Расчет технологического трубопровода

 

Найдем коэффициенты местных сопротивлений.

Внезапное расширение значения коэффициента местного сопротивления ζотвод.

Найдем коэффициент трения местного сопротивления ζотвод, ζотвод=A*B , φ=900 из таблицы [4, c.521], находим, A=1

R0/d=6 , B=0,09 ,

Найдем B из таблицы [4,c.521]

Таблица 7- справочные значения с таблицы [4,c.521]

R0/d	B
6,0	0,09
15,0	0,06

 

Используя значения [4, c.521] методом интерполяции получаем

,

ζотвод = 1∙0,063 = 0,063.

Найдем коэффициент трения местного сопротивления из таблицы [1,c.521]

Таблица 8- Справочные значения с таблицы [4,c.521]

ζ	d1, мм
8,0	20
4,9	40

 

Используя значения [1,c. 521], методом интерполяции, получаем

.

Составим таблицу 9 коэффициентов местных сопротивлений

Таблица 9 - коэффициенты местных сопротивлений

Вид сопротивления	∑ ζ
Вход жидкости из бака в трубопровод (труба с острыми краями) Вентиль нормальный      Сумма коэффициентов  сопротивления на 1-м участке Внезапное расширение  Отвод(φ=900, R0/d=10) ζ=A∙B=0,063 Выход из трубы      Сумма коэффициентов  сопротивления на 2-м участке Сумма коэффициентов сопротивления в трубопроводе	0,5 5,615 ∑ ζ=6,115 0,25 2∙0,063 1 ∑ ζ=1,376 ∑ ζ=7,491

 

Потери в трубопроводе на преодоление местных сопротивлений в трубопроводе определяется по формуле (11)

,                                         (11)

,

,

,

,

,

.

На основе полученных данных построим таблицы 10 и 11.

Таблица 10 - Значение потерь на преодоление местных сопротивлений и скорости течения жидкости на 1-м участке.

V, м/с	hm, м
0,5	0,077918
1,0	0,311672
1,5	0,701261
2,0	1,246687
2,5	1,947949
3,0	2,805046

 

Таблица 11 - Значение потерь на преодоление местных сопротивлений и скорости течения жидкости на 1-м участке

V, м/с	hm, м
0,2468955	0,004275
0,4937911	0,0171
0,7406866	0,038476
0,9875822	0,068402
1,2344777	0,106877
1,4813733	0,153903

 

Найдем  значение потерь напора на преодоление сопротивления трения по формуле (12)

                                  (12)

Потери напора на преодоление сопротивлений в трубопроводе определяем по формуле (13):

                                              (13)

м,

м,

м,

м,

м,

м.

1.3.3Определение кинетической составляющей требуемого напора.Расчет  кинетической составляющей требуемого напора осуществляется по формуле (14)

.                                                (14)

Для турбулентного режима коэффициент α= 1,05 - 1,1. Примем α=1,1.

м,

 м,

 м,

 м,

 м,

 м.

1.3.4 Определение требуемого напора.

Определение требуемого напора происходит по формуле (15)

,                                            (15)

где Hст-статический состав требуемого напора, м;

      Hск- составляющая требуемого напора, учитывающая баланс кинетической энергии в потоке жидкости через трубопровод, м.

,

,

,

,

,

.

 

1.4 Построение графика.

 

Для построения кривой требуемого напора сведем данные в таблицы 12 и 13.

 

 

 

 

Таблица 12 - Зависимость требуемого напора от объемного расхода жидкости в м3/с

qv, м3/с×10-3	Hтр, м
0	-17
0,2653	-16,3823
0,5307	-14,6569
0,7961	-11,935
1,0614	-8,12874
1,3268	-3,2664
1,5921	2,64807

 

Таблица 13 - Зависимость требуемого напора от объемного расхода жидкости в м3/ч

qv, м3/ч	Hтр, м
0	-17
0,95508	-16,3823
1,91052	-14,6569
2,86596	-11,935
3,82104	-8,12874
4,77648	-3,2664
5,7315	2,64807

 

На основе результатов расчета построим рисунок 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Выбор насоса

 

По кривой требуемого напора определим величину требуемого напора при qv = 5 м3/час (0,0111 м3/с), Hтр = -2 м.

Данному трубопроводу не требуется насос для обеспечения заданного расхода жидкости qv = 5 м3/час, так как Hтр<0 и b<0. Это обусловлено тем, что PA>PB. Благодаря этим условиям нефть может перемещаться по трубопроводу без насоса самотеком.

Регулировать расход нефти до заданного значения qv = 5 м3/час можно с помощью вентиля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В результате семестровой работы ознакомились 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. Построив кривую требуемого напора для простого технологического трубопровода, определили способ перемещения жидкости по нему для заданного расхода и выяснили, что в данном случае не понадобится насос для осуществления технологического процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1.    Расчет плотности нефтепродуктов 

[ http://elarum.ru/info/references/density/]

2. В.В.  Крикунов,  В.И.  Шилов.  Сравнительная физико-химическая характеристика нефтей пластов БВ7 и БВ8 Самотлорского месторождения

[http://www.oilnews.ru/9-9/sravnitelnaya-fiziko-ximicheskaya-xarakteristika-neftej-plastov-bv7-i-bv8-samotlorskogo-mestorozhdeniya/]

3. Типичные значения шероховатости (чистоты обработки) поверхности для основных материалов труб, теплообменников и насосов - мм и дюймы.
4. К. Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, 10-е издание, переработанное и дополненное. Под,ред. П.Г. Романтшва. Л.: Химия, 1987. – 576с.