Аэродинамический расчёт сети воздухоснабжения — КиберПедия 

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Аэродинамический расчёт сети воздухоснабжения

2017-05-14 507
Аэродинамический расчёт сети воздухоснабжения 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СЕТИ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ

 

Для выбора основного оборудования компрессоров, кроме их производительности, необходимо знать давление, которое они могут создавать. При работе компрессора давление воздуха, поступающий во всасывающий патрубок, снижается из-за потерь во всасывающем трубопроводе, а давление сжатого воздуха, выходящего из компрессора должно быть выше давлений у потребителей на величину потерь в стационарных и наружных трубопроводов. Поэтому необходимо произвести аэродинамический расчет трубопроводов.

 

Выбор главной магистрали.

Главная магистраль – последовательность участков от компрессорной станции к потребителю, для которого необходимо создать самое высокое давление.

Для выбора главной магистрали воспользуемся способом приближённого значения максимального давления нагнетания.

Pкс-п (j) = Pп(i) + SDPуч, (1.1)

где Pп(i) – давление заданное потребителем, Па;

SDPуч– сумма потерь давления на участках от компрессорной станции до потребителя, Па;

DPуч = r×lпр,, (1.2)

где r – линейная потеря давления, Па/м, r = 40…70 Па/м;

lпр – приведённая длина трубопровода lпр = (1,05…1,25)lг, м.

 

Требуемое давление нагнетания для потребителя 1

Pкс1 = Pп1 + DPкс-а + DPа-1,

Pкс1 = 0,73× 106 + 25 × 1,25 × 40 + 37× 1,15 × 45 = 733164.75 Па.

 

Требуемое давление нагнетания для потребителя 2

Pкс2 = Pп2 + DPкс-а + DPа-b + DPb-2,

Pкс2 = 0,72× 106 + 25×1,25×40 + 30×1,2×40 + 35×1,1×50 = 724615 Па.

 

Требуемое давление нагнетания для потребителя 3

Pкс3 = Pп3 + DPкс-а + DPа-b + DPb-c+ DPc-3,

Pкс3 = 0,73× 106 + 25×1,25×40 + 30×1,2×40 + 34×1,15×50 + 41×1,1×45 =726674.5 Па.

Требуемое давление нагнетания для потребителя 4

Pкс4 = Pп4 + DPкс-а + DPа-b + DPb-c+ DPc-d+ DPd-4,

Pкс4 =0,72×106 + 25×1,25×45 + 30×1,2×40 + 34×1,15×50 + 22×1,25×40 +37×1,1×50=727780 Па.

 

Требуемое давление нагнетания для потребителя 5

Pкс5 = Pп5 + DPкс-а + DPа-b + DPb-c+ DPd-c+ DPd-e+DPe-5

Pкс5=0,73×106+25×1,25×40+30×1,2×40+34×1,15×50+22×1,25×40+27×1,25×50+42×1,15×45=739606 Па.

 

Требуемое давление нагнетания для потребителя 6

Pкс6 = Pп6 + DPкс-а + DPа-b + DPb-c+ DPd-c+ DPd-e+DPe-6,

Pкс6=0,73×106+25×1,25×40+30×1,2×40+34×1,15×50+22×1,25×40+27×1,25×50=739192 Па.

Исходя из выше приведенных расчетов, за главную магистраль принимаем линию

КС-a-b-c-d-e-5.

 

Расчёт участков главной магистрали

Участок e-5

Среднее давление сжатого воздуха

Pср = (Pп5+Py)/2, (1.3)

где Py – давление в узле, Па;

Py = Pп5 + DPe-5, (1.4)

Py = 0,73× 106 +42×1,15×45 = 732174 Па;

 

Pср = (0,73× 106 +732174)/2 = 731087 Па.

 

Средняя температура сжатого воздуха

Тср = (Тп5y)/2, (1.5)

Так как потребители не требуют строгого соблюдения температурного режима, то температуру воздуха на всех участках сети принимаем постоянной:

Тср = 35 оС = 308 К.

 

Средняя плотность сжатого воздуха

rср =Pср/R×Тср, (1.6)

где R – универсальная газовая постоянная, R = 287,14 Дж/кг×К,

rср=0,731/287,14×308×10-6 = 8.27кг/м3.

Задаёмся оптимальной с экономической точки зрения скоростью воздуха на участке d-4

 

Vсропт = 10…15 м/с, vсропт = 10 м/с.

 

Диаметр трубопроводов на участке e-5, м.

 

(1.7)

Принимаем ближайшее значение диаметра по ГОСТ:

dг = 82 мм – внутренний диаметр,

Dнар = 90 мм – наружный диаметр,

dст = 4 мм – толщина стенки.

Трубы стальные, бесшовные, горячекатанные.

 

Критерий Рейнольдса

, (1.10)

где n - коэффициент кинематической вязкости, (n = 16,5 × 10-6 м2/с [6]).

.

 

Потери давления на участке

, (1.12)

где lпр.уч. – приведённая длина участка, м., равная

lпр= lг + lэкв,

lэкв– суммарная длина эквивалентных сопротивлений, м;

, (1.13)

где Sx - суммарный коэффициент местных сопротивлений,

Sx = 1,5 [ по заданию ],

м;

lпр = 4,4+ 35 = 39,4 м;

Па.

 

Давление в узле

Pу = Pп 5 + DPе-5, (1.14)

Pу = 0,73× 106 + 3650 = 733650 Па.

 

Критерий Рейнольдса

(1.19)

где n - коэффициент кинематической вязкости при 20 оС;

(n = 15,06 × 10-6, м2/с [6]).

,

ReпрI = 10 ×d / Δ = 10 × 0,313/0,6× 10-3 = 5217;

ReпрII = 500 ×d / Δ = 500 × 0,313/0,6× 10-3 =260833;

ReпрI<Re<ReпрII – переходный режим течения.

 

Потери давления на участке

DPyч = PС – P3, (1.28)

DPyч = 731375– 0,73× 106 = 1375 Па.

 

Диаметр трубопровода

, (1.33)

 

Массовый расход

МСЖ = Qсж×rсж, (1.34)

 

Qсж = Qн×rн /rср, (1.35)

Qсж = 0,423×1,205 / 8,26 =0,0392 м3/с;

МСЖ = 0,0392×8,26 = 0,310 кг/с;

м.

 

Принимаем ближайшее значение диаметра по ГОСТ:

dг = 100 мм – внутренний диаметр.

 

Критерий Рейнольдса

, (1.37)

n = 16,5 × 10-6, м2/с [6];

Re = 4,994 × 0,1/16,5 × 10-6 = 30264,43.

 

Погрешность

%, (1.39)

%.

 

Приведённая длина участка

lпр= lг + lэкв, (1.40)

где lэкв–эквивалентная длина местных сопротивлений, м;

lэкв = x×dг/l, (1.41)

где x - суммарный коэффициент местных сопротивлений;

x = 1,2 [по заданию];

lэкв = 1,2×0,1/0,0305 = 4,262 м;

lпр = 41 +4,262 = 45,262 м.

 

Потери давления на участке

, (1.42)

Па.

 

Избыточное давление

DPизб = DP - DPуч, (1.43)

DPизб = 1375 – 881,79 = 493,2, Па.

 

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СЕТИ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ

 

Для выбора основного оборудования компрессоров, кроме их производительности, необходимо знать давление, которое они могут создавать. При работе компрессора давление воздуха, поступающий во всасывающий патрубок, снижается из-за потерь во всасывающем трубопроводе, а давление сжатого воздуха, выходящего из компрессора должно быть выше давлений у потребителей на величину потерь в стационарных и наружных трубопроводов. Поэтому необходимо произвести аэродинамический расчет трубопроводов.

 

Выбор главной магистрали.

Главная магистраль – последовательность участков от компрессорной станции к потребителю, для которого необходимо создать самое высокое давление.

Для выбора главной магистрали воспользуемся способом приближённого значения максимального давления нагнетания.

Pкс-п (j) = Pп(i) + SDPуч, (1.1)

где Pп(i) – давление заданное потребителем, Па;

SDPуч– сумма потерь давления на участках от компрессорной станции до потребителя, Па;

DPуч = r×lпр,, (1.2)

где r – линейная потеря давления, Па/м, r = 40…70 Па/м;

lпр – приведённая длина трубопровода lпр = (1,05…1,25)lг, м.

 


Поделиться с друзьями:

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.026 с.