Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
608 Расчетная часть-Расчет магистрального насосного агрегата НПС 65-35-500-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газаID: 175485Дата закачки: 05 Декабря 2016 Продавец: nakonechnyy.1992@list.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 магистрального насосного агрегата НПС 65-35-500-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа Комментарии: 4 Расчеты работоспособности 4.1 Проверочный расчет корпуса насоса. Расчет ведется по Макушкину Д.О. «Расчет и конструирование ма-шин и оборудования нефтяных и газовых промыслов». Исходные данные: Внешний диаметр корпуса D = 37,6 см; Допуск внешнего диаметра σD = 0,87 см; Внутренний диаметр корпуса d = 32 см; Материал корпуса - сталь 35, что имеет: Граница текучести σт = 3000 кг с/см2; Модуль упругости Ек = 2,04 106 кг с/см2; Коэффициент Пуассона μ = 0,28; Материал направляющих аппаратов – специальный чугун, который имеет: границу прочности при растягивании σl = 1800 кг с/см2; модуль упругости Ена = 1,45 106 кг с/см2; напряжение, которое допускается, на сжимание при коэффициенте запаса прочности n1 = 1,5: Согласно [25] имеем кг с/см2 (4.3) Вес агрегата (оценочно) G = 1000 кг с; Максимальное давление насоса (на закрытой задвижке) - 160 кг/см2; Так как основной нагрузкой, действующей на корпус, является дав-ление, которое развивается насосом, то задача сводится к определению за-паса прочности при максимальном давлении и сравнении его с допусти-мым значением. Прочность корпуса определяем по эквивалентному напряжению σэкв опасном перерезе корпуса насоса по энергетической теории прочности: σэкв= (4.4) где σt - тангенциальное напряжение в опасном перерезе корпуса, кгс/см2; σz - осевое напряжение в опасном перерезе корпуса; Условие прочности корпуса. = n 1,5, (4.5) где n - коэффициент запаса прочности; Осевое напряжение. σя = , (4.6) где Q = T+(P+G) - полное усилие, действующее по оси насоса, кгс; T - усилие предыдущего затягивания наката ступеней, кгс, обуслов-ленное формулой: T=k(1-)P, (4.7) где k=1,4 - коэффициент запаса прочности стыка;  - коэффициент основной нагрузки: T=1,4∙(1-0,8) 4101=1148,34кг; χ = , где Fk - площадь поперечного перереза корпуса, см2; Fна - площадь поперечного перереза обоймы направляющего аппа-рата, см2; Fk= /4(D2-d2); (4.9) Fна=/4(d2-d2вн), (4.10) где D - внешний диаметр корпуса, см; d - внутренний диаметр корпуса, см; dвн - внутренний диаметр направляющего аппарата, см; P - осевая нагрузка от действия давления насоса, кгс: Fна=3.14/4(37,62-322)=305,96Н; P = q  ; (4.11) q - максимальное внутреннее давление, действующее на корпус, кгс/см2; G - вес агрегата (насоса, электродвигателя), кгс; F\'k – площадь ослабленного пересечения корпуса (по резьбе или проточке для востока резьбового резца) с учетом возможных технологи-ческих отклонений, см2: F\'k = /4[(D-D)2 – (dp+p)2], (4.12) где D – допуск внешнего диаметра корпуса, см; dp – внешний диаметр проточки для выхода резца, см; p - допуск размера dp, см P = 50  =3015Н; F\'k = /4[(D-D)2 – (dp+p)2], Тангенциальное напряжение в опасных перерез корпуса насоса. t =1q - 2, де (4.13) 1 = , (4.14) 2 = , (4.15) где s – допустимая разностенность корпуса, см; =0,28 – коэффициент Пуассона для стали. Определим внутренний диаметр направляющего аппарата, примем толщину его стенки b = 0,695 см. По формуле определяем площадь ослабленного пересечения кор-пуса: см2. Найдем величину коэффициента основной нагрузки : ; Определяем осевое напряжение в ослабленном пересечении корпуса по формуле 5.6 кгс/см2; Рассчитаем коэффициенты β1 и β2 для определения тангенциального напряжения по формуле (4.14): По формуле (4.15): ; Определяем тангенциальное напряжение в ослабленном пересечении корпуса насоса: σt = 10,78 160 - 37,65 = 1687,15; Найдем эквивалентное напряжение по формуле(4.12): Рассчитаем коэффициент запаса прочности: > 1,5; 4.2 Расчет ступени Проектирование проводим конструктивно-аналитическим методом, при котором геометрические размеры меридианного пересечения опреде-ляем на основе статистических зависимостей конструктивных коэффициен-тов от критерия подобия, а угловые размеры лопаток рассчитываем по струйной теории и по зависимостям, которые были экспериментально по-лучены . Расчет ведем согласно [21]. Найдем критерии подобия: , (4.17) где ; ; . Рассчитаем коэффициент быстроходности ступени по эмпирической формуле: ns . (4.18) Отсюда определим приближенное значение напора Н: г. Рассчитаем приближенное значение коэффициента полезного дей-ствия ступени по приведенному КПД, которое ровно 0,61 и уравнению: , (4.19) где . Для построения меридианного пересечения ступени определяем сле-дующие геометрические параметры: Максимальный внешний диаметр рабочего колеса Dmax = 0,96·Dвк = 0,96·222,5 = 213,6 мм. (4.20) Диаметр втулки рабочего колеса dвт устанавливаем, выходя их кон-структивных пониманий, dвт = 210 мм. Диаметр входной лейки рабочего колеса Dо (см. приведенный рису-нок) определяем за коэффициентом эквивалентного диаметра ровному для критерия П = 0,98 значению 3: , (4.21) Откуда (4.22) где dст - диаметр ступицы направляющего аппарата мм Принимаем Dо = 215 мм Вычисляем внешний диаметр верхнего диска рабочего колеса по определяющему коэффициенте КD2min, равному для ступени с критерием П = 0,98 значению 0,215, : (4.23) Откуда мм Рассчитаем ширину канала рабочего колеса b2 по соотношению: (4.24) где - коэффициент, ровный 0,06 мм Принимаем b2 = 4 мм Найдем ширину каналов направляющего аппарата по соотношению (4.25) где - коэффициент, ровный для критерия П = 0,98 значению Определяем диаметр диафрагмы направляющего аппарата по фор-муле: (4.26) где - коэффициент, ровный 0,45. По полученным размерам строим меридианное пересечение. Стенки каналов направляющего аппарата и рабочего колеса прини-маем равноценными. Определим входной угол β1л колеса для среднего ручья при избран-ном положении входной покромки лопаты. Найдем окружную скорость: (4.28) где мм - средний диаметр входной покромки. Определяем меридианную составной скорости потока без учета сжа-тия лопатами: м/с. (4.29) Рассчитаем окружную составной скорости потока без учета сжатия лопатами : , (4.30) где β5п - угол потока на выходе направляющего аппарата. Для ступени из П = 0,98 берем β5п = 80о, тогда м/с. (4.31) Определим входной угол потока: . (4.32) Найдем входной угол лопаты β1л = β1 + δ1 (4.33) где δ1 - угол атаки, ровный 3...8.8о. Примем δ1 = 4о 25\', тогда β1л = 30о. Примем исходный угол лопаты рабочего колеса ровным 30о. Профилизация лопаты рабочего колеса введена с помощью метода "перекрученных треугольников". Телесную лопату рабочего колеса вы-полняем в форме крылового профиля. Наибольшую толщину профиля лопаты предусматриваем на расстоянии 30-40 %. Рассчитаем меридианную составной скорости на входе аппарата без учета сжатия: м/с. (4.34) Найдем окружную составной скорости потока: (1 – æ - (4.35) где U2 – окружная скорость на выходном диаметре рабочего колеса Dz ор; – меридианная составной скорости потока на выходе колеса; æ - коэффициент, учитывающий снижение теоретического напора че-рез конечное число лопат и обусловлен по приближенной формуле Смо-дола- Майзеля: æ = (4.36) 2 – сжатие на выходе рабочего колеса, ровное . (4.37) Найдем коэффициент сжатия 2. Количество лопат рабочего колеса принимаем равным 8, сжатие по окружности равно 3, тогда шаг лопатки: ; (4.38) ; ; (4.39) . (4.40) Найдем меридианное пересечение на выходе рабочего колеса: м/с. Определим коэффициент æ: æ = . Рассчитаем окружную составной скорости потока: м/с где 9,8 - угловая скорость м/с. Найдем угол потока на входе направляющего аппарата: , β4 = 11,6о. Угол лопатки на входе: β4л = β4п + Δβ, (4.41) где Δβ - угол атаки, равный 8-15. Принимаем Δβ = 13,4 , тогда β4л = 11,6 + 13,4 = 25. Выбираем исходный угол лопатки аппарата который равен 82. Профилизацию лопатки направляющего аппарата проводим анало-гично лопатки колеса.[21] 4.3 Расчет вала насоса. В ходе каблука оборудования, нами избранный электродвигатель мощностью NДВ=160 кВт; частотой вращения nДВ = 3000 об/мин.; Вычисляем момент на валу двигателя: (4.44) Найдем момент на валу насоса: , (4.45) где NH - мощность, затрачиваемая в насосе; , (4.46) где (ДВ – коэффициент полезного действия электродвигателя (ДВ = 0,84 ); ; (4.47) (4.48) Рассчитаем суммарный момент насоса: (4.49) MT.CT - момент, затрачиваемый в ступицах и опорных шайбах рабо-чих колес ( МТ.В. = 0,4 Н(м) ; z - число рабочих колес в насосе ( z =112 ); Момент сопротивления пяти; , (4.50) где РВ – вес вала (РВ = 89 кг ); РР.К – вес рабочих колес ( РР.ДО = 2,6 кг ); РР.К – суммарный вес рабочих колес ( РР.ДО = 2,6  8 = 20,8 кг ); R - приведенный радиус пяти R = 0,019 м; f - коэффициент трения пяти ( f = 0,78 ); момент сопротивления в подшипниках скольжения (МПОДШ = 0,8 Нм); (4.51) Найдем приведенный к валу момент инерции оборотных масс рото-ра двигателя: Jн=mколесr2=0,34 кг м2 (4.52) Рассчитаем приведенный к валу момент инерции оборотных масс ротора двигателя: Jд=mроторr2=0,075 кг м2 (4.53) Наибольший кратковременный крутой момент, на валу насоса: (4.54) Для передачи момента, который крутит, на рабочие колеса насоса используют соединение шпонки. На валовые фрезеруют общую канавку шпонки, в которую закладывают чисто тянутые прутики квадратной шпонки из латуни. У рабочих колес изготовляют паз шпонки. Размеры шпонок выбирают в расчете на смятие по боковым граням шпонки под действием окружного усилия, которое передано рабочему колесу: см= =33,3кН/м, (4.55) где h - высота шпонки, h=0,02м; t - глубина паза на валовые, t=0,010м; l - длина посадочной части рабочего колеса, l=0,052м; Мрк- максимальный момент рабочего колеса, Мрк=0,34 Нм D - диаметр вала, D= 0,065м. Вычисляем максимальное касательное напряжение при кручении для конца вала : (4.56) Wк - момент сопротивления при кручении конца вала насоса: (4.57) Wк = 0,2∙ 0,0173 = 0,55∙ 10-6 м3; [τ] = 422 ÷ 441 МПа(граница текучести стали 38ХА); n =[τ]/τ - коэффициент запаса прочности материала вала; Запас прочности рекомендуется иметь в пределах 1,2 ( 1,8, а у нас вышло n=1,42 т.е. удовлетворяется условия прочности, т.е диаметр вала, равный 65 мм удовлетворяет требованиям прочности и отвечает основным стандартам. Разрушаться вал в процессе работы не должен.[21] 4.4 Определение потерь в уплотнениях рабочих колес. С целью определения расходов в уплотнениях в рабочем кругу сначала следует определить потенциальный напор данной степени, а уже потом определить потери напора в уплотнениях. Вычислим теоретический напор насоса по формуле: ; (4.58) где Н - напор насоса; - гидравлический коэффициент полезного действия. Рассчитаем потенциальный напор степени по формуле: ; (4.59) где - теоретический напор, м; - ускорение свободного падения, м/с2; U2 – окружная скорость на выходе рабочего колеса, м/с; , (4.60) где D - диаметр колеса, м; n - скорость обращения, м/с; Найдем напор, после потерь в уплотнениях по формуле: (4.61) где Dy2 - внешний диаметр уплотнения, м; Dy2 =0,195 м Эквивалентная площадь вычисляется по формуле: а) внутренней щели: (4.62) б) внешней щели: (4.63) где μ1, μ2 - коэффициенты потерь соответственно внутренней и внешней щели; Dy1, Dy2 – соответственно внутренний и внешний диаметр уплотнения; = 0,20 мм - максимальный радиальный зазор. а) для внутренней щели: б) для внешней щели: Найдем приведенную эквиваленту площадь: (4.64) Тогда имеем: Наибольшая затрата жидкости через переднее уплотнение рабочего колеса вычислим по формуле: (4.65) Рассчитаем перепад напора во внешней щели: (4.66) где Q п.у - наибольший расход жидкости через переднее уплотнение ра-бочего колеса; Q п.у =0,00288м3/с; g - ускорение свободного падения; f2 - эквивалентная площадь; f2=0,92*10-4; Тогда имеем: В данной квалификационной работе было разработано уплотнение ротора центробежного насоса НПС 65/35-500. Были рассчитаны и подо-бранные основные параметры и узлы насоса. Также было рассмотрена организация работ из монтажа и демонтажа насоса. В результате проведения модернизации были устранен недостаток уплот-нения валов. Так же в результате проведенной модернизации увеличен срок службы уплотнения ротора насоса НПС 65/35-500, а так же межремонтный пери-од. Технические характеристики устройства остались на прежнем уровне. [21]. Размер файла: 125,3 Кбайт Фаил: (.rar)
Скачано: 1 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 магистрального насосного агрегата НПС 65-35-500-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа
Вход в аккаунт: