Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
561 Расчетная часть-Расчет центробежного насоса консольного типа ТКН 315/125-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газаID: 175183Дата закачки: 24 Ноября 2016 Продавец: lesha.nakonechnyy.92@mail.ru (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Диплом и связанное с ним Форматы файлов: Microsoft Word Сдано в учебном заведении: ******* Не известно Описание: Расчетная часть-Расчет центробежного насоса консольного типа ТКН 315/125-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа Комментарии: 4 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 4.1 Расчет осевых нагрузок вала Осевое давление в центробежном насосе возникает вследствие отсутствия симметрии в рабочем колесе с односторонним всасыванием и изменения направления скорости в колесе. Осевое усилие может быть устранено в следующих случаях: 1 – применение в рабочем колесе двустороннего всасывания; 2 – перепуском утечки, проходящей через уплотнительные кольца, обратно во всасывание; 3 – отверстиями во втулке рабочего колеса с выравниванием давления по обе стороны рабочего колеса; 4 – установкой радиальных ребер на заднем диске колеса [4]. Величина осевого давления без разгрузочного устройства вычисляется по формуле, кН , (1) где Dср = 0,222– средний диаметр уплотнения, м; dв = 0,07 – диаметр вала, м; Н = 2,5 · 106 – напор, Па; Р – осевая сила, кН Н Получаем осевую силу Р равную 78,1 кН. Далее вычисляем величину разгрузки по формуле, кН , (2) где D1 = 0,19 – больший диаметр камеры низкого давления, м; d1 = 0,096 – меньший диаметр камеры низкого давления, м; Рр – осевая сила разгрузки, кН Н Величина разгрузки получается 52,8 кН. В итоге подсчитываем осевую силу Ро при конструкции с разгрузкой по формуле, кН (3) кН Подсчитываем степень разгрузки по формуле, % (4) % Таким образом, при применении разгрузочного устройства, мы имеем значительное снижение осевых усилий, действующих на опорные подшипники. 4.2 Определение критического числа оборотов вала При вращении рабочего колеса, смонтированного на валу, центр тяжести рабочего колеса для соблюдения динамической балансировки должен совпадать с геометрической осью вала. В большинстве случаев центр тяжести рабочего колеса не совпадает с геометрической осью вала, а лежит на некотором расстоянии от нее. При вращении вала возникает центробежная сила, изгибающая вал, и центр тяжести рабочего колеса во время вращения описывает небольшую окружность. При достижении некоторой определенной скорости вращения, вал становится динамически неустойчивым и начинает вибрировать, но при дальнейшем повышении скорости, вибрация вала прекращается. Число оборотов, при котором возникает вибрация, называется критическим. После прохождения критического числа оборотов ось вращения меняется и рабочее колесо вместе с валом начинает вращаться вокруг оси, проходящей через центр тяжести, а не вокруг геометрической оси [4]. Расчет сводится к определению критической частоты вращения nкр, при которой вал работает с сильной вибрацией и может разрушиться. Критическая частота вращения может быть определена по статическому прогибу, об/мин. , (5) где f – статический прогиб вала от веса рабочего колеса, м Подсчитываем прогиб от веса рабочего колеса по формуле, м (6) где FK = 260 – вес рабочего колеса, Н; L = 0,4 – расстояние между опорами м; E = 2,1∙105 – модуль упругости для стали МПа; J – осевой момент инерции сечения вала. Для сплошного вала круглого сечения осевой момент рассчитывается по формуле, м , (7) где d – диаметр вала. м4 Прогиб от веса рабочего колеса м Критическая частота вращения об/мин. При быстром переходе через зону критической частоты вращения, вал опять становиться устойчивым. Следует отметить, что данный расчет является приближенным с погрешностью до 10 % [4]. 4.3 Расчет величины щелевых утечек Разность давлений по обеим сторонам зазора является причиной протекания жидкости. Протекание жидкости в насосе называется щелевой утечкой и выражается потерей производительности насоса. Щелевые утечки возникают: между нагнетательной камерой рабочего колеса и всасывающей камерой; между рядом расположенными ступенями многоступенчатого насоса; в разгрузочном устройстве; в сальнике. В данном случае рассчитаем щелевые утечки между нагнетательной камерой рабочего колеса и всасывающей камерой [4]. Величина утечки определяется по формуле, м3/с , (8) где Qу – утечка, м3/с; Су = 0,4 – коэффициент утечки; А – площадь сечения зазора, м2; g = 9,8 – ускорение свободного падения, м/с2; Н3 – разность давлений по обеим сторонам зазора, м; Рассчитываем площадь сечения зазора по формуле, м2 , (9) где Dср = 0,222 – средний диаметр зазора, м; s =0,0003 – ширина зазора, м м2 Находим разность давлений по обеим сторонам зазора по формуле, м , (10) где Н1 = 125 – давление насоса, м; Н2 = 10 – давление на входе, м м Подсчитываем величину щелевых утечек м3/с Таким образом, щелевые утечки составляют 0,004 м3/с или 4 литра/с Величина утечек, приведенная к одному колесу, определяет объемный КПД насоса, который может быть выражен уравнением [4] , (11) где Q =0,0875 – подача насоса, м3/с м3/с 4.4 Расчет показателей надежности Нагрузки, действующие на детали, агрегаты буровых и нефтепромысловых машин во время эксплуатации носят случайный характер. Примерами случайной величины являются наработка на отказ, интенсивность отказов, срок службы. Произведем обработку результатов, полученных при использовании центробежного насоса типа ТКН 315/125. Наработка на отказ t, ч. 1350 4075 2250 1440 3910 3340 7655 3785 2550 7980 2110 7490 5950 655 3475 5635 4735 5430 2035 1145 1030 5280 4340 960 4370 4645 1035 1690 2735 1980 6780 6290 2660 3565 5235 4685 6370 4360 3155 3320 n = 40 Число интервалов ряда информации k=6 Определяем величину одного интервала ∆t, ч по формуле , (4.3.1) где tmax – наибольшее значение случайной величины, ч; tmin – наименьшее значение случайной величины, ч, ч. При составлении статистического ряда для каждого интервала подсчитывают: ni – количество значений случайной величины в i¬¬–том интрвале; – частотность (опытная вероятность) в i–том интервале; – накопленная частотность; – эмпирическая плотность вероятности. Таблица 4.3.1 – Статистический ряд Интервал ∆t, ч Середина интервала Частота, 0-1220 610 5 0,1250 0,1250 0,00010 1220-2440 1830 7 0,1750 0,3000 0,00014 2440-3660 3050 8 0,2000 0,5000 0,00016 3660-4880 4270 9 0,2250 0,7250 0,00018 4880-6100 5490 5 0,1250 0,8500 0,00012 6100-7980 7040 6 0,1500 1,0000 0,00010 Определяем среднее арифметическое значение случайной величины по формуле , (4.3.2) Среднее квадратичное отклонение σ считаем по формуле , (4.3.3) Проверим крайние точки статистической информации по критерию Грубса – для наименьшей точки информации: – для наибольшей точки информации: Выберем для оценки результатов наблюдений уровень значимости α=0,01.Так как для обеих точек при n=40 заведомо V<Vα, то оставляем крайние точки в рассматриваемой совокупности. По данным статистического ряда строим функции распределения f(t),F(t),P(t),λ(t). Таблица 4.3.2 – опытные значения функций f(t),F(t),P(t),λ(t). t, ч f(t) F(t) P(t) λ(t) 610 0,0001 0,1250 0,8750 0,00011 1830 0,00014 0,3000 0,7000 0,00020 3050 0,00016 0,5000 0,5000 0,00032 4270 0,00018 0,7250 0,2750 0,00065 5490 0,0001 0,8500 0,1500 0,00067 7040 0,00012 1,0000 0 – Для выбора теоретического закона распределения найдем коэффициент вариации по формуле (4.3.4) Сделаем предположение, что наработка до отказа описывается законом распределения Вейбула. Для подтверждения этого найдем критерий Пирсона по формуле (4.3.5) где Pi=Piн-Piк, для закона распределения Вейбула определяем по формуле (4.3.6) где a и b – параметры распределения Вейбула. Параметр b определяется в зависимости от коэффициента вариации, b=2,0 Параметр a находится из выражения (4.3.7) где kb=0,886, определяется в зависимости от коэффициента вариации. Дифференциальная функция f(t), интегральная функция распределения F(t), функция безотказности P(t), и функция интенсивности λ(t) имеют вид (4.3.8) (4.3.9) (4.3.10) (4.3.11) Таблица 4.3.3 – Вероятность попадания случайной величины Интервал ∆t, ч P(t) Pi F*(t) F(t) |D| 0-1220 0,979 0,08 0,1250 0,021 0,104 1220-2440 0,826 0,21 0,3000 0,174 0,126 2440-3660 0,588 0,24 0,5000 0,412 0,088 3660-4880 0,353 0,21 0,7250 0,647 0,078 4880-6100 0,179 0,14 0,8500 0,821 0,029 6100-7980 0,059 0,11 1,0000 0,941 0,059 Число степеней свободы где s – число обязательных связей; k – число интервалов. Зная и , находим вероятность совпадения эмпирического и теоретического закона распределения. Р>0,7 значит, статистические данные не противоречат принятому теоретическому распределению. Оценим справедливость гипотезы о распределении Вейбула по критерию А.Н.Колмогорова. Из таблицы 4.3.3 следует, что Dmax=0,126, тогда таким образом P(λ)=0,544, следовательно, принятая гипотеза не отвергается. Определим доверительные границы среднего значения показателя надежности по формулам (4.3.12) где r1 и r3 при n=40 и γ=0,90, будет 1,24 и 0,83 соответственно, Таблица 4.3.2 – теоретические значения функций f(t),F(t),P(t),λ(t). t, ч f(t) F(t) P(t) λ(t) 610 0,00007 0,021 0,979 0,00007 1830 0,00017 0,174 0,826 0,00018 3050 0,00019 0,412 0,588 0,00029 4270 0,00017 0,647 0,353 0,00046 5490 0,00011 0,821 0,179 0,00061 7040 0,00005 0,941 0,059 0,00084 Размер файла: 49,1 Кбайт Фаил: (.rar)
Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! Некоторые похожие работы:К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе. |
||||
Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! От 350 руб. за реферат, низкие цены. Спеши, предложение ограничено ! |
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Нефтяная промышленность / Расчетная часть-Расчет центробежного насоса консольного типа ТКН 315/125-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Вход в аккаунт: