*) Phương pháp tính:
Muốn tính toán được trở lực trên hệ thống đường ống trước hết phải xác định sơ bộ được đường kính trong của ống mà dòng môi chất chảy bên trong.
Ta xác định sơ bộ đường kính trong theo phương trình liên tục của dòng môi chất ở tiết diện f của ống:
Do đó:
dtt : đường kính trong tính toán của ống dẫn, m ; V : lưu lượng thể tích của môi chất, m3/s;
D : lưu lượng khối lượng của môi chất, kg/s; v : thể tích riêng của môi chất, m3/s;
c : tốc độ chuyển động của chất lỏng, m/s;
Khi chất lỏng chuyển động trong ống, có 2 dạng trở lực suất hiện đó là: trở lực ma sát theo chiều dài đường ống ∆hms và trở kháng cục bộ ∆hcb (tại các điểm uốn, van, vị trí thay đổi tiết diện, phân nhánh …). Do đó trở lực trong hệ thống đường ống sẽ là: ∆htp =∆hms +∆hcb Trong đó: (3.1) (3.2) Với:
∆hms : tôn thất áp suất do ma sát, Pa; ∆hcb : tổn thất cục bộ,Pa;
λi : hệ số trở kháng ma sát của đường ống i; li : chiều dài phần ống thẳng i;
ci : tốc độ chuyển động của chất lỏng ở vị trí i,m/s; dtri : đường kính trong của ống i, m;
ξi : hệ số trở kháng cục bộ tại vị trí i xảy ra tổn thất cục bộ.
Giá trị hệ số trở kháng do ma sát phụ thuộc vào độ nhám bề mặt ống và chế độ dòng chảy. Khi tính toán ta thương giả thiết các ống là nhẵn thuỷ lực, chế độ dòng chảy xác định theotiêu chuẩn Re (Reynolds);
v: độ nhớt động học, m2/s.
*)Tính toán trường hợp cụ thể với sơ đồ nguyên lý hệ thống bơm cấp: Theo bảng thông số hơi nước với áp lực nước cấp tai đầu vào bộ hâm nước là 194,3bar, nhiệt độ nước cấp tương ứng là 255,30C, do đó ta chọn loại thép 15 .
- Xác định sơ bộ đường kính trong của ống cho một nhánh bơm cấp, chọn sơ bộ tốc độ dòng trong ống là 3,6 m/s .
Ta có:
=0,298(m) = 29,8(cm).
Để đảm bảo tính hinh tế thuận tiện cho việc mua sắm vật tư thiết bị và lắp ráp sửa chữa thay thế ta chọn đường kính tiêu chuẩn : dtr = 30(cm).
=3,54 (m/s).
- Xác định trở lực ma sát trên đương ống:
Để tính được trở lực ma sát ta cần xác định được hhệ số trở kháng ma sát của ống.
Nhiệt độ của nước tại bình khử khí là 177,37 0C. Tra bảng thông số vật lý của nước trên đường bão hồ, ta được ν=0,176.10-6 m2/s;
Khi đó :
>2320
Vậy đây là chế độ chảy rối. Do đó:
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo sơ đồ ta đặt bơm thấp hơn bình khử khí Hh = 35m, chiều cao cột nước đầu đẩy của bơm lên bao hơi là Hd=80m, chọn tổng chiều dài các đoạn ống thẳng là 140m.Tính cho trường hợp tổn thất áp suất do ma sát lớn nhất là những doạn ống có tốc độ lớn nhất(ở đầu đẩy của bơm), chọn vận tốc sơ bộ c=5 m/s;
Khi đó:
=45214,1(N/m2)
- Xác định trở kháng cục bộ :
Dựa trên sơ đồ hệ thống bơm cấp,chọn sơ bộ số van, số cút 900, số nối chữ T, …là những vị trí xảy ra tổn thất cục bộ.
+ Tính toán trở lực cục bộ cho van thường mở ở đường hút: Tra bảng hệ số trở kháng cục bộ trong phụ lục (7.2) và chọn sơ bộ tốc độ của môi chất ở bảng (9.1), ta có:
c=1,5 (m/s) ξ=0,5 ; n=1 ρ=894 (kg/m3)
Từ công thức (3.1) thì trở lực cục bộ tại van thường mở ở đường hút là:
(Pa).
+ Tính toán tương tự với công thức (3.2) ta xác định được các giá trị tổn thất cục bộ trên hệ thống đường ống. Ta có bảng giá trị sau:
Bảng 4.2: Tính toán trở lực cục bộ của 1cụm hệ thống bơm nước cấp.
STT Tên lượngSố ξ c
(m/s)
∆Pcb
(pa) (pa)
1 Van thường mở ở đường hút 1 0,5 1,5 503,2 503.156
2 Van thường mở ở đường đẩy 9 2 4,2 15579 142011
3 Van một chiều 2 0,5 5 5591 11181,1
4 Van điều khiển nước cấp 1 0,5 3,5 2739,4 2739,41
6 Cút 900 ở đường đẩy 16 1,2 4 8587,2 137395
7 Nối chữ T ở đường hút 4 2 2,5 5590,6 22362,5
8 Nối chữ T ở đường đẩy 10 3 4 18113,6 181136
9 Bình gia nhiệt cao áp 3 300000 900000
10 Bộ hâm nước 2 300000 600000
11 2049925
Vậy trở lực cục bộ trên toàn hệ thống đường ống là: ∆hcb = 2049925 (Pa) = 20,5 (bar).
Khi đó, tổng tổn thất áp lực trong mỗi cụm bơm cấp là: ∆ptp = ∆pms + ∆pcb = 0,45 +20,5 = 20,95 (bar).