По данным таблицы 3.2. строим графические зависимости , и , которые приведены на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Графическое определение оптимального диаметра трубопровода

Минимальному значению приведенных затрат соответствует оптимальный диаметр труб. Как видно из графических зависимостей, оптимальный диаметр трубопровода находится в пределах .

К установке принимаем стандартный диаметр, близкий к расчётному диаметру. Для стальных бесшовных горячедеформированных труб (ГОСТ 8732-78) ближайший диаметр трубы (внутренний) толщина стенки .

3.4. Проверка толщины труб по максимальному пьезометрическому напору.

3.4.1. Максимальный пьезометрический напор имеет место в точке А трубопровода и равен:

где .

3.4.2. Определение сопротивления трубопровода для выбранного стандартного диа- метра труб:

м в.ст.

3.4.3. Определение максимального давления в точке А:

.

принимаем МПа.

3.4.4. Минимально допустимое значение толщины труб определяем по формуле:

, м,

где - допустимое напряжение на растяжение для материала труб, МПа (для стальных труб =380 МПа);

Таким образом, принятые к установке трубы имеют толщину стенки , превышающую допустимую .

4. Определение пьезометрического и полного напоров

в конечных точках трубопровода А и Е

4.1.1. Пьезометрический напор в точке А:

4.1.2. Полный напор в точке А: ,

где - оптимальная скорость движения жидкости, равная

4.1.3. Пьезометрический напор в точке Е равен свободному напору:

4.1.4. Полный напор в точке Е:

4.1.5. По исходным данным геометрических отметок точек А, В, С, D, Е (, , , , ) и протяженности участков между этими точками откладываем их значение в определенном масштабе от плоскости сравнения (0-0) и строим линию геометрических напоров. Аналогично, откладывая значения полных и пьезометрических напоров в точках А и Е трубопровода и соединяя их вершины прямыми линиями, получим линии полного и статического напоров. Пьезометрические напоры в точках В, С, D определяются графическим методом как разность между статическим и геометрическим напорами в соответствующих точках. Изменение напоров по длине трубопроводов представлено на рис 4.1.

Рис. 4.1. График изменения напоров по длине трубопровода

5. Построение напорной характеристики трубопровода

Уравнение напорной характеристики рассматриваемого трубопровода имеет вид:

где - геометрическая высота, м;

- сопротивление трубопровода, .

Задаваясь 5-6 произвольными значениями расхода жидкости Q от 0 до заданного максимального значения, вычисляем Н и строим характеристику трубопровода.

В табл. 5.1. приведены значения Н при различных расходах жидкости.

Таблица 5.1.

Напорная характеристика трубопровода представлена на рис 5.1.