курсовая работа. курсовая гидравлика вар 1. Курсовая работа п о д исц ипли н е Ги д р авл и к а и нефтегазовая гидромеханика н а
 Скачать 190.65 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РТ АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ Кафедра транспорта и хранения нефти и газа КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: «Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика» на тему: «Гидравлический расчет трубопроводов» Выполнил: студент группы 62-12 Абдуллин И.И. Вариант 1 Принял: доцент, к.т.н. Шипилова О.А. Альметьевск 2015 Задание на расчет При заданных значениях параметров трубопроводов требуется произвести расчеты: 1. Простого трубопровода (Таблица А), решить три основные задачи: определить расход – Q, напор – Н и диаметр трубопровода – d. Исходные данные для расчета:
2. Произвести расчеты сложных трубопроводов (Таблица Б): 2.1. Расчет последовательной системы труб; 2.2. Расчет параллельной системы труб; 2.3. Расчет тупиковой системы труб; 2.4. Расчет кольцевой системы труб. Исходные данные для расчета:
* для кольцевой системы труб Во всех задачах определить полезную мощность насоса. ОГЛАВЛЕНИЕ Введение…………………………………………………………………….. 4 1. Классификация трубопроводов…………………………………………. 5 2. Расчетная часть 2.1. Методика расчета длинных трубопроводов……………………….. 7 2.1.1. Расчет простого трубопровода………………………………10 2.2. Расчет сложного трубопровода…………………………………………13 2.2.1. Расчет последовательной системы трубопроводов…………13 2.2.2. Расчет параллельной системы трубопроводов……………...15 2.2.3. Расчет тупиковой системы труб……………………………..18 2.2.4. Расчет кольцевой системы труб……………………………...20 Вывод………………………………………………………………………....22 Список использованной литературы……………………………………… 23 Приложения: Таблица-А Таблица - Б Введение Целью курсовой работы по дисциплине "Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика " является овладение навыками расчета гидравлических параметров заданной технологической схемы В курсовой работе приведены расчет требуемого расхода и напора, расчет диаметра трубопровода и полезной мощности насоса. Трубопроводы, состоящие из одной линии труб и проводящие один и тот же расход жидкости, называются простыми, трубопроводы, состоящие из основной магистральной трубы и ряда присоединений или ответвлений, называются сложными. Сложные трубопроводы в свою очередь делятся на следующие основные виды: с последовательным и параллельным соединением, тупиковые, кольцевые и с путевым отбором. Классификация трубопроводов Применение трубопроводов для транспортировки жидкостей, газов и различных пульп и смесей получает все большее распространение. Водопроводные, нефтепроводные, газовые, паровые и прочие сети можно разделить на магистральные трубопроводы, подающие жидкость от источника до потребителя на большие расстояния, и разветвленные сети труб, обеспечивающие распределение жидкости непосредственно потребителям. Трубопроводы, состоящие из одной линии труб и проводящие один и тот же расход жидкости, называются простыми, трубопроводы, состоящие из основной магистральной трубы и ряда присоединений или ответвлений, называются сложными. Сложные трубопроводы в свою очередь делятся на следующие основные виды: с последовательным и параллельным соединением, тупиковые, кольцевые и с путевым отбором. Как простые, так и сложные трубопроводы могут иметь большое число различных местных сопротивлений. Общие потери напора в трубопроводах складываются из потерь по их длине и местных. В зависимости от соотношения этих потерь различают короткие и длинные трубопроводы. К коротким относят трубопроводы малой длины с большим числом местных сопротивлений (в таких трубопроводах местные потери напора соизмеримы с потерями напора по длине), а к длинным – трубопроводы, в которых местные потери напора пренебрежимо малы по сравнению с потерями напора по длине (обычно первые меньше 5% вторых). Примерами коротких трубопроводов могут служить всасывающие трубы насосов, дюкеры, сифоны и т. д. Примерами длинных трубопроводов могут служить водопроводы, нефтепроводы, газопроводы и т. д. В зависимости от материала трубопроводы могут быть металлические (стальные, чугунные, латунные, алюминиевые и др.) и неметаллические (железобетонные, асбестоцементные, керамические, пластмассовые, стеклопластиковые и др.). От материала трубопровода зависит шероховатость внутренней поверхности трубы и, следовательно, коэффициент гидравлического трения λ. По назначению трубопроводы делятся на промысловые, магистральные, нефтебазовые, внутризаводские и городские. В зависимости от вида перекачиваемого продукта трубопроводы можно классифицировать на водопроводы, нефтепроводы, бензопроводы, маслопроводы, илопроводы, газопроводы, паропроводы и т. д. Жидкость движется по трубопроводу благодаря тому, что ее энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. Запас энергии в начале трубопровода может быть образован тем или иным способом: работой насоса, созданием разностей уровней жидкости, давлением газа и т. д. 2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 2.1. Методика расчета длинных трубопроводов Рассмотрим длинные трубопроводы, то есть такие, в которых потери напора на преодоление местных сопротивлений пренебрежимо малы по сравнению с потерями напора по длине. В напорном трубопроводе постоянного диаметра d при постоянном расходе Q движение жидкости является равномерным и установившемся, поэтому потери напора по длине трубопровода определяются по формуле Дарси-Вейсбаха, где коэффициент λ в общем случае является функцией двух величин: Re и kэ/d. Так как 2 d 4Q , то формулу Дарси-Вейсбаха l 2 he d 2g , (2.1.1) можно записать в виде 16 he 2g2d 5 lQ2 , (2.1.2) или he AlQ2 , (2.1.3) где 16 A 2g2d 5 0.083 d5 (2.1.4) А – удельное сопротивление трубопровода. Для области квадратичного закона сопротивления, где коэффициент λ не зависит от числа Re, удельное сопротивление трубопровода А зависит только от шероховатости стенок трубы и ее диаметра, поэтому для данной шероховатости стенок трубы и для каждого диаметра d, предусмотренного стандартом, составлены таблицы значения А, приводимые в гидравлических справочниках. Пользование этими таблицами позволяет сократить и ускорить вычислительную работу при гидравлических расчетах трубопроводов. В качестве примера в таблице 2.1 приведены значения удельного сопротивления А для бывших в эксплуатации стальных и чугунных труб, работающих в квадратичной области сопротивления (при скорости υ ≥ 1,2 м/с). Таблица 2.1 Значения А для стальных и чугунных труб, бывших в эксплуатации, при скорости υ ≥ 1,2 м/с
Для переходной области (при скорости движения жидкости в трубе υ< 1,2 м/с) удельное сопротивление трубопровода А0 определяется по формуле А0 = KпА, (2.1.5) где Kn – поправочный коэффициент, учитывающий зависимость коэффициента гидравлического трения λ от числа Рейнольдса, значения которого приведены в таблице 2.2 Таблица 2.2 Значения коэффициента Kn для стальных и чугунных труб в зависимости от скорости υ
Кроме удельного сопротивления А в практике расчетов трубопроводов широко применяют другие обобщенные гидравлические параметры: модуль расхода K 1 , сопротивление A S Al и проводимость трубопровода   P 1 1 . При этом потери напора по длине с помощью этих параметров S Alвыражаются так: 2 2 K P he AlQ2 SQ2 lQ2 Q2 (2.1.6) Для определения этих гидравлических параметров также составлены таблицы, которые приводятся в гидравлических справочниках (таблицы Шевелева). 2.1.1 Расчет простого трубопровода Рассмотрим длинный трубопровод постоянного по всей длине диаметра (рис.1)  Рисунок 1 - Схема к расчету простого трубопровода | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||