5.2.6 Гидравлический расчёт параллельного соединения простых трубопроводов: трубопровод с лупингом

Параллельным соединением простых трубопроводов является соединение лупинга (от англ. «loop» – петля) с основной магистралью. Для параллельного соединения простых трубопроводов справедливы следующие соотношения

(5.24)

где Q, Q_о и Q_л – соответственно расход в трубопроводе, основной магистрали на лупингованном участке и в лупинге;

h_о и h_л – соответственно потери напора на трение по длине основной магистрали на лупингованном участке и лупинга.

Согласно системе уравнений (5.24) гидравлическую характеристику параллельно соединения труб BC (рис. 5.6) можно построить, сложив абсциссы(расходы) характеристик этих трубопроводов при одинаковых ординатах (напорах).

Рис. 5.6. Трубопровод с лупингом

Как правило, лупингованный участок, т.е. параллельно соединённый лупинг и кусок основной магистрали, к остальной части трубопровода подключены последовательно. При гидравлическом расчете, как правило, необходимо определить либо пропускную способность всего трубопровода, либо потери по известному расходу Q. Расходы Q_o и Q_л как правило неизвестны. Для проведения расчётов воспользуемся рассмотренными ранее приёмами.

Определим соотношение между гидравлическими уклонами лупингованного участка и основной магистрали.

Согласно второму уравнению системы (5.24), можем записать

, (5.25)

откуда после сокращения одинаковых сомножителей и несложных преобразований получаем

. (5.26)

Так как Q = Q_о+Q_л , то с учетом (5.26) можно записать

,

откуда

. (5.27)

Пользуясь выражением (5.27), найдем гидравлический уклон на участке трубопровода с лупингом, выраженный через диаметр основной магистрали

. (5.28)

где  – поправка, учитывающая изменение гидравлического уклона на участке трубопровода с лупингом

. (5.29)

Как видно из формулы (5.28), величина  зависит от соотношения диаметров лупинга и основной магистрали, а также от режима перекачки и зоны трения (если режим турбулентный). Если D=D_л, то .

С другой стороны, учитывая второе уравнение системы (5.24) и подставляя в первое уравнение системы (5.24) выражение (5.10) получим

,

откуда, вводя цифровые индексы для n параллельно соединённых трубопроводов, получим общее уравнение

. (5.30)

Потери напора в трубопроводе с лупингом, учитывая то, что лупингованный участок к остальному трубопроводу подсоединяется последовательно, с учетом формулы (5.29) можем переписать (5.23) в виде

. (5.31)