Потеря напора на местные сопротивления

В различных местных сопротивлениях изменение скорости может происходить:

1. по величине =>

2. по направлению =>

3. по величине и направлению =>

Кроме потерь, связанных с трением, при этом возникают дополнительные потери напора (образование завихрений из-за действия инерционных сил (при изменении направления), образование завихрений из-за обратных токов жидкости и др. (при внезапном расширении)).

Потери напора на местные сопротивления выражают через скоростной напор. Отношение потери напора в данном местном сопротивлении к скоростному напору в нём называется коэффициентом местного сопротивления:

Для всех местных сопротивлений трубопровода:

(суммируется при наличии прямых участков длиной не менее 5d)

Коэффициенты приводятся в таблицах, например:

• вход в трубу ;

• выход из трубы

• задвижка до => ;

• кран , =>

• вентиль =>

• вентиль =>

Полная потеря напора

Величина выражается в метрах столба жидкости и не зависит от рода жидкости, а величина потери давления зависит от плотности жидкости.

Гидравлические расчёты аппаратов в принципе не отличаются от расчётов трубопроводов.

Расчёт диаметра трубопровода

Стоимость трубопроводов составляет значительную часть капитальных вложений и большие эксплуатационные расходы. В соответствии с этим большое значение имеет правильный выбор диаметра трубопровода.

Величина диаметра определяется скоростью жидкости. Если выбрана большая скорость, то требуемый диаметр трубопровода уменьшается, это обеспечивает:

• уменьшение расхода металла;

• уменьшение затрат на изготовление, монтаж и ремонт.

Однако вместе с этим увеличивается перепад давлений, необходимый для перемещения жидкости. Это требует больших энергетических затрат на перемещение жидкости.

Оптимальный диаметр должен обеспечивать минимум эксплуатационных расходов. (сумма стоимости энергии, амортизации и ремонта).

Годовые затраты на эксплуатацию => М (руб/год)=А+Э;

А – затраты на амортизацию (стоимость/годы) и ремонт;

Э – стоимость энергии.

На основании технико-экономических соображений рекомендуются следующие пределы скоростей движения:

Капельные жидкости:

• самотёком = 0,2 – 1 м/с

• при перекачивании насосами = 2 – 3 м/с

Газы:

• при естественной тяге = 2 – 4 м/с

• при небольшом давлении (вентилятор) = 4 – 15 м/с

• при большом давлении (компрессор) = 15 – 25 м/с

Пары:

• насыщенные водяные пары = 20 – 30 м/с

• перегретые водяные пары = 30 – 50 м/с

• пары органических жидкостей = 10-15 м/с

Обычно потери давления должны составлять не более 5-15 % от величины давления нагнетания.

Оптимальный диаметр трубопровода должен соответствовать ГОСТу. В ГОСТе установлено понятие условного диаметра Dy. Это наминальный внутренний диаметр трубопровода. По этому диаметру подбираются также соединительные части – фланцы, тройники, заглушки и др., а также арматура: краны, вентили, задвижки и т.д.

Каждому условному Dy соответствует определённый наружный диаметр, при этом толщина стенки может быть различной. Например (мм) (могут быть и отклонения от этой таблицы).

Dy	8	10	15	20	25	32	40	50	70	80	100	125	150	200
Dн	12	14	18	25	32	38	45	57	76	89	108	133	179	219