Файл: Варанкин, Ю. В. Газовое хозяйство заводов учеб. пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

для турбулентного режима (Re>4000) по прибли­ женной формуле Альтшуля

 

е , 68,5 \0'25

( 11.6)

где

D

 

wD

 

 

 

 

R e = ------;

 

 

V

 

V — кинематическая вязкость;

е— эквивалентная абсолютная шереховатость сте­ нок труб, принимаемая для стальных труб 0,01-ІО"2 м.

Втехнических расчетах заводских газопроводов низ­ кого давления, выполняемых в проектных организациях, широко пользуются следующими размерностями вели­ чин, входящих в формулы (11.3) и (11.3а): длина участ­

ка L — м;

внутренний

диаметр

газопровода

D — см;

расчетный расход

газа

V — м3/ч.

 

значений

К

фор­

С учетом

этого

и при

подстановке

мулы (11.3) и (11.3а) приобретают следующий вид:

для ламинарного режима

 

 

 

 

 

 

/і= 1 132 270

роѴо Па/пог. м;

 

 

 

 

h = 115 420

уем мм вод. ст./пог. м;

 

(11.7)

 

 

для переходного режима

 

 

 

 

 

 

 

 

Ѵп2.333

- ѵР0°оЖз Па/пог. лі;

 

 

 

 

Л = °>516 -dW

 

 

 

( 11.8)

 

 

Ѵу.333

Ѵо

мм вод. ст./пог. м;

 

ft=0,0526+£

 

 

 

 

 

 

 

 

.03,333

Ѵо„ 0 ,3 3 3

 

 

 

 

 

 

для турбулентного режима

 

 

 

 

 

 

А = 68,67 (-J +1922 ^

)

0,25- ^

Ро Па/пог.м;

 

 

f t = 7 + 1 9 2 2

 

 

уо мм вод. ст./пог. м.

 

(11.9)

 

 

 

 

Для

трубопроводов

низкого

давления,

в

которых

абсолютное

давление

газа

обычно

не

превосходит

105 кПа

(10 500 мм вод. ст.), средние значения рср

и уср ,

а также

ѵср

и Vzp заменены

здесь такими

же

 

значе-

208

ниями с индексами нуль, т. е. взятыми при нормальных условиях. Это значительно облегчает расчет, не приводя к сколько-нибудь заметной погрешности.

Исходными формулами (11.3) и (11.3а) или расчет­ ными (11.7) — (11.9) можно пользоваться при расчете заводских газопроводов низкого давления для любого горючего газа, для которого известны плотность (удель­ ный вес) и кинематическая вязкость при нормальных условиях.

По этим формулам при помощи счетно-решающих машин составлены и опубликованы в технической спра­ вочной литературе [7,38] для основных видов горючих газов вспомогательные таблицы значений h — f(Vo,D). Использование таких таблиц упрощает ручные расчеты. Методика выполнения их показана в приложении I, а часть самих вспомогательных таблиц дана в приложе­ нии III.

Для участков газопроводов высокого и среднего дав­ лений вывод расчетных формул из общей гидродинами­ ческой зависимости (11.1) и (11.1а) несколько услож­ няется тем, что здесь уже нельзя принимать значения плотности и скорости газа мало изменяющимися по дли­ не газопровода. Снижение давления на участках сравни­

тельно коротких заводских газопроводов

может

быть

значительным

(десятки и сотни килопаскалей).

Для

возможности

интегрирования уравнений

(11.1)

число

переменных должно быть сокращено. Для этого можно воспользоваться уравнением Клапейрона:

шр2=ву02Ро— '

т

(11.10)

■ То

р

 

 

w2y = w02y0^ -

• Т

(11.10а)

 

 

То '

 

Подставив выражения (11.10) и (11.10а) в уравнения (11.1) и (11.1а), обозначив начальное и конечное значе­ ния давления газа на участке L через рл и рк и проин­ тегрировав, получим:

Pi'pdp=x

 

* } dl

(11.11)

Рк

D ’2

Т ° 1

 

8. Зак . 1713

 

 

209

или

Рп

 

9

J pdp — Xwo2Poyo

(11.11а)

Рк

D-2g

 

 

 

Принимая во внимание, что конечная длина рассчи­ тываемого участка равна L, после интегрирования полу­ чим:

О 9

, 1 ,

 

Т

 

Р и — Р~к

роро '

 

L

—л

То

( 11.12)

и

II >-*

2

Ѵ о

т

(11.12а)

 

9,81

’ То

 

 

Если пренебречь незначительной разницей между Т

и Т0, заменить w0= — то получим расчетные форіму- ли~

4 лы, позволяющие определить перепад давления на участ­ ке L :

 

Р'„ — Р2К

Шроро

Ко2

(11.13)

 

L

~

 

л2

'

D5

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р2н — Р2к

16 Хроуо

Ѵо2

(11.13а)

 

L

 

л2-9,81 '

D5

 

 

 

 

где L

— длина газопровода, м;

 

 

 

 

D — диаметр газопровода, м;

 

 

 

Ѵ0 — секундный р'асход газа, нм3/с;

уравнения

Ро — плотность

газа,

кг/нм3

[для

Ѵо

(11-13)];

вес

газа [ктс/нм3 для

уравнения

— удельный

р

(11.13а)];

Па

[для

уравнения

(11.13)]

и

— давление,

 

кгс/м2 [для уравнения

(11.13а)].

 

 

Часто в инженерной практике пользуются иными, бо­

лее удобными размерностями,

например:

L (км),

Ѵо

(нм3/ч), D (см).

 

 

получает вид

 

 

Тогда формула (11.13а)

 

 

 

 

 

=13,19 Я. -^ѵ о -

(11.14)

210

При подстановке в формулу (11.14) или в исходные расчетные формулы (11.13) и (11.13а) конкретных зна­ чений X [см. выражения (11.4), (11.5), (11.6)] и физиче­ ских констант определенных видов горючих газов для •каждого из них получим зависимости

р2" Г р2- = / (Vo, D).

По этим зависимостям с использованием счетно-ре­ шающих машин или без них, вручную, составляются вспомогательные номограммы [7,38], пользование кото­ рыми облегчает определение перепадов давления в газо­ проводах среднего и высокого давлений.

Зная величины начального давления ри

и найдя по

таким номограммам значение А-

Р2 -

Р2к

без особого

 

L

 

 

труда можно определить значения рк=

V p-, — A L , а сле­

довательно, и перепад давления

(р„— рк)

на рассчиты­

ваемом участке газопровода при принятых его диамет­ рах (вариантно). Методика выполнения таких расчетов показана в приложении I, а часть самих номограмм при­ ведена в приложении II.

При выполнении гидравлических расчетов газопрово­ дов любой ступени давления и использовании приведен­ ных здесь расчетных формул необходимо иметь в-виду, что все они выведены применительно к прямолинейному участку газопровода, не имеющему никаких местных сопротивлений — сужений, поворотов, арматуры и т. д. (см. рис. 11.4). Влияние местных сопротивлений может учитываться разными способами. Легче всего учитывать местные сопротивления, выражая их величину через эк­ вивалентные длины прямолинейных отрезков труб того же диаметра. Тогда можно пользоваться всеми ранее приведенными расчетными формулами, подставляя в них в качестве L приведенную длину рассчитываемого участка:

^пр-— ^-ф+^-э ,

(11.15)

где Ьф— фактическая длина участка для газопроводов низкого давления, м; для высокого и средне­ го — км;

211

Смотрите также файлы