Курсовая работа: Система воздухоснабжения промышленного предприятия
Расход сжатого воздуха для последующих участков магистрали определяется по следовательно вычитая значение расхода цеха, который находится на данном участке.
Таким образом, для левого направления магистрали получаем:
,
т.к. от участка В2 С2 не отходит ни одного ответвления к цехам-потребителям;
;
;
;
Принимаем скорость движения сжатого воздуха vсж =15 м/с на участке А2 В2 , тогда скорость при условии всасывания составила νо =135 м/с.
По номограмме (Приложение 4) [1] находим диаметр d и потери давления δP на участке А2 В2 в зависимости от выбранного внутреннего диаметра dвн . По ГОСТ 10704-91 принимаем Dн =108 мм, ГОСТ ст =2мм, тогда dвн = Dн -2δ=104 мм.
Оцениваем действительную скорость сжатого воздуха в воздухопроводе:
,
На участке А2 В2 находится колено и вентиль. По номограмме 3 [1] получаем соответственно и м, для данного участка.
Общее потери давления на участке А2 В2 :
, где
,
Минимальная необходимая толщина стенки трубы рассчитывается по формуле:
, где
Рср – среднее абсолютное давление в трубопроводе, кгс/см2 ;
k=1,7 – коэффициент запаса;
– предел текучести материала.
Выбранная толщина стенки ГОСТ ст =2 мм больше, чем минимально необходимая ст =0,337 мм, поэтому уточнение наружного диаметра не требуется.
Конечное давление в точке В2 :
кгс/м2 .
Аналогичным образом рассчитываются остальные участки и ответвления. Конечное давление каждого участка определяется с учётом давления на предыдущем. Сопротивление для колена учитывается только на участке А1 B1 , на всех остальных участках для определения эквивалентной длины учитываются сопротивления вентиля и тройника. В остальном методика сохраняется. Результаты расчета приведены в таблице 2.
На рис. 2 приведена схема воздухоснабжения предприятия с указанием длин участков, расходов воздуха и внутренних диаметров трубопроводов.
В результате проведенных расчетов мы определили, что система воздухоснабжения, отпускающая сжатый воздух с избыточным давлением 0,9 МПа, обеспечит для каждого цеха потребление воздуха с необходимым давлением Р=0,3-0,8 МПа. Для этого необходимы трубы следующих сортаментов: 108х2,0 длиной 180м; 95х2,0 длиной 440м; 88х1,6 длиной 10м; 76х1.4 длиной 60м; 70х1.4 длиной 45 метров; 60х1,4 длиной 75м; 51х1,4 длиной 120м; 48х1,4 длиной 80м; 33х1 длиной 60 метров; 27х1 длиной 145м;26х1 длиной 85м; 30х1 длиной 70м;22х1 длиной 60м; 14х1 длиной 60м.
Прочностной расчет показал, что расчетная толщина стенки трубопроводов не превышает толщин стенок труб, выбранных по ГОСТ для всех участков воздухопровода, и условия прочности обеспечены.