3.3. Гідравлічний розрахунок ділянки системи.

Гідравлічний розрахунок проводиться з метою визначення основних параметрів трубопроводів і витрат тиску при протіканні через них рідин. Ці величини необхідні при виконанні робочих креслень елементів трубопроводів систем і при виборі арматури і механізмів для перекачування робочої середи. [7]

Cпочатку приймаємо для установки в осушувальній системі 2 насоси НЦВ-250/30, подачею 250 м³/год і напором 30 м. Гідравлічний розрахунок виконано для найбільш віддаленого від насоса відгалуження системи. Розрахункову схему наведено на рис.3.3

Результати гідравлічного розрахунку при подачі Q=100% наведено у табл.3.1.

Таблиця 3.1Гідравлічний розрахунок системи

№	Параметр	Розрахункова формула	Ділянка
			1-2	2-3	3-4
1	Подача, Q, м3/с		0,08750	0,08750	0,08750
2	Температура води, t, oC		20	20	20
3	Густина води, ρ, кг/м3		998,2	998,2	998,2
4	Коефіцієнт кінематичної в’язкості, υ, м2/с		1,004*10-6	1,004*10-6	1,004*10-6
5	Діаметр, dy, м		0,225 110	0,225	0,225
6	Довжина вертикальної ділянки, Δz, м	Δz=zi-zi-1	2	-2,5	0,0
7	Статична складова, Hст, м.вод.ст	Hст=Δzρg10-3	12,59	-18,73	0,00
8	Довжина ділянки трубопроводу, l, м		3,5	118	131
9	Абсолютна шорсткість, Δ, мм		0,15	0,15	0,15
10	Уточнення швидкості, V, м/с		2,20	2,20	2,20
11	Число Рейнольдса, Re	Re=Vd/υ	493426	493426	493426
12	Коефіцієент динамічного тертя, λ	λ=f(Re)	0,0994	0,0994	0,0994
13	Сума коефіцієнтів динамічного тертя, ∑ξ		5,35	20,6	7,8
14	Місцеві втрати напору, Нмісц, м.вод.ст		1,3209	5,0860	1,9258
15	Витрати напору через тертя, Нтр, м.вод.ст		0,3817	22,8700	14,2878
16	Сумарні витрати	Нсум=Нтер+Нст+Нмісц	14,2926	9,2260	16,2136

Довжини ділянок знімаються з креслення. Ще потрібна таблиця сумарних коефіцієнтів динамічного тертя. Для побудови характеристики необхідно провести розрахунки на 80%, 100% та 120% напору та підбираємо насос. Після підбору насоса проводиться перевірка на кавітацію.

Рисунок 3.3 Схема розрахункової ділянки осушувальної системи: 1 – приймальна сітка, 2 – відгалуження (всмоктуючий трубопровід), 3 – дистанційний незворотньо-запірний клапан, 4 – магістральний трубопровід, 5 – запірний клапан, 6 – фільтр, 7 – осушувальний насос, 8 – датчик кількості нафти, 9 – трьохходовий клапан, 10 – незворотньо-запірний бортовий клапан.

3.4 Підбір основного обладнання

Для обрання дросельної шайби необхідно підібрати насос

Обираємо дросельну шайбу.

(4.1)

де Н_дин – визначаємо графічно, за результатами побудови напірної характеристики насосу (рис.5)

Рисунок 5 Напірна характеристика насосу

З формули 4.1 знаходимо значення

За отриманим значенням коефіцієнту опору можемо знайти k_F=0,31 та визначити за допомогою нього площу отвору у шайбі.

де F₀ – площа отвору шайби, а F_ш – площа перетину трубопроводу. Отже, знаходимо з формули значення F₀:

Відповідно, d₀ = 125 мм.

4. Розрахунок трубопроводу на міцність

Товщина стінок металевих труб, які працюють під тиском повинна відповідати більшому за значень, отриманих за формулою:

мм

де

S­₀ – теоретична товщина стінки, мм;

d – зовнішній діаметр труби, мм;

p – розрахунковий тиск;

φ – коефіцієнт надійності

b – прибавка, яка враховує фактичне зменшення товщини труби при згинанні, мм

σ – припустиме нормальне навантаження, МПа

с – прибавка на корозію, мм

а – мінусовий виробничий допуск на товщину стінки труби, % (якщо використовуються труби без мінусового допуску, а=0).

5. Вибір конструктивного виконання і розрахунок відцентрового насосу.