курсовые,контрольные,дипломы,рефераты
Содержание
Введение
1. Назначение и краткое описание конденсатной системы
2. Исходные данные для расчета конденсатной системы
2.1 Конденсатная система
2.2 Маслоохладитель
2.3 Конденсатор ВОУ
3. Расчет потерь
3.1 Расчет потерь напора в конденсатной магистрали
Участок 1–2
Участок 2–3
Расчет теплообменного аппарата: Конденсатор ВОУ
Сопротивление клапана
Участок 2–3 (от МО до КВОУ)
Участок 3–4
Расчет теплообменного аппарата: Маслоохладитель
Сопротивление клапана
Участок 3-4 (от тройника до МО)
Участок 4–5
3.2 Расчет потерь всасывающей магистрали
Участок 5–6
4. Характеристика сети
4.1 Нахождение полного коэффициента сопротивления системы
4.2 Нахождение полного напора насоса для разных расходов в системе
4.3 График зависимости характеристики сети
5. Заключение
6.Список используемой литературы
Целью работы является закрепление знаний по основам теории судовых гидравлических трубопроводных систем, а также практическое овладение навыками для выполнения необходимых расчетов трубопроводных систем.
В качестве системы, предназначенной для учебного расчета, выбрана конденсатная система судна. Это объясняется двумя причинами: во-первых, это наиболее важная система с точки зрения функционирования судовой энергетической установки (СЭУ); во-вторых, она наиболее разветвленная, что представляет определенный интерес с точки зрения выполнения гидравлических расчетов.
И так, главной задачей гидравлического расчета трубопровода будем считать определение диаметра труб и гидравлических характеристик системы, т.е. расхода и напора жидкости в трубопроводах на основных режимах работы системы. По полученным гидравлическим характеристикам в дальнейшем произведем выбор главного механизма, обслуживающего систему. Между гидравлическими характеристиками трубопроводами и характеристиками механизма должно быть полное соответствие на основных режимах работы системы.
Необходимый напор и производительность системы обеспечиваются в том случае, если расход жидкости и полное сопротивление в трубопроводной системе с учетом избыточного давления у потребителя и высоты подъема жидкости равны соответственно производительности и напору механизма, т. е. выполняются условия материального и энергетического балансов системы и механизма. При несоблюдении равенства будет наблюдаться либо перегрузка механизма, либо снижение напора и расхода в трубопроводе.
Основным моментом в гидравлическом расчете будет являться определение полного сопротивления движения жидкости.
В данной курсовой работе приведен расчет конденсатной гидравлической трубопроводной системы. Назначение данной системы состоит в приеме, хранении и подаче рабочего тела, в рассматриваемом случае конденсатной воды, к подогревателям, различным фильтрам элементам управления регулирования и защиты СЭУ, парогенерирующей установке. На чертеже конденсатной системы (см. приложение 1) приведены несколько упрощенная схема конденсатной системы, т.к. часть оборудования и элементов опущена.
На указанном чертеже показаны основные элементы рассматриваемой системы: главный конденсатор, маслоохладитель, конденсатный насос, маслоохладитель, фильтр ионной очистки, деаэратор, конденсатор водоопреснительной установки.
К данной системе применяются следующие требования морского регистра судоходства. Конденсатная система паротурбинных установок должна обслуживаться двумя конденсатными насосами. Подача каждого насоса не менее чем на 25 % должна превышать максимальное количество конденсата отработавшего пара, поступающего в конденсатор. В установках с двумя главными конденсаторами, размещенными в одном машинном отделении, резервный конденсаторный насос может быть общим для обоих конденсаторов.
| 0,033 | 0,003 | 3,30 | 5,15 | 20,35 | 6,15 | 18,15 | 45 | 12 | 2,55 |
|
, |
, |
, |
, |
, |
|||||
| 0,75 | 1,50 | 4,2 | 100 | 80 | 105 | 2,0 | 11 | 13 |
где:
— расход жидкости в системе;
— приток жидкости в систему;
— длина всасывающей магистрали системы;
— длина от конденсатного насоса КН до тройника;
— длина участка от тройника до выходного патрубка из маслоохладителя МО;
— длина участка от выходного патрубка МО до входного патрубка конденсатора водоопреснительной установки
— геометрическая высота от уровня конденсата в конденсатосборнике главного конденсатора ГК деаэраторе до ЦТ сечения входного патрубка насоса;
— геометрическая высота между ЦТ сечений напорного патрубка насоса и входного патрубка МО;
— геометрическая высота между ЦТ сечений выходного патрубка ионообменного фильтра и входного патрубка КВОУ;
- геометрическая высота от ЦТ сечений выходного патрубка КВОУ и входного патрубка деаэратора;
— гидросопротивление ИОФ;
— гидросопротивление деаэрационной головки.
— давление в деаэраторе;
— давление в ГК;
— подогрев конденсата в МО;
— подогрев конденсата в КВОУ.
| Маслоохладитель | ||||
|
, шт. |
, м |
, м |
||
| 270 | 2 | 2,5 | 0,013 | 0,9 |
где:
— число труб в трубном пучке;
— количество ходов охлаждающей воды;
— длина трубки
— внутренний диаметр труб пучка;
— диаметр трубной доски.
| Конденсатор ВОУ | ||||
|
, шт. |
, м |
, м |
||
| 38 | 4 | 1 | 0,013 | 0,2 |
где:
— число труб в трубном пучке;
— количество ходов охлаждающей воды;
— длина трубки
— внутренний диаметр труб пучка;
1. Найдем расход на участке 1-2:
; [2, Табл. 1]
; [2, Табл. 1]
.
2. Найдем диаметр трубопровода:
Скорость в трубопроводе (Конденсатный — напорный)
[4, стр. 17]
Посчитаем диаметр трубопровода с учетом этих скоростей
; [2, стр. 14]
;
Стандартный приемлемый диаметр равен [2, стр. 14]
Посчитаем скорость с учетом уточненного диаметра
; [2, стр. 14]
3. Найдем температуру на участке 1-2:
; [2, Табл. 1]
; [5, стр. 23]
; ; [2, Табл. 1]
; ; [2, Табл. 1]
Найдем температуру на участке 2-3:
; [6]
;
;
.
Найдем температуру на участке 1-2:
; [6]
;
;
.
[5, — стр. 23-24, — стр. 217].
Найдем кинематическую вязкость:
; [1, стр. 15]
(Турбулентный режим) [2, стр. 14]
По формуле Кольбрука:
[2, стр. 16]
Рассчитаем сопротивления.
1. Сопротивление на повороте:
[3, стр. 233]
Для данного поворота: ; ; .
Тогда сопротивление поворота равно:
.
2. Сопротивление тройника:
Для данного тройника: все сечения одинаковы, отношение расходов расходящихся ветвей равно , тогда сопротивление тройника равно [3, стр. 308]
.
Найдем сопротивление на участке 1-2:
; [2, Табл. 1]
[2, стр. 17]
Найдем потери напора на участке 1-2:
[2, стр. 17]
Найдем напор в точке 2:
; [2, стр. 17]
; [3, Табл. 1]
;
(напор, созданный сопротивлением деаэратора) [3, стр. 27]
;
(напор, созданный сопротивлением деаэрационной головки) [4, стр. 27]
.
Количество трубок в ходе: ; [2, стр. 10]
количество ходов:; [2, стр. 10]
длина трубки: ; [2, стр. 10]
диаметр трубки ; [2, стр. 10]
диаметр патрубка: ; [2, стр. 10]
расход воды: ;
Расход одной трубки:
.
Скорость на входе и выходе из КВОУ:
[3, стр. 18]
Скорость внутри трубок КВОУ:
[3, стр. 18]
Найдем критерий Рейнольдса:
;
(см. расчет и на первом участке) [1, стр. 15]
(Турбулентный режим) [2, стр. 18]
По формуле Кольбрука:
[2, стр. 16]
Найдем потери по длине:
[1, стр. 102]
Найдем потери при входе и выходе из трубки:
, (); [6]
, () [6]
Общие потери в трубках КВОУ:
.
Найдем потери на входе и выходе из КВОУ:
, (); [6]
, () [6]
Общие потери в КВОУ:
.
; [3, стр. 26]
; [4, стр. 18]
.
; (так как нет изменений) [2, Табл. 1]
; (так как нет изменений) [2, Табл. 1]
; (так как нет изменений) [2, Табл. 1]
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
Найдем кинематическую вязкость:
; [1, стр. 15]
[2, стр. 18]
По формуле Кольбрука:
[2, стр. 16]
Рассчитаем сопротивления.
1. Сопротивление на повороте:
[2, стр. 233]
Для данного поворота: ; ; .
Тогда сопротивление поворота равно:
.
2. Сопротивление тройника:
Тройник 1: Для данного тройника: все сечения одинаковы, отношение расходов расходящихся ветвей равно , тогда сопротивление тройника равно [2, стр. 308]
.
Тройник 2: Для данного тройника: все сечения одинаковы, отношение расходов расходящихся ветвей равно , тогда сопротивление тройника равно [2, стр. 308]
.
Найдем сопротивление на участке 2-3:
; [2, Табл. 1]
[2, стр. 17]
Найдем потери напора на участке 2-3:
[2, стр. 17]
Найдем напор в точке 3:
; [2, стр. 17]
; [3, Табл. 1]
;
(напор, созданный сопротивлением ФИО) [3, стр. 27]
.
Количество трубок в ходе: ; [2, стр. 10]
количество ходов:; [2, стр. 10]
длина трубки: ; [2, стр. 10]
диаметр трубки ; [2, стр. 10]
диаметр патрубка: ; [2, стр. 10]
расход воды: ;
Расход одной трубки:
Скорость на входе и выходе из МО:
[3, стр. 18]
Скорость внутри МО:
[3, стр. 18]
Найдем критерий Рейнольдса:
;
(см. расчет и на первом участке) [1, стр. 15]
(Турбулентный режим) [2, стр. 14]
По формуле Кольбрука:
[2, стр. 16]
Найдем потери по длине:
[1, стр. 102]
Найдем потери при входе и выходе из трубки:
; [6]
[6]
Общие потери в МО:
.
Найдем потери на входе и выходе из МО:
; [6]
[6]
Общие потери в МО:
.
; [3, стр. 26]
; [3, стр. 18]
.
; (так как нет изменений) [2, Табл. 1]
; (так как нет изменений) [2, Табл. 1]
; (так как нет изменений) [2, Табл. 1]
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
Найдем кинематическую вязкость:
; [1, стр. 15]
[2, стр. 14]
По формуле Кольбрука:
[2, стр. 16]
Рассчитаем сопротивления.
1. Сопротивление на повороте:
[3, стр. 233]
Для данного поворота: ; ; .
Тогда сопротивление поворота равно:
2. Сопротивление тройника:
Тройник 1: Для данного тройника: все сечения одинаковы, отношение расходов расходящихся ветвей равно , тогда сопротивление тройника равно [3, стр. 308]
.
Тройник 2: Для данного тройника: все сечения одинаковы, отношение расходов расходящихся ветвей равно , тогда сопротивление тройника равно [3, стр. 308]
.
Найдем сопротивление на участке 3-4:
; [2, Табл. 1]
[2, стр. 17]
Найдем потери напора на участке 3-4:
[2, стр. 17]
Найдем напор в точке 4:
; [2, стр. 17]
; [2, Табл. 1]
1. Найдем расход на участке 4-5:
[2, Табл. 1]
2. Найдем диаметр трубопровода:
Скорость в трубопроводе (Конденсатный — напорный)
[3, стр. 17]
Посчитаем диаметр трубопровода с учетом этих скоростей
; [2, стр. 14]
; .
Стандартный приемлемый диаметр равен . [3, стр. 15]
Посчитаем скорость с учетом уточненного диаметра
[3, стр. 18]
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
. (см. расчет на 1-ом участке)
Найдем кинематическую вязкость:
; [1, стр. 15]
. [2, стр. 14]
По формуле Кольбрука:
. [2, стр. 16]
Рассчитаем сопротивления.
Сопротивление в вентиле:
Возьмем вентиль «Косва» при полном открытии. Данный диаметр .
Для данного диаметра:
[3, стр. 373]
Найдем сопротивление на участке 4-5:
; [2, Табл. 1]
[2, стр. 17]
Найдем потери напора на участке 4-5:
[2, стр. 17]
Найдем напор в точке 5:
; [2, стр. 17]
.
1. Найдем расход на участке 5–6:
. [2, Табл. 1]
2. Найдем диаметр трубопровода:
Скорость в трубопроводе (Конденсатный — приемный)
. [3, стр. 17]
Посчитаем диаметр трубопровода с учетом этих скоростей
; [2, стр. 14]
; .
Стандартный приемлемый диаметр равен . [3, стр. 15]
Посчитаем скорость с учетом уточненного диаметра
[2, стр. 14]
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
; (см. расчет на 1-ом участке)
. (см. расчет на 1-ом участке)
Найдем кинематическую вязкость:
; [1, стр. 15]
. [2, стр. 14]
По формуле Кольбрука:
[2, стр. 16]
Рассчитаем сопротивления.
1. Сопротивление при резком сужении:
,
где
; . [3, стр. 136]
.
Предположим, что: ; ;
;
.
.
2. Сопротивление на повороте:
[3, стр. 233]
Для данного поворота: ; ; .
Тогда сопротивление поворота равно:
3. Сопротивление в вентиле:
Возьмем вентиль «Косва» при полном открытии. Данный диаметр .
Для данного диаметра:
[3, стр. 373]
Найдем сопротивление на участке 5-6:
; [2, Табл. 1]
[2, стр. 17]
Найдем потери напора на участке 5-6:
[2, стр. 17]
Для обеспечения надежной работы насоса в гидравлической системе надо соблюсти следующие условия: избыточное давление в трубопроводе должно быть больше или равно величине допускаемого кавитационного запаса энергии для данного насоса
, [2, стр. 24]
Где — давление на поверхности жидкости,
— давление насыщения при заданной температуре,
— потери давления во всасывающем патрубке,
— геометрическая высота всасывания,
— допускаемый кавитационный запас энергии, (обычно принимается в диапазоне ).
Для данной системы: ;
; [3, стр. 27]
;
;
;
;
Неравенство верно. Значит, насос работает без перебоев.
; [2, стр. 25]
; [2, стр. 25]
— полный напор насоса,
—потери на напорной части системы,
—напор на входе в насос.
; [2, стр. 25]
— полный коэффициент расхода системы;
— расход системы.
;
; (см. участок 4–5)
;
.
Найдем полный коэффициент расхода системы:
; [3, стр. 27]
.
0. ;
; [2, стр. 25]
.
1. ;
; [2, стр. 25]
.
2. ;
; [2, стр. 25]
.
3. ;
; [2, стр. 25]
.
4. ;
; [2, стр. 25]
.
5. ;
; [2, стр. 25]
.
6. ;
; [2, стр. 25]
.
7. ;
; [2, стр. 25]
.
8. ;
; [2, стр. 25]
.
9. ;
; [2, стр. 25]
.
10. ;
; [2, стр. 25]
.
В данной курсовой работе мы познакомились с устройством конденсатной системы корабля. Научились определять местные сопротивления на участках, рассчитывать теплообменные аппараты и другие обслуживающие систему аппараты. Рассчитали потери напора на каждом участке, определили условие всасывания (неравенство оказалась верным, следовательно, насос работает стабильно, без перебоев) и определили полный напор насоса. Нашли полный коэффициент сопротивления системы, и затем, задаваясь различными значениями расхода построили графическую зависимость , называемую характеристикой сети.
1. Вильнер Я.М, Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам; Под ред. Б.Б. Некрасова — Минск: Высшая школа, 1976.
2. Гидравлический расчет судовой системы. Методические указания к выполнения курсовой работы по дисциплине «Гидромеханика» для студентов заочной формы обучения специальности 180103/ Сост. А.М. Воронин – Северодвинск: Севмашвтуз, 2009. – 30с.
3. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. — М.: Машиностроение, 1975 .
4. Матвиенко С.И. Гидравлический расчет судовой системы /Метод. Указания/.
5. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара.
6. Лекции по дисциплине: Механика жидкости и газа.
Содержание Введение 1. Назначение и краткое описание конденсатной системы 2. Исходные данные для расчета конденсатной системы 2.1 Конденсатная система 2.2 Маслоохладитель 2.3 Конденсатор ВОУ 3. Расчет потерь 3.1 Расчет
Графический и расчётный синтез сложной кривой по её амплитудному и фазовому спектру
Расчет трехфазного короткого замыкания
Повреждения и неправильные режимы линий электропередач
Электрические и электронные аппараты
Будова і монтаж електропроводок
Схема максимально-токовой защиты
Кола з розподіленими параметрами
Расчет основных размеров восстановительной и рафинировочной печей
Релейний захист та автоматика
Эффекты нелинейного преломления
Copyright (c) 2024 Stud-Baza.ru Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы.