Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 [ 66 ] 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177

гидравлический расчет трубопроводов

Для решения поставленной задачи графоаналитическим методом зададимся серией значений расхода Qi,Q2,...,Qn и для каждого из них, используя схему (11Л8), подсчитаем потери напора hi,h2>"->m построим расходную характеристику трубопровода (рис. 11.3). Так как значения p2,Zi,22 известны, то из уравнения (11.17) можно определить потери h. Отложив эту величину на оси ординат (рис. 11.3), найдем соот-

ветствующее ей значепие искомого расхода жидкости.

В третьей схеме расчета искомой величиной является диаметр трубопровода d. Так как этот диаметр неизвестен, то невозможно вычислить ни среднюю скорость w, ни число Re, ни коэффициент Л. Решение уравнения (11.17) может быть получено либо методом последовательных нри-ближений, либо графоаналитическим способом, аналогичным использованному при рассмотрении второй схемы расчета. Зададимся рядом значений диаметров трубопровода d, ..., и для каждого из них но известному расходу Q подсчитаем значения скоростей Wi,W2,---,iv. После

этого, пользуясь расчетной схемой (11.18), для каждого d найдем потери напора и построим зависимость = h{d) (рис. 11.4). Так как значения Pi, Р2-> 22 известны, то из уравнения (11.17) можно найти значение h. Отложив эту величину на графике рис. 11.4, определим искомый диаметр трубопровода d.

Рис. 11.3

Рис. 11.4

§4. Расчет сложных трубопроводов

Трубопроводы, в которых имеются местные сопротивления, либо состоящие из труб разного диаметра, либо имеющие разветвления, называются сложными.

Рассмотрим схемы расчета наиболее типичных сложных трубопроводов. Начнем с рассмотрения последовательного соединения. Это сложный

ГЛАВА XI

трубопровод, состоящий из последовательного соединения труб, между ко-

торыми находятся местные сопротивления. При этом трубы могут быть как одного, так и разных диаметров (рис. 11.5).

Трубопровод рассчитывают как систему из простых трубопроводов с местными сопротивлениями. Расход жидкости на всех участках одина-

ков. Потери на участке рассчитываются так же, как для простого трубопровода, а суммарные потери на участке между сечениями 1-1 и 2-2 - по формуле (11.16). При этом предполагается, что все геометрические элементы трубопровода и свойства жидкости известны.

Для последовательного соединения можно построить расходную характеристику, используя схему вычислений для простого трубопровода. Расходная характеристика позволяет, как и в случае простого трубопровода, найти расход жидкости, если заданы давления в начале и конце трубопровода.

При решении ряда технических задач (увеличение пропускной способности, повышение надежности перехода через реку и т.д.) используются параллельные соединения. Параллельное соединение представляет собой трубопровод, состоящий из нескольких труб, имеющих общее начало и конец (рис. 11.6).

Рис. 11.5

Рис. 11.6

Рассмотрим параллельное соединение, состоящее из двух труб, и для каждой из них запишем уравнение Бернулли (11.11) между сечениями 1-2 и 1а-2а, соответственно. Тогда

(2) Pi

(2) L 2

где верхние индексы означают номер трубы.

(2) т •>

(11.19)

как уже указывалось, при выполнении технических расчетов обычно принимают ОС = 1.

Кроме того, так как диаметры труб постоянны, можно написать

(11.21)

Из соотношений (11.19), (11.20) н (11.21) следует, что

kfl = h!f>=h,. (11.22)

Перейдем к определению потерь напора на участке А-В (рнс. 11.6). Применять для этого уравнение Бернулли нельзя, так как иа рассматриваемом участке имеются разветвления. Однако, можно утверждать, что потери энергии АЭ иа участке А-В равны

ДЭ(-) = АЭ(-) + АЭ() + АЭ() + АЭ(-), (11.23)

где индексы означают соответствующие участки трубопровода. Так как - удельные по весу потери, то

A9 = hpgQdt,

и равенство (11.23) можно переписать в виде

h-pgQdt=h-pgQdt+}((dt+hfpgQjdt+hf- (11.24)

Расход жидкости до разветвления Qq равен сумме расходов в ветвях, то есть

Qo = Q +

После подстановки этого соотиошеиия в равенство (11.24) с учетом формулы (11.22) получим

Совершенно аналогичные выводы получаются для разветвлений с любым числом параллельных ветвей.

Таким образом, расчет параллельных соеднненнй нз п ветвей сводится к решению системы уравнений

Qo=X K=b! = b!?=... = b!f. (11.25)

Решение системы (11.25) удобнее всего выполнять графоаналитическим методом. Рассмотрим в качестве примера случай п = 2. Зададимся

Так как сечення 1 н 1а, а также сечения 2 и 2а расположены в непосредственной близости друг от друга, то можно считать, что

.« = .и, 4" = 44 а" = р<Ч р<" = ри. (11.20)