Расчёт сифонных участков. Расчёт первого участка.

Расчет ведем по первому варианту. Q=0.0928 м³/с

1. По табл. 9 принимает оптимальную скорость =0,5 м/с, соответствующую расходу для

стальных труб.

2. Ориентировочное значение диаметра

м

3. По ГОСТ 5525-61 (табл.6) принимаем трубу D_нар=532 мм, =17 мм с внутренним расчетным диаметром D₈=532-17*2=498 мм

4. Фактическая скорость воды на участке

м/с

5. Число Рейнольдса

Для чугунных сильно заржавленных труб по табл. 8 принимаем k_э=3 мм

Предельные числа Рейнольдса

Re Re_пр ^ Re_пр^

т.к. Re Re²_пр, зона гидравлически шероховатого трения

6. Коэффициент жидкостного трения' (табл. 11) вычисляем по формуле Шифринсона

7. Приведенная длина

м

8. Удельные потери энергии

Дж/кг

9. Давление в начале участка

Па

Расчёт второго участка.

Расчет ведем по первому варианту. Q=0.09 м³/с

1. По табл. 9 принимает оптимальную скорость =0,5 м/с, соответствующую расходу для

стальных труб.

2. Ориентировочное значение диаметра

м

3. По ГОСТ 5525-61 (табл.6) принимаем трубу D_нар=532 мм, =17 мм с внутренним расчетным диаметром D₈=532-17*2=498 мм

4. Фактическая скорость воды на участке

м/с

5. Число Рейнольдса

Для чугунных сильно заржавленных труб по табл. 8 принимаем k_э=3 мм

Предельные числа Рейнольдса

Re Re_пр ^ Re_пр^

т.к. Re Re²_пр, зона гидравлически шероховатого трения

6. Коэффициент жидкостного трения' (табл. 11) вычисляем по формуле Шифринсона

7. Приведенная длина

м

8. Удельные потери энергии

Дж/кг

9. Давление в начале участка

Па

Мощность насоса:

1. Напор, развиваемый насосом,

Дж/кг

2. Мощность на валу:

Выбор насоса

Выбор насоса производится по следующему алгоритму.

1. Расчёт гидравлической характеристики системы. Гидравлическую характеристику рассчитываем по формуле ΔН= S_H*V², где ΔН – потеря напора, м; V – расход воды, м³/с, S_H – сопротивление сети, выраженное через единицы давления (потеря напора при V = 1). S_H=0.0894*К_Э^0.25* l_пр/g*D^5.25.

2. Строится график гидравлической характеристики сети и насоса.

3. Из графика определяется марка насоса, обеспечивающего оптимальный напор при оптимальном расходе воды.

Произведём расчёт для участка 2: S_H=0.0894*(3*10^-3)^0.25*433,53/9.81*0.414^5.25=94,78

На основе диаграммы 1 выбираем насос 14НДс с рабочей точкой: напор – 40 м, расход – 0.278 м³/с.

Глава 2 Расчёт кольцевого трубопровода

Рис.2 Схема кольцевого трубопровода

Задание: рассчитать трубопровод, схема которого приведена на рисунке 2 при следующих данных:

1. Длины участков, м: 1-2 – 530, 2-3 – 550, 1-4 – 730, 2-5 – 680, 3-6 – 630, 4-5 – 510, 5-6- 530, 6-7 – 580, 7-10 – 730, 6-9 – 680, 5-8 – 630, 8-9 – 510, 9-10 – 530, 8-11 – 830, 9-12 – 830, 10-13 – 930, 11-12 – 380, 12-13 – 530, 13-б – 540.

2. Суточный график водопотребления, м³/час: 0-1 – 1250, 1-2 – 1210, 2-3 – 1210, 3-4 – 1210, 4-5 – 1210, 5-6 – 1390, 6-7 – 1510, 7-8 – 1330, 8-9 – 1755, 9-10 – 1680, 10-11 – 1630, 11-12 – 1560, 12-13 – 1560, 13-14 – 1550, 14-15 – 1600, 15-16 – 1560, 16-17 – 1600, 17-18 – 1840, 18-19 – 1760, 19-20 – 1680, 20-21 – 1680, 21-22 – 1630, 22-23 – 1540, 23-24 – 1520.

3. Геометрические отметки углов трубопровода, м: 1 – 3, 2 – 6, 3 – 7, 4 – 5, 5 – 8, 6 – 10, 7 – 11, 8 – 9, 9 – 12, 10 – 16, 11 – 12, 12 – 15, 13 – 19, Б – 23.

4. Фиксированные отборы, л/с: 1 – 12, 2 – 11.

5. Требуемый напор – 18 м, предельный напор – 60 м.

Трубы – старые.

При расчёта кольцевых трубопроводов обязательно выполняются следующие условия:

• сумма расходов притекающей к узлу жидкости равна сумме расходов отходящей от узла жидкости;

• алгебраическая сумма потерь энергии в любом кольце равна нулю.

Учитывая эти условия и строится расчёт.

1. Производим предварительное распределение расходов по участкам.

2. Выполняем расчёт для каждого участка как для простого трубопровода.

3. Производим проверка по потерям энергии для каждого кольца.

4. Производим исправления расхода по всем участкам ( по методу Андрияшева или Лобачёва).

5. Повторяем расчёт до тех пор пока неувязки потерь не составят 2-5 Дж/кг для каждого кольца.

Результаты расчёта сводим в таблицы 1-3.

Трубы выбираются по ГОСТ 5525-61

Таблица 1.Начальный расчёт

Кольцо		Участок		Длина участка	Начальный расчёт
					Расчётный расход,Q, л/с		Диаметр D,мм			Скорость ,м/с	Удельное сопротивление А,с2/м6		Поправочный коэффициент 			Потеря энергии H, Дж/кг H=g*φ*A*l*Q2
I		1-4		730	6		80,8			1,171	953,4		1,05565			259,471
		1-2		530	- 6		80,8			1,171	953,4		1,05565			-188,383
		2-5		680	-4		80,8			0,7805	953,4		1,064875			-108,361
		4-5		510	6		80,8			1,171	953,4		1,05565			181,275
Неувязка по кольцу																144,002
II		2-5		680	4		80,8			0,7805	953,4		1,064875			108,361
		2-3		550	-2		50			1,0191	11540		1,027135			-255,814
		3-6		630	-13		125			1,05987	96,72		1,021			-103,143
		5-6		530	5		80,8			0,9756	953,4		1,03244			127,945
Неувязка по кольцу																-122,651
III		5-6		530	-5		80,8			0,9756	953,4		1,03244			-127,945
		5-8		630	5		80,8			0,9756	953,4		1,03244			152,086
		8-9		510	4		80,8			0,7805	953,4		1,064875			81,271
		6-9		680	-9		100			1,1465	311,7		1,0081			-169,787
Неувязка по кольцу																-64,375
IV		6-9		680	9		100			1,1465	311,7		1,0081			169,787
		6-7		580	-9		100			1,1465	311,7		1,0081			-144,818
		7-10		730	-9		100			1,1465	311,7		1,0081			-182,271
		9-10		530	2		50			1,0191	11540		1,027135			246,512
Неувязка по кольцу																89,210
V		8-9		510	-4		80,8			0,7805	953,4		1,064875			-81,271
		9-12		830	-11		125			0,8968	96,72		1,04			-99,102
		11-12		380	1		50			0,50955	11540		1,14666			49,328
		8-11		830	1		50			0,50955	11540		1,14666			107,743
Неувязка по кольцу																-23,302
VI	9-10		530			-2		50	1,0191			11540		1,027135	-246,512
	10-13		930			-11		125	0,896815			96,72		1,04	-111,042
	12-13		530			12		125	0,9783			96,72		1,032166	74,743
	9-12		830			11		125	0,8968			96,72		1,04	99,102
Неувязка по кольцу															-183,709
Неувязка по внешнему контуру															-160,825