Расчет сложных трубопроводов

Сложные трубопроводы. Сложные трубопроводы состоят из сети труб. По пути движения жидкости в сложных трубопроводах происходит изменение расхода. Подающий (собирающий) трубопровод подает жидкость сразу в ряд точек. Сеть может быть разветвленной (разомкнутой или тупиковой (6.1,б) или кольцевой (замкнутой рис. 6.1,в) Сеть может включать, как транзитные участки трубопроводов (без раздачи жидкости по пути), так и распределительные участки трубопроводов.

 

l=

Q=

d=

Рис. 6.3

Расчет сложного тупикового трубопровода. Расчет сложного трубопровода (рис.6.3)проводится по следующему алгоритму:

- определяется самое протяженное и нагруженное направление движения жидкости по сети (магистральное направление, участки 1-2-3-4 рис 6.3.);

- по магистральному направлению определяются расчетные участки. Границей расчетного участка является точка изменения расхода жидкости.

- на расчетных участках определяется расход жидкости - Q (м\ч), его длина – l (м);

- задается скорость движения жидкости на расчетных участках v (м\с)

- используя уравнение расхода - определяется площадь поперечного сечения канала - (м)

- зная поперечную площадь канала, определяем диаметр трубопровода

(6.4)

- по расчетному диаметру подбирается действительный диаметр трубопровода , соответствующий стандартному сортаменту труб;

- по значению действительного диаметра трубопровода уточняется скорость движения жидкости

(6.5)

- зная величину действительной скорости и диаметр трубопровод на участке определяется режим течения, используя критерий Рейнольдса

(6.6)

- по численной величине критерия Рейнольса определяем значение коэффициента гидравлического сопротивления трения , например, по формуле А.Д. Альтшуля;

(6.7)

- определяем потери давления на трение по расчетным участкам используя известную формулу Дарси-Вейсбаха

(6.8)

- определяем значения величин местных сопротивлений - на расчетных участках (с учетом режима течения по численному значению критерия Re) и находим потери давления в местных сопротивлениях:

(6.9)

- находим общие потери давления на расчетных участках-

(6.10)

- определяем суммарную потерю давления по магистральному направлению

 

(6.11)

- находим потери давления по ответвлениям (участки 5-6-7-8-9) и увязываем потери давления по указанным участкам с давлением на участке магистрального трубопровода;

- по полученным значениям потери давления расходу жидкости - подбирается гидравлическая машина.

Расчет сложного кольцевого трубопровода. Расчет сложного трубопровода (рис.6.4) представляет собой достаточно сложную гидравлическую задачу. Однако, решение данной задачи упрощается если представится возможным выделить точку «схода» (см.рис6.4). Под точкой схода подразумевается участок трубопровода, на котором «гипотетически» расход жидкости нулевой.

В этом случае алгоритм расчета сводится к следующим шагам:

- выбирается точка «схода» по признакам удаленности и загруженности магистральных направлений движения жидкости;

- полученные трубопроводы рассчитываются по схеме приведенной в разделе 6.3 как «тупиковые»;

- полученная невязка «левого» и «правого» контура устраняется установкой дополнительного запорно-регулирующего оборудования с байпасной линией.

Т.С.

 

Рис. 6.4