Главная страница
Навигация по странице:

  • Расчетно-графическая работа № 1 Вариант 14

  • Гидравлический расчет напорных трубопроводов Тема: _________________________________________________________________Выполнила

  • Проверил

  • Исходные данные для расчетов

    		•

    РГЗ Гидравлика. ргз гидравлика 1. Расчетнографическая работа 1 Вариант 14 Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика


    Скачать 462.46 Kb.
    НазваниеРасчетнографическая работа 1 Вариант 14 Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика
    АнкорРГЗ Гидравлика
    Дата24.03.2022
    Размер462.46 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файларгз гидравлика 1.docx
    ТипДокументы
    #413863



    Министерство образования и науки Российской Федерации

    Федеральное государственное образовательное учреждение

    высшего профессионального образования

    Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»


    Кафедра транспорта и хранения нефти и газа
    Расчетно-графическая работа № 1

    Вариант 14


    Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика

    По дисциплине _______________________________________________________

    (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)


    Гидравлический расчет напорных трубопроводов

    Тема: _________________________________________________________________
    Выполнила: студентка гр. _СТ-11 /______________ / /Максимова Е. Н./

    (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)

    Проверил: доцент /______________/ /Воронов В.А. /

    (должность) (подпись) (Ф.И.О.)

    ОЦЕНКА: ________________

    Дата: _____________________


    Санкт-Петербург

    2013

    Задание:


    • Построить в масштабе по координатам (длина) и (геодезическая отметка) профиль трассы;

    • Определить диаметры участков трубопровода, рассчитать пьезометрические ( ) и рабочие ( ) напоры в заданных точках сети и построить пьезометрическую линию (ПЛ). Ось ординат должна быть общая для , и ;

    • Определить высоту установки насоса над уровнем воды в зумпфе (высоту всасывания ) и мощность на валу центробежного насоса (мощность приводного двигателя).

    Исходные данные для расчетов:

    Исходные данные для расчетов трубопровода и насоса представлены в таблице 1 и таблице 2.

    Таблица 1. Данные для расчета трубопровода

    Название
    Участковые расходы,

    Длины участков, учитывающие находящиеся на них местные сопротивления,
    Геодезические отметки пунктов потребления,

    Величина
































    Значение
    17
    19
    29
    21
    13
    45
    2200
    3100
    2700
    1500
    4600
    37
    55
    67
    60
    44


    Рабочий напор , ниже которого не может быть фактический, полученный расчетом рабочий напор . Вид труб – стальные старые. Эквивалентная шероховатость старых стальных труб .

    Таблица 2. Данные для расчета параметров насоса

    Название
    Коэффициент местных сопротивлений
    Коэффициент полезного действия (КПД) насоса
    Частота вращения рабочего колеса насоса,

    Величина






    Значение
    20
    1100
    0,68


    Дополнительные справочные данные для расчетов приведены в таблицах 3,4 и 5.

    Таблица 3. Значения коэффициента для различных труб
    Расходная характеристика

    Трубы стальные
    Трубы чугунные

    Новые
    Старые
    Новые
    Старые

    50
    15,2
    11,4
    11,4
    9,3

    75
    44,4
    33,3
    33,3
    27,2

    100
    96,1
    72,0
    72,0
    58,9

    125
    172,4
    129,5
    129,5
    105,9

    150
    278,9
    209,0
    209,0
    170,9

    200
    593,0
    444,3
    444,3
    364,0

    250
    1065
    798,8
    798,8
    652,8

    300
    1718
    1288
    1288
    1055

    350
    2572
    1933
    1933
    1581

    400
    3656
    2739
    2739
    2243

    450
    5061
    3734
    3734
    3055

    500
    6571
    4921
    4921
    4027


    Таблица 4. Значения кинематического коэффициента вязкости для различных жидкостей

    Жидкость
    Температура,



    Жидкость
    Температура,



    Бензин
    15
    0,60
    Масла минеральн.
    50
    9,6-55

    Вода
    20
    1,006

    Спирт этиловый
    20
    1,51
    Нефть
    18
    25-140

    Керосин
    15-20
    2-2,5
    Мазут топочный
    80
    44-118

    Воздух
    15
    14,5
    Глицерин
    20
    870


    Таблица 5. Ориентировочные рекомендованные скорости течения жидкости в трубопроводе

    Величина расхода жидкости,

    Рекомендованная скорость,

    6-25
    0,6-0,7

    25-50
    0,7-0,8

    50-100
    1

    >100
    1,4


    Решение:

    Выполнение РГР начинаем с построения с построения профиля трасс, который можно увидеть на рисунке 1.

    Согласно построенному профилю трасс в магистраль входят участки , далее необходимо сравнить между собой направления и .

    1. Определение магистрали

    Найдем суммарный расход и суммарную длину участков , чтобы определить магистраль




    ;

    .
    Тогда и относятся к направлению . Тогда магистралью является сеть из участков: . Участок является ответвлением от магистрали.

    1. Транзитные расходы

    Расчет магистрали начнем с наиболее удаленного от насоса участка, которым является участок и далее будем рассчитывать участки последовательно против потока жидкости ( ).

    Определим транзитные расходы на участках



    1. Расчет участка (последний участок)

    Определим предварительный диаметр трубопровода , используя рекомендацию об ориентировочных скоростях жидкости, приведенных в таблице 5. Так как , то .

    По таблице 3 выберем ближайшее к значение и соответствующий ему модуль расхода для заданного вида труб (стальные старые), который до уточнения является приблизительной величиной. Таким образом, , .

    Определим фактическую скорость в трубе на данном участке
    .
    Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
    .
    Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода

    Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку



    Определим потери напора на участке

    Определим полный гидростатический напор в конце и начале участка

    Рабочий напор в начале участка

    Так как меньше , то следует определить величину недостающего напора

    На величину поднимем напоры в точках 4 и 5, после чего откорректировать ПЛ для участка . При этом рабочий напор , а напор будет больше заданного. Определим новые величины полного напора и .

    Точки и соединим на графике прямой линией.

    1. Расчет участка

    Определим предварительный диаметр трубопровода , используя рекомендацию об ориентировочных скоростях жидкости, приведенных в таблице 5. Так как то .

    По таблице 3 выберем ближайшее к значение и соответствующий ему модуль расхода для заданного вида труб (стальные старые), который до уточнения является приблизительной величиной. Таким образом, , .

    Определим фактическую скорость в трубе на данном участке
    .
    Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
    .
    Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода

    Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку



    Определим потери напора на участке

    Определим полный гидростатический напор в конце и начале участка

    Рабочий напор в начале участка

    Так как больше , то приступим к построению пьезометрической линии по точкам и и далее – к расчету следующего участка.

    1. Расчет участка

    Определим предварительный диаметр трубопровода , используя рекомендацию об ориентировочных скоростях жидкости, приведенных в таблице 5. Так как то .



    По таблице 3 выберем ближайшее к значение и соответствующий ему модуль расхода для заданного вида труб (стальные старые), который до уточнения является приблизительной величиной. Таким образом, , .

    Определим фактическую скорость в трубе на данном участке
    .
    Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
    .
    Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода

    Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку



    Определим потери напора на участке

    Определим полный гидростатический напор в конце и начале участка

    Рабочий напор в начале участка

    Так как больше , то приступим к построению пьезометрической линии по точкам и и далее – к расчету ветви .

    1. Расчет ветви

    Определим полный гидростатический напор в конце ветви, а именно в точке 6

    Полный гидростатический напор в начале ветви, а именно в точке 2

    Диаметр труб на участке определим по величине допустимой потери напора в ветви следующим образом

    Определим предварительное значение модуля расхода


    По таблице находим для заданного вида труб ближайшее к большее значение модуля. Этому значению соответствует значение искомого диаметра .

    Определяем фактическую скорость жидкости
    .
    Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
    .
    Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода

    Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку



    Определим потери напора на участке

    Так как < , приступаем к определению гидростатического напора и построению ПЛ для участка .

    Определяем фактический напор в точке 6

    Находим рабочий напор в точке 6

    Так как больше , то приступаем к построению пьезометрической линии по точкам и и далее – к расчету участка 1-2.

    1. Расчет участка

    Определим предварительный диаметр трубопровода , используя рекомендацию об ориентировочных скоростях жидкости, приведенных в таблице 5. Так как то .


    По таблице 3 выберем ближайшее к значение и соответствующий ему модуль расхода для заданного вида труб (стальные старые), который до уточнения является приблизительной величиной. Таким образом, , .

    Определим фактическую скорость в трубе на данном участке
    .
    Определим число Рейнольдса, принимая кинематическую вязкость воды по таблице 4 при .
    .
    Определим, в какой зоне работает данный участок трубопровода

    Найденное число Рейнольдса находится в интервале , следовательно, трубопровод работает в зоне гидравлически шероховатых труб (зоне III). Тогда найденный по таблице модуль расхода необходимо откорректировать. Определим поправку




    Определим потери напора на участке

    Определим полный гидростатический напор в конце и начале участка

    Рабочий напор в начале участка
    .

    Так как больше , то приступаем к построению пьезометрической линии по точкам и .

    1. Определение приводной мощности насоса

    Мощность приведенного двигателя (или мощность на валу насоса) определяется по формуле
    , (1)
    где - напор, создаваемый насосом:
    , (2)
    где - напор на выходе из насоса, - суммарный коэффициент местных сопротивлений во всасывающей линии, -средняя скорость жидкости во всасывающем трубопроводе, - предельно допустимая высота всасывания насоса по условиям его безкавитационной работы
    , (3)
    где - атмосферное давление; - давление насыщенных паров (по таблице, для ); - потери напора по длине всасывающего трубопровода, - местные потери напора, - допустимый кавитационный запас

    , (4)
    где - критический кавитационный запас, определяется по формуле С.С.Руднева в м.вод.ст.
    , (5)
    где - кавитационный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей насоса, принимаемый , – частота вращения рабочего колеса, , - подача насоса, .

    Рассчитываем , , , , :









    Определим напор, создаваемый насосом

    Мощность приведенного двигателя

    Ответ:

    В ходе выполнения расчетно-графической работы:

    • был построен профиль трасс (рис.1);

    • были определены диаметры участков трубопровода: , , , , ;

    • рассчитаны пьезометрические напоры: , , , , , ;

    • рассчитаны рабочие напоры , , , , , ;

    • построена пьезометрическая линия (рис.1);

    • определена высота установки насоса над уровнем воды в зумпфе -

    • рассчитана мощность приводного двигателя - .

    написать администратору сайта