А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
174
Сағалық қыздырғыштың техникалық сипаттамасы:
Номиналды жылулық қуаты, кДж/сағ
8,4
Сұйық бойынша өткізу мүмкіндігі, т/тәу
100
Сұйықты қыздыру температурасы,
о
С
70
Мұнай газының – отындық мөлшері, м
3
/сағ
25
Қыздырғыштың массасы, т
2,73
5.2. Құбырлардың гидравликалық есебі
Үйкеліс кезінде қысымның жоғалуы құбырдың (d)
диаметріне тәуелді, қабырға мен ішкі қабатының жағдайы және
сұйық ( ) режимінің қозғалысы, айдалатын сұйық (G) санымен
оның
физика-химиялық
қасиетін
(
)
Дарси-Вейсбах
формуласы арқылы анықталады:
ℎ =
∙ ∙
∙
.
(5.4)
5.3-сурет. Мұнайдың сағалық қыздырғышы:
1-қыздыру бөлімі; 2-оттық; 3-түтін шығатын құбыры; 4-қарау люгі;
5- сақтандырғыш клапан; 6-газ айырғышы; 7-сыйымдылық; 8-негізі
(тірегі)
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
175
Гидравликалық қарсыласу өлшемі функционалды түрде
сұйықтың қозғалу режимінен және құбырдың ішкі беті
қабырғасының жағдайынан тәуелді (5.1-кесте).
5.1-кесте
Гидравликалық қарсыласу коэффициентін есептеуге арналған
формулалар
Ламинарлы
режим
Турбулентті режим
< 2320,
=
64
=
0.3164
√
= 0.11(
+
∆
)
0.25
=
0.11(
∆
)
0.25
m=1
=
128
m=0.25
=
0.241
m=0.125
= 0.0185
∗
.
m=0
=
8
5.2.1. Қарапайым құбырдың гидравликалық есептеуі
Құбырда
гидравликалық
есептеуді
жүргізу
кезінде,
анықталудың үш мәселесін шешеді:
Диаметрін;
Өткізгіштік қабілеті (Q). Мәселені шешу барысында
жорамал жіберіледі;
Ағынның изотермиялық режимі қарастырылып отыр
(T=const);
Бірфазалы сұйық жүйесі тасымалданады.
Гидромеханикалық есептеулерді жүргізу үшін негізгі
теңдіктерге мыналар кіреді.
1. Сұйықтың көлемдік шығымы:
Q=
∙ , м
3
/с,
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
176
мұндағы –сызықты жылдамдық, м/
с;
−құбырдың, ауданы м
2
.
2. Сұйықтың массалық шығымы:
3.
=
∙
=
∙ ∙ , кг/с.
(5.5)
Домалақ қималы құбырлар үшін көлденең қиманың ауданы
былай есептеледі
=
∙
= 07785 ∙
, онда бұл формула
мынадай түрге енеді
Q=07785 ∙
∙ .
(5.6)
4. Заттың сақталу заңын өрнектейтін үзіліссіздік теңдеуі
мынада байқалады, құбырдың кез келген нүктесінде салмақтық
шығым тұрақты болуы керек.
5.
=
∙
=
∙ ∙
=
∙ ∙
=
,
кг/с
(5.7)
Егер сұйық сығылмаса, онда
=
, ағымның материалды
балансының теңдеуі:
=
∙
=
∙
=
, М
3
/с. (5.8)
6. Энергияның сақталу заңын өрнектейтін Бернулли
теңдеуі:
+
∙
+
∙
=
+
∙
+
∙
(5.9)
мұндағы Р
1,
Р
2,
-1 және 2 қимадағы қысым;
− тығыздық, кг/м
3
;
,
– 1 және 2 қимадағы сызықтық жылдамдық, м/с;
– еркін құлау үдеуі, м/с
2
;
(5.6) теңдеуінің әрбір мүшесінің биіктік өлшемі және өзіне
сай аты болады:
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
177
– салыстыру жазықтығының үстіндегі ток сызығының
әрбір нүктенің орналасу биіктігін анықтайды, геометриялық
күш; күйдің меншікті потенциалды энергиясы.
∙
, м – пъезометрлік арын немесе статикалық арын;
қысымның меншікті потенциалдық энергиясы.
∙
, м – динамикалық немесе жылдамдық арын немесе
меншікті кинетикалық энергия деп аталады.
Үш арынның қосындысы ағымның толық механикалық
энергиясын өзіне сәйкес мына ағымдар анықтайды, ауырлық
күшінің бірлігіне жатқызылады және толық арын деп аталады:
=
+
∙
+
∙
.
(5.10)
Сұйықтық тұтқырлыққа ие. Бернулли теңдеуінде 1-2
аймақта
гидравликалық
қарсыласу
нәтижесінде
энергия
шығымын ескеретін құраушылар пайда болады:
+
∙
+
∙
=
+
∙
+
∙
+ ℎ
п
, (5.11)
мұндағы
ℎ
п
– жолдағы кедергілерді өтуге арналған арын,
демек үйкеліс арыны мен құбырдың жергілікті кедергілерін
өтуге арналған.
ℎ
п
=
ℎ
т
+ ℎ
м
,
(5.12)
мұндағы
ℎ
т
– құбырдың ұзындығы бойынша, үйкеліс
арынын өту кезінде арын шығымы;
ℎ
м
– жергілікті кедергілердің әсерінен арын шығымы.
ℎ
п
=
Р
Р
∙
, м
(5.13)
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
178
∆Р =
∙
∙ ℎ
п
, Па.
(5.14)
Үйкеліс кезінде арынның шығымын есептеу. Кез келген
режимде домалақ қиылымды құбырдың ұзындығы бойынша
үйкелісті өту кезінде күштің шығымын Дарси-Вейсбах
формуласы бойынша анықтаймыз:
ℎ
т
=
∙ ∙
∙
,
(5.15)
(5.11) теңдеуінен мынаған келеді,
∆Р =
∙
∙ ℎ онда
қысымның жалпы шығымы мынадай болады
∆ =
∙ ∙
∙ ,
(5.16)
Егер жылдамдықты теңдеуінен (5.4) қиылымның ауданы
мен көлемдік шығым арқылы өрнектесек, онда (5.15) өрнек
мынадай түрге енеді:
= ,
(5.17)
ℎ
т
=
∙ ∙
( ∙ / ∙
)
∙
= 0.083 ∙ ∙
∙
.
(5.18)
Бағытталған құбырда үйкелісті өтуге кететін арын
шығымының өлшемі геометриялық белгілердің әртүрлілігін
ескеру қажет:
ℎ
т
=
∙ ∙
∙
+±∆ , м
(5.19)
∆ =
∙ ∙
∙
± ∆ ∙
∙
(5.20)
Қашан жоғары бөліктің қосындысы төмен бөліктің
қосындысынан артық болғанда (+) белгісі қойылады, ал жоғары
бөліктің қосындысы төмен бөліктің қосындысынан кем
болғанда (-) белгісі қойылады.
Достарыңызбен бөлісу: |