Расчет и конструирование водораспределительной системы

В промышленных вентиляторных противоточных градирнях в нашей стране в последнее время применяются, как правило, разбрызгивающие напорные распределительные устройства, представляющие собой систему стальных трубопроводов, оборудованных пластмассовыми соплами различных видов и конструкций.

Трубчатые системы распределения воды относятся к системам большого сопротивления, в которых разбрызгивающие сопла располагаются между собой с постоянным шагом.

Разбрызгивающие сопла градирен должны обеспечивать развитый факел разбрызгивания воды с радиусом 1,5-2 м при 5-30 кПа и не подвергаться засорению при концентрации взвешенных веществ в оборотной воде около 100-150 мг/л в присутствии механических включений (окалины, продуктов коррозии стали и т.п.).

По принципу действия сопла разделяются на центробежные, струйно-винтовые и ударные.

 Принимаем водоразбрызгивающие сопла тангенциального типа D=32/22 (d_о=45) с установкой факелом разбрызгивания вниз при расстоянии от сопел до оросителя равном 1м. Гидравлические характеристики сопла:

Н_с=4 м; q_с =6,6 м³/ч = 1,83 л/с;R_ф=0,8 м.

 При расчётах площади отверстий f_отв для сопел с закручиванием потока следует исходить не из фактического диаметра выходного отверстия сопла d₀, а так называемого «приведённого» диаметра d_пр. При расчётном d_пр обеспечивается такая же подача сопла, что и при диаметре d₀, но с совершенным сжатием струи, которое имеет место при истечении воды через цилиндрический внешний насадок с коэффициентом расхода

Для тангенциального сопла приведенный диаметр определяется по формуле:

 

=

= 0,0221·1000=22мм,                                                                      (4.1)

 гдеq_c – подача сопла, м³/с;

- коэффициент расхода, принимаемый как для цилиндрического насадка равным 0,5;

 

Приведенная площадь выходного отверстия сопла

= =0,346·10^{-3 м2},(4.2)

где d_пр – приведённый диаметр сопла, м.

 

Определяем необходимое число сопел n_с, шт

= =93,44м³/ч=26  л/с,(4.3)         

где q _ж – удельная гидравлическая нагрузка, ,

n_тр – кол-во труб, шт;

F_с – площадь одной секции, м².

Принимается 10 распределительных труб по 7 метров. На каждой трубе устанавливается по 15 сопел: 8 штук с одной стороны с шагом 0,8м и 7 штук с другой стороны с тем же шагом, но со смещением на 0,5м..

Принимаем трубу диаметром 150 мм телескопической формы с двумя участками, длина и диаметр которых определяются в зависимости от скорости движения воды в трубе.

1 участок: d=150 мм, L= 3,5 м, n_с= 8шт,

.

Расход в конце участка ,

, .

2 участок: d=100 мм, L= 3,5 м, n_с= 7шт,

                Расход в начале участка , .

Конструктивное отношение  для участков распределительной трубы

определяется по формуле , где  =πd²/4.

1участок: = = м²,

0,17.

2 участок: = = м², =0,34.

Среднее значение определяется:

= = .                            (4.9)

 

 

 

Рисунок 2.3 – Схема расположенияраспределительных трубопроводов внутри градирни

 

Потери напора по длине распределительной трубы L=8 м.

=2,13-1,1мм.в.ст.

мм.в.ст.

потери напора ничтожномалы, что будет удовлетворять условиям проектирования градирни данной площади.