Гидрогазодинамика

При гидравлическом расчете трубопровода существенную роль играют местные гидравлические сопротивления. Они вызываются фасонными частями, арматурой и другим оборудованием трубопроводных

Гидрогазодинамика

Информация

Физика

Другие материалы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

 

Министерство образования и науки Украины

 

Национальная Металлургическая Академия Украины

 

Кафедра промышленной теплоэнергетики

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «Гидрогазодинамика»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработал студент гр. ПТЭ-02-1 Зеркаль К.Г.

 

 

Руководитель работы Мануйленко А.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа защищена с оценкой

 

 

 

 

 

г. Днепропетровск

2004г.

 

 

  1. Задание на курсовую работу

 

Рассчитать и выбрать оптимальный диаметр трубопровода для транспортировки воды от насоса Н до промышленной установки ПУ. Определить толщину стенок труб, необходимые пьезометрические напоры у насоса и на участках трубопроводов. Построить напорную характеристику трубопровода и график пьезометрических напоров для приведенных условий:

  1. максимальный часовой расход воды

    ;

  2. согласно схеме установки (рис. 1.1.) длины участков трубопровода:

геометрические отметки точек:

местные сопротивления:

-колен с закруглением под - 6 шт.

-задвижек Дудло: со степенью открытия 5/8 - на участке АВ 1 шт.,

на участке ВС 1шт.;

со степенью открытия 7/8 - на участке СD 1 шт.,

на участке DE 1 шт.;

 

 

 

Рис. 1.1. Схема водоснабжения ПУ:

Н насос, ПУ промышленные установки

 

 

  1. Напор у потребителя, независимый от потерь напора в трубопроводе ( свободный напор) -

    ;

  2. число часов работы установки в сутки -

    ;

  3. число дней работы установки в году -

    дней.

  4.  

 

 

 

  1. Теоретическая часть

 

По способам гидравлического расчета трубопроводы делят на две группы: простые и сложные. Простым называют трубопровод, состоящий из одной линии труб, хотя бы и различного диаметра, но с одним же расходом по пути; всякие другие трубопроводы называют сложными.

При гидравлическом расчете трубопровода существенную роль играют местные гидравлические сопротивления. Они вызываются фасонными частями, арматурой и другим оборудованием трубопроводных сетей, которые приводят к изменению величины и направления скорости движения жидкости на отдельных участках трубопровода (при расширении или сужении потока, в результате его поворота, при протекании потока через диафрагмы, задвижки и т.д.), что всегда связано с появлением дополнительных потерь напора. В водопроводных магистральных трубах потери напора на местные сопротивления обычно весьма не велики (не более 10-20% потерь напора на трение).

Основные виды местных потерь напора можно условно разделить на следующие группы:

- потери, связанные с изменением сечения потока;

- потери, вызванные изменением направления потока. Сюда относят различного рода колена, угольники, отводы, используемые на трубопроводах;

- потери, связанные с протеканием жидкости через арматуру различного типа (вентили, краны, обратные клапаны, сетки, отборы, дроссель-клапаны и т.д.);

- потери, связанные с отделением одной части потока от другой или слиянием двух потоков в один общий. Сюда относятся, например, тройники, крестовины и отверстия в боковых стенках трубопроводов при наличии транзитного расхода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определение оптимального диаметра трубопровода.

 

3.1. Для определения оптимального диаметра трубопровода задаемся рядом значений скорости движения жидкости (от 0,5 до 3,5 м/с) и вычисляем расчетные диаметры труб по формуле:

,

Результаты расчета для всех принятых значений скорости приведены в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1.

Диаметры труб для различных значений скорости движении жидкости

 

Скорость движения

жидкости, м/с0,51,01,52,02,53,03,5Диаметр труб, , м0,2970,2100,1720,1490,1330,1210,112

3.2. Для каждого расчетного диаметра труб вычисляем приведенные затраты на один год по формуле:

,

где - эксплуатационные затраты, включающие амортизационные отчисления,

стоимость электроэнергии, обслуживания, текущих расходов и др., грн.;

- капитальные затраты, грн.;

0,2 нормативный коэффициент.

Стоимость обслуживания и текущих расходов примерно одинакова для труб разного диаметра. Поэтому эксплутационные затраты принимаем равными сумме амортизационных отчислений и стоимости электроэнергии:

.

Капитальные затраты включают стоимость труб и стоимость монтажа трубопровода :

.

Примерная цена 1 т труб принимается равной 1300 грн. Тогда стоимость будет равна:

,

где - масса труб, т.

Масса труб определяется по формуле:

,

где - принятая толщина стенки трубы;

- суммарная длина всех участков трубопровода, ;

7,8 плотность стали, т/.

Стоимость монтажа трубопроводов принимаются равной, примерно 30% стоимости труб:

, грн.

 

Амортизационные отчисления для каждого значения диаметра трубопровода вычисляются по формуле:

,

где лет срок службы труб.

Стоимость электроэнергии определяется по формуле:

,

где 0,16 стоимость 1 кВт·ч электроэнергии, грн.;

- мощность потока, кВт.

Мощность потока вычисляется по формуле:

,

где - напор, создаваемый насосом, ,

,

где - геометрическая высота, ;

- сопротивление трубопровода, , равное

,

где - удельное сопротивление по длине трубопровода, ;

- удельное местное сопротивление, ;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений.

 

3.3. Расчет численных показателей для определения приведенных затрат для трубопровода (при скорости движения ):

 

  1. Определение массы труб в тоннах:

 

т.

3.3.2. Определение стоимости труб:

грн.

3.3.3. Определение стоимости монтажа трубопровода:

грн.

3.3.4. Определение капитальных затрат:

грн.

3.3.5. Определение амортизационных отчислений:

грн.

3.3.6. Определение коэффициента гидравлического трения по формуле Прандтля-Никурадзе:

 

,

 

где - эквивалентная шероховатость труб (принимаем 0,4 мм).

 

3.3.7. Определение удельного сопротивления по длине:

.

 

3.3.8. Определение удельного местного сопротивления:

.

 

3.3.9. Определение сопротивления трубопровода:

 

 

 

3.3.10. Определение максимального напора, создаваемого насосом:

3.3.11. Определение мощности потока:

 

кВт.

 

3.3.12. Определение стоимости электроэнергии:

 

грн.

 

2.3.13. Определение эксплуатационных затрат:

 

грн.

3.3.14. Определение приведенных затрат в расчете на год:

 

грн.

 

Расчет численных показателей для определения приведенных затрат для трубопровода (при скорости движения ):

 

3.3.1. т

 

3.3.2. грн.

 

3.3.3. грн.

 

3.3.4. грн.

 

3.3.5. грн.

3.3.6.

 

3.3.7.

3.3.8.

 

3.3.9.

3.3.10.

Похожие работы

1 2 >