Федеральное агентство по образованию РФ
ГОУ ВПО “Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина”
Кафедра ПТЭ
Курсовой проект на тему:
Гидравлический расчёт трубопроводов
Выполнил: студент гр. III-1xx
Измайлов С. А.
Проверил: Буданов В. А.
Иваново 2010
Задание
Рассчитать систему водопроводов, показанную на эскизе, определить давление у потребителей, допустимую высоту всасывания [Нвс
]доп
и мощность на валу насоса, если полный КПД насоса ηн
= 0.75.
Коэффициенты местных сопротивлений:
ξ1
– всасывающего клапана сетки;
ξ2
– поворота на 90°;
ξ3
– задвижки;
ξ4
– обратного клапана;
ξ5
– тройника.
Исходные данные:
Вариант 1
Расходы к потребителям:
QI
= 60 л/с = 0.06 м3
/с;
QII
= 75 л/с = 0.075 м3
/с;
QIII
= 39 л/с = 0.039 м3
/с.
Абсолютные давления у потребителей:
РI
= 1 бара = 100 000 Па; РН
= 1,8 бар = 180 000 Па;
Геометрические высоты характерных сечений:
ZB
= 11 м; ZН
= 11.5 м; Zа
= 8 м; Zб
= 13 м; Zс
= 3 м; Zк
= 14 м;
ZI
= 6 м; ZII
= 5 м; ZIII
= 8 м.
Геометрические длины участков:
l1
= 24 м; l2
= 300 м; l3
= 50 м; l4
= 100 м; l5
= 400 м; l6
= 250 м; l7
= 90 м.
Потери напора в подогревателе:
hп
= 7 м.
Температуры воды на участках:
t1
= 20°C; t6
= 100°C.
=0.71
Физические свойства воды (по [1] табл. 2 ):
При t1
= 20°C ρ1
= 998.2 кг/м3
, ν1
= 1.006∙10-6
, Р1
= 2337 Па;
При t6
= 100°C ρ6
= 958.3 кг/м3
, ν6
= 0.294∙10-6
, Р6
= 101320 Па;
Средняя плотность в подогревателе
ρср
= кг/м3
;
Выбор главной магистрали
Так как задано давление в начале трубопровода, главную магистраль ищем методом расчета сложных ответвлений. Для этого вычисляются средние гидравлические уклоны на направлениях от начала ответвления к каждому из потребителей.
Таким образом главная магистраль идет по направлению от насоса к потребителю II.
Расчёт участков главной магистрали
Участок 2:
1) Допустимые потери энергии:
2) Задаемся:
3) Задаемся:
4) Допустимый диаметр:
5) По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
- задвижка (табл. 12 [1])
- обратного клапана (табл. 15 [1])
Производим перерасчет, задавшись
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
- задвижка (табл. 12 [1])
- обратного клапана (табл. 15 [1])
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
Рa
= РН
+g∙ρ1
∙(ZН
– Zа
) – ρ1
∙H2
= 180000+998.2*9.81*(11.5-8)-998.2*9.1=205189.6 Па
Участок 4:
Допустимые потери энергии:
Задаемся:
Задаемся:
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
напор трубопровод магистраль гидравлический
– тройник (табл. 16 [1])
Производим перерасчет, задавшись
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 16 [1])
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
Рб
= Ра
+g∙ρ1
∙(Zа
– Zб
) – ρ1
∙H4
= 205189.6 +998.2*9.81*(8-13)-998.2*=152706 Па
Участок 5:
Допустимые потери энергии:
Задаемся:
Задаемся:
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 17 [1])
– задвижка (табл. 12 [1])
– угол 900
(табл. 12 [1])
Производим перерасчет, задавшись
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 17 [1])<
– задвижка (табл. 12 [1])
– угол 900
(табл. 12 [1])
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
Рс
= Рб
+g∙ρ1
∙(Zб
– Zс
) – ρ1
∙H5
= 152706+998.2*9.81*(13-3)-998.2*=235648 Па
Подогреватель:
Рк
= Рс
-g∙ρср
∙(Zк
– Zс
+hп
)= 235648 -978.25*9.81*(14-3+7)=62909 Па
Участок 6:
Допустимые потери энергии:
Задаемся:
Задаемся:
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
Местных сопротивлений нет
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
РII
= Рк
+g∙ρ6
∙(Zк
– ZII
) – ρ6
∙H6
= 62909+958.3*9.81*(14-5)- 958.3*=133300 Па
Расчет ответвлений.
Участок 3:
Допустимые потери энергии:
Задаемся:
Задаемся:
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 17 [1])
– задвижка (табл. 12 [1])
Производим перерасчет, задавшись
Допустимый диаметр:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
Так как диаметр совпал с ранее полученным, то и останутся такими же.
Фактические потери на участке:
Участок 7:
По ГОСТ 8732-70 (табл.4 [1])
– тройник (табл. 16 [1])
– задвижка (табл. 12 [1])
– угол 900
(табл. 12 [1])
Фактические потери на участке:
Давление в конце участка:
РIII
= Рб
+g∙ρ1
∙(Zб
– ZIII
) – ρ1
∙H7
= 152706+998.2*9.81*(13-8)- 998.2*=191196 Па
Расчет всасывающего трубопровода.
По ГОСТ 10704-63 (табл.21 [1])
– угол 900
(табл. 12 [1])
- всасывающего клапана сетки (табл. 15 [1])
Напор развиваемый насосом:
Мощность на валу:
Расчет закончен.
| Участок |
Длина участка, м |
Расход, м3
|
Диаметр, мм |
Скорость, м/с |
Приведённая длина участка, м |
Потеря энергии, Дж/кг |
Давление в начале участка, Па |
| 1 |
24 |
0,171 |
516 |
0,818 |
97.71 |
1.33 |
32337 |
| 2 |
300 |
0,171 |
430 |
1.178 |
334.72 |
9,1 |
180000 |
| 3 |
50 |
0,06 |
130 |
4,523 |
56.09 |
126.66 |
205190 |
| 4 |
100 |
0,111 |
408 |
0.849 |
185.77 |
3.528 |
205190 |
| 5 |
400 |
0,072 |
309 |
0.961 |
434.78 |
15.0086 |
152706 |
| 6 |
250 |
0,075 |
383 |
1,193 |
250 |
14.836 |
62909 |
| 7 |
90 |
0,039 |
199 |
1.255 |
102.75 |
10.49 |
152706 |
Использованная литература
1. Учебное пособие по гидравлическому расчёту трубопроводов. – составители: Кулагин Ю.М., Капустина Т.И., Черкасский В.М. – Иваново. – Типография УУЗ.