Характеристики насосно-компрессорных труб

Условный диаметр, мм	Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Внутренний диаметр, мм
48	48,3	4,0	40,3
60	60,3	5,0	50,3
73	73,0	5,5	62,0
		7,0	59,0
89	88,9	6,5	76,0
102	101,6	6,5	88,6
114	114,3	7,0	100,3

 

Колонна НКТ по своей сути представляет собой не что иное, как простой трубопровод, соответственно и расчет колонны НКТ будет таким же, как расчет простого трубопровода.

Следует обратить внимание на то, что в задании приводится условный диаметр НКТ, а при выполнении расчётов необходимо использовать внутренний диаметр, выбранный из таблицы 2.1.

При расчете простого трубопровода основными уравнениями являются:

- уравнение неразрывности потока или уравнение постоянства расхода, т. е. равенства расхода во всех сечениях установившегося потока:

                       ,            (2.11)

где    – средняя скорость в живом сечении потока;

     – площадь живого сечения.

Исходя из уравнения неразрывности при известном расходе несжимаемой жидкости, площади поперечного сечения потока, можно найти среднюю скорость движения в поперечном сечении:        

                                              ;                                   (2.12)

- уравнение Бернулли для установившегося движения потока реальной несжимаемой жидкости записывается в виде:

,          (2.13)

где z – расстояние от плоскости сравнения до центра тяжести сечения;

p – абсолютное или манометрическое давление в сечениях;

   ρ – плотность несжимаемой жидкости;

   α – коэффициент Кориолиса;

    – средняя скорость в сечениях;

h _1-2 – потери напора между сечениями 1 и 2.

Для применения уравнения Бернулли необходимо выбрать плоскость сравнения (обозначается 0-0). Плоскостью сравнения может служить любая горизонтальная плоскость. Также необходимо выбрать два сечения. Сечения проводятся перпендикулярно вектору скорости. Нумерация сечений производится по направлению движения жидкости.

 

Последний член уравнения Бернулли учитывает все потери напора между расчётными сечениями как местные, так и потери на трение.

Потери напора по длине трубы (линейные потери) определяются по формуле Дарси-Вейсбаха

                         ,                               (2.14)

где λ – коэффициент гидравлического сопротивления;

l – длина участка трубы на котором определяются потери напора;

d – диаметр трубы;

 – средняя скорость в трубе.

Коэффициент гидравлического сопротивления трения зависит от двух безразмерных параметров: числа Re и относительной шероховатости трубы.

Число Рейнольдса определяется по формуле:

                           ,                             (2.15)

где ν –коэффициент кинематической вязкости, м²/с;

  μ – коэффициент динамической вязкости, Па·с.

Для определения коэффициента гидравлического трения используются следующие формулы:

- для ламинарного режима движения, если Re <2 300, формула Стокса:

                                   .                                (2.16)

При турбулентном режиме:

- формула Блазиуса, при   4000 < Re < 20 d / D

                                                       ;                                    (2.17)

- формула Альтшуля, при 20 d / D < Re <500 d / D

                                                ;                        (2.18)

- формула Шифринсона, при Re <500 d / D

                                                    .                            (2.19)

Потери напора на местных сопротивлениях определяются по формуле Вейсбаха

                                             ,                             (2.20)

где ζ – коэффициент местного сопротивления;

   – средняя скорость движения несжимаемой жидкости.

Принято определять потери напора по скорости после местного сопротивления. Исключение составляет расширение трубопровода (выход потока из трубы в бак), где потери определяются до местного сопротивления.