Вестник МГТУ. 2015, №4.

Вестник МГТУ, том 18, № 4, 2015 г. стр. 709–718 715 Этап 1: Оптимизация конструкции (снижение потерь напора) На данном этапе в конструкцию трубопровода вносятся изменения, учитывающие схему размещения оборудования и позволяющие снизить потери напора (рис. 5). Рис. 5. Решение при интегральном проектировании Так как условия для точки 1 и точки 2 на рис. 4 такие же, как и на рис. 5, и используется один трубопровод и один насос, то применимо уравнение энергетического баланса, описанное выражением (7). Для резьбовых угловых штуцеров 45°: K L 4 = K L 5 = 0,4; для полностью открытой запорной задвижки K L 3 = 0,15; крана K L К = 2. Уравнение энергетического баланса приобретает вид 7 4 8, 0911 10 24 3,95 97,923. P f D D −   ⋅     = + +             Предположим, что в данном случае выбраны те же тянутые медные трубы диаметром D = 0,015 м. Подставим это значение в уравнение (10) для вычисления числа Рейнольдса: 1 268, 411 Re 84 561. 0, 015 = = Для тянутых труб ε = 0,0015 мм, таким образом: 0, 0015 0, 0001. 15 D ε = = Коэффициент трения f = 0,0195 при Re = 84 561 и ε/ D = 0,0001, следовательно: 7 4 8, 0911 10 24 0, 0215 3,95 97,923 660 Вт. 0, 015 0, 015 P −     ⋅   = + + =             Таким образом, если в системе, изображенной на рис. 5, используются тянутые медные трубы диаметром D = 0,015 м, то для обеспечения объемной скорости потока на выходе W = 0,001 м 3 /с требуется насос мощностью Р = 660 Вт. Показатель энергетической эффективности инжинирингового решения на первом этапе совершенствования системы по принципам интегрального подхода к проектированию согласно выражению (5) составит: э (проект) 660 6, 740. 97,92 P Q = = На этапе 1 была оптимизирована конструкция трубопровода, что привело к ряду улучшений системы. При диаметре трубопровода ( D = 0,015 м), который был выбран при традиционном проектировании, решение, полученное при интегральном проектировании, обеспечивает снижение проектной мощности на 64 % и снижение относительной энергоемкости по данным проекта э (проект) P Q с 10,467 до 6,740.