В соответствии с исходными данными, представленными в таблице 4.1. Выполнить гидравлический расчет всасывающего бензинопровода, имеющего следующие местные сопротивления:
Выход из резервуара через хлопушку - 1 шт.
Задвижки полностью открытые - 4 шт.
Повороты под углом 90о - 5 шт.
Тройники – 2 шт.
Фильтр – 1 шт.
Характеристики нефтепродукта принять по результатам задачи 1.
Недостающие исходные данные для расчета принять по рекомендациям учебного пособия Коршак А.А. Нефтебазы и автозаправочные станции – Ростов-н/Д : Феникс, 2015 - 494 с.
Таблица 4.1.
Вар иант
Расход нефтепродукта, м3/ч Длина трубопровода, м Разность геодезических отметок
Δz = z2 – z1, м Допускаемая высота всасывания,
м
8 50 58 -1,2 4,1
Вариант 8
Дано:
Q= 50 м3/ч = 13,9*10-3 м/с.;
L=58 м;
∆z=z2-z1= -1,2 м;
Н=4,1 м.
Решение
Определение диаметра трубопровода
Ориентировочный внутренний диаметр трубопровода определяется по формуле:
d0=4*Qπ*Wp#1
где
Q – расход, м3/с;
Wp – рекомендуемая скорость перекачки нефтепродуктов.
Согласно таблицы 4.9 [Коршаков] принимаем для бензина на линии всасывания скорость:
Wp=1,5 м/с.
d0=4*13,9*10-33,14*1,5=0,108 м.
Используя стандартный ряд диаметров трубопроводов, принимаем диаметр трубы:
D=100 мм = 0,1 м.
Уточненная скорость движения нефтепродукта по трубопроводу:
W=4*Qπ*D2#2
W=4*13,9*10-33,14*0,12=1,77мс.
Определение потерь на трение
Потери на трение при течении ньютоновских жидкостей в круглых трубах определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:
hт=λL*W2D*2g#3
где
λ – коэффициент гидравлического сопротивления;
L – длина трубопровода, м;
D – внутренний диаметр трубопровода, м;
W – средняя скорость перекачки, м/с;
g – ускорение силы тяжести м/с2.
Величина коэффициента гидравлического сопротивления в общем случае зависит от числа Рейнольдса:
Re=W*Dν#4
где
ν – кинематическая вязкость нефтепродукта при температуре перекачки.
Принимаем кинематическую вязкость для бензина при температуре t=20 0C:
ν=0,75мм2с=0,75*10-6м2с.
Плотность бензина при этих параметрах составляет:
ρ=730 кг/м3
Re=1,77*0,10,75*10-6=226831
Рассчитаем переходные числа Рейнольдса:
ReI=10ε#5
ReII=500ε#6
где
ε – относительная шероховатость труб, которая рассчитывается по формуле:
ε=kэD#7
где
kэ – эквивалентная шероховатость стенки трубы, мм;
D- диаметр трубопровода, мм.
Принимаем, что используются новые сварные трубы, согласно таблицы kэ=0,05 мм.
Относительная шероховатость:
ε=0,05100=0,0005
Переходные числа Рейнольдса:
ReI=100,0005=20000
ReII=5000,0005=1000000
В зоне смешанного трения турбулентного режима:
ReI=20000 <Re=226831<ReII=1000000
расчет λ обычно ведут по формуле Альтуля:
λ=0,11*68Re+ε0,25#8
λ=0,11*68226831+0,00050,25=0,017.
Тогда потери при трении будут равны:
hт=0,017*58*1,7720,1*2*9,81=1,56 м
Расчет потерь напора на местные сопротивления
Потери напора на местные сопротивления рассчитываются по формуле Вейсбаха:
hмс=W2gξ #9
где
ξ – сумма всех коэффициентов местных сопротивлений.
Коэффициенты для местных сопротивлений:
ξ1= 0,85 – выход из резервуара через хлопушку (1 шт.);
ξ2 = 0,15 – задвижки полностью открытие (4 шт.);
ξ3 = 1,2 – поворот на 90 0 (5 шт.)
ξ4= 1,2 – тройник (2 шт.)
ξ5= 1,7 – фильтр (1 шт).
ξ=ξ1*1+ξ2*4+ξ3*5+ξ4*2+ξ5*1=
=0,85*1+0,15*4+1,2*5+1,2*2+1,7*1=11,55.
Потери напора на местные сопротивления:
hмс=1,772*9,81*11,55=1,04 м.
Определение расчетного напора насоса
Для насосов расчетный напор рассчитаем по формуле:
Нр=∆Z+hв+hтр+hмс, м#10
где
- разность отметок подачи и забора бензина, м.
hв – высота всасывания
Нр=-1,2+4,1+1,56+1,04=5,5 м.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
