Гидравлический расчёт трубопроводов
СОДЕРЖАНИЕ: Поиск главной магистрали трубопровода методом расчета сложных ответвлений. Вычисление средних гидравлических уклонов на направлениях от начала ответвления к каждому из потребителей. Расчёт участков главной магистрали. Напоры, развиваемые насосами.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 н = 0.75.
Коэффициенты местных сопротивлений:
1 – всасывающего клапана сетки;
2 – поворота на 90°;
3 – задвижки;
4 – обратного клапана;
5 – 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 1 = 998.2 кг/м3 , 1 = 1.00610-6 , Р1 = 2337 Па;
При t6 = 100°C 6 = 958.3 кг/м3 , 6 = 0.29410-6 , Р6 = 101320 Па;
Средняя плотность в подогревателе
ср
= 
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 +g1 (ZН – Zа ) – 1 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
+g1
(Zа
– Zб
) – 1
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
+g1
(Zб
– Zс
) – 1
H5
= 152706+998.2*9.81*(13-3)-998.2*
=235648 Па
Подогреватель:
Рк = Рс -gср (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
+g6
(Zк
– ZII
) – 6
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
+g1
(Zб
– ZIII
) – 1
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 /с |
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.