Меню

Как соединить две параллельные трубы в одну



Параллельное соединение трубопроводов

Рисунок 3.34 – Параллельное соединение трубопроводов (а)

и построение суммарной характеристики трубопроводов (б)

Отличительной особенностью таких трубопроводов является то, что поток жидкости делится в одной точке на несколько самостоятельных потоков, которые позже сходятся в другой точке (рисунок 3.34, а). Каждый из этих потоков может содержать свои местные сопротивления. Наиболее часто возникающей задачей, связанной с расчётом таких трубопроводов, является определение расхода в каждой ветви. Рассмотрим движение жидкости по этим трубопроводам, считая, что потенциальная энергия положения много меньше потенциальной энергии сжатия, которая определяется давлением, и ею можно пренебречь. Если считать, что в местах разветвления M и соединения N трубопроводов, расход Q одинаков, а давления равны, то можно записать следующие условия:

ü расход на общих участках трубопровода равен сумме расходов на каждом участке, т.е. Q = Q1 + Q2 + Q3;

ü потери давления (напора) на всех участках трубопровода одинаковы

где 1, 2, 3 – номера параллельных ветвей трубопровода,

Представляя каждую из параллельных ветвей как простой трубопровод, можно записать характеристики каждой ветви:

, ,

На основании этих равенств можно получить уравнения вида:

, ,

Добавим к этим уравнениям условие равенства расходов в начале и конце разветвлённых трубопроводов и будем иметь:

.

В итоге получилась система уравнений, из которой при известной подаче жидкости от источника энергии и известных гидравлических сопротивлениях параллельно соединённых трубопроводов можно определить расходы в каждом из них. Подобную систему уравнений можно записать для любого числа параллельно соединённых труб.

Из приведённых уравнений вытекает следующее важное правило: для построения характеристик параллельного соединения нескольких трубопроводов следует сложить абсциссы (расходы) характеристик каждого из этих трубопроводов при одинаковых ординатах (потерях давления) (рисунок 3.34, б).

Дата добавления: 2015-04-19 ; просмотров: 2353 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Параллельное соединение трубопроводов

Параллельное соединение. Такое соединение показано на рис. 6.4, а. Трубопроводы 1, 2 и 3 расположены горизонтально.

Рис. 6.4. Параллельное соединение трубопроводов

Обозначим полные напоры в точках М и N соответственно HM и HN , расход в основной магистрали (т.е. до разветвления и после слияния) — через Q, а в параллельных трубопроводах через Q1, Q2 и Q3; суммарные потери в этих трубопроводах через Σ1 , Σ2 и Σ3.

Очевидно, что расход жидкости в основной магистрали

Выразим потери напора в каждом из трубопроводов через полные напоры в точках М и N :

Отсюда делаем вывод, что

т.е. потери напора в параллельных трубопроводах равны между собой. Их можно выразить в общем виде через соответствующие расходы следующим образом

где K и m — определяются в зависимости от режима течения.

Из двух последних уравнений вытекает следующее правило: для построения характеристики параллельного соединения нескольких трубопроводов следует сложить абсциссы (расходы) характеристик этих трубопроводов при одинаковых ординатах ( Σ h). Пример такого построения дан на рис. 6.3, б.

Рис. 4.15. Рис. 4.16. Зависимости ζкол от угла δ Рис. 4.17. Отвод

6. Постепенный поворот трубы (закругленное колено или отвод). Плавность поворота значительно уменьшает интенсивность вихреобразования, а следовательно, и сопротивление отвода по сравнению с коленом. Это уменьшение тем больше, чем больше относительный радиус кривизны отвода R / d рис.4.17). Коэффициент сопротивления отвода ζотв зависит от отношения R / d, угла δ, а также формы поперечного сечения трубы.

Для отводов круглого сечения с углом δ= 90 и R/d 1 при турбулентном течении можно воспользоваться эмпирической формулой:

Для углов δ 70° коэффициент сопротивления

а при δ 100°

Потеря напора в колене определится как

Все выше изложенное относится к турбулентному движению жидкости. При ламинарном движении местные сопротивления играют малую роль при определении общего сопротивления трубопровода. Кроме этого закон сопротивления при ламинарном режиме является более сложным и исследован в меньшей степени.

ПОВЕРХНОСТЬ РАВНОГО ДАВЛЕНИЯ . ВИДЫ ПОВЕРХНОСТИ РАВНОГО ДАВЛЕНИЯ

Поверхность, все точки которой испытывают одинаковое давле­ние, называются поверхностью равного давления. Анализируя основ­ное уравнение гидростатики можнозаключить, что поверхностя­ми равного давления в объеме покоящейся относительно земли жид­кости являются горизонтальные плоскости (при p= const будет и z =const

Рис.1.9. Поверхность равного давления при действии силы тяжести

Последовательное соединение трубопроводов

Последовательное соединение. Возьмем несколько труб различной длины, разного диаметра и содержащих разные местные сопротивления, и соединим их последовательно (рис. 6.3, а).

Рис. 6.3. Последовательное соединение трубопроводов

При подаче жидкости по такому составному трубопроводу от точки М к точке N расход жидкости Q во всех последовательно соединенных трубах 1, 2 и 3 будет одинаков, а полная потеря напора между точками М и N равна сумме потерь напора во всех последовательно соединенных трубах. Таким образом, для последовательного соединения имеем следующие основные уравнения:

Эти уравнения определяют правила построения характеристик последовательного соединения труб (рис. 6.3, б). Если известны характеристики каждого трубопровода, то по ним можно построить характеристику всего последовательного соединения M-N. Для этого нужно сложить ординаты всех трех кривых.

Источник

Как соединить две трубы

В современном строительстве используют самые разнообразные трубы. Также существует большой выбор способов их соединения в единый трубопровод. Некоторые требуют использования специального оборудования и навыков, с другими может справиться практически любой. В данной статье речь пойдет о том, как соединить две трубы.

Соединяем металлические трубы

Сварка металлических труб

Чтобы соединить две металлические трубы можно использовать два способа:

Первый вариант в последнее время используется все реже. Дело в том, что сварка требует использования специального оборудования – сварочного аппарата. Также такие работы должен проводить специально обученный специалист.

Само соединение может быть выполнено с применением различных методов:

  • поперечное стыковое;
  • продольное стыковое;
  • одностороннее угловое;
  • двухстороннее угловое;
  • раструбное внахлест и т.д.

Большинство из этих терминов знакомо только специалистам. Поэтому если принято решение соединять трубопровод при помощи электросварки, то лучше вызывать мастера. Сами места стыков получаются прочными и надежными (при условии хорошо выполненной работы).

Читайте также:  Нарушение функции маточных труб причины

Пайка медных труб

Если используются медные трубы, то применяется метод пайки. Такие трубопроводы в основном используются в элитных строениях (медь очень дорого стоит). Поэтому тут без высококвалифицированного специалиста не обойтись, хотя, если прочитать статью «Пайка медных труб своими руками», то можно попробовать.

Более распространенный способ – резьбовое соединение. Таким методом собрать любой трубопровод может каждый. При этом собранная конструкция может быть как прямолинейной, так и с поворотами и изгибами. Для этого на концах труб нарезается резьба и накручивается специальная контргайка.

Нарезание резьбы на трубе вручную

Резьба может быть нарезана как в заводских условиях, так и в домашних, потому что при монтаже трубопроводов часто приходится обрезать трубы, в этом случае нарезку можно выполнить самостоятельно. Для этого, наиболее часто, используют специальное приспособление – клупп. Это особый, небольшой инструмент из высокопрочного материала. Наворачивая это устройство на трубу, на ней нарезается резьба.

Клупп

Контргайка наворачивается на место стыков труб. В результате получается прочное и надежное соединение. В качестве уплотнительного материала используют паклю или фум-ленту, намотанную на резьбу.

Можно встретить и соединение без использования гаек. В этом случае на резьбу наматывается фум или пакля и трубы вкручиваются в приобретенную соединительную муфту с внутренней резьбой.

Схема монтажа трубопровода на резьбовом соединении

Среди преимуществ такого способа соединения двух труб можно назвать его простоту (все работы проводятся без сварки), надежность и разборность полученного стыка. А именно такие свойства и нужны при создании внутриквартирных трубопроводов.

Соединение труб из других материалов

Пайка полипропиленовых труб

Соединение двух труб изготовленных из ПНД и пластика также можно провести с использованием сварки (в этом случае она называется пайка) и с применением фитингов.

При пайке используют два метода:

  1. Встык.
  2. С использованием фитингов.

Первый вариант требует наличия специального оборудования и может быть выполнен высококвалифицированным специалистом. Пайка встык используется только при монтаже трубопроводов большого диаметра, поэтому при создании бытовых коммуникация она не применяется. Пайку с помощью соединительных элементов (электросварных или специальных) можно проводить самостоятельно.

Фитинги компрессионные

Но чаще всего используют соединения без спайки. Для этого предназначены специальные фитинги, такие как:

Первый вариант используется при соединении труб одного диаметра. При этом сами трубы могут быть из разных материалов.

Редукционный фитинг

Редукционные фитинги применяются, когда нужно подсоединить трубопроводы с разным диаметром.

Принцип их использования довольно прост. На каждый конец трубы одевается фитинг. Затем, с использованием гаечного ключа, затягивается гайка. В результате получается прочное и разборное соединение.

Пресс-фитинг для металлопластиковых труб

  1. Компрессионным разъемным фитингом. В процессе монтажа концы фитинга вставляются в трубу. Они имеют резиновые уплотнители, которые надежно удерживают их внутри. Затем фитинг стягивается цангой и фиксируется контрольной гайкой. Такое соединение можно впоследствии разобрать.
  2. Пресс-фитингом. Такой способ используется реже, так как стык получается неразъемным. Хвостовики фитинга вставляются в трубу. Затем при помощи специального устройства производится обжим гибкой манжеты. В результате получается прочное и надежное соединение.

Ознакомившись со способами соединения труб, остается выбрать то изделие, с которым вам будет удобнее всего работать.

Видео

В этом видео показано, как сваривать металлические трубы электросваркой:

Посмотрите, как производится соединение пластиковой трубы с железной:

Источник

Вопрос №27. Параллельное и последовательное соединение труб.

Последовательный трубопровод состоит из нескольких труб различной длины и различного диаметра, соединённых между собой.

Последовательное соединение трубопроводов. Рассмотрим трубопровод, состоящий из п последовательно соединенных труб различных диаметров. Каждый участок этого трубопровода имеет длину l и диаметр d.

В каждом из этих трубопроводов могут иметься свои местные сопротивления. Течение в жидкости в такой трубе подчиняется следующим условиям:

расход на всех участках трубопровода одинаков, т.е. ;

потери давления (напора) во всём трубопроводе равны сумме потерь на каждом участке:

При движении жидкости по трубопроводу весь напор Н будет затрачен на преодоление потерь напора по длине.

Полная потеря напора в длинном трубопроводе равна сумме потерь на отдельных участках

где l — длина участка, м; A удельное сопротивление участка.

.

С учётом сказанного нетрудно получить уравнение для определения суммарных потерь давления, которое примет вид

,

где — суммарное гидравлическое сопротивление всего трубопровода.

Величина суммарного сопротивления с учётом ранее полученной формулы для простых трубопроводов составит.

В общем случае выражение, описывающее суммарное гидравлическое сопротивление сложного трубопровода, будет выглядеть:

.

Полученное уравнение, определяющее суммарные потери давления, представляет собой характеристику сложного трубопровода, которая являет ся суммой характеристик простых трубопроводов. Это уравнение позволяет узнать, какие энергетические характеристики должен иметь источник энергии, чтобы жидкость могла протекать по всему трубопроводу. Однако в конечной точке этой трубы энергия жидкости будет равна нулю. Если в конце трубы необходимо иметь какое-то давление (например, чтобы преодолевать нагрузку) к величине нужно добавить эту величину. Кроме того, т.к. в общем случае величина скоростного напора в начале и в конце трубопровода из-за разных диаметров различны, необходимо добавить и эту разницу к . В результате энергия, которой должен обладать источник, должна составлять

.

Отличительной особенностью таких трубопроводов является то, что поток жидкости делится в одной точке на несколько самостоятельных потоков, которые позже сходятся в другой точке. Каждый из этих потоков может содержать свои местные сопротивления. Наиболее часто возникающей задачей, связанной с расчётом таких трубопроводов, является определение расхода в каждой ветви. Рассмотрим движение жидкости по этим трубопроводам, считая, что потенциальная энергия положения много меньше потенциальной энергии сжатия, которая определяется давлением, и ею можно пренебречь. Если считать, что в местах разветвления и соединения трубопроводов, обозначенных буквами н и к, расход одинаков, а давления равны и , то можно записать:

Особенность расчета заключается в том, что потери напора в каждой из линий одинаковы и равны разности напоров в узлах а и б.

Расход через любую из линий, соединяющих точки А и В, может быть записан в виде

Так как сумма расходов во всех параллельных трубопроводах равна расходу Q до разветвления трубопровода

И для гидросистем

”P1, ”P2, ”P3– потери давления в соответствующих ветвях.

Представляя каждую из параллельных ветвей как простой трубопровод, можно записать характеристики каждой ветви:

Из приведённых уравнений вытекает следующее важное правило: для построения характеристик параллельного соединения нескольких трубопроводов следует сложить абсциссы (расходы) характеристик каждого из этих трубопроводов при одинаковых ординатах (потерях давления).

Вопрос №28. Трубопровод с равномерно распределённым путевым расходом.

Это такие трубопроводы, в которых вдоль всего пути расход

Расход в сечении А (рис.ы)

Схема к расчету трубопровода с путевым расходом

где QТ — транзитный расход; Qn — путевой расход.

Отношение путевого расхода Qn к длине трубопровода l называют удельным расходом q.

С течением времени расход постепенно уменьшается и становится равным QT в сечении В, а в произвольном сечении С расположенном на расстояниих от начального сечения А расход жидкости

Потери напора по длине в трубопроводе для квадратичной области турбулентного режима

Если на участке АВ будет отобран весь расход, т. е. отсутствует транзитный расход (QT = 0), то потери напора по длине в данном частном случае примут вид формулы, которая носит название формулы Дюпуи:

В случае расчета трубопроводов с путевым расходом с достаточной степенью точности Qп 2 /3 можно заменить членом Qп 2 /4. Тогда

Расчетный расход на участке АВ

Анализ этой формулы показывает, что путевой расход Qп эквивалентен транзитному расходу и зависит от степени равномерности отбора жидкости по длине трубопровода.

Расчет кольцевой сети. Кольцевая сеть состоит из замкнутых колец и магистралей, присоединенных к водонапорной башне или резервуару. Рассмотрим простейший случай расчета кольцевой водопроводной сети, состоящей из магистрального трубопровода А—В и одного кольца В—1—2—3—-4—В (рис. ). Расход, забираемый в точках 1, 2, 3, 4, обозначим соответственно через Q1, Q2, Q3, Q4

На основании топографических данных, длины участков трубопровода, диаметра труб задаемся направлением движения воды по кольцу и нулевой (раз

дельной) точкой сети. Нулевая точка выбирается таким образом, чтобы потери напора в ветвях слева и справа от этой точки были одинаковыми. Далее, так же как и при расчете тупиковой сети, определяем диаметр труб и подсчитываем потери напора на каждом участке по левой и правой сторонам кольца.

Если нулевая точка О выбрана правильно, то сумма потерь напора по левой стороне кольца должна равняться сумме потерь напора по правой стороне кольца, т. е.

где h0-2 и т.д. — потери напора по длине на соответствующем участке

Если это условие не выполняется, то расчет следует продолжать до тех пор, пока не будет получено равенство потерь напора в двух рассматриваемых разомкнутых сетях.

Вопрос №29. Расчет сложного трубопровода.

К сложным трубопроводам следует относить те трубопроводы, которые не подходят к категории простых трубопроводов, т.е к сложным трубопроводам следует отнести:

трубопроводы, собранные из труб разного диаметра (последовательное соедине­ние трубопроводов),

трубопроводы, имеющие разветвления: параллельное соединение трубопроводов, сети трубопроводов, трубопроводы с непрерывной раздачей жидкости.

Последовательное соединение трубопроводов. При последовательном соединении

трубопроводов конец предыдущего просто­го трубопровода одновременно является началом следующего простого трубопрово­да. В сложном трубопроводе, состоящем из последовательно соединённых простых трубопроводов, последние в литературе на­зываются участками этого трубопровода. Расход жидкости во всех участках сложного трубопровода остаётся одинаковым Q = const. Общие потери напора во всём трубопрово­де будут равны сумме потерь напора во всех отдельных его участках.

где — потери напора на — том участке трубопровода.

Таким образом, потери напора в трубопроводе, состоящем из последовательно со­единённых друг с другом участков равны квадрату расхода жидкости в трубопроводе ум­ноженному на сумму удельных сопротивлений всех участков.

Гидравлическая характеристика трубопровода состоящего из последовательно со­единённых участков представляет собой графическую сумму (по оси напоров) гидравли­ческих характеристик всех отдельных участков. На рисунке кривая 1 представляет гид­равлическую характеристику 1-го участка трубопровода, кривая 2 — гидравлическую ха­рактеристику 2-го участка, кривая 3 — сумму гидравлических характеристик обеих участ­ков.

Сложный трубопровод, состоящий из последовательно соединённых простых трубо­проводов можно свести к простому трубопроводу с одинаковым (эквивалентным) диамет­ром, при этом длины участков будут пересчитываться, чтобы сохранить реальные гидрав­лические сопротивления участков трубопровода.

Так приведённая длина — того участка будет:

‘Л

Следует отметить, что величина скоростного напора также зависит от диаметра трубопровода, и при определении приведённой длины участка мы вносим некоторуюошибку, которая будет тем большей, чем больше разница в величинах фактического и эк­вивалентного диаметров. В таких случаях можно рекомендовать другой, более сложный способ.

Параллельное соединение трубопроводов. Схема прокладки параллельных трубо­проводов используется в тех случаях, когда на трассе магистрального трубопровода естьучастки, где требуется уменьшить гидрав­лические сопротивления трубопровода (вы­сокие перевальные точки трубопровода) или при заложении трубопровода в трудно­ доступных местах (переход через реки и др.). При параллельном соединении трубо­проводов имеются две особые точки, называемые точками разветвления.

В этих точках находятся концы параллельных ветвей трубопровода (точки А и В). Будем считать, что жидкость движется слева направо, тогда общий для всех ветвей напор в точке А будет больше напора в другой общей для всех ветвей трубопровода точке В (НА Н к ). В точке А поток жидкости растекается по параллельным ветвям, а в точке В вновь собирается в еди­ный трубопровод. Каждая ветвь может иметь различные геометрические размеры: диа­метр и протяжённость (длину). Поскольку вся система трубопроводов является закрытой, то поток жидкости в данной системе будет транзитным, т.е.

Жидкость движется по всем ветвям при одинаковой разности напоров:

> тогда расход жидкости по каждой ветви можно записать в виде:

Поскольку ветвей в системе п,, а число неизвестных в системе уравнений будет п+1, включая напор, затрачиваемый на прохождение жидкости по всем ветвям , то в каче­стве дополнительного уравнения в системе будет использовано уравнение неразрывности:

При решении системы уравнений можно воспользоваться соотношением:

Для построения гидравлической характери­стики системы параллельных трубопроводов можно воспользоваться методом графического суммирования. Суммирование осуществляется по оси расходовQ. т.к.

Трубопроводы с непрерывным (распределённым расходом). В данном случае пред­полагается, что вдоль всей длины трубопровода располагаются одинаковые равномернораспределённые потребители жидкости. Классиче­ским примером такого трубопровода может слу­жить оросительная система. В начальной точке трубопровода напор составляет Н. В общем слу­чае, расход по трубопроводу состоит из транзит­ного Qm и

расхода Qp ,который непрерывно раз­ даётся по всей длине трубопровода.

Тогда в некотором сечении трубопровода на расстоянии х от его начала расход будет равен:

Тогда гидравлический уклон в сечении х на малом отрезке dx:

Уравнение падения напора вдоль элемента dx запишется следующим образом:

После интегрирования от 0 до / получим:

и при :

Сети трубопроводов. Если магистральные трубопроводы принято рассматривать как сред­ства внешнего транспорта жидкостей и газов, то сети используются в качестве оборудования для внутреннего транспорта жидких или газообраз­ных продуктов. По направлению движения жидкости (газа) сети различают на сборные и раздаточные (распределительные). В сборных сетях имеется группа источников возникновения ­ жидкости (газа). Жидкость от этих источни­ков направляется в своеобразные узлы сбора и от­туда — в магистральный трубопровод. Классиче­ским примером сборной сети может служить нефтесборная система со скважин, канализационная сеть. В раздаточных (распределительных) сетях жидкость или газ поступает из магистрального трубопровода и по сети распределяется по потре­бителям (абонентам). Распространённым приме­ром распределительной сети является система во­доснабжения. К такому же типу сетей можно так­же отнести систему принудительной вентиляции,

где воздух подаётся в служебные помещения или на рабочие места. К такому же типу се­тей можно отнести систему теплоснабжения и др. Сети строятся в населённых пунктах, на предприятиях, отдельных территориях. Трубы в таких системах могут изготавливаться из различных материалов в зависимости от технологических требований, предъявляемых к сетям. В сборных сетях источники жидкости и газа располагают напором, обеспечиваю­щим движение жидкости (газа) до магистралей. Если напоры недостаточны, то создаются специальные, узлы, где напор обеспечивается принудительным образом. Имеется, по крайней мере, две группы задач для гидравлического расчёта сетей: проектирование но­вых сетей и расчёт пропускной способности существующих сетей. Принципы расчёта по­хожи. В основе расчётных формул положены уравнения Дарси-Вейсбаха и Шези. Предва­рительно в сети выбирается ветвь с наибольшей нагрузкой (расход и напор). Эта ветвь рассматривается как своеобразный трубопровод, который, в общем случае можно отнести к категории последовательного соединения простых трубопроводов. Другие участки рассчитываются самостоятельно. После завершения расчётных работ, осуществляется про­верка соответствия результатов расчётов в узлах сети. После анализа расхождений резуль­татов решений в узлах сети осуществляется корректировка исходных данных. Таким обра­зом, метод итераций является наиболее приемлемым для расчёта сетей.

Трубопроводы некруглого профиля. Подавляющее большинство трубопроводов со­бирается из круглых труб. Преимущество круглого сечения очевидны: круглое сечение обладает максимальной пропускной способностью и минимальным гидравлическим со­противлением. Так гидравлический радиус для круглого сечения:

для треугольного сечения для квадратного сечения

для шестиугольного сечения

Тем не менее, трубы некруглого сечения применяются в промышленности там, где потери напора не играют особой роли. Это, в первую очередь, воздуховоды с малыми ско­ростями движения воздуха, и т.д.

Трубопроводы, работающие под вакуумом (сифоны). Сифоном называется такой са­мотёчный трубопровод, часть которого располагается выше уровня жидкости в резервуа­ре. Действующий напор представляет собой разницу уровней в резервуарах Az. Для приведения сифона в действие необходимо предварительно откачать из си­фона воздух и создать в нём разряжение. При этом жид­кость поднимется из резервуара А до верхней точки сифона, после чего жидкость начнёт двигаться по нис­падающей части трубопровод в резервуар В. Другой метод ­ xзапуска сифона — заполнить его жидкостью извне. Запишем уравнение Бернулли для двух сечений а-а и b-b относительно плоскости сравне­ния О — О.

Поскольку: , то:

?

Критическим сечением в сифоне будет сечение х — х в верхней точке сифона. Давле­ние в этой точке будет минимальным и для нормальной работы сифона необходимо, что­бы оно выло выше упругости паров перекачиваемой по сифону жидкости.

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 240 ; Нарушение авторских прав

Источник

Все о трубах © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

Читайте также:

  1. Абразивный износ стенок труб.
  2. Акты международных организаций по экономическим вопросам.
  3. Акушерство в вопросах и ответах
  4. Акушерство в вопросах и ответах
  5. Акушерство в вопросах и ответах
  6. Акушерство в вопросах и ответах
  7. Акушерство в вопросах и ответах
  8. Акушерство в вопросах и ответах
  9. Акушерство в вопросах и ответах
  10. Акушерство в вопросах и ответах