Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основные расчетные зависимости
Уравнение Бернулли для установившегося движения по трубопроводу несжимаемой жидкости, выражающее удельный, отнесенный к единице массы энергетический баланс этой жидкости без учета ее энтальпии, может быть записано в виде выражения: (5.1) где и Z2 — геометрическая высота центра тяжести трубопровода по отношению к горизонтальной плоскости отсчета, м; и — скорость движения жидкости, м/с; p1 и p2 — давление жидкости, Па; — падение давления на участке, Па; — плотность жидкости, кг/'м3; g — ускорение свободно падающего тела, 9, 81 м/с2. Величина Zg — удельная энергия высоты в данном сечении, отнесенная к единице массы жидкости, Дж/кг. Величина w2/2 — удельная кинетическая энергия жидкости в данном сечении, отнесенная к единице массы жидкости, Дж/кг. Величина — удельная потенциальная энергия жидкости в данном сечении, отнесенная к единице массы жидкости, Дж/кг. Величина — потеря потенциальной энергии 1 кг жидкости из-за трения и местных сопротивлений на участке трубопровода, Дж/кг. Потерянная потенциальная энергия жидкости переходит в тепло, что приводит к увеличению удельной энтальпии жидкости в процессе ее движения по трубопроводу. При гидравлическом расчете тепловых сетей обычно не учитывают величину w2/2g, представляющую собой скоростной напор потока в трубопроводе, так. как эта величина, как правило, составляет сравнительно небольшую долю от полного напора и незначительно изменяется по длине сети. Обычно принимают: (5-3) т. е. считают полный напор равным сумме пьезометрического напора и высоты расположения оси трубопровода над плоскостью. отсчета. Под пьезометрическим напором понимается давление в трубопроводе, выраженное в линейных единицах (обычно метрах) столба той жидкости, которая передается по трубопроводу. Из уравнения (5-3) следует, что Н = Н0 — Z. Пьезометрический напор равен разности между полным напором и геометрической высотой оси трубопровода над плоскостью отсчета. Падение давления в трубопроводе может быть представлено как сумма двух слагаемых: линейного падения и падения в местных сопротивлениях: , (5.6) где — линейное падение давления; — падение давления в местных сопротивлениях. Линейное падение представляет собой падение давления на прямолинейных участках трубопровода. Падение давления в местных сопротивлениях — это падение давления в арматуре (вентилях, задвижках, кранах и т. д.) и других элементах оборудования, не размещенных равномерно по длине трубопровода (коленах, шайбах, переходах и т. п.). Линейное падение давления в трубопроводах, транспортирующих жидкость или газы, определяется по формуле: , (5.7) где — линейное падение давления на участке, Па; — удельное линейное падение давления, т. е. падение давления на единицу длины трубопровода, Па/м; - длина трубопровода, м. Исходной зависимостью для определения удельного линейного падения давления в трубопроводе является уравнение Д'Арси , Па/м, (5.8) где — коэффициент гидравлического трения (безразмерная величина); w — скорость среды, м/с; — плотность среды, кг/м3; d — внутренний диаметр трубопровода, м; Коэффициент гидравлического трения зависит от характера стенки трубы (гладкая или шероховатая) и формы движения жидкости (ламинарное или турбулентное). Можно представить себе два вида шероховатостей — равномерную и неравномерную. При равномерной шероховатости все выступы имеют одинаковые высоту и шаг. При неравномерной шероховатости высота и шаг выступов непостоянны. Стальные, чугунные, бетонные и другие трубы, применяемые в технике, имеют, как правило, неравномерную шероховатость. С достаточной для практических расчетов точностью принимают, что в так называемой переходной области, т. е. при 2300< Re< Reпр (практически) коэффициент гидравлического трения зависит как от эквивалентной относительной шероховатости , так и от значения критерия Re, а при Re> Reпр коэффициент гидравлического трения зависит только от и не зависит от критерия Re. Величину шероховатости труб с учетом коррозии принимают =: Коэффициент гидравлического трения в зависимости от режима течения: (Коррозия Ме., Выпадение в осадок частиц): Для гидравлически шероховатых труб при значении При наличии на участке трубопровода ряда местных сопротивлений суммарное падение давления во всех местных сопротивлениях определяется по формуле , Па где —коэффициентов местных сопротивлений, установленных на участке (безразмерная величина, зависящая от характера сопротивления) Если представить прямолинейный трубопровод диаметром d, линейное падение давления на котором равно падению давления в местных сопротивлениях, то длина такого участка трубопровода, называемая эквивалентной длиной местных сопротивлений, может быть, очевидно, найдена из равенства или Откуда , м Отношение падения давления в местных сопротивлениях трубопровода к линейному падению в этом трубопроводе представляет собой долю местных потерь. Нетрудно видеть, что доля местных потерь равна отношениюэквивалентной длины местных сопротивлений к длине трубопровода При предварительных расчетах, когда характер и расположение местных сопротивлений на трубопроводе не известны, среднюю долю местных потерь давления можно определить по формуле проф. Б. Л. Шифринсона где G — расход теплоносителя в трубопроводе, кг/с; z — постоянный коэффициент, зависящий от вида теплоносителя. Для воды Z = 0, 03h-0, 05; Для водяного пара Z = 0, 24-0, 4. В окончательном расчете уточняется гидравлические сопротивления на всех участках т.сети при выборах диаметра трубопровода. Т.к. при выборе диаметра труб фактические значения округляются до стандартных, необходимо определить фактические удельные потери по длине и скорости т.снабжения. А также определить эквивалентные длины местных сопротивлений на участках. Полученные значения сравнивают с располагаемым перепадом Р в начальной точке сети. Расчет считается удовлетворительным, если гидравлические сопротивления сети не превышают располагаемого перепада и отличается от него не более чем на 10%. 16. ЦЕНТРАЛЬНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ РАЗНОРОДНОЙ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ При разнородной тепловой нагрузке наряду с центральным регулированием должно проводиться групповое регулирование всех видов тепловой нагрузки. Температура воды в подающей магистрали не должна понижаться ниже уровня, определяемого условиями ГВС. Групповое регулирование проводят путем изменения расхода сетевой воды. В качестве импульса для регулирующего устройства используют температуру вторичного теплоносителя (t воздуха внутри отапливаемых помещений).
|