Сообщение

Наосные и воздуходувные станции

Содержание материала

Расчет диаметров трубопроводов и потерь напора в них

 

 

Расход сжатого воздуха, транспортируемого по трубопроводу, Qс.ж., м3, равен

Qс.ж. = 0,785d2V,              (51)

где   d —диаметр   трубопровода, м;  V - скорость движения воздуха, м/с.

Масса воздуха, проходящего по трубопроводу в единицу времени, независимо от его сжатия является постоянной, что выражается зависимостью

,                           (52)

Откуда                                                          (53)

где Qn-- расход воздуха при нормальноv давлении. м3/с; =1,2 кг/м3— плотность воздуха при нормальном давлении;  — плотность, сжатого воздуха, кг/м3:

                        (54)

Р - абсолютное давление в воздухопроводе, кг/см2 (среднее на расчетном участке);  R = 29,27 газовая постоянная сухого воздуха, кг м/кг 0С.

Приведенные зависимости позволяют получить расчетную формулу для определения диаметров участков воздухопровода;

          (55, 56)

Рн -10333 кгс/м2 (0,1 МПа) — нормальное давление наружного воздуха.

Для упрощения расчета температуры сжатого воздуха можно воспользоваться таблицей 9.

Таблица 9.

Абсолютное давление воздуха, р

Отношение расходов воздуха Qc|Qn

Абсолютное давление воздуха, р

Отношение расходов воздуха Qc|Qn

МПа

кгс/м2

МПа

кгс/м2

0,1

10333

1,0

0,16

16533

0,714

0,11

11366

0,935

0,17

17567

0,685

0,12

12400

0,877

0,18

18000

0,657

0,13

13432

0,829

0,19

19633

0,633

0,14

14465

0,787

0,2

20666

0,609

0,15

15500

0,748

0,3

31000

0,458

 

 

Расчетное давление воздуха, необходимое при подаче его в воздухопрсводную систему, определяют по выражению

                   (57)

где h1_ — потери напора (давления) на трение и местные сопротивлении в трубопроводах воздуходувной станции (ориентировочно не превышают 300—500 кгс/м2. или 3—5 кПа; h2 — потери напора на трение и местные со противления по наиболее протяженной ветви воздухопровода (обычно соответствуют наибольшим потерям напора); h3 – потери напора в аэраторах: мелкопузырчатых (фильтросы) — до 0,7 м вод. ст. (723 кгс/м2. или 7,23 кПа}, среднепузырчатых (перфорированные трубы) при глубине погружения аэраторов в воду более 3 м – 0,15 м.в.ст., в системах низконапорной аэрации 0,015 – 0,05 м.вод.ст.; h4 — давление столба воды, которое необходимо преодолеть воздуху при выходе из аэратора; h5 - избыточное (резервное) давление, принимаемое равным 50 кгс/м2 (500 Па).

h2=                        (58)

где l - длина соответствующего участка, рассчитываемой ветви воздухопровода, м; lєкв. - дополнительная длина, м; участка воздухопровода, эквивалентная местным сопротивлениям на нем (в таблице). Коэффициент трения воздуха вычисляется                                     (59)

 где К – шероховатость стенок стальных труб, равная 0,0001 м;  - кинематическая вязкость воздуха, м2/с.