ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«Допущено к защите» Преподаватель к.т.н. доц. _____________ Савенко А.Е. « »____________2024г.

«Защищено с оценкой____» Преподаватель к.т.н. доц. ______________ Савенко А.Е. « »____________2024г.

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Системы управления энергетическими и общесудовыми установками»

Специальность 26.05.07: «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»

Курсант группы СЭ-4

Керимов Р.И. Шифр: 20КСЭ1020

« »_______________2024г.

Керчь, 2024

Практическое занятие № 1.

Расчет мембранного исполнительного механизма

Исходные данные:

Nпс.п = 220 кгс;

Nпс.о = 30кгс;

Sу = 10мм;

Рпит = 2,5 кгс/с

Рн = 0,2 кгс/с

Рк = 1кгс/с

Решение:

1.1.1 Предварительное значение эффективной площади мембраны.

Принимаем k=1,05, тогда

с

1.1.2 Задаёмся отношением β=D1/D=0,8.

1.1.3 Диаметр заделки мембраны.

Принимаем = 160 мм. Выбранное значение удовлетворяет соотношению Sy ≤ 0,12 ∙

160 = 19,2(мм).

1.1.4 Диаметр опорного диска

= 0,8 ∙ 160 =128(мм).

Принимаем = 125( мм).

1.1.5 Истинное значение отношения /

1.1.6 Диаметр штока

d = 0,05∙160 = 8 (мм)

Принимаем d=10 мм.

1.1.7 Толщина мембраны.

Принимаем материал мембраны с [τ]=30 кгс/

Принимаем δ = 3 мм.

1.1.8 Истинное значение эффективной площади мембраны

1.1.9 Жёсткость пружины.

= 12,8(кгс/мм)

1.1.10 Перестановочное усилие:

- в начале обратного хода Nпс..но =0,2∙160=32(кгс)

- в конце обратного хода Nпс..ко =1∙160=160(кгс)

- в конце прямого хода Nпс..кп =2,5∙160-160=240(кгс)

- в начале прямого хода Nпс..нп =2,5∙160-32=368(кгс)

Расчитанный исполнительный механизм соответствует исходным данным.

2 Расчёт расходной характеристики регулируемого органа пара

Вариант – 0

Цель: по расчётной схеме трубопровода для подачи пара к деаэратору выбрать и рассчитать регулирующий орган.

Исходные данные:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Рисунок 1 – Вариант индивидуального задания

1. По таблицам водяного пара при и находим: динамическую вязкость ; показатель адиабат

; плотность пара .

2. Определяем гидростатический напор, соответствующий разности уровней верхней и нижней отметок трубопровода: .

Где

2,7 м.

Так как единицы силы 1 кгс в системе МКСС равна 9,81 Н в системе СИ, то .

Определяем располагаемый напор:

Определяем число Рейнольдса при , отнесенное к D:

Определяем условия гидравлической гладкости трубопровода:

Где - шероховатость трубопровода.

Так как паропровод в данном случае не является гидравлически гладким, то коэффициент трения  определяем по приложению Г в зависимости от и . При и коэффициент трения

Суммарная длина паропровода:

, – длины отдельных участков трубопровода

Находим среднюю скорость в паропроводе при максимальном расчётном расходе:

Находим потерю давления в местных сопротивлениях трубопровода:

По приложениям Д и Е определяем

; ; ; .

Тогда

Находим потерю давления в прямых участках паропровода:

Общие потери давления в линии

3.Определяем период давления в регулирующем органе при максимальном расчётном расходе пара:

Очевидно, что при малых расходах потери давления в линии являются пренебрежимо малой величиной и перепад давления на регулирующем органе будет равен:

Таким образом, перепад давления на регулирующем органе будет изменятся в пределах , т.е. практически останется неизменным.

4. Находим максимальную пропускную способность регулирующего органа.

, где ; ,

5. Используя приложение Ж выбираем двухседельный регулирующий орган с условной пропускной способностью:

6. Определяем отношение перепада давления на регулирующем органе при максимальном расходе к перепаду давления в линии:

7. Так как по условию расходная характеристика должна быть линейной, то при следует выбрать регулирующий орган с линейной пропускной характеристикой.

8. Определяем максимальный расход для выбранного регулирующего органа:

9. Определяем относительные значения расхода:

10. Определяем диапазон перемещения затвора регулирующего органа с линейной характеристикой при :

3 Расчет регулирующего органа для регулирования расхода воды

Вариант – 0(1)

Цель: в соответствии с требованиями технологического процесса рассчитать регулирующий орган для регулирования расхода воды.

Исходные данные:

Среда – вода;

Максимальный объёмный расход:

Перепад давлений при максимальном расчётном расходе:

Плотность:

Абсолютное давление до регулирующего органа:

Кинематическая вязкость при

1. Определяем максимальную пропускную способность:

2. Предварительно по каталогу выбираем двухседельный регулирующий орган, имеющий

3. Определяем число Рейнольдса:

Т.к. то влияние вязкости на расход не учитывается и выбранный регулирующий орган проверяется на возможность возникновения кавитации.

4. Определяем коэффициент сопротивления регулирующего органа:

5. По кривой 1 находим коэффициент кавитации

6. Определяем перепад давлений, при котором возникает кавитация:

1. Заданный перепад давлений больше , следовательно выбранный регулирующий орган будет работать в кавитационном режиме и не обеспечит заданный расход жидкости.

Если по условиям технологического процесса невозможно снизить до или увеличить до , то необходимо выбрать ближайший больший регулирующий орган, для которого вновь определяется Кс и . В данном случае выбираем двухседельный регулирующий орган с условным проходом для которого:

По кривой 3 на рис.3.1 определяем коэффициент кавитации, соответствующий максимальному расходу,

Определяем минимальную пропускную способность:

Выбранный регулирующий орган обеспечит заданный расход в условиях кавитации и выбор регулирующего органа по пропускной способности считается законченным.