Курсовая работа на тему Курсовая работа 180925-01-4

Вариант 25.
Задание на курсовую работу

Насос подает жидкость из емкости А в резервуары В и С с общим расходом Q. Заданы высоты Н1, Н2, Н3, а также длины и диаметры: всасывающей линии L1 и d1; напорной линии L0 и d0 до разветвления; линий, ведущих к резервуарам L2, d2 и L3, d3. Все трубы стальные, бесшовные, несколько лет бывшие в эксплуатации. На рисунке 1 показаны местные сопротивления: приемный клапан с сеткой, повороты (прямое колено), задвижки; учесть также сопротивления при входе в резервуары. Все коэффициенты можно определить по справочнику. Определить:
- давление в точке D;
- при заданном расходе Q наибольшую высоту всасывания Н1 max, если вакуумметрический напор на входе в насос не должен быть более 4 метров;
- напор и полезную мощность насоса;
- определить расходы жидкости Q2 и Q3, поступающие в резервуар В и С (при определении расходов использовать разные методы расчетов, в том числе графоаналитический). Сравнить результаты расчетов между собой.


Рисунок 1 - Схема гидравлической системы Оглавление

Задание на курсовую работу 2
Введение 4
1. Теоретическая часть 6
2. Расчётная часть 21
Заключение 27
Список использованных источников 29


Введение

Актуальность исследования обусловлена тем, что расчет сложного трубопровода обычно сводится к определению диаметров трубопроводов и высоты расположения резервуара (при заданных расходах жидкости).
Разветвленным соединением называется совокупность нескольких простых трубопроводов, имеющих одно общее сечение - место разветвления (или смыкания) труб.
Следует отметить, что величина скоростного напора также зависит от диаметра трубопровода, и при определении приведённой длины участка мы вносим некоторую ошибку, которая будет тем большей, чем больше разница в величинах фактического и эквивалентного диаметров. В таких случаях можно рекомендовать другой, более сложный способ.
Жидкость по трубопроводу движется благодаря тому, что ее энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. Этот перепад уровней энергии может создаваться несколькими способами: работой насоса, разностью уровней жидкости, давлением газа.
При гидравлическом расчете разветвленной сети чаще всего встречается такой случай, когда при заданном свободном напоре, который должен быть обеспечен в каждой точке, требуется определить диаметры линий и потери напора в них, затем величины начального напора (напора насосов или высоты водонапорной башни).
В тех случаях, когда местоположение самой невыгодной точки не может быть установлено сразу, рассматривают ряд вариантов расположения основной расчетной линии. В данном случае, например, неблагоприятными могут оказаться точки, расположенные ближе к водонапорной башне, чем точка, но имеющие более высокие отметки поверхности земли.
Этот начальный напор при расчете ответвления называют располагаемым напором.
С экономической точки зрения важно, чтобы располагаемый напор был использован по возможности полностью, т.е. чтобы свободный напор в конечной точке был по возможности равен заданному. Исходя из этих соображений, и подбирают диаметры всех участков ответвления.
Цель работы – осуществление гидравлического расчета системы с ответвлениями.
Для реализации этой цели поставлены следующие задачи:
охарактеризовать теоретические основы гидравлического расчета системы с ответвлениями;
осуществить гидравлический расчет системы с ответвлениями.
Предмет исследования - гидравлический расчет системы с ответвлениями.
Объект исследования - система с ответвлениями.
При написании работы были использованы теоретические методы исследования и эмпирические методы исследования.
Работа выполнена на основе трудов отечественных авторов таких как Е. Козырь, И. Ф. Пикалова, А. А. Степанов, Н. В. Ханов и др.

1. Теоретическая часть

Трубопроводы для транспортировки различных жидкостей являются неотъемлемой частью агрегатов и установок, в которых осуществляются рабочие процессы, относящиеся к различным областям применения. При выборе труб и конфигурации трубопровода большое значение имеет стоимость как самих труб, так и трубопроводной арматуры. Конечная стоимость перекачки среды по трубопроводу во многом определяется размерами труб (диаметр и длина). Расчет этих величин осуществляется с помощью специально разработанных формул, специфичных для определенных видов эксплуатации.
Труба – это полый цилиндр из металла, дерева или другого материала, применяемый для транспортировки жидких, газообразных и сыпучих сред. В качестве перемещаемой среды может выступать вода, природный газ, пар, нефтепродукты и т.д. Трубы используются повсеместно, начиная с различных отраслей промышленности и заканчивая бытовым применением [11, с. 67].
Для изготовления труб могут использоваться самые разные материалы, такие как сталь, чугун, медь, цемент, пластик, такой как АБС-пластик, поливинилхлорид, хлорированный поливинилхлорид, полибутелен, полиэтилен и пр.
Основными размерными показателями трубы являются ее диаметр (наружный, внутренний и т.д.) и толщина стенки, которые измеряются в миллиметрах или дюймах. Также используется такая величина как условный диаметр или условный проход – номинальная величина внутреннего диаметра трубы, также измеряемая в миллиметрах (обозначается Ду) или дюймах (обозначается DN). Величины условных диаметров стандартизированы и являются основным критерием при подборе труб и соединительной арматуры.
Чаще всего трубы используют для транспортировки воды, но также их могут применять для перемещения шлама, суспензий, пара и т.д. В нефтяной отрасли трубопроводы служат для перекачивания широкого спектра углеводородов и их смесей, сильно отличающихся по химическим и физическим свойствам. Сырая нефть может транспортироваться на больше расстояния от месторождений на суше или нефтяных вышек на шельфе до терминалов, промежуточных точек и НПЗ.
По трубопроводам также передают:
продукты нефтепереработки, такие как бензин, авиационное топливо, керосин, дизельное топливо, мазут и др.;
нефтехимическое сырье: бензол, стирол, пропилен и т.д.;
ароматические углеводороды: ксилол, толуол, кумол и т.д.;
сжиженное нефтяное топливо, такое как сжиженный природный газ, сжиженный нефтяной газ, пропан (газы со стандартной температурой и давлением, но подвергнутые сжижению с применением давления);
углекислый газ, жидкий аммиак (транспортируются как жидкости под действием давления);
битум и вязкое топливо слишком вязкое для транспортировки по трубопроводам, поэтому используются дистиллятные фракции нефти для разжижения этого сырья и получения в результате смеси, которую можно транспортировать посредством трубопровода;
водород (на небольшие расстояния).
Физические свойства и параметры транспортируемых сред во многом определяют проектные и рабочие параметры трубопровода. Удельный вес, сжимаемость, температура, вязкость, точка застывания и давление паров – основные параметры рабочей среды, которые необходимо учитывать.
Удельный вес жидкости – это ее вес на единицу объема. Многие газы транспортируются по трубопроводам под повышенным давлением, а при достижении определенного давления некоторые газы даже могут подвергаться сжижению. Поэтому степень сжатия среды является критичным параметром для проектирования трубопроводов и определения пропускной производительности.
При гидравлическом расчете прежде все