Анализ работы трубопровода на основании гидравлических характеристик
Имея для трубопровода гидравлическую характеристику в виде кривой требуемого напора, можно решать такие задачи как:
-необходимость применения насоса для перекачивания жидкости или ее перемещение без него, с помощью давления газа и действия столба жидкости в аппарате;
-подбор насоса, необходимого для перемещения по трубопроводу жидкости с заданным расходом;
-выдача рекомендаций о целесообразном способе регулирования расхода;
-разработка предложений на реконструкцию трубопровода и т. д.
Рассмотрим в качестве примера фрагмент анализа работы трубопровода, для которого b < 0, а кривая требуемого напора для него выглядит так, как изображено на рис. 13 (кривая I, см. прил.). Для этого трубопровода при полностью открытом запорном устройстве самотеком (при НТР = 0) обеспечивается расход жидкости равной qV1. Если трубопровод должен обеспечить расход жидкости qV2 меньший, но не слишком отличающийся от qV1, то для этого достаточно прикрыть запорное устройство, чтобы кривая требуемого напора переместилась из положения 1 в положение 2. При расходе qV3 меньшим, чем qVl, но значительно отличающимся от него, такой способ регулирования может быть использован только для действующего трубопровода, для вновь же проектируемого целесообразно подобрать трубы меньшего диаметра, что позволит путем увеличения гидравлического сопротивления за счет увеличения скорости течения жидкости сместить кривую требуемого напора в положение 3 и обеспечить расход qV3 при меньшей металлоемкости трубопровода. Меньший диаметр трубопровода позволяет не только снизить капитальные затраты, но одновременно упрощает и монтажные работы.
Для обеспечения расхода qV4 большего чем qV1 необходимо создание в начальном сечении трубопровода требуемого напора НТP4. Это можно сделать с помощью насоса, создающего напор равный НТР4 при расходе qV4. Если такого насоса не имеется или при его эксплуатации нарушаются безопасные условия работы технологической установки, то напор НТР4 можно обеспечить с помощью давления газа, действия столба жидкости или их совместным действием, создав в начальном сечении трубопровода давление, равное:
Для трубопроводов, у которых b > 0 для обеспечения нужного расхода жидкости всегда необходимо создание в начальном сечении требуемого напора с помощью насоса, давления газа или столба жидкости, заполняющей аппарат.
Если для перемещения жидкости предполагается применение насоса, то его подбор ведут с использованием графоаналитического метода, основанного на совмещении характеристики насоса с кривой требуемого напора. Для приближенного подбора насоса при известном требуемом напоре и производительности трубопровода можно воспользоваться методикой, изложенной в пособиях [1,2].
Методические указания к выполнению курсовой работы
Цели и задачи курсовой работы
Целью курсовой работы является:
1. Знакомство с устройством технологических трубопроводов химических предприятий, способами перемещения по ним жидкостей и методами использования фундаментальных зависимостей для получения расчетных уравнений, необходимых для построения гидравлических характеристик трубопроводов.
2. Выполнение индивидуального задания по построению кривой требуемого напора для простого технологического трубопровода, определению способа перемещения жидкости по нему для заданного расхода и, если это окажется необходимым, подбор насоса, а также приобретение навыка анализа работы трубопровода на основании его гидравлических характеристик.
Содержание задания
В индивидуальном задании для выполнения курсовой работы указываются геометрические характеристики трубопровода (длины линейных участков и диаметры труб), состояние внутренней поверхности труб, местные сопротивления и их расположение, тип и температура перемещаемой жидкости, условия работы сообщаемых трубопроводом аппаратов и их взаимное расположение по вертикальной отметке. Расход жидкости, для которого следует проанализировать работу трубопровода или подобрать насос, указывается преподавателем после графического построения студентом кривой требуемого напора.