Розрахунок і вибір обладнання системи повітропостачання промислового підприємства

3.3.3 Виконати розрахунок гідравлічного опору ділянок труб.

Величина втрат тиску на кожній ділянці визначається за формулою

, (13)

де

λ – коефіцієнт гідравлічного тертя;

l –довжина ділянки трубопроводу, м;

d – внутрішній діаметр труби, м;

ρ – густина повітря в трубі, кгс/м³;

υ – швидкість повітря в трубі, м/с.

Місцеві опори мережі (відведення, коліна, звуження, розширення, арматура і (т. ін.) замінюються ділянками труб з еквівалентною довжиною за табл. 3.4. За відсутності в таблиці потрібного діаметра береться найближче значення.

Таблиця 3.4 - Довжини труб, еквівалентні місцевим опорам, l_i_e м

Ділянки місцевих опорів	Діаметр трубопроводу, мм
25	50	100	150	200	250
Коліно	0,5	1	1,7	2,5	3,2	4
Трійник	2	4	10	15	20	32
Ліроподібний компенсатор	1,8	4	9,5	14,5	20	27
Засувки	0,3	0,5	1,5	2,5	3,5	5
Прохідний вентиль	6	13	31	50	75	100
Кутовий вентиль	5	10	20	32	45	61
Зворотний клапан	1,6	3,2	7,5	12,5	16	24

З урахуванням цього сумарні втрати тиску на ділянці дорівнюють

. (14)

Розрахунок коефіцієнта тертя λ_і проводиться за наближеною формулою

, (15)

де К_е – еквівалентна шорсткість труби.

При задаванні величини шорсткості необхідно керуватися табл. 3.5.

Таблиця 3.5 - Значення еквівалентної абсолютної шорсткості К_е, стальних труб

Варіант	Труби	Стан труб	**К_е, мм**
П1	Безшовні	Нові	0,01-0,02
В1		Після декількох років експлуатації	0,015-0,3
П2	Зварні	Нові	0,03-0,1
В2		Після чищення	0,1-0,2
П3, В3		Помірно заіржавілий	0,3-0,7
В4		Старі заіржавілі	0,8-1,5
П4		Сильно заіржавілі або з відкладенням	2-4

Після визначення втрат тиску по ділянках необхідно обчислити сумарну втрату найдовшої ділянки трубопроводу:

(16)

і знайти кінцевий тиск

, (17)

де р_к – тиск нагнітання на виході із компресорної станції.

Якщо р_к < 5 кг/см², необхідно зробити перерахунок мережі, задаючи менші швидкості.

Потім визначають діаметри труб і втрати тиску у відгалуженнях від основного трубопроводу.

3.3.4 Визначення температури стиснутого повітря в характерних

точках мережі

Задану ділянку трубопроводу розбити на і однакових частин (і = 10).

Температура повітря в кінці кожної ділянки обчислюється за формулою

°С, (18)

де i – число ділянок, на які розбита довжина трубопроводу;

t_1,t_{2 …}t_i – температура стиснутого повітря на вході 1, 2, i-ї ділянок, ºС;

t_a – температура навколишнього повітря, ºС;

Δl_i – довжина ділянки, м;

V_i – об’ємна витрата стиснутого повітря, яка протікає в трубопроводі і зведена до нормальних умов, нм³/ч;

С_р – об’ємна питома теплоємність повітря (при постійному тиску С_р=0,31 ккал/м^3.К);

D_в; D_н – внутрішній і зовнішній діаметри труби, м;

α₁ – коефіцієнт тепловіддачі від стиснутого повітря до стінки труби, ккал/м^2.ч ^.К;

α₂ – коефіцієнт тепловіддачі від стінки до атмосферного повітря, ккал/ м^2.ч ^.К.

Коефіцієнт тепловіддачі α₁обчислюється за формулою

α₁=3,8 ^.(υ/D_в)^0,25 ^. υ^0,5 (19)

а коефіцієнт α₂ для даної задачі може братися таким, що дорівнює величині α₂ = 11,2 ккал/ м^2.ч ^.К.

Температура стиснутого повітря на виході із компресорної станції після кінцевих повітроохолоджувачів t₁ може братися такою, що дорівнює 50ºС, а мінімальна температура навколишнього повітря в зимовий час t₂ береться такою, що дорівнює мінус 35ºС.

1 2 3 4 5 6 7

Категорії

Розрахунок і вибір обладнання системи повітропостачання промислового підприємства

Схожі підручники