 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Гидравлический расчет кольцевых сетей низкого давления
В практике проектирования применяют следующую методику расчета кольцевых сетей:
1)по известным значениям расходов производят предварительный подбор диаметров участков колец, при этом суммарные потери давления по тому или иному направлению не должны превосходить 
(в особенности это касается направлений, заканчивающихся тупиковыми ответвлениями, так как для них необходимо оставлять определенный запас перепада давления). Кроме того, круговая невязка, вычисляемая по формуле
,
не должна быть больше 10 %. Здесь условно считается значение 
участка положительным, если направление движения газа в нем совпадает с направлением движения часовой стрелки (в противном случае - условно отрицательное). В случае, когда за счет варьирования диаметров участков невозможно добиться 
, вводятся поправочные круговые расходы для колец
,
где первая 
и вторая 
поправки учитывают ошибку, соответственно, в собственном и соседних кольцах:
;
2)рассчитывают материальные характеристики и средние диаметры колец, используя следующие формулы
, 
.
Последний параметр позволяет существенно повысить надежность сети при использовании на кольце не более двух ближайших друг к другу в номенклатурном ряду диаметров;
3)производят окончательный расчет участков колец;
4)на величину оставшегося перепада давления подбирают диаметры тупиковых ответвлений от колец в соответствии с методикой, изложенной в предыдущем пункте.
Пример 3. Подобрать диаметры участков кольцевой сети, представленной на рис. 2, б, используя при этом расходы, полученные в примере 1 (см. последнюю колонку таблицы 5).
Примем с учетом местных сопротивлений 
Па. Производим предварительный расчет, то есть подбираем диаметры участков колец. Результаты расчета заносим в таблицу 7. Предварительное распределение расходов здесь отличается неприемлемыми значениями круговой невязки у обоих колец, значит необходимо вводить круговые поправочные расходы. Первые поправки будут
м3/час,
м3/час.
далее можно рассчитать вторые поправки
м3/час,
м3/час.
Отсюда полные поправочные расходы
Таблица 7
| № | Участки | Предварительное распр. Расходов | DQ, | Первая итерация | ||||||||
| коль. | № | l, м | Dн´s, мм | Qр, м3/ч | Dp/l, Па/м | Dp, Па | Dp/Qр, Па×ч/м3 | м3/ч | DQуч., м3/ч | Qр, м3/ч | Dp/l, Па/м | Dp, Па |
| I | 8-9 9-4 4-3 3-2 2-7 7-8 | 273´5 159´4,5 89´3 89´3 159´4,5 273´5 | 712,5 -44,7 -202,2 -629,5 | 0,482 0,824 0,757 0,745 0,66 0,376 | -210 -173 -106 | 0,192 0,956 4,778 4,698 0,856 0,168 | -3,769 | -7,124 -3,769 -3,769 -3,769 -3,769 -7,124 | 705,4 222,2 41,2 -48,5 -206 -636,6 | 0,472 0,763 0,634 0,876 0,683 0,383 | -247 -179 -108 | |
| d=14,95% | 11,648 | d=3,82% | -20 | |||||||||
| II | 8-7 7-11 11-13 13-14 14-9 9-8 | 273´5 159´4,5 89´3 89´3 159´4,5 273´5 | 629,5 198,9 43,7 -44 -215,8 -712,5 | 0,376 0,637 0,713 0,722 0,752 0,482 | -205 -236 -137 | 0,168 1,006 4,56 4,659 1,094 0,192 | 3,355 | 7,124 3,355 3,355 3,355 3,355 7,124 | 636,6 202,3 47,1 -40,6 -212,4 705,4 | 0,383 0,659 0,826 0,616 0,726 0,472 | -175 -228 -134 | |
| d=13,09% | -71 | 11,679 | d=2,03% |
Таблица 8
| № | Участки | Предварительное распр. Расходов | DQ, | Первая итерация | 1,1Dp, | ||||||||
| коль. | № | l, м | Dн´s, мм | Qр, м3/ч | Dp/l, Па/м | Dp, Па | Dp/Qр, Па×ч/м3 | м3/ч | DQуч., м3/ч | Qр, м3/ч | Dp/l, Па/м | Dp, Па | Па |
| I | 8-9 9-4 4-3 3-2 2-7 7-8 | 219´5 159´4,5 159´4,5 159´4,5 159´4,5 219´5 | 705,4 222,2 41,2 -48,5 -206 -636,6 | 1,392 0,723 0,025 -0,034 -0,622 -1,134 | -10 -163 -320 | 0,56 0,851 0,17 0,206 0,791 0,503 | -12,676 | -22,821 -12,676 -12,676 -12,676 -12,676 -22,821 | 682,6 209,5 28,5 -61,2 -218,7 -659,4 | 1,303 0,641 0,011 0,053 0,702 1,216 | -15 -184 -343 | ||
| d=18,1% | 3,081 | d=0,18% | -1 | ||||||||||
| II | 8-7 7-11 11-13 13-14 14-9 9-8 | 219´5 159´4,5 159´4,5 159´4,5 159´4,5 219´5 | 636,6 202,3 47,1 -40,6 -212,4 -705,4 | 1,134 0,600 0,033 -0,024 -0,661 -1,392 | -7 -208 -395 | 0,503 0,929 0,191 0,172 0,979 0,56 | 10,145 | 22,821 10,145 10,145 10,145 10,145 22,821 | 659,4 212,4 57,2 -30,5 -202,3 -682,6 | 1,216 0,662 0,050 0,014 0,599 1,303 | -4 -188 -370 | ||
| d=16,5% | -93 | 3,334 | d=0,53% |
м3/час,
м3/час.
Из таблицы видно существенное различие диаметров участков. Такая сеть должной надежностью не обладает. Действительно, в случае возможного аварийного отключения какого-либо участка, участки с малым диаметром (89´3 в нашем случае) могут не справиться с возросшим расходом, то есть здесь будет иметь место значительный перерасход перепада давления, в результате к тому или иному потребителю газ поступать не будет. Поэтому кольца должны состоять не более чем из двух диаметров. Для этого рассчитываем материальную характеристику колец, основываясь на ранее выполненном предварительном расчете
м×мм,
м×мм.
Далее определяем средний диаметр каждого кольца
Таблица 9
| № | Длина | Расход | Располагаем. | Фактические | Не- | ||||
| уч. | l, м | Q, м3/ч | Dpр, Па | Dpр/l, Па/м | Dн´s,мм | Dp/l, Па/м | Dp, Па | 1,1Dp,Па | вяз-ка D, % |
| 2-1 | 160{33 | 39,1 | 2,01 | 57´3 89´3 | 6,685 0,518 | 1,80 | |||
| 4-5 | 160{19 | 45,8 | 1,93 | 57´3 89´3 | 9,174 0,711 | 1,62 | |||
| 7-6 | 184{24 | 54,6 | 2,84 | 57´3 89´3 | 13,037 1,011 | 0,19 | |||
| 9-10 | 184{8 | 68,2 | 2,68 | 57´3 89´3 | 20,341 1,577 | 1,76 | |||
| 11-12 | 110{75 | 27,8 | 2,67 | 57´3 89´3 | 3,38 0,262 | 1,70 | |||
| 14-15 | 110{55 | 31,3 | 2,60 | 57´3 89´3 | 4,284 0,332 | 2,45 |
мм,
мм.
Видно, что в том и другом случае следует на участках кольца использовать близкие к рассчитанным значениям стандартные диаметры 219´5 и 159´4,5 мм. Используя их, повторяем расчет участков колец, а результаты заносим в таблицу 8.
Далее приступаем к расчету тупиковых ответвлений от колец. При этом стараемся использовать весь располагаемый перепад, который определяется как разность между и суммой фактических перепадов участков колец на том или ином направлении. Так, например, для участка «2-1» располагаемый перепад будет составлять
Па.
Результаты расчета заносим в таблицу 9.
Поиск по сайту: