Расчет диаметра трубопроводов
Диаметр трубопровода может быть определен по уравнению расхода (26, 27 см.лекцию 1). Так, для несжимаемой жидкости, было получено:
Для канала круглого сечения: 
(cм. ур
откуда:
То есть, величина диаметра трубопровода определяется выбором значения скорости движущейся в нем жидкости. Согласно уравнению, чем выше скорость, тем меньше диаметр трубопровода, тем меньше затраты на его изготовление и его стоимость, а также стоимость монтажа и ремонта трубопровода. Вместе с тем, при увеличении скорости растут потери напора в трубопроводе (ур. 4), т.е. увеличивается перепад давления, необходимый для перемещения жидкости, следовательно, растут затраты энергии на ее перемещение. Поэтому для расчета оптимального диаметра трубопровода необходим технико-экономический подход. При оптимальном диаметре трубопровода обеспечиваются минимальные затраты на его эксплуатацию. Суммарные годовые расходы на эксплуатацию трубопровода (кривая 3 на рис.4) складываются из годовых расходов на амортизацию, ремонт (кривая 1) и стоимости энергии, необходимой для перемещения жидкости по трубопроводу (кривая 2). Диаметр трубопровода, отвечающий оптимально выбранной скорости движения жидкости, соответствует минимуму на кривой 3.
Рис.4. К определению оптимального диаметра трубопровода
На основе технико-экономических соображений установлены рекомендуемые пределы изменения скоростей жидкостей, газов и паров в промышленных трубопроводах:
- для маловязких капельных жидкостей скорости не должны превышать 3 м/c;
- для вязких жидкостей - 1 м/c;
- при движении жидкости самотеком - 0,1-0,5 м/c;
- в нагнетательных трубопроводах - 1-3 м/c;
- для газов при небольших избыточных давлениях (до 0,1 бар) - 8-15 м/c;
- для газов под давлением (выше 0,1 бар) - 15-20 м/c;
- для насыщенного водяного пара - 20-30;
- для перегретого водяного пара - 30-50 м/c.
Для справки: скорость ветра при урагане 28-70 м/c.
