.528	205190
5	400	0,072	309	0.961	434.78	15.0086	152706
6	250	0,075	383	1,193	250	14.836	62909
7	90	0,039	199	1.255	102.75	10.49	152706



Использованная литература

1. Учебное пособие по гидравлическому расчёту трубопроводов. - составители: Кулагин Ю.М., Капустина Т.И., Черкасский В.М. - Иваново. - Типография УУЗ.

Размещено на Allbest.ru