Система воздухоснабжения промышленного предприятия

Курсовой проект - Физика

Другие курсовые по предмету Физика

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



х длин".

Конфигурация сетей сжатого воздуха предусматривает местные сопротивления , а эквивалентная длина местных сопротивлений является функцией этих сопротивлений.

Эквивалентная длина местных сопротивлений, находится по номограмме [1,приложение 3], по известному нам внутреннему диаметру и значениям коэффициентов сопротивления, которые мы принимаем.

  • для колена

    0,33;

  • для тройника

    1,0;

  • для вентиля

    2,9.

  • 4. Определяются общие потери давления на соответствующем участке:

     

, где

,

 

lфакт- фактическая длина участка, м.

5. Используя ГОСТ 10704-91 "Трубы стальные электросварные прямошовные", по известному внутреннему диаметру d подбирается труба с наружным диаметром D и толщиной стенки δ, причём D = d + 2δ.

6. Из условий прочности рассчитывается минимальная необходимая толщина стенки трубы:

 

, где

 

Рср среднее абсолютное давление в трубопроводе,;

Dн наружный диаметр трубы, мм

k=1,7 коэффициент запаса, будет обеспечивать запас прочности при давлении

0,9МПа:

предел текучести материала.

Минимальная толщина стенки пропорциональна рабочему давлению, наружному диаметру и зависит от свойств металла.

Расчетная толщина стенки сопоставляется с ее действительным значением и при необходимости уточняется за счет выбора в соответствии с ГОСТ другого наружного диаметра трубы.

7. Находиться конечное давление на участке или у потребителя (для ответвлений).

Конечное давление на i-ом участке:

 

,

 

где i=1…5 для правой ветки. i=1…4 для левой ветки.

Конечное давление на предыдущем участке магистрали будет начальным на следующем.

 

 

Для участков А1В1, А2В2 в качестве отпускаемого от компрессорной станции принимается давление 0,9МПа.

Давление у i-го потребителя:

 

, где

 

- конечное давление в точке j-го участка магистрали, к которому подключен j-ый потребитель, кгс/см2;

- потери давления на один погонный метр ответвления, кгс/см2.

j=1…9. Конечное давление у прочих потребителей без учета фактической длины воздухопровода определению не подлежит.

Примером применения данной методики может служить расчет участка А2B2 :

Длина участка ;

Расход сжатого воздуха на участке А2В2 и соответственно для левой ветки воздухопровода, отходящей от компрессорной станции:

 

 

Аналогично для правой ветки и участка А1В1.

Расход сжатого воздуха для последующих участков магистрали определяется по следовательно вычитая значение расхода цеха, который находится на данном участке.

Таким образом, для левого направления магистрали получаем:

 

,

 

т.к. от участка В2С2 не отходит ни одного ответвления к цехам-потребителям;

 

;

;

;

 

Принимаем скорость движения сжатого воздуха vсж=15 м/с на участке А2В2, тогда скорость при условии всасывания составила νо=135 м/с.

По номограмме (Приложение 4) [1] находим диаметр d и потери давления δP на участке А2В2 в зависимости от выбранного внутреннего диаметра dвн. По ГОСТ 10704-91 принимаем Dн=108 мм, ГОСТст=2мм, тогда dвн = Dн-2δ=104 мм.

Оцениваем действительную скорость сжатого воздуха в воздухопроводе:

 

,

 

На участке А2В2 находится колено и вентиль. По номограмме 3 [1] получаем соответственно и м, для данного участка.

Общее потери давления на участке А2В2:

 

, где

,

Минимальная необходимая толщина стенки трубы рассчитывается по формуле:

 

, где

 

Рср среднее абсолютное давление в трубопроводе, кгс/см2;

k=1,7 коэффициент запаса;

предел текучести материала.

 

 

Выбранная толщина стенки ГОСТст=2 мм больше, чем минимально необходимая ст=0,337 мм, поэтому уточнение наружного диаметра не требуется.

Конечное давление в точке В2:

 

кгс/м2.

 

Аналогичным образом рассчитываются остальные участки и ответвления. Конечное давление каждого участка определяется с учётом давления на предыдущем. Сопротивление для колена учитывается только на участке А1B1, на всех остальных участках для определения эквивалентной длины учитываются сопротивления вентиля и тройника. В остальном методика сохраняется. Результаты расчета приведены в таблице 2.

На рис. 2 приведена схема воздухоснабжения предприятия с указанием длин участков, расходов воздуха и внутренних диаметров трубопроводов.

В результате проведенных расчетов мы определили, что система воздухоснабжения, отпускающая сжатый воздух с избыточным давлением 0,9 МПа, обеспечит для каждого цеха потребление воздуха с необходимым давлением Р=0,3-0,8 МПа. Для этого необходимы трубы следующих сортаментов: 108х2,0 длиной 180м; 95х2,0 длиной 440м; 88х1,6 длиной 10м; 76х1.4 длиной 60м; 70х1.4 длиной 45 метров; 60х1,4 длиной 75м; 51х1,4 длиной 120м; 48х1,4 длиной 80м; 33х1 длиной 60 метров; 27х1 длиной 145м;26х1 длиной 85м; 30х1 длиной 70м;22х1 длиной 60м; 14х1 длиной 60м.

Прочностной расчет показал, что расчетная толщина стенки трубопроводов не превышает толщин стенок труб, выбранных по ГОСТ для всех участков воздухопровода, и условия прочности обеспечены.

 

Таблица 2. Сводная таблица результатов аэродинамического и прочностного расчётов

Участокl , м,м/сVp ,м3/ минPкгс/ см2 10-3d, ммlэкв, м lр , мPуч, кгс/ см2 x10-2Dгост мм м/сPконеч кгс/ см2, ммГОСТРас.A1B1

A2B2

B1C1

B2C2

C1D1

C2D2

D1E1

D2E2

E1K1

E2K2

K1M1

l1

l2

l3

l4

l5

l6

l7

l8

l9

Проч

цеха:

K2

M160

30

s