Еще раз о преимуществе труб покрытых эмалью
Определение значения коэффициента гидравлических сопротивлений или потерь напора с учетом зарастания стальных труб во время эксплуатации. Степень минерализации и коррозионной активности воды. Гидравлический расчет систем водоснабжения и водоотведения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.02.2017 |
| Размер файла | 29,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Еще раз о преимуществе труб покрытых эмалью
Согласно проведенным исследованиям, коэффициент гидравлических сопротивлений при использовании эмалированных труб уменьшается в 1,57 раз в случае движения воды и при этом не происходит зарастания внутреннего сечения.
Известно, что при турбулентном режиме течения жидкости в зависимости от числа Рейнольдса и относительной шероховатости возможно движение в области гидравлически гладких труб - то есть в случае, когда толщина пограничного слоя выше шероховатости, в переходной области и при режиме турбулентной автомодельности. Согласно [1], условие существования движения в области гидравлически гладких труб определяется неравенством:
гидравлический водоснабжение стальной труба
, (1)
где , ;
- абсолютная шероховатость, т.е. средняя высота выступов на поверхности трубы;
- средняя скорость движения жидкости в трубе радиусом ;
- коэффициент кинематической вязкости.
Под толщиной пограничного слоя принято понимать высоту жидкой пленки примыкающей к стенке трубы в пределах которой имеем движение при ламинарном режиме.
Для определения коэффициента гидравлических сопротивлений в области гидравлически гладких труб существует большое число разных формул, основанных на степенном или логарифмическом законах распределения скоростей. Высокая точность указанных формул подтверждается многочисленными экспериментами, проведенными Никурадзе, Муриным, Шевелевым, Альтшулем и др. Стремлением облегчить и упростить необходимые расчеты объясняется появление целого ряда зависимостей, известных как формулы Г.А. Адамова, В.И. Черникина, И.А. Исаева, Н.З. Френкеля.
Возможности компьютерной техники позволили нам провести расчеты и соответствующие аппроксимации и в результате получить следующую зависимость:
,(2)
где - поправочный коэффициент, зависящий от относительной шероховатости , определяемый по данным, приведенным ниже.
Таблица 1
|
0,00001 |
0,00005 |
0,00050 |
0,00500 |
0,01500 |
0,10000 |
||
|
0,9860 |
0,9900 |
1,0000 |
1,0101 |
1,0101 |
1,0100 |
Расчеты, проведенные по вышеназванным формулам и формуле (2) показали, что наиболее точные значения получены по формуле (2). В то же время надо отметить приемлемость формул Г.А. Адамова, В.И. Черникина, И.А. Исаева, Н.З. Френкеля для инженерных расчетов.
Обычные стальные трубопроводы в процессе эксплуатации «зарастают». Согласно [2] абсолютная и соответствующая относительная шероховатости труб во времени могут быть представлены так
(3)
, (4)
где - текущая абсолютная шероховатость, мм;
- начальная шероховатость для новых труб, мм;
- время эксплуатации в годах;
- ежегодный прирост абсолютной шероховатости в мм/год, зависящий от физико-химических свойств среды.
Значение ежегодного прироста абсолютной шероховатости приводится в [2] и зависит от состояния трубопровода и условий эксплуатации.
Представляет интерес определить значения коэффициента гидравлических сопротивлений или потерь напора с учетом зарастания стальных труб во время эксплуатации.
В этом случае формулу (2) следует использовать при , где определяется по (4).
В зависимости от степени минерализации и коррозионной активности природные воды делятся на пять групп [2]. Ниже приведены средние значения по этим группам [2].
Таблица 2. Зависимость среднего значения от степени мерализации и природной активности природных вод
|
Группы |
I |
II |
III |
IV |
V |
|
|
, мм |
0,025 |
0,07 |
0,20 |
0,51 |
1,80 |
В соответствии с работой [2] проведены расчеты по определению для всех пяти групп при . В результате получено, что при мм в год эксплуатация стальных труб в течение 10 лет приводит к увеличению коэффициента гидравлического трения всего на 5% в случае .
При , мм/год эксплуатация стальных трубопроводов в течение 10 лет приведет к возрастанию коэффициента гидравлического сопротивления на 34%. При этом же числе Re и сроке эксплуатации 4 года имеем увеличение коэффициента на 15%.
При пропуске вод пятой группы в течении 2-х лет с коэффициент увеличится в 1,5 раза, а в течение 10 лет - в 2,8 раза. Еще большее увеличение коэффициента гидравлических сопротивлений имеем в этой группе при движении с .
Мы допускаем, что значительные приросты коэффициента связаны с неточностью формулы (3) или входящих в нее параметров зарастания.
Из всего сказанного следует важность учета вышеперечисленных факторов при проектировании гидросистем, определении потребляемой мощности, диаметров трубопроводов и т.д. Данные исследования выполнены для случая, когда зарастание труб по всей длине одинаково.
Согласно проведенным нами исследованиям, коэффициент гидравлических сопротивлений при использовании эмалированных труб уменьшается в 1,57 раз в случае движения воды и при этом не происходит зарастания внутреннего сечения. Отметим так же, что неравенство (1) при движении жидкости в эмалированных трубах соблюдается, т.е. эмалированные трубы являются гидравлически гладкими. Если учесть отмеченное обстоятельство, то имеем снижение , а значит и потерь давления на трение, т.е. затрачиваемая мощность на перекачку жидкости (теплоносителя) при использовании эмалированных труб будет во много раз меньше, чем при использовании обычных труб.
Нам представляется перспективным детальное исследование вопроса, связанного с изменением по длине и во времени при движении сред в трубах, различного поперечного сечения.
Литература
1. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика: Справочное пособие - М.: Машгиз, 1963. - 696с.
2. Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения: Справочник - Л.: Стройиздат. Ленинградское отделение, 1986. - 440с.: ил.
3. Гукасов Н.А., Каледа И.А., Демидочкин В.В. Гидродинамика труб, покрытых эмалью. Учебное пособие. - Пенза, ПГАСА, 2000. - 160 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения и их предназначение. Расчет водоснабжения поселка. Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети. Распределение воды в кольце, диаметр труб, скорость и потеря напора. Расчет насосной установки.
курсовая работа [491,2 K], добавлен 16.05.2010Расчет скорости потоков и потерь напора в трубопроводах. Напорная и пьезометрическая линии. Схема системы подачи и распределения воды. Получение напоров в узлах и расходов по участкам. Потери напора по кольцу. Определение гидравлического уклона.
курсовая работа [941,3 K], добавлен 13.11.2014Определение расхода води в сети и ее распределения в кольце, диаметра труб, скорости, потерь напора, магистрали, высоты, емкости бака, простых, сложных ответвлений с целью проектирования водоснабжения. Расчет параметров обточки колеса и мощности насоса.
курсовая работа [241,0 K], добавлен 26.04.2010Расчет плотности и расхода газа при данном давлении и температуре. Выбор труб и определение расчетных скоростей на отдельных участках. Определение потерь напора на участках. Гидравлический расчет для конкретных данных. Построение характеристики сети.
курсовая работа [101,0 K], добавлен 20.11.2010Построение схемы трубопровода. Определение режима движения жидкости. Определение коэффициентов гидравлического трения и местных сопротивлений, расхода жидкости в трубопроводе, скоростного напора, потерь напора на трение. Проверка проведенных расчетов.
курсовая работа [208,1 K], добавлен 25.07.2015Применение и классификация стальных труб. Характеристика трубной продукции из различных марок стали, стандарты качества стали при ее изготовлении. Методы защиты металлических труб от коррозии. Состав и применение углеродистой и легированной стали.
реферат [18,7 K], добавлен 05.05.2009Прочность полиэтилена при сложном напряженном состоянии. Механический расчет напорных полиэтиленовых труб на прочность, применяемых в системах водоснабжения. Программное обеспечение для расчета цилиндрических труб. Расчет тонкостных конструкций.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.08.2012Расчет водопроводных сетей хвостового хозяйства обогатительной фабрики, который заключается в выборе диаметров труб и определении потерь напора в трубах при расчетных расходах воды. Определение высоты водонапорной башни, обоснование выбора насосов.
контрольная работа [590,9 K], добавлен 11.05.2014Особенности конструкции стальных бесшовных горячедеформированных труб и область их применения. Контролируемые показатели качества. Методы испытания на загиб, на сплющивание и гидравлическим давлением. Теоретические основы ультразвуковой дефектоскопии.
курсовая работа [151,4 K], добавлен 26.02.2013Генеральный план текстильного комбината. Определение расчетных расходов воды. Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды (до пожара). Потери напора на участках. Расчет запасных и запасно-регулирующих емкостей. Объем бака водонапорной башни.
курсовая работа [334,4 K], добавлен 17.01.2015Общие сведения о трубах, их виды, размеры и особенности установки. Оборудование для производства современных труб водоснабжения и газоснабжения, основные материалы для их изготовления. Технология и установки для производства полиэтиленовых труб.
реферат [27,2 K], добавлен 08.04.2012Разработка программы бурения скважины; выбор плотности и предварительной подачи насосов. Расчет гидравлических параметров промывки для начала и конца бурения, потери давления. Гидродинамические расчеты спуска колонны труб в скважину; допустимая скорость.
курсовая работа [979,5 K], добавлен 03.11.2012Гидравлический расчет нефтепроводов при неизотермическом движении потока: расчет коэффициента крутизны вискограммы, длины трубопровода с турбулентным режимом движения нефти, суммарных гидравлических потерь в турбулентном и ламинарном участках движения.
задача [583,3 K], добавлен 10.05.2010Изучение технологических процессов производства стальных бесшовных труб для нефтегазовой отрасли. Характеристика лаборатории ферросплавного производства. Правила техники безопасности на химических объектах. Методика химического анализа углистой породы.
отчет по практике [60,4 K], добавлен 07.04.2017Изучение устройства, назначения и принципа действия струйного насоса. Определение понятий инжектора и эжектора. Расчет коэффициента всасывания. Выведение основного энергетического уравнения. Определение гидравлических потерь для высоконапорных насосов.
презентация [118,9 K], добавлен 14.10.2013Конструктивное оформление конвективных рекуператоров. Факторы, влияющие на их прочность и долговечность. Способы компенсации температурных расширений рекуператорных труб. Расчет количества тепла, коэффициента теплопередачи и длины труб в теплообменнике.
курсовая работа [104,1 K], добавлен 21.01.2014Определение параметров нефтепровода: диаметра и толщины стенки труб; типа насосно-силового оборудования; рабочего давления, развиваемого нефтеперекачивающими станциями и их количества; необходимой длины лупинга, суммарных потерь напора в трубопроводе.
контрольная работа [25,8 K], добавлен 25.03.2015Определение расчетных расходов воды. Гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов. Разработка схемы трубопроводов системы горячего водоснабжения и теплового пункта. Подбор оборудования теплового пункта. Определение потерь теплоты.
курсовая работа [80,3 K], добавлен 05.01.2017Расчет тупиковой части сети водопровода. Определение диаметров труб. Выбор магистрального направления. Вычисление суточных расходов. Подготовка магистральной сети к гидравлическому расчету. Определение диаметров водопровода. Высота водонапорной башни.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.02.2015Механический и гидравлический расчет элементов конструкции теплообменного аппарата. Определение внутреннего диаметра корпуса, коэффициента теплопередачи и диаметров патрубков. Расчет линейного сопротивления трения и местных сопротивлений для воды.
курсовая работа [183,2 K], добавлен 15.12.2015
