| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Ф – фанкойли, Т1 – подавальний, Т2 – поворотній трубопровід системи холодопостачання, 1 – 10 – ділянки мережі трубопроводів
Рисунок 4.2 – Схема трубопроводів холодопостачання фанкойлів 4.2.1 Втрати тиску на тертя Втрати тиску на тертя (лінійні втрати), на ділянці трубопроводу з постійною витратою води й незмінним діаметром визначаються по наступній формулі, Па/м
|
|
|
|
|
| ТП 81 10 001 ПЗ
| Арк.
|
|
|
|
|
| 44
| Змн.
| Арк.
| № докум.
| Підпис
| Дата
|
λ ω2 (4.4)
Rтр d 2 ρ l R l
де λ – коефіцієнт гідравлічного тертя;
d– діаметр трубопроводу, м; ω– швидкість руху рідини, м/с; ρ– густина рідини, кг/м3;
l– довжина ділянки трубопроводу, м. 4.2.2 Втрати тиску на місцеві опори Втрати тиску на місцеві опори, Па, визначаються за наступною формулою ω2
Z ρ , (4.5)
2 в де – сумарний коефіцієнт місцевих опорів на даній ділянці трубопроводу;
2 – динамічний тиск води, Па.
2 в
Сумарний коефіцієнт місцевого опору на ділянці трубопроводу нп поворот трійник інше . (4.6) Витрати води на ділянках визначаю за формулою
G Qфi , (4.7)
іс t t
вх вих де tвх – температура подавальної води в трубопроводі, оС;
tвих – температура зворотної води в трубопроводі, оС
ΣQф – сумарна холодопродуктивність фанкойлів на ділянці, кВт;
с– теплоємність рідини (рекомендоване значення 4,19 кДж/(кг·К).
Гідравлічний розрахунок виконую за витратою води та повним тиском, Па, що визначаю за опором мережі водогазопроводів за формулою
Pм (R l Z), (4.8)
де R– питомі втрати тиску на тертя на розрахованій ділянці мережі, Па/м;
l– довжина ділянки водогазопроводу, м;
Z – втрати тиску на місцеві опори на розрахунковій ділянці, Па.
Згідно з методикою наведеною в [1] на схемі позначаю ділянки на магістралі, для якої розраховую втрати тиску на тертя та місцеві опори.
|
|
|
|
|
| ТП 81 10 001 ПЗ
| Арк.
|
|
|
|
|
| 45
| Змн.
| Арк.
| № докум.
| Підпис
| Дата
|
Питомі втрати тиску на тертя для сталевих водогазопроводів визначаю за формулою:
ρ 2 1
R в в , (4.9)
2 dст де – коефіцієнт опору тертя;
dст –стандартний діаметр трубопроводу, м.
Коефіцієнт опору тертя при числі Рейнольдса > 2300 визначаю за формулою Альштуля:
0.25
λ 0,11kекв 68 , (4.10)
dст Re де kекв – абсолютна еквівалентна шорсткість стінок водогазопроводів, м (для сталевих водогазопроводів kекв 0,1 м ).
Число Рейнольдса: Re в dст , (4.11)
де v– кінематична в’язкість води, м2/с (згідно з [5] 0,1105 м2/с). Втрати тиску на місцеві опори визначаю за формулою
Z ρ 2 (4.12)
в в ,
2 де – сума коефіцієнтів місцевих опорів на розрахунковій ділянці.
Швидкість руху води в трубах повинна бути в інтервалі в 0,5 – 1,5 м с при підборі діаметру трубопроводу.
За методикою [1] по Gкг/с визначаю стандартний діаметр трубопровода dст , мм;
швидкість руху води в , м/с; густина води ρв, кг/ м3: d 4 G ,м; (4.13)
Знаходжу витрату води за формулою (4.7): G G Qф(i+1)
i1 iс t t
вх вих . Тоді отримаємо витрати води на розрахункових ділянках:
|
|
|
|
|
| ТП 81 10 001 ПЗ
| Арк.
|
|
|
|
|
| 46
| Змн.
| Арк.
| № докум.
| Підпис
| Дата
|
G 2 =0,095 кг/с;
1 4,19 12 7
G 0,095 4 =0,3 кг/с;
2 4,19 12 7
G 0,3 8 =0,7 кг/с;
3 4,19 12 7
G 0,7 12 =1,3 кг/с;
4 4,19 12 7
G 1,3 12 =1,87 кг/с;
5 4,19 12 7
G 1,87 12 =2,44 кг/с;
6 4,19 12 7
G 2, 44 12 =3,01 кг/с;
7 4,19 12 7
G 3,01 12 =3,6 кг/с;
8 4,19 12 7
G 3,6 12 =4,17 кг/с;
9 4,19 12 7
G 4,17 12 =4,74 кг/с;
10 4,19 12 7 6.2.2.1 Втрати тиску на ділянці 1 Витрата води на ділянці G1 = 0,095 кг/с.
Приймаю швидкість води на ділянці магістралі 1 = 0,5 м/с, тоді з рівняння (4.13) d 4 0,095 0,015м.
0,5 1000 За [1] обираю сталеву водогазопровідну трубу діаметром d = 15 мм; Число Рейнольдса
Re 0,5 0,015 7500.
0,1105
|
|
|
|
|
| ТП 81 10 001 ПЗ
| Арк.
|
|
|
|
|
| 47
| Змн.
| Арк.
| № докум.
| Підпис
| Дата
|
Коефіцієнт опору тертя при числі Рейнольдса 7500 > 2300 визначаю за формулою Альштуля:
0,25
λ 0,11 0,1 68 0,17.
0, 015 7500
Питомі втрати тиску на тертя розраховую за формулою (4.9) 1000 0,52 1
R 0,17 1416 Па/м.
2 0,015 Коефіцієнти місцевих опорів:
–фанкойл ξф=2,8;
–трійник ξтр=1,8;
–поворот ξпов =0,5.
Сума коефіцієнтів місцевих опорів для ділянки 1 Σξ1= 0,5 +1,8+2,8 = 5,1. Втрати тиску на місцеві опори для ділянки 1 за формулою (4.12) 1000 0,52
Z 5,1 638 Па.
2 Сумарні втрати тиску на ділянці №1 Δ P1 = 1416·3,1+638=4886 Па.
4.2.2.2 Втрати тиску на ділянці 2 Витрата води на ділянці G2 = 0,3 кг/с.
Приймаю швидкість води на ділянці магістралі 2 = 0,5 м/с, тоді з рівняння (4.13) d 4 0,3 0,032м 0,5 1000 За [1] обираю сталеву водогазопровідну трубу діаметром d = 32 мм; Число Рейнольдса
Re 0,5 0,032 16000.
0,1105 Коефіцієнт опору тертя при числі Рейнольдса 16000 > 2300 визначаю за формулою Альштуля:
|
|
|
|
|
| ТП 81 10 001 ПЗ
| Арк.
|
|
|
|
|
| 48
| Змн.
| Арк.
| № докум.
| Підпис
| Дата
|
0,25
λ 0,11 0,1 68 0,146.
0, 032 16000
Питомі втрати тиску на тертя розраховую за формулою (4.9) 1000 0,52 1
R 0,146 570 Па/м.
2 0,032 Сума коефіцієнтів місцевих опорів для ділянки 2: Σξ = 0.
Втрати тиску на місцеві опори для ділянки 2 за формулою (4.12) 1000 0,52
Z 0 0 Па.
2 Сумарні втрати тиску на ділянці №2 Δ P2 = 570·5,1+0=2850 Па.
4.2.2.3 Втрати тиску на ділянці 3 Витрата води на ділянці G3 = 0,7 кг/с.
Приймаю швидкість води на ділянці магістралі 3 = 0,5 м/с, тоді з рівняння (4.13) d 4 0,7 0,04м 0,5 1000 За [1] обираю сталеву водогазопровідну трубу діаметром d = 40 мм; Число Рейнольдса
Re 0,5 0,04 20000.
0,1105 Коефіцієнт опору тертя при числі Рейнольдса 20000 > 2300 визначаю за формулою Альштуля:
0,25
λ 0,11 0,1 68 0,13.
0, 05 20000
Питомі втрати тиску на тертя розраховую за формулою (4.9) 1000 0,52 1
R 0,13 406 Па/м.
2 0,04 Сума коефіцієнтів місцевих опорів для ділянки 3: Σξ = 2,3. Втрати тиску на місцеві опори для ділянки 3 за формулою (4.12)
|
|
|
|
|
| ТП 81 10 001 ПЗ
| Арк.
|
|
|
|
|
| 49
| Змн.
| Арк.
| № докум.
| Підпис
| Дата
|
1000 0,52
Z 2,3 288 Па.
2 Сумарні втрати тиску на ділянці №3 Δ P3 = 406·5,1+288 = 2318 Па. Аналогічні розрахунки виконаємо для всіх ділянок магістралі, результати зведемо в табл. 4.2.
Загальна витрата холодоносія, кг/год, визначається за формулою (4.7) G 144 3600 = 24745 кг/год.
4,19 12 7
Подача насоса, м3/год V G, (4.8)
н ρ
в де ρв– густина води (рекомендоване значення 1000 кг/ м3). Визначаю об’ємну витрату
V 24745 24,75 м3 /год.
н 1000 За об'ємною витратою Vн= 24,75 м3/год та тиском Н= 62659 Па обираю 2 насоси (1 - резервний) з технічними характеристиками, наведеними в табл. 4.3.
Таблиця 4.2 – Результати гідравлічного розрахунку
|
| Номер ділянок
| Витрата води, G, кг/с
| Довжина дільниці, ℓ, м
| Швидкість води,
υ, м/с
| Діаметри трубо- проводів d, мм
| Втрати тиску на
тертя, Па
| Сума коефіцієнтів місцевих опорів
| Втрати тиску на
місцеві опори Z, Па
| Загальна втрата тиску на дільниці (Rℓ+Z),Па
| Сумарні втрати
тиску на дільниці від початку
|
| На 1м довжини,
| На всій дільниці,
Rℓ
| 1
| 0,095
| 3,1
| 0,5
| 15
| 1416
| 4248
| 5,1
| 638
| 4886
| 4886
| 2
| 0,3
| 5,1
| 0,5
| 32
| 570
| 2850
| 0
| 0
| 2850
| 7736
| 3
| 0,7
| 5,1
| 0,5
| 40
| 406
| 2030
| 2,3
| 288
| 2318
| 10054
| 4
| 1,3
| 5,1
| 0,6
| 50
| 468
| 2340
| 2,3
| 414
| 2754
| 12808
| 5
| 1,87
| 18
| 0,6
| 65
| 332
| 5976
| 1,8
| 324
| 6300
| 19108
| 6
| 2,44
| 18
| 0,7
| 65
| 452
| 8136
| 1,8
| 441
| 8577
| 27685
| 7
| 3,01
| 18
| 0,7
| 80
| 337
| 6066
| 1,8
| 441
| 6507
| 34192
| 8
| 3,6
| 18
| 0,8
| 80
| 480
| 8640
| 1,8
| 576
| 9216
| 43408
| 9
| 4,17
| 18
| 0,8
| 80
| 440
| 7920
| 1,8
| 576
| 8496
| 51904
| 10
| 4,74
| 18
| 0,9
| 80
| 557
| 10026
| 1,8
| 729
| 10755
| 62659
|
|
|
|
|
|
| ТП 81 10 001 ПЗ
| Арк.
|
|
|
|
|
| 50
| Змн.
| Арк.
| № докум.
| Підпис
| Дата
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
скачати
|