«`html

Коэффициенты для задвижек

Общие сведения

Коэффициенты (Коф) для задвижек представляют собой безразмерные величины, учитывающие различные факторы, влияющие на их гидравлическое сопротивление. Эти коэффициенты используются при расчете потерь давления в трубопроводах, оборудованных задвижками.

Базовый коэффициент сопротивления (Коф_з)

Базовый коэффициент сопротивления (Коф_з) определяет гидравлическое сопротивление полностью открытой задвижки. Он зависит от конструкции задвижки, в частности, от формы сечения прохода и наличия направляющих ребер. Для различных типов задвижек приведены следующие значения Коф_з:

• Задвижки клиновые с параллельными уплотняющими поверхностями: Коф_з = 0,05
• Задвижки шиберные с эксцентриковым диском: Коф_з = 0,08
• Задвижки шланговые: Коф_з = 0,15

Коэффициент сопротивления при частичном открытии (Коф_ч)

Коэффициент сопротивления при частичном открытии (Коф_ч) учитывает дополнительное гидравлическое сопротивление, возникающее при неполном открытии задвижки. Коф_ч зависит от степени открытия задвижки (α), выраженной в долях полного открытия:

• Для клиновых задвижек: Коф_ч = 1 + 3(1 — α²)
• Для эксцентриковых задвижек: Коф_ч = 1 + 5(1 — α²)
• Для шланговых задвижек: Коф_ч = 1 + 10(1 — α²)

Коэффициент линейных потерь (Коф_л)

Коэффициент линейных потерь (Коф_л) учитывает гидравлическое сопротивление участка трубопровода, занимаемого задвижкой. Коф_л рассчитывается по формуле:

«`
Коф<sub>л</sub> = λ(L/D)
«`

где:

λ — коэффициент сопротивления трения для трубопровода
L — длина задвижки
D — диаметр трубопровода

Коэффициент местного сопротивления (Коф_м)

Коэффициент местного сопротивления (Коф_м) учитывает изменение потока жидкости при прохождении через задвижку. Коф_м зависит от типа задвижки и может быть определен по справочным таблицам.

Полный коэффициент сопротивления (Коф_п)

Полный коэффициент сопротивления (Коф_п) учитывает все приведенные выше факторы и рассчитывается по формуле:

«`
Коф<sub>п</sub> = Коф<sub>з</sub> Коф<sub>ч</sub> Коф<sub>л</sub> Коф<sub>м</sub>
«`

Применение

Коэффициенты для задвижек используются при расчете потерь давления в трубопроводах, оборудованных задвижками. Потери давления рассчитываются по формуле:

«`
h<sub>p</sub> = Коф<sub>п</sub> (v<sup>2</sup>/2g)
«`

где:

h_p — потери давления, Па
v — скорость потока, м/с
g — ускорение свободного падения, м/с²

Пример расчета

Определить потери давления в трубопроводе диаметром 100 мм, длиной 10 м, оборудованном клиновой задвижкой с базовым коэффициентом сопротивления Коф_з = 0,05, при расходе жидкости Q = 100 м³/ч.

Скорость потока:

«`
v = Q / (A 3600) = 4 Q / (π D<sup>2</sup>) = 0,408 м/с
«`

Коэффициент линейных потерь:

«`
Коф<sub>л</sub> = λ(L/D) = 0,02 (10/0,1) = 2
«`

Коэффициент местного сопротивления:

Для клиновых задвижек Коф_м = 1,2

Полный коэффициент сопротивления:

«`
Коф<sub>п</sub> = Коф<sub>з</sub> Коф<sub>ч</sub> Коф<sub>л</sub> Коф<sub>м</sub> = 0,05 (1 + 3(1 — 0,5<sup>2</sup>)) 2 1,2 = 0,288
«`

Потери давления:

«`
h<sub>p</sub> = Коф<sub>п</sub> (v<sup>2</sup>/2g) = 0,288 (0,408<sup>2</sup>/2 9,81) = 631 Па
«`

Таким образом, потери давления в трубопроводе, оборудованном клиновой задвижкой, составляют 631 Па.

Заключение

Коэффициенты для задвижек являются важным инструментом для расчета потерь давления в трубопроводах. Правильное использование этих коэффициентов позволяет обеспечить точность расчетов и оптимальную работу трубопроводных систем.

«`