II. Внутрицеховой воздухопровод.

Определить оптимальные сечения участков внутрицехового воздухопровода, относительные потери давления, температуру воздуха на выходе из каждого участка, мощность вентилятора, затрачиваемую на преодоление сопротивлений при подаче воздуха по рассчитываемому воздухопроводу.

1. Воздухопровод имеет прямоугольное сечение с соотношением сторон а-основание, б-высот; а=2б. Максимальная величина а ≤600 мм. Размеры должны быть кратны 10 мм. Составные ответвления и колена выполнить плавно суживающимися насадками;

2. Оптимальные скорости в канале 10-12 м/с; ответвления 6-10 м/с;

3. Давление воздуха на выходе равно атмосферному (735,5 мм рт.ст., 0.102 МПа)

4. Течение воздуха – адиабатное ( в первом приближении – изотермическое)

5. Коэффициенты местных сопротивлений:

Колено составное: =1

Ответвление составное с поворотом на 90: =1.5

Суживающий насадок: =0.5

Выходной насадок: =0.5

Расходы воздуха Q₁=Q₂=Q₃=Q₄=Q₄=0,2495*Q₀

Исходные данные:

Подача вентилятора Q₀м³/ч=5400

Цеховой пролет L_iм=30

Высота цеха Нм=12.5

Температуруа наружного воздуха t₀С=27.5

Схема трубопровода технологической воды:

1.Трубопровод технологической воды.

Для трубопровода заданы конфигурации и протяженности, обеспечивающего подачу технологической воды к потребителям, требуется определить:

1. оптимальные диаметры отдельных участков трубопровода;

2. параметры воды у потребителей (давление и температуру);

3. относительные потери давления у каждого потребителя;

4. «гидравлический уклон» от входа в трубопровод до соответствующего потребителя;

5. мощность, затрачиваемую на транспортировку воды к соответствующему потребителю (мощность, затрачиваемую н преодоление сопротивлений);

Примечания:

• внутренний диаметр трубопровода (d_вн) принимать по ГОСТу;

• колена выполнить с поворотом потока на 90 при радиусе поворота R=(2-4)*d_вн, что обеспечит коэффициент местных потерь =0,7;

• в качестве запорных органов использовать «нормальные задвижки» с коэффициентом местных потерь =0,7;

• тройники (угольники) скомпоновать с насадкой, обеспечивающей плавное изменение сечения;

• падение температуры воды по длине трубопровода принять равным 2С на 100 м длины (0,02С на 1м);

• кинематическую вязкость воды определить по формуле Пуазеля для средней температуры воды на участке;

• соотношение расходов потребителей Q₁=0,295*Q₃*1-0,005*(9-n);

Q₂=0,439* Q₃*1-0,005*(9-n)_.

Таблица №1.

№ п/п	Расчетные величины	Порядковый номер участка элемента
		1	2	3	4	5
1	Характеристики участка или элемента трубопровода	задвижка	прямолинейный	тройник	прямолинейный	задвижка
2	Расход воды на участке	42,43/0,0118	42,43/0,0118	42,43/0,0118	42,43/0,0118	42,43/0,0118
3	Параметры воды на входе на участок Рвх МПа / tвх С	0,57/65	0,5695/65	0,556/61	0,5552/61	0,5205/57
4	Длина участка Li м	-	200	-	200	-
5	Температура на выходе tвых С	65	61	61	57	57
6	Внутренний диаметр трубопровода на участке d’вн / dвн м	0,1225/0,12	0,1225/0,12	0,1225/0,12	0,0498/0,05	0,0498/0,05
7	Средняя скорость воды на участке Vср м	1,0439	1,0439	1,0439	0,9936	0,9936
8	Кинематическая вязкость воды по средней температуре *10^-7м^2/с	4,316	4,449	4,589	4,737	4,892
9	Число Рейнольдса Re*10^5	2,589	2,84046	2,7292	1,04876	1,01561
10	Коэффициент гидравлического или местного сопротивления ; 	1	0,0145	1,5	0,0176	1
11	Потери давления на участке или элементе трубопровода Pпот, Па	544,86	13167,54	782,93	34750	493,62
12	Давление на выходе их участка или элемента трубопровода Pвых, МПа	0,5695	0,556	0,552	0,5205	0,52