ПОРЯДОК РАСЧЁТА ЗАДАНИЯ № 1 по КР ИУА

ГРУППА БАТЗУ 17 – 01

Номер варианта задания № 1 определяется порядковым номером ФИО студента
в списке группы на момент времени проведения установочной сессии.

ΔpДОП

а

b

ЗК

Q = V × S

S = 0,785×DN2

DN=√(S/0,785)

ПОРЯДОК РАСЧЁТА

DN = √(Q/0,785×V)

Условие выбора
условного прохода трубы
DNРАСЧ.ТР ≥ DNТР.СТ

Рекомендуемая скорость движения жидких сред в напорных трубопроводах от 1 до 3 м/с

3. Проверка соблюдения условия V = 1 – 3 м/с
(допускается vмакс ≤ 3,5 м/с)
при выбранном стандартном значении DNтр

После выбора стандартного условного прохода DNтр требуется рассчитать реальную скорость среды в трубе при заданном расходе и далее в формулах использовать данное значение.

Порядок значений Х, ….×10-4 – Х,…. ×10-5

4.1 Проверка соответствия расчетного значения динамической вязкости μ справочно-табличным значениям.

4.1.1 Определение абсолютной (Δ) и относительной (δ) погрешностей значения μ ( δ ≤ ± 1 %).

Требуется перевод табличных единиц измерения !!!

Порядок значений Х, ….×10-6 – Х,…. ×10-7

6. Расчёт значения числа Рейнольдса при течении среды в трубе выбранного условного прохода DN
где v – скорость потока среды, м/с;
DN – условный проход трубопровода, м;
ρ - плотность среды (в расчёте воды), кг/м 3;
μ – динамический коэффициент вязкости, Н×с/м2 (Па×с);
ν – кинематический коэффициент вязкости, м 2/с.

7.1 Определение скорости движения среды при выбранном стандартном значении DNтр в ламинарном режиме течения.

7.2 Определение расхода среды в ламинарном режиме течения при известном выбранном стандартном значении DNтр.

7.3 Определение режима течения жидкости при заданном расходе среды при условиях:
10DNТР; 50DNтр; 100DNтр; 500DNтр.

7.4 Определение условного прохода трубы при заданном расходе среды при ламинарном течении жидкости в трубе.

Δр С.К. – давление, необходимое для создания скорости потока на выходе из трубопровода, Н/м2;
Δр Т.Р. – давление, необходимое для преодоления трения при изотермическом течении потока в прямой трубе, Н/м2;
Δр М.С. – давление, расходуемое на преодоление местных сопротивлений трубопровода, Н/м2;
Δр ПОД. – давление, необходимое для подъёма жидкости или преодоления гидростатического давления, Н/м2;
Δр АПП. – давление, необходимое для преодоления гидравлического сопротивления технологического аппарата, Н/м2;
Δр ДОП. – дополнительное давление в конце трубопровода, Н/м2;

Δр С.К. – давление, необходимое для создания скорости потока на выходе из трубопровода, Н/м2;
ρ – плотность среды, кг/м3;
v – скорость потока, м/c.

9.2 Определение давления, необходимого для преодоления трения при изотермическом течении потока в прямой трубе ΔрТР. Н/м2

λ – коэффициент трения;
L – длина прямого участка трубопровода, м;
dЭ – эквивалентный диаметр трубопровода, для труб круглого сечения dЭ = d (d – внутренний диаметр трубы), м;

9.2.1 Определение коэффициента трения λ при турбулентном режиме течения среды

λ – коэффициент трения зависит от двух основных факторов (величин):
ε – средние значения шероховатости внутренних стенок труб, м;
Re – значения числа Рейнольдса.

справочные
значения
абсолютной
шероховатости
ε

Опечатка, отсутствует ноль после запятой.

Область шероховатого трения – коэффициент трения λ зависит только от шероховатости стенок и не зависит от числа Re.

Область гладкого трения – коэффициент трения λ зависит только от числа Re.

Область переходная – коэффициент трения λ зависит и от числа Re и от шероховатости стенок.

Пример определения λ:
При Re = 1 600 000 и dЭ / ε = 200
т.к. красная вертикальная линия от значения Re пересекает линию отношения = 200 в области шероховатого трения горизонтальная красная линия показывает значение
λ = 0,031

9.3.1 Определение состава местных сопротивлений в ТС

диффузор
угол 900
угол 450
угол 450
конфузор
запорный клапан (ЗК)
регулирующий орган (ИУ)

Значения коэффициента ξ различных местных сопротивлений определяется по формулам, приведенным в таблице 22 или в последующих слайдах.

Эти элементы трубопроводной системы являются местными сопротивлениями (МС).
Для каждого из них по справочным таблицам и формулам надо определить коэффициент сопротивления ξ и найти падение давление на каждом МС потом сложить и сделать анализ их влияния на общие потери давления.

Для расчёта недостающих параметров диффузора и конфузора при определении ξ следует воспользоваться ГОСТ 17348-2001 в котором указаны их типы, материалы, геометрические размеры из которых необходимо определить углы конусности (сужения/расширения), также из указанного ГОСТа следует выбрать конкретные переходы и их маркировку.
Отводы выбираются из ГОСТ 30753-2001 или ГОСТ 17375-2001 .
Следует помнить, что радиус закругления (изгиба) отводов влияет на потери давления при движении среды.
В качестве запорного клапана можно выбирать шаровые клапаны (имеющие самое низкое значение ξ ≈ 0,5 – 1 в сравнении с другими конструкциями (типами)) или плунжерные конструкции (односедельные) клапанов (имеющие обычно значение ξ от 3 до 7). Пункт 12 справочной таблицы на следующем слайде. Обычно для стандартных конструкций односедельных клапанов отношение h/d лежит в диапазоне от 0,1 до 0,25.
В качестве регулирующих клапанов чаще всего используют плунжерные конструкции односедельных или двухседельных регулирующих клапанов (в зависимости от DN: до DN65 – DN100 – отдают предпочтение односедельным клапанам, свыше DN 100 – практически всегда выбирают для регулирования жидких сред двухседельные клапаны .
В КУРСОВОЙ РАБОТЕ ВСЯ ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА, ТРУБОПРОВОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (ПЕРЕХОДЫ, ОТВОДЫ, СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ФЛАНЦЫ, МУФТЫ, ТРУБЫ) и НАСОС с электроприводом ДОЛЖНЫ БЫТЬ ВЫБРАНЫ (указан ТИП, МАРКА, ТИПОРАЗМЕР и т.д.). Приведены (указаны) все необходимые технические параметры и характеристики

ρ – плотность среды, кг/м3;
q – ускорение свободного падения, q = 9,81 м/c2;
H – высота подъёма или слой жидкости, м.

9.5 Определение давления, необходимого для преодоления гидравлического сопротивления технологического аппарата (теплообменника) Δр АПП. Н/м2

m – число рядов в пучке в направлении потока:
Нечётный месяц рождения m = 15;
Чётный месяц рождения m = 10.

шахматное расположение труб в теплообменнике при поперечном обтекании средой

Так как отсутствуют конкретные данные о теплообменнике, в данном пункте 9.5 значение Re в формулах следует взять в (три-пять) раза меньше, чем значения Re в трубе.

9.7 Определение полного давления, необходимого для преодоления всех гидравлических сопротивлений трубопроводной системы
Δр, Н/м2

Численное значение величины полного давления является основанием выбора напора насоса в ТС, м

105 Па = 100 000 Па (Н/м2) = 0,1 МПа = 1 кгс/cм2 = 1 бар =
= 10 метров водного столба

Данное давление является давлением р1 при расчёте и проверке на возникновение кавитации в РО
(выраженное в абсолютном давлении)

Величина напора насоса Н в рабочей точке (смотреть следующий слайд)

11. Выбор регулирующего (или запорно-регулирующего) клапана по техническому каталогу (справочнику) с учётом ФХС и параметров среды и условий эксплуатации:

Выбор клапана по техническому каталогу

Проверка правильности выбора по диаграмме

УСЛОВИЯ ВЫБОРА:
КVУ ≥ KVУ МАКС
0,5DNТР ≤ DNИУ ≤ DNТР

13. Определение влияние вязкости технологической среды на работу клапана
Расчёт числа Рейнольдса для клапана Reкл

– кинематическая вязкость среды, см2/c;
DNИУ – условный проход клапана, (мм);
Q – расход среды через клапан, м3/ч.

14. Re ≥ 2300, то влияние вязкости НЕ УЧИТЫВАЕТСЯ.
Re < 2300, коэффициент вязкости Ψ определяется по справочным таблицам

КV.В = ψ × КV.МАКС.

КV.В. ≤ КV.У.

где DNИУ – условный проход ИУ, см.
КV.У. – значение условной пропускной способности ИУ, м3/ч.

– определение коэффициента кавитации КС.
КС. = ƒ(ξ )

КС выбирается из справочной таблицы в зависимости от типа ИУ и направления подачи среды

рН.П.

Выполнение условия ∆рМИН < ∆рКАВ. – завершение расчёта

Выполнение условия ∆рМИН ≥ ∆рКАВ - повторение расчёта

Определение ∆рКАВ.МАКС.

КС.МАКС. = ƒ(ξИУ)

∆рКАВ. МАКС.= КС.МАКС. × (р1 – рН.П.)

КС.МАКС.

Выполнение условия
КV.МАКС ≤ КV.У.
расчёт закончен

Р1 – абсолютное давление перед ИУ, кгс/см2 ;
рН.П. – абсолютное давление насыщенных паров среды, кгс/см2 .

ПОРЯДОК РАСЧЁТА

2. Выбор насоса из каталога

КАТАЛОГ НАСОСОВ

3.2 Разработать электрическую принципиальную схему управления электропривода насоса, обеспечивающую работу в двух режимах:
I – ручной режим работы ЭП:
- ручное дистанционное включение/отключение;
автоматическое отключение при давлении в гидравлической системе «максимум»;
возможность ручного включения ЭП при любом уровне давления в системе (кроме «максимум»).
II – автоматический режим работы ЭП:
ручное дистанционное включение (первичное включение);
автоматическое отключение при давлении в гидравлической системе «максимум».
автоматическое (повторное) включение при давлении в гидравлической системе «минимум»;
блокирование действия кнопки «СТОП»;
блокирование действия кнопки «ПУСК» при наличии давления в гидравлической системе между значением «минимум» и «максимум» после первичного включения;
блокирование самопроизвольного включения ЭП насоса при подачи напряжения в СУ при давлении в гидравлической системе «минимум»
Выбор режима работы – ключом управления.
Реализация автоматического режима работы ЭП – при помощи манометра типа ДМ-2050 (ДМ-2010) с исполнением выходного электроконтактного устройства согласно задания в таблице.
Реализация ручного дистанционного управления ручного и автоматического режима – при помощи одного двухкнопочного поста управления.
Работа ЭП насоса (в случае его включенного состояния) не должна прекращаться при изменении режима работы ЭП ключом управления.
В автоматическом режиме работы ЭП действие кнопки «СТОП» должно быть блокировано.
Электрические защиты ЭП для режима работы S1.

Принципиальные схемы подключения электроконтактных (электрических) манометров согласно ГОСТ 2405 – 88

min

min

min

min

max

max

max

max

исполнение VI

исполнение IV

исполнение III

исполнение V

Момент насоса меняется пропорционально квадрату изменения скорости вращения рабочего колеса насоса.

Потребляемая мощность насоса меняется пропорционально кубу изменения скорости вращения рабочего колеса насоса.

4. Произвести перерасчёт Q, H, P при изменении частоты вращения ЭП относительно базовой комплектации, указанной в каталоге насосов
(стандартные частоты вращения асинхронных ЭП:
3000, 1500, 1000, 750, 600, 500, 375 мин-1 )