Гидравлический удар может также возникнуть при быстром закрытии регулирующих клапанов на насосных и дроссельных подстанциях, вызвавшем резкое изменение скорости воды в сети

Карагандинский государственный технический университет

Кафедра энергетики

КУРСОВАЯ

РАБОТА

по дисциплине«Гидравлический расчет тепловых сетей»

Тема:Гидравлический удар в тепловых сетях

Принял:

Кызыров К.Б.

^{(оценка) (фамилия, инициалы)}

^{(подпись) (дата)}

Члены комиссии:Выполнил:

Иззатова Х.Б.

^{(подпись, фамилия, и.о.) (фамилия, инициалы)}

^{(подпись, фамилия, и.о.) (Шифр зач книжки)}

Караганда 2012 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………….3

1 Описание явления гидравлического удара………………………………….4

1.1 Фазы развития гидроудара…………………………………………………...4

1.2 Факторы, влияющие на силу гидроудара…………………………………....7

2 Особенности явления гидравлического удара ……………………………..8

2.1 Высокая скорость процесса…………………………………………………..8

2.2 Условия отрыва жидкости. Сильные и слабые гидроудары……………….8

2.3 Повторные циклы……………………………………………………………..9

2.4 Значение размера трубы…………………………………………………….11

3 Расчет параметров гидравлического удара ...............................................13

3.1 Расчёт повышения давления при гидроударе. Формула Жуковского……13

3.2 Расчёт длительности стадий сжатия и расширения у заглушки………….14

3.3 Длительность стадии сжатия………………………………………………..14

3.4 Длительность стадии расширения………………………………………….14

3.5 Расчёт длительности стадий сжатия и расширения в произвольном месте трубы……………………………………………………………………………...15

3.6 Расчёт ускоряющегося потока………………………………………………16

3.7 Ускорение жидкости………………………………………………………..17

3.8 Расчёт скорости заполняющего трубу потока для сверхтекучей жидкости…………………………………………………………………………19

3.9 Расчёт скорости заполняющего трубу потока с учётом гидравлического трения…………………………………………………………………………….21

4 Особые случаи………………………………………………………………..24

4.1 Гидроудар в частично заполненной трубе…………………………………24

4.2 Гидроудар в частично заполненной горизонтальной трубе………………25

4.3 Гидроудар в частично заполненной вертикальной трубе…………………26

4.4 Гидроудар в результате столкновения потоков……………………………29

4.5 Гидроудар с утечками (неполный гидроудар)……………………………..29

4.6 Гидроудар с боковой утечкой………………………………………………30

4.7 Гидроудар с торцевой утечкой……………………………………………...33

4.8 Расчёт гидроудара с утечкой………………………………………………..35

4.9 Гидроудар с большими утечками…………………………………………..36

5 О сверхъединичности гидроударов…………………………………………..38

6 Методы предотвращения гидравлического удара…………………………...40

6.1 Гаситель колебаний давления………………………………………………43

Заключение………………………………………………………………………44

Список использованной литературы………………………………………….45

Введение

Гидравлическим ударом называется волновой процесс, возникающий в капельной жидкости при быстром изменении её скорости.

В трубопроводах этот процесс сопровождается мгновенными местными повышениями и понижаемыми давлениями, которые могут значительно выходить за пределы, имеющие место при стабильном режиме.

В современных водяных тепловых сетях вероятность возникновения гидравлических ударов в последние годы существенно возросла в связи с увеличение единичной тепловой мощности теплоисточников ( ТЭЦ и в районных котельных), вводом в работу длинных теплопроводов большого диаметра и мощных насосных подстанций с большим количеством регулирующих приборов, клапанов и задвижек, а также включение в систему теплоснабжения в пиковых водогрейных котлов [1].

При отказе какого – либо элемента такой системы, например при внезапной остановке насосов на станции или подстанциях, может произойти резкое изменение скорости воды в сети, сопровождающееся гидравлическим ударом.

Опасность возникновения гидравлического удара возрастает при включении в систему водогрейных котлов. В этом случае внезапное изменение расхода воды через котел может привести к резкому повышению температуры воды в котле, а затем к её вскипанию в сети и последующей конденсации образовавшихся паровых пузырей в потоке воды более низкой температуры, сопровождающейся гидравлическим ударом.

Гидравлический удар может также возникнуть при быстром закрытии регулирующих клапанов на насосных и дроссельных подстанциях, вызвавшем резкое изменение скорости воды в сети.

Волны гидравлического удара распространяются по системе со скоростью звука в воде около 1000 м/с и могут многократно повторяться, пока энергия удара не израсходуется на работу сил трения и деформацию трубопроводов или не будет погашена в специальных устройствах, ограничивающих распространение гидравлического удара ( воздушные колпаки, резервуары, и другие устройства). Наибольшую амплитуду изменения давления имеет обычно первая волна удара, которая поэтому является наиболее опасной.