7.1.3.4 Разветвленное соединение трубопроводов

Пусть основной трубопровод имеет разветвление относительно базового уровня M-N в точке М. Трубопроводы 1,2 и 3 имеют разные диаметры, а значит содержат различные местные сопротивления. Все три ветви имеют разные геометрические высоты конечных сечений y_1, y₂, y₃ и различные давления ,

Так же как и для параллельных трубопроводов общий расход в основном трубопро-воде будет равен сумме расходов в каждом трубопроводе:

Рис. 7.1.10 Схема сложного разветвленного трубопровода

или Hп,м = , тогда

Если потери напора выразить через расход жидкости (Q), то потребный напор для каждой ветви можно записать:

Таким образом, можно составить систему из 4-х уравнений с четырьмя неизвестны-ми .

Построение кривой потребного напора для разветвленного трубопровода выполняет-ся сложением кривых потребных напоров каждой из ветвей по правилу сложения характе-ристик параллельных трубопроводов: сложение расходов при одинаковых напорах.

Кривые потребных напоров для ветвей отмечены цифрами 1,2 и 3, а суммарная кривая потребного напора для всего разветвления обозначена пунктирной линией и буквами ABCD. Из графика видно, что условием подачи жидкости во все ветви является неравенство

7.1.3.5 Расчет сложных трубопроводов

Рассмотрим разомкнутый сложный трубопровод с разветвлениями в точке А и точке С. Жидкость подается к точкам B,D,E с расходами .

Рис. 7.1.11 Схема сложного разветвленного трубопровода

Пусть известны размеры трубопроводов во всех ветвях, заданы все местные сопро-тивления, а также геометрические высоты конечных точек, отсчитываемые от базовой плоскости M-N и избыточные давления в конечных точках

Основными уравнениями сложного трубопровода является:

- уравнения расходов;

– уравнения потребного напора в точке С;

- потребный напор в точке А;

Для данного вида сложного трубопровода возможно решения двух видов задач:

• Задача 1: Задан расход Q в основной магистрали М-А. Необходимо определить расходы в точках B,D и E ( ).

• Задача 2: Задан напор в точке А. Определить расход в магистрали Q и расходы в каждой ветви.

Обе задачи можно решить с использованием одной и той же системы уравнений, число которых должно быть на одно больше числа разветвленных ветвей сложного трубо-провода:

1. Уравнение расходов:

2. Уравнение равенства потребных напоров для ветвей CD и CE:

3. Уравнение равенства потребных напоров для ветви АВ и сложного трубопровода АСЕD:

4. Уравнение потребного напора в точке М:

Расчет сложных трубопроводов часто выполняют графоаналитическим способом, а именно:

• применением кривых потребного напора;

• применением характеристик трубопроводов.

Кривая потребного напора для сложного трубопровода строится следующим обра-зом:

1. Сложный трубопровод разбивается на ряд простых;

2. Строятся кривые потребных напоров для каждого из простых трубопрово-дов;

3. Складываются кривые потребных напоров для ветвей по правилу сложения характеристик параллельных трубопроводов;

4. Полученную кривую складывают с характеристикой последовательного сое-динения трубопроводов по методике сложения простых последовательно со-единенных трубопроводов.

Расчет производится против течения жидкости в трубопроводе, т.е. от конечных то-чек трубопровода к начальной точке входа в трубопровод.