Контрольная работа: по Теплотехнике
Название: по Теплотехнике Раздел: Промышленность, производство Тип: контрольная работа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ для заочного обучения Задача 1. Определить число перекачивающих компрессорных станций и расстояние между ними по следующим исходным данным: 1) состав газа: метан СН4 – 95 % мол., С2 Н6 – 4,5 % мол., С3 Н8 – 0,5 % мол.; 2) разница геодезических отметок не превышает 150 м; 3) средняя температура грунта 3°С; 4) коэффициент теплопередачи от газа к грунту k = 1,8 вт/м2 ×град; 5) последующие данные выбирать в зависимости от варианта.
По результатам расчета подобрать ГПА. Примечания: 1) пример решения задачи приведен в литературе: Л.А. Бабин и др. «Типовые расчеты по сооружению трубопроводов». Москва, Недра, 1979 г., стр. 19-26; 2) для выбора ГПА можно использовать А.В. Деточенко и др. «Спутник газовика», М. Недра, 1978. Задача 2. Построить совмещенную характеристику насоса и трубопровода при перекачке нефти для участка трубопровода длиной L , диаметром D , начальная точка трубопровода имеет высотную отметку z1 , конечную z2 , конечный напор h к . Перекачка ведется двумя последовательно соединенными насосами типа НМ, напор подпорного агрегата равен h под . Определить рабочую точку системы трубопровод-насос и наиболее целесообразную производительность перекачки. Характеристики насосов рассчитать по литературным данным. Профиль между отметками z1 и z2 произвольный без значительных подъемов. Сделать выводы, если рабочая точка не попадает в зону оптимальных КПД.
Физические свойства нефти: r = 865 кг/м3 , n = 12×10–6 м2 /с. При построении характеристик трубопровода задаваться расходами от 0 до 2000-3500 м3 /ч. Литература: М.В. Лурье. Последовательная перекачка нефтепродуктов по МНПП. Задача 3. Профиль трубопровода представлен табл. 1. Таблица 1
Диаметр трубопровода D , шероховатость 0,15 мм, давление в конце участка р к , расход Q , плотность продукта 840 кг/м3 , кинематическая вязкость 5×10–6 м2 /с, давление насыщенных паров р у = 0,015 МПа. Определить, имеется ли в трубопроводе самотечный участок, и если есть, то где расположен.
Пример . Профиль участка нефтепродуктопровода (L = 120 км, D = 530 х 8 мм, в = 0,15 мм) представлен табл. 1. Давление р к в конце участка равно 0,3 МПа. По трубопроводу перекачивают дизельное топливо (r = 840 кг/м3 , n = 5 сСт, р у = 0,01 МПа) с расходом 650 м3 /ч). Определить, имеется ли в трубопроводе самотечный участок, и если имеется, то где он расположен? Ответ . Имеется между 40 и 49,942 км. Расчет . Расчет ведем методом приближений. Задаемся расходом 650 м3 /ч и предполагаем по виду профиля, что перевальная точка расположена в сечении х = 40 км. Будем находить координату конца самотечного участка. Параметры перекачки топлива таковы: n = 4×600/(3600×3,14×0,5142 ) @ 0,804 м/с; Re = 0,804×0,514/(5×10-6 ) @ 82651; l = 0,11×(0,15/514 + 68/82651)0,25 @ 0,0201; i = 0,0201×1/0,514×0,8042 /(2×9,81) @ 1,288×10-3 или 1,288 м/км. Давление в конце участка равно 0,3 МПа, что составляет 0,3×106 /(840×9,81) @ 36,41 м столба дизтоплива, поэтому напор в сечении х = 60 км равен: 0 + 36,41 + (120 – 60)×1,288 @ 113,69 м. Расчет координаты конца самотечного участка, находящегося между сечениями 40 и 60 км, понятен из рис. 1. р у = rg @ 1,21 м Н(60) = 113,69 м z 40 = 200 м a z 6 0 = 50 м 40 х * 60 км Рис. 1 Обозначим координату конца самотечного участка х * . Поскольку тангенс угла a наклона профиля трубопровода на сегменте (40-60) км известен и равен: (200 – 50)/20000 = 7,5×10-3 , то можно составить уравнение: 50 + 7,5×10-3 ×(60000 - х * ) + 1,21 = 113,69 + 1,288×10-3 ×(60000 - х * ), из которого находим х * @ 49942 м или 49,942 км. Таким образом, в рассматриваемом трубопроводе существует один самотечный участок, начало которого находится в сечении 40 км, а конец - в сечении 49,942 км. Литература: М.В. Лурье. Задачник по трубопроводному транспорту нефти, нефтепродуктов газа. М., 2002. |