Гидравлический расчёт трубопроводов

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 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 = 101 320 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 = 180 000+998.2*9.81*(11.5−8)-998.2*9.1=205 189.6 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 = 205 189.6 +998.2*9.81*(8−13)-998.2*=152 706 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 = 152 706+998.2*9.81*(13−3)-998.2*=235 648 Па Подогреватель:

Р_к = Р_с -g•с_ср•(Z_к — Z_с+h_п)= 235 648 -978.25*9.81*(14−3+7)=62 909 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 = 62 909+958.3*9.81*(14−5) — 958.3*=133 300 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 = 152 706+998.2*9.81*(13−8) — 998.2*=191 196 Па Расчет всасывающего трубопровода.

По ГОСТ 10 704–63 (табл.21 [1])

— угол 90⁰ (табл. 12 [1])

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

Напор развиваемый насосом:

Мощность на валу:

Расчет закончен.

Использованная литература

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