Гидравлический расчет трубопровода

λ = 0,11* (ℓ + )^0,25

Re₁ =  =  = 11800

Re₁ =  =  =23630

Re₁ =  =  = 35450

Re₁ =  =  = 47268

Re₁ =  =  = 59085

Re₂ =  =  = 27920

Re₂ =  =  = 54378

Re₂ =  =  = 81568

Re₂ =  =  = 108757

Re₂ =  =  = 135946 

λ ₁ = 0,11 * (58,8 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,036

λ ₁ = 0,11 * (58,8 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,033

λ ₁ = 0,11 * (58,8 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,032

λ ₁ = 0,11 * (58,8 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,032

λ ₁ = 0,11 * (58,8 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,032

λ ₂ = 0,11 * (21 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,028

λ ₂ = 0,11 * (21 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,026

λ ₂ = 0,11 * (21 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,0254

λ ₂ = 0,11 * (21 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,025

λ ₂ = 0,11 * (21 * 10^-4 +  )^0,25 = 0,0247

2.6. Определим сумму  коэффициентов местных  сопротивлений для  первого участка:

1. Вход в трубу  (с острыми краями) : ζ₁ = 0,5

2. Вентиль нормальный :  ζ₁ = 0,5 = 4

3. Внезапное  сужение:

= ( )² = ( )² = 0,18;   ζ₃ = 0,4

∆ ζ = ζ₁ + ζ₂ + ζ₃ = 0,5+4+0,4 = 4,9

Для второго участка:

1. Отвод: = 90⁰; R₀ /d = 10; ζ₁ = A*B

A = 1,0,  B = 0,077,  ζ₁ = 0,07 

2.Bыход из трубы ζ₂ = 1

∑ ζ = ζ₁ + ζ₂ = 0,077 + 1 = 1,077 

2.7. Определим потерянный  напор на первом  участке:

h_n1 = (λ₁ * + ∑ ζ) * = (0,036* +4,9)* = 0,09 м

h_n1 = (λ₁ * + ∑ ζ) * = (0,033* +4,9)* = 0,36 м

h_n1 = (λ₁ * + ∑ ζ) * = (0,032* +4,9)* = 0,76 м

h_n1 = (λ₁ * + ∑ ζ) * = (0,032* +4,9)* = 1,26 м

h_n1 = (λ₁ * + ∑ ζ) * = (0,032* +4,9)* = 3,32 м 
 

h_n2 = (λ₂ * + ∑ ζ) * = (0,028* +1,077)* = 3,36 м

h_n2 = (λ₂ * + ∑ ζ) * = (0,026* +1,077)* = 12,8 м

h_n2 = (λ₂ * + ∑ ζ) * = (0,0254* +1,077)* = 26,13 м

h_n2 = (λ₂ * + ∑ ζ) * = (0,025* +1,077)* = 46,6 м

h_n2 = (λ₂ * + ∑ ζ) * = (0,0247* +1,077)* = 70,66 м

2.8. Определим общие  потери напора:

h_n = h_n1 + h_n2 = 0,090 + 3,36= 3,45 м

h_n = h_n1 + h_n2 = 0,36 + 12,8= 13,16 м

h_n = h_n1 + h_n2 = 0,76 + 26,13= 26,89 м

h_n = h_n1 + h_n2 = 1,26 + 46,6= 47,86 м

h_n = h_n1 + h_n2 = 3,32 + 70,66= 73,98 м

H_тр =b₁ + h_n = 21,03 + 3,45 = 24,48 м

H_тр =b₂ + h_n = 21,11 + 13,16 = 34,27 м

H_тр =b₃ + h_n = 21,21 + 26,89 = 48,10 м

H_тр =b₄ + h_n = 21,47 + 47,86 = 69,33 м

H_тр =b₅ + h_n = 21,74 + 73,98 = 95,72 м 

3. Строим  напорную характеристику трубопровода

H_тр = f * (q_v) 
 

Подбор  насоса.

В данной работе подбор насоса заключается  в поиске такого насоса, для которого при  совмещении кривой требуемого номера с напорной характеристикой насоса, рабочая точка находилась на напорной характеристике насоса или в рабочей области насоса, и для которой объемный расход был равен заданному для трубопровода расходу или отличался от него в большую сторону. 

При заданной точке q_v = 2 * 10^-3 м/с      H_тр = 40 м

Данный  напор обеспечивается насосом марки  НМ 65/35-70.

Определим полную мощность насоса

N_n = ρ*g* q_v* H_тр = 998*9,81*2*10^-3*40 = 7,83  квт

Определим действительную мощность насоса

N_g = = =9,79  квт

Определим мощность потребляемую электродвигателем:

Принимаем:η_нр = 1, η_эд = 0,5

N_эд = = =19,5  квт

Для регулирования работы насоса применим метод  дросселирования, изменяя  подачу напора при  неизменном расходе, получим точку  на кривой:

  = = 53% 
 
 
 

Заключение.

В данной работе ознакомились с устройством  технологических  трубопроводов химических предприятий, способами  перемещения по ним  жидкостей  и методами использования фундаментальных  зависимостей для  получения расчетных уравнений, необходимых для построения гидравлических характеристик трубопроводов. На основании гидравлических характеристик подобрали насос, необходимый для перемещения по трубопроводу жидкости с заданным расходом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы. 

1. А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. М. Химия, 1971
2. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию. Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дыитнерский и др. Под ред. Ю.И. Дыитнерского, 2-е издание, переработанное и дополненное под ред. П.Г. Романова, Л. Химия, 1987