Расчет напорного конденсатопровода

Контрольная работа

Расчет напорного конденсатопровода.

Напорные конденсатопроводы служат для транспортировки конденсата от сборных баков до источника теплоты (у нас это участок 11-12).

Конденсатопроводы, в которых обеспечивается давление, исключающее вторичное вскипание конденсата и конденсат занимает полное сечение трубопровода, рассчитываются также как трубопроводы водяных тепловых сетей.

Падение давления на горизонтальном участке трубопровода складывается из двух составляющих: из линейного падения давления ( за счет трения) и из падения давления в местных сопротивлениях (падение давления в арматуре и других элементах оборудования).

При гидравлических расчетах напорных конденсатопроводов потерю давления определяют через эквивалентную длину местных сопротивлений и через удельную потерю давления на трение. Суммарное падение давления в трубопроводе с учетом геодезических отметок определяется:

[pic 1][pic 2].                (3.13)

Удельные линейные потери давления определяются исходя из уравненияД’Арси по формуле:

        [pic 3]        (3.14)

Диаметр конденсатопровода определяется по формуле:

        [pic 4]        (3.15)

где [pic 5]- расход конденсата, кг/с,  G=50 т/ч∙103/3600 = 13,89 кг/с.

[pic 6]- скорость движения конденсата в трубопроводе, задаемся υ=1 м/с.;

[pic 7]- плотность конденсата при средней температуре в трубопроводе, кг/м3.

при[pic 8]плотность  (  у всех)[pic 9]

[pic 10]

Ближайший стандартные трубы с диаметром 159х4,5 мм. Внутренний диаметр составит: d=159–2·4,5=150мм=0,150 м.

Уточняем скорость:

        [pic 11]        (3.16)

[pic 12]

Коэффициент гидравлического трения λ определяется режимом течения и характером состояния внутренней поверхности трубопровода.

При  турбулентном движении коэффициент гидравлического трения сильно зависит от характера состояния внутренней поверхности трубопровода и характера движения теплоносителя. Различают два течения теплоносителя: течение в гладких трубах и течение в шероховатых трубах. В шероховатых трубах, значение Reпр, при увеличении числа Re коэффициент гидравлического трения остается постоянным: λ=const. 

В переходной области чисел Рейнольдса 2300 < Re < Reпр коэффициент гидравлического трения зависит от эквивалентной относительной шероховатости (kэ/d) и числа Rе. При значении Re > Re пр коэффициент гидравлического трения зависит только от отношения (kэ/ d) и не зависит от Re.

Определим критерий Рейнольдса:

        [pic 13]        (3.17)

где [pic 14] –  кинематическая вязкость жидкости, при[pic 15]( у всех);

[pic 16]

Предельное число Рейнольдса:

        [pic 17]        (3.18)

где kэ =10–3м – абсолютная эквивалентная шероховатость для конденсатопроводов.

[pic 18]

Получаем, что [pic 19] значит, коэффициент гидравлческого трения рассчитывается по формуле Шифринсона:

        [pic 20]        (3.19)

[pic 21]

Тогда удельные  линейные потери (ф.3.14)

[pic 22]

Зная диаметр паропровода (159х4,5 мм), находим по [по таблице 1] расстояние между неподвижными опорами и определяем количество П-образных компенсаторов: 1500 м / 100 м = 15 шт.

Т.к. уже есть 2 естественных компенсатора (2 отвода 90°), принимаем 13 шт (15 - 2 = 13 шт).