Процессы переноса импульса при трубопроводном транспорте пищевых продуктов

 
 

8. Внезапное сужение

_{Значения x определяются так же, как при внезапном расширении:} 

 

9,  Тройники

      Коэффициенты  x определяются в зависимости от отношения расхода жидкости в ответвлении  Q  _отв   к  общему  расходу  Q  в  основном  трубопроводе  (магитрали).  При определении потерь напора с использованием приведенных ниже коэффициентов следует исходить  из  скорости  жидкости  в  магистрали.  Коэффициент  местных  сопротивлений, относящих к магисрали (x_м) и к ответвляющемуся трубопроводу (x_отв), в ряде случаев могут иметь отрицательные значения, так как при слиянии или разделении потоков возможно всасывание жидкости и увеличение напора 

Q _отв / Q 

Поток входит в магистраль 

 
 
 

Поток выходит из магистрали 

 
 

10. Задвижка 

Диаметр трубы, мм ………15 – 100 175 – 200 300  и выше

x …………………………..0,5 0,25 0,15 

_{11. Плавное расширение трубопровода}

^.  _{x = K (} ^{S 2} _{- 1)} ^{2 ,}

^S₁

^где S₁ ^{- площадь узкого сечения трубопровода}

^S₂ ^{– площадь широкого сечения трубопровода}

_{a -угол расширения трубопровода} 

 
 
 

12. Постепенное сужение трубопровода

       ₂

_{æ S ö}

_{x = Kç}   ¹ _{- 1÷}

_è ^S_2 ø

где S₁ - площадь узкого сечения трубопровода;

^S₂ ^{– площадь широкого сечения трубопровода;}

α - угол сушения трубопровода; 

 

 

     1.2.   Расчет оптимального диаметра трубопроводов. 

_{Внутренний диаметр трубопровода круглого сечения рассчитывают [1]  по формуле}

_{d = 4Q / pu} (1.8)

      Обычно  расход перекачиваемой среды известен  и, следовательно, расчет диаметра трубопровода требует определения единственной величины - u. Чем больше скорость, тем

меньше  потребный  диаметр  трубопровода,  что  снижает  стоимость  трубопровода,  его монтажа и ремонта. Однако с увеличением скорости растут потери напора в трубопроводе, что ведет  к  увеличению  перепада  давления,  требуемого  для  перемещения  среды,  и  , следовательно, к росту затрат энергии на ее перемещение.

      Оптимальный диаметр  трубопровода, при котором суммарные затраты на перемещение жидкости или газа минимальны, следует находить путем  технико  – экономических расчетов. На практике можно исходить из следующих значений скоростей, обеспечивающий близкий к оптимальному диаметр трубопровода: 

Жидкости при давлении самотеком u, м/с 

Вязкие………………..…………………………………….0,1-0,5

Маловязкие…………………………….………………….0,5-1,0

При перекачивании насосами

Во всасывающих трубопроводах…………………….......0,8-2,0

В нагнетательных трубопроводах………………………....1,5-3,0

Газы

При естественной тяге…………………..………………….....2-4

При небольшом давлении (от вентиляторов)……………….4-15

При большом давлении (от компрессоров)………………..15-25

Пары

Перегретые……………………………..………………….....30-50

_{Насыщенные при давлении, Па}

_{Больше 10}⁵ _{…………………………………………………....15-25}

_(1-0,5)х10⁵ _{……………………………………………….....…20-40}

_(5-2)х10⁴ _{………………………………………………….......40-60}

(2-0,5)х10⁴ …………………………………………………....60-75 

При расчете  площади сечения трубопроводов  принимают следующие скорости течения, м/с: 

для газов:

   при естественной  тяге………………………………………………..2-4

   при небольших  давлениях (газоходы вентиляторов)……………...4-15

   при значительных  давлениях (трубопроводы компрессоров)…....15-25

для жидкостей:

   при движении  самотеком…………………………………………...0,1-0,5

   в напорных  трубопроводах…………………………………………0,5-2,5

для водяного пара:……………………………………………………..20-40 

       Для уменьшения агрессивного воздействия  перекачиваемых веществ на внутреннюю поверхность металлических трубопроводов на нее могут наноситься защитные покрытия (лакокрасочные, полимерные и др.)

       С целью снижения потерь теплоты через  наружную поверхность трубопроводов  на нее наносят внешнее изоляционное покрытие (асбест, войлок, стеклянную вату и др.).

       В ряде случаев применяют трубы  из неметаллических материалов (стекло, углеграфит, полимерные материалы).

       Трубопроводы  состоят из отдельных участков, соединенных  между собой. В зависимости от конструкций различают разъемные и неразъемные соединения трубопроводов . Разъемные соединения могут быть фланцевыми, резьбовыми и раструбными; неразъемные могут быть выполнены с помощью сварки, пайки, склеивания.

       Для обеспечения герметичности разъемных  соединений в них используются прокладочные материалы (алюминий, медь, асбест, паронит, резины, полиэтилены, полиизобутилен, фторопласт и др.), выбор которых определяется агрессивностью перекачиваемых сред, их температурой, а также рабочим давлением в трубопроводе. 

Классификация гидравлических машин. 

Движущей  силой, обеспечивающей перемещение  жидкостей, является перепад давлений, создаваемый специальными гидравлическими  машинами, которые можно разделить  на четыре большие группы: