Гидравлический расчет. Расчет гидравлического сопротивления. План размещения по отметкам технологического оборудования, имеющего отношение к гидравлической сети

Гидравлический расчет

Расчет гидравлического сопротивления проводится:

·  для определения затрат энергии на перемещение жидкостей и газов и выбора вентиляторов, насосов и компрессорных машин;

·  для обеспечения равномерности распределения потоков в сложных разветвленных гидравлических сетях.

При движении потока по трубопроводу гидравлическое сопротивление складывается из сопротивления трения о стенки и местных сопротивлений, возникающих при изменении направления или скорости потока.

Перед непосредственно гидравлическим расчетом необходимо иметь и проработать:

·  Строительные чертежи;

·  План размещения по отметкам технологического оборудования, имеющего отношение к гидравлической сети;

Далее прорабатывается трассировка воздуховодов или трубопроводов с указанием диаметров или периметров, расположение их по отношению к строительным конструкциям с привязкой осей воздуховодов и др.

В планах аспирационных систем показавают места расположения приточных и вытяжных камер и установок технологического оборудования, связанного с вентиляцией (имеющих местные отсосы или укрытия), а также места пересечения воздуховодов со строительными конструкциями. Приведены отметки чистых полов и данные о пространственном расположении воздуховодов: круглых—по осям, прямоугольных—по низу воздуховода.

Схемы вентиляционных систем представлены, как правило, в аксонометрической проекции. На них показаны трассировка воздуховодов, их диаметры или сечения, расход воздуха, проходящего на данном участке, отметки воздуховодов, места расположения приточных и вытяжных решеток, воздухораспределительные устройства, места, где устанавливаются лючки для замера расхода воздуха при испытании и наладке вентиляционных установок, а также устанавливаемое вентиляционное оборудование с основными характеристиками (тип, производительность и т. п.). При сложной конфигурации воздуховодов и нетиповом решении их пересечений со строительными конструкциями или трубопроводами пара и воды, технологическими разводками и сетями энергоснабжения даются детальные чертежи этих пересечений в масштабе 1 : 20 или 1 : 50.

В основу составления монтажных чертежей должны быть положены нормализованные детали систем, стандартные средства крепления, типовые решения и конструкции отдельных элементов систем.

Образец вычерчивания схемы воздуховода без составления комплектовочной ведомости.

Аксонометрическая схема вентиляционных систем:

а-приточной, б-вытяжной, 1-Фильтр, 2-калорифер

Комплектовочная ведомость фасонных частей приточной системы № 1

(рис. 119)

№ детали	Эскиз	Наименование детали	Размер попе речного сече ния, мм.		Длина L, мм	Количество, шт	Поверхность, м2		Примечание
			высота	ширина			единицы	общая
1		Фланец		210	210	1			Уголковая сталь
2		Шибер		210	210	1	0,04	0,04	Лист d=1,5¸2
3		Мягкая вставка	210	210	100	1	0,08	0,08	Брезент

Гидравлический расчет осуществляют для всей сети, в которую обычно входят:

·  Прямые участки трубопроводов или газоходов;

·  Фасонные части трубопроводов или газоходов;

·  Вспомогательные устройства (вентиля, клапаны, зонты и т.д.);

·  Реактора, аппараты и другое технологическое оборудование;

·  Вентиляционные шахты, дымовые трубы.

Расчет сопротивления прямых участков газоходов.

Этот расчет можно осуществить:

·  Аналитически (по формулам);

·  По таблицам;

·  По номограммам.

Методика расчета гидравлического сопротивления прямых участков определяется назначением вентиляционной системы:

·  Приточно-вытяжная вентиляция;

·  Аспирационные системы;

·  Пылегазоочистные установки;

·  Пневмотранспорт.

Для аспирационных систем, пылегазоочистных установок и пневмотранспорта определяющим является выбор скорости движения газового потока.

1. Примерные скорости движения воздуха в воздуховодах пневмотранспорта

Наименование транспортируемого материала или отходов	Скорость в м/сек		Наименование транспортируемого материала или отходов	Скорость в м/сек
	в вертикальных участках	в горизонтальных участках		в вертикальных участках	в горизонтальных участках
Молотые глина и песок, сухая формовочная земля	11	13	Мелкая сухая пыль (от шлифо-вания дерева)	8	10
Шамот	14	17	Пыль от матер-чатых кругов	10	12
Тяжелая наждачная минеральная пыль (корунд, карбид кремния)	14	16	Легкая минеральная пыль пыль.	12	14
Каменный уголь в порошке	10	12	Крупная сухая древесная стружка	14	15
Земля влажная (до 2%)	15	18	Земляная и песочная	16	18
Чугун и сталь (пыль)	13	15,5	Крупная влажная стружка	18	20
Опилки и стружка	12	14	Спичечная соломка	16	18

2. Расчетные коэффициенты x_замдля воздуховодов круглого сечения. Верхняя строка Qв м³/час; нижняя строка x_зам =l/dна 1 пог. м

V, м/сек	d/F, мм
	80 0,0050	85 0,0056	90 0,0063	95 0,0071	100 0,0078	107 0,0899	115 0,0104	125 0,0123
5	91 0,302	102 0,280	114 0,261	128 0,245	141 0,230	162 0,211	187 0,192	221 0,174
5,5	100 0,296	112 0,276	126 0,256	140 0,240	155 0,225	178 0,206	205 0,187	243 0,170
6	109 0,290	122 0,272	137 0,251	153 0,235	170 0,220	204 0,202	224 0,184	263 0,165
6,5	118 0,285	133 0,265	149 0,246	166 0,230	184 0,215	210 0,198	243 0,181	287 0,163
7	127 0,280	143 0,258	160 0,242	179 0,226	198 0,212	227 0,194	262 0,178	309 0,160
7,5	136 0,275	153 0,254	182 0,238	191 0,222	212 0,208	243 0,190	281 0,176	331 0,159
8	145 0,270	163 0,245	183 0,234	201 0,219	226 0,205	259 0,189	299 0,174	353 0,157
8,5	154 0,266	173 0,245	194 0,231	216 0,217	280 0,203	275 0,187	318 0,172	374 0,156
9	163 0,262	184 0,244	206 0,228	225 0,214	254 0,200	292 0,185	336 0,169	398 0,154
9,5	172 0,259	194 0,242	217 0,228	242 0,212	268 0,199	308 0,183	355 0,167	418 0,152

Пример расчета местного сопротивления

 

При a=900
R/d		0.75		1,0		1,25		1,5		2,0
x		0,5		0,25		0,2		0,175		0,15
При других углах a значения x следует умножить на коэффициент К1 Значения К1
a°	15		30		45		50		60		70
К1	0,25		0,46		0,63		0,68		0,77		0,86
a°	80		100		120		140		160		180
К1	0,94		1,06		1,15		1,24		1,92		1,40

Тогда сопротивление рассчитываемого участка воздуховода, включая местные сопротивления фасонных частей, будет равно

  кГ/м²

где Sx — сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке. Значения l/d на 1 м длины приведены в табл. 2.

Потери давления на преодоление сил трения и местных сопротивлений при перемещении механических примесей определяют по формуле

р_см = р(1+Кm) + l с,   кГ/м²

где р — потери давления в сети в кГ/м² при перемещении чистого воздуха и g = 1,2 кГ/м³; К— опытный коэффициент  (табл.  4); m— весовая концентрация транспортируемой смеси, равная отношению веса примесей к весу чистого воздуха, в кГ/кГ (табл. 4); l — длина вертикального участка воздуховода в м; с — объемная концентрация смеси, равная отношению веса механических примесей к объему чистого воздуха, в кГ/м³.

При транспортировании пыльного воздуха рекомендуются следующие минимально допустимые диаметры воздуховодов:

1. для мелкой сухой и зернистой пыли 80 мм;

2.  для средней волокнистой пыли (опилки, медная стружка, волокна хлопка, шерсть и т. п.) 100 мм;

3.  для крупной стружки 130 мм,

4.  для щепы 150 мм.

4. Рекомендуемые весовые концентрации m, и опытный коэффициент