logo
КАСАТКИН

17. Движение тел в жидкостях

95

риала на его изготовление, а значит, его стоимость, а также стоимость монтажа и ремонта трубопровода. Вместе с тем при увеличении скорости, в соответствии с уравнением (11,102), растут потери напора в трубопро­воде, т. е. увеличивается перепад давления, требуемый для перемещения жидкости, и, следовательно, возрастают затраты энергии на ее перемеще­ние. Поэтому для расчета оптимального диаметра трубопровода необходим техник о-э коном и ч çc к и й подход, учитывающий противоречивое влияниеv различных факторов. При оптимальном диа­метре трубопровода обеспечиваются минимальные затраты на его экс­плуатацию.

Пусть суммарные родовые расходы на эксплуатацию трубопровода составляют М руб/год. Эти затраты складываются из годовых расходов на амортизацию* и ремонт (А руб/год) и стоимости энергии, необходимой для перемещения капельной жидкости или газа по трубопроводу (Э руб!год).

Типичный вид зависимости этих расходов и общих годовых затрат от диаметра трубопровода показан на рис. II-28. Диаметр трубопровода donr, отвечающий оптимально выбранной скорости движения жидкости, соответствует минимуму на кривой М = А + Э.

Аналогичный подход применим и для расчета оптимального диаметра аппаратов.

На основе технико-экономических соображений установлены рекомен­дуемые пределы изменения скоростей жидкостей, газов и паров в промыш­ленных трубопроводах. Значения этих скоростей приведены ниже.

Скорости движения • маловязких капельных жидкостей не должны превышать —3 м/сек-, для вязких капельных жидкостей ~-1 м/сек. При движении капельных жидкостей самотеком скорости их обычно составляют 0,2—1 м/сек, а в нагнетательных трубопроводах (при перекачке насосами)

  • 1—3 м/сек.

Скорости газов и паров колеблются в следующих пределах: для газов при сравнительно небольших избыточных давлениях (например, развивае­мых вентиляторами) — 8—15 м/сек, для газов под давлением— 15— 25 м/сек, для насыщенного водяного пара — 20—-30 м/сек и для перегре­того водяного пара — 30—50 м/сек.

Кроме указанного технико-экономического расчета оптимального диаметра трубопро­водов на практике, в зависимости от постановки задачи, нередко приходится использовать и иные подходы к расчету диаметра при заданной производительности. Так, например, если одновременно задан и напор (т. е. если располагают определенным напором), то задача

о нахождении искомого диаметра трубопровода сводится к составлению и решению соот­ветствующего уравнения, согласно которому потерянный напор при определенном диа­метре равнялся бы располагаемому напору.

  1. Yandex.RTB R-A-252273-3
    Yandex.RTB R-A-252273-4