Типы трубопроводов

По виду движения по ним жидкостей трубопроводы можно разделить на две категории:

– напорные трубопроводы;

– безнапорные (самотёчные) трубопроводы.

В напорном трубопроводе внутреннее абсолютное давление транспортируемой среды более 0,1 МПa. Безнапорные трубопроводы работают без избыточного давления, движение среды в них обеспечивается естественным геодезическим уклоном.

По величине потерь напора на местные сопротивления трубопроводы делятся на короткие и длинные.

В коротких трубопроводах потери напора на местные сопротивления превышают либо равны 10 % от потерь напора по длине. При расчетах таких трубопроводов обязательно учитывают потери напора на местные сопротивления. К ним относят, например, маслопроводы объемных передач.

К длинным трубопроводам относятся трубопроводы, в которых местные потери меньше 10 % от потерь напора по длине. Их расчет ведется без учета потерь на местные сопротивления. К таким трубопроводам относятся, например, магистральные водоводы, нефтепроводы.

По схеме работы трубопроводов их можно разделить также на простые и сложные.

Простые трубопроводы – это последовательно соединенные трубопроводы одного или различных сечений, не имеющие никаких ответвлений. К сложным трубопроводам относятся системы труб с одним или несколькими ответвлениями, параллельными ветвями и т.д.

Сложные трубопроводы могут содержать как последовательные, так и параллельные соединения или ветви разветвления.

Схема последовательного трубопровода	, .
Схема параллельного трубопровода
Схема сложного разветвленного трубопровода

– разветвленные, в которых жидкость из основной магистрали подается в боковые ответвления и обратно в магистраль не поступает;

– параллельные, в которых к основной магистрали подключены параллельные ей еще один или несколько участков труб;

– кольцевые, представляющие собой замкнутую сеть, питаемую от одной или нескольких магистралей.

Трубопровод первого вида является примером тупиковой или разомкнутой сети. Эта схема имеет ряд недостатков.

- диаметры труб неравномерны по длине, так как в начальных участках, где расход жидкости больше, диаметры должны быть больше, чем в конечных.

- при выходе из строя какого-либо участка трубопровода все следующие за ним потребители отключаются от источника питания.

Трубопроводы параллельные и особенно кольцевые избавлены от последнего недостатка. Поэтому сети водопроводов, особенно в городах, как правило, выполняются кольцевыми.

Потребный напор – это пьезометрический напор вначале трубопровода, согласно уравнению Бернулли:

.

Таким образом, потребный напор расходуется на подъем жидкости на высоту , преодоления давления на конце трубопровода и на преодоление сопротивлений трубопровода.

Сумма двух первых слагаемых в формуле величина постоянная, она носит название статический напор:

.

Таким образом, потребный напор может быть определен как:

.

Зависимость потребного напора трубопровода от объемного расхода жидкости называется характеристикой сети. При ламинарном течении кривая потребного напора прямая линия, при турбулентном имеет вид параболы.