Курсовая

Курсовая Гидравлический расчет системы водяного охлаждения промышленных предприятий

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 21.9.2024




Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет»

Нижнетагильский филиал дистанционного образования
Курсовая работа
По предмету:  Гидравлика

Гидравлический расчет системы водяного охлаждения промышленных предприятий.
Преподаватель:  

Студент:

Группа:    
Нижний Тагил

2008
Содержание



Введение……………………………………………………………………………..…3

I  Гидравлический расчет группы теплообменных аппаратов……………………...5

1.1   Аналитический способ расчета……………………………………………....5

1.2   Графический способ расчета…………………………………………………7

1.3   График……………………………………………………………………….....7

II Гидравлический расчет системы трубопроводов водяного охлаждения……..…8

2.1 Определение расчетных расходов по участкам питающего

и сбросного трубопроводов…………………………………………………………..8

2.2 определение диаметра расчетных участков питающих и сбросных

трубопроводов Гидравлический расчет насосной установки………..…………… 9

3.1 Гидравлический расчет всасывающей линии…………………………………..10

3.2 Гидравлический расчет напорной  линии……………………………………....12

3.3 Определение мощности насосной установки……………………………….….12

Заключение………………………………………………………………………….. .14

Список используемых источников……………………………………………….…15
            ВВЕДЕНИЕ

 

 

  Система водяного охлаждения является неотъемлемой частью любого промышленного предприятия. Она должна быть рассчитана с точки зрения гидравлики и должна быть экономически выгодной. Цель и задача данной расчетно-графической работы заключается в том, чтобы произвести гидравлический расчет трубопровода водяного охлаждения и определить мощность насосной установки.
   




                     Q3: hw3                                  Q2: hw2                                             Q1: hw1




                        H

                       
      Q4: hw4                                              Q5: hw5                                                Q6: hw6

Рис. 1. План системы водяного охлаждения промышленного предприятия.

Условные обозначения:


Овал: г Овал: н



          - группа теплообменных аппаратов,             - градирня,          - насосы,

Овал: р


        - водосбросной резервуар,                  - питающий трубопровод,
-                  сбросной трубопровод.
  Вода из резервуара  Р после охлаждение в градирне Г подается насосами по всасывающему трубопроводу lвс и напорному трубопроводу lн  в питающую сеть трубопроводов в системы водяного охлаждения (точка г). По питающему трубопроводу охлаждающая вода направляется к каждой группе теплообменных аппаратов. Отбирая в теплообменных аппаратах тепло нагретая вода по сбросным трубопроводам подается  на градирню Г. В градирне вода охлаждается и собирается в резервуар Р, откуда вновь начинает ее движение в системе водяного охлаждения благодаря замкнутому циклу охлаждения.

  На схеме показана установка двух насосных агрегатов. Один насосный агрегат является рабочим, который обеспечивает непрерывную подачу охлаждающей воды в систему водяного охлаждения, второй является резервным. Каждая группа теплообменных аппаратов состоит из системы трубопроводов змеевиков, по которым движется охлажденная вода.

Задание № 114




Расходы в теплообменных аппаратах в м3/ч

Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6

119
131
147
153
175
126

Потери напора в теплообменном аппарате в м.

hw1
hw2
hw3
hw4
hw5
hw6

1.18
1.24
-
1.40
1.35
1.57

Длина трубопроводов теплообменного аппарата в (м.) и диаметр в (мм.)

l1T
l2T
l3T
d1T
d2T
d3T

80
63
46
125
75
100

Данные к расчету насосной линии

lH
lвс
xсет
xкал
xкр
С
0С

81
22
4.6
0.5
2.1
80
15








   Данная расчетно-графическая работа состоит из    , 2 таблиц, 2 рисунков, 1 графика, 4 литературных источников.
ОХЛАЖДЕНИЕ, ТРУБОПРОВОД, НАПОР, РАСХОД, ПОТЕРИ, НАСОСНАЯ УСТАНОВКА, ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ, НАПОРНАЯ ЛИНИЯ, ВСАСЫВАЮЩАЯ ЛИНИЯ, ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ.
   Объектом разработки является система водяного охлаждения промышленного предприятия.

   Цель данной расчетно-графической работы – произвести гидравлический расчет трубопроводов системы водяного охлаждения и определить мощность насосной установки. Задача гидравлического расчета сводится к определению диаметров питающих и сбросных трубопроводов.
I
. Гидравлический расчет группы теплообменных аппаратов.
   Теплообменный аппарат представляет собой систему трубопроводов змеевиков, соединенных параллельно.




                                                        


Qобщ
 

Qобщ
 



                                      А                                                                         Б





Рис. 2. Схема теплообменного аппарата, состоящего из трёх параллельно соединённых трубопроводов.
1.1 
. Аналитический способ решения.
   Определить общую потерю напора.
hw= ;
где выражение: Qобщ=Q1T+Q2T+Q3T           при hw=hw1T= hw2T= hw3T
K1T = 97.40 л/с = 0,0974 м3/с

K2T = 24,94 л/с = 0,02494 м3/с

K3T = 53,72 л/с = 0,05372 м3/с

   hw = = 3.8 м
Определить расход Q1T, Q2T, Q3T
QiT = KiT



Q1T =  м3/с
Q2T = м3/с
Q3T = м3/с
Qрасч = Q1T  + Q2T  + Q3T
Qрасч  = 0.021 + 0.006 +0.015 = 0.042 м3/с
Погрешность вычислим по формуле:




 = 1,2 %
1.2 
. Графический способ решения.
   Графический способ решения сводится к расчету и построению характеристик трубопроводов-змеевиков теплообменного аппарата.

  

   Для их построения используем формулу:
 
Составим таблицу:



Q1T м3/с
0,01
0,02
0,03
0,04

 м
0,84
3,4
7,6
13,5

Q2 м3/с
0,003
0,005
0,009
0,012

 м
0,9
2,5
8,2
14,6

Q3 м3/с
0,008
0,015
0,023
0,03

 м
1,0
3,6
8,4
14,4



Сравним аналитический и графический способы решения:
Аналитический:



Q1T = 0.021 м3/с
Q2T = 0.006  м3/с
Q3T = 0.015 м3/с
Графический:
Q1T = 0.0213 м3/с
Q2T = 0.0059  м3/с
Q3T = 0.0155 м3/с

Определить погрешность графического решения





1)  = 1,4 %

2) = 1,7 %

3)  = 3,3 %
II
Гидравлический расчет системы водопроводов водяного охлаждения.
   Гидравлический расчет системы водопроводов водяного охлаждения выполняется по участкам питающего и сбросного водопроводов и заключается в определение диаметров труб.
2.1                      
Определение расчетных расходов по участкам питающего и сбросного водопроводов.
   Расход определяется по схеме водяного охлаждения и приводится к размерности (м3/с).
   Питающий трубопровод:
Q1П = Q1 = 119 м3/ч = 0.033 м3/с

Q2П = Q1 + Q2 = 119+131 = 0.0694 м3/с

Q3П = Q1 + Q2 + Q3 = 119 + 131 + 147 = 0.1102 м3/с

Q4П = Q4 + Q5  + Q6 = 153 + 175 + 126 = 0.1261 м3/с

Q5П = Q5  + Q6 = 175 + 126 = 0.083 м3/с

Q6П = Q6 = 126 м3/ч = 0.0347 м3/с
   Сбросной трубопровод:
Q1сб. = Q1 = 119 м3/ч = 0.033 м3/с

Q2сб. = Q2 = 131 м3/ч = 0.0363 м3/с

Q3сб. = Q3 =147 м3/ч = 0.0408 м3/с

Q4сб. = Q4 =153 м3/ч = 0.0425 м3/с

Q5сб. = Q5 =175 м3/ч = 0.0486 м3/с

Q6сб. = Q6 =126 м3/ч = 0.0347 м3/с
2.2 Определение диаметра расчетных участков питающих и сбросных трубопроводов.
   Расчет диаметра производится по формуле:
 ,           

 

  где

Vдоп  - допустимая скорость движения воды в трубопроводе, берется в пределах Vдоп  = 1,5 2,0 м/с


Принимаем Vдоп  = 2 м/с



м = 145мм

d1сб = d1п = 145 мм
Принимаем по ГОСТу d1сб = d1п = 150мм
 = 0,152 м = 152 мм

 

Принимаем по ГОСТу d2сб = 150 мм


 = 0,210 м = 210 мм
Принимаем по ГОСТу d2П = 225 мм
 = 0,161 м = 161 мм
Принимаем по ГОСТу d3сб = 175 мм
 = 0,264 м = 264 мм
Принимаем по ГОСТу d3П = 250 мм
 = 0,164 м = 164 мм
Принимаем по ГОСТу d4сб = 175 мм
 = 0,283 м = 283 мм
Принимаем по ГОСТу d4П = 300 мм
 = 0,175 м = 175 мм
Принимаем по ГОСТу d5сб = 175 мм
 = 0,230 м = 230 мм
Принимаем по ГОСТу d5П = 225 мм
 = 0,148 м = 148 мм
d6сб = d6П = 148 мм
Принимаем по ГОСТу d6сб = d6П = 150 мм
III
Гидравлический расчет насосной установки.
3.1 Гидравлический расчет всасывающей линии:
   Определить расчетный расход воды:
Qрасч = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6
Qрасч = 119+131+147+153+175+126 = 851 м3/ч = 0,2363 м3/с
Определить диаметр всасывающего трубопровода:
          Vдоп   берется в пределах 11,5 м/с

                                          Vдоп = 1,25 м/с

           

 = 0,49 м = 490 мм
Принимаем по ГОСТу ddc = 500 мм
   Определяем потерю напора во всасывающей линии напорной установки:


где Qрасч – расчетный расход воды

       lвс – длинна всасывающей линии

      Wв = площадь поперечного сечения
           
 zсетки, zколена, zзадв – коэффициент местных сопротивлений
м


   Определить предельную высоту насосной установки:
Dh      где
Pa – атмосферное давление

Pt – давление парообразования

p – плотность жидкости

g – ускорение силы тяжести

Vвс – средняя скорость во всасывающем трубопроводе
           
a – коэффициент кинетической энергии; 1,05 ¸ 1,10

            принимаем a = 1,1

Dh – кавитационный запас; 1,5 ¸ 2,5 м

            принимаем Dh = 2
             м
            м
3.2 Гидравлический расчет напорной линии.
Рассчитываем диаметр напорной линии:
            ,           где
Vдоп – допускаемая скорость воды в напорном трубопроводе Vдоп = 1,5 ¸ 2,5 м/с

            Принимаем Vдоп =2,0 м/с
            м = 387 мм
 Принимаем по ГОСТу dн = 400 мм

 

   Определяем потери напора в напорной линии:
           
             м

3.3 Определяем мощность насосной установки.
Манометрический напор насосной установки:
Hм = Hr + hwвс + hwн,   где Hr = 55м
Hм = 55+0,613+0,819 = 56,432 м
   Полезная мощность насосной установки:
Nпол = pgQрасчHм
Nпол = 1000´9,81´0,2363´56,432 = 130815,18 = 131 кВт
   Потребляемая мощность:
,      где h = 0,75
 кВт

   Потребляемая мощность всей установки:
Nуст = bN,       где b - количество насосов насосной установки
Nуст = 2´175 = 350 кВт
Схема насосной установки.

           
Рис 2.
Заключение

  
   В результате выполнения данной расчетно-графической  работы «Гидравлический расчет системы водяного охлаждения промышленного предприятия» я научился аналитически и графически определять характеристики трубопроводов теплообменного аппарата. Также я научился находить диаметр участков питающих и сбросных трубопроводов. А также научился производить гидравлический расчет насосной установки, всасывающей линии, напорной линии и определять мощность насосной установки.

   В ходе выполнения данной расчетно-графической работы были получены следующие результаты:

  

Потребляемая мощность насоса:

            N = 175 кВт
Потребляемая мощность всей установки:
            Nуст = 350 кВт
Список литературы.
1.      Кисилев П.Г. Справочник по гидравлическим расчетам.- М.: «Энергия», 1972.
2.      Чураев Р.Р. Гидравлика.- Л.: «Энергоиздат», 1982.
3.      Высоцкий Л.И., Алексеев В.В., Золотарев Н.В. Гидравлика. СПИ, 1972.
4.      Жабо В.В. Гидравлика и насосы.- М.: «Энергия», 1967.



1. Сочинение Образы крестьян в поэме Гоголя Мертвые души
2. Реферат на тему Международные отношения Кавказского региона XVI XVII вв
3. Реферат Диалектика природного и социального в человеческой жизни
4. Реферат на тему Комплексометрическое титрование комплексоны комплексонометрия комплексонометрические ТКТ и индикаторы
5. Реферат Алеет Восток
6. Реферат Стратегии предприятия на разных этапах жизненного цикла
7. Реферат на тему ИАГончаров и храм св великомученика Пантелеимона
8. Курсовая на тему Роль вчителя іноземної мови в здійсненні навчальновиховного процесу в середній навчальних закладах
9. Реферат Поняття про Component Objects ModelПоняття про Component Objects Model
10. Реферат на тему The Assault Part 1 Search For Victory