Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

vanyashov_a_d_kustikov_g_g_uchebnoe_posobie_dlya_kursovogo_p

.pdf
Скачиваний:
36
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
10.24 Mб
Скачать

Рис. П4.4. Основной диск рабочего колеса

200

201

202

 

 

Типовые задания на курсовое проектирование

Приложение 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица П5.1

Q,

π

Pн,

Тн,

Рабочий газ

 

Примечание

 

варианта

м3/мин

 

МПа

К

 

 

 

 

1

1500

3,0

0,09

290

азот

 

 

 

2

1200

2,25

0,78

311

азот

 

 

 

3

1100

2,7

0,12

303

азот

 

 

 

4

750

2,5

0,1

300

азот

 

 

 

5

610

3,5

0,134

308

азот

 

 

 

6

540

2,3

0,1

298

азот

 

 

 

7

378

2,0

0,78

311

азот

 

 

 

8

233

1,17

0,294

503

азот

 

 

 

9

890

2,89

0,0981

298

воздух

 

 

 

10

600

2,9

0,1

300

воздух

 

 

 

11

900

2,9

0,11

300

воздух

 

 

 

12

370

1,7

0,0981

293

воздух

 

 

 

13

1025

3,4

0,098

298

воздух

 

 

 

14

2500

2,6

0,094

293

воздух

 

 

 

15

800

2,6

0,093

300

воздух

 

 

 

16

900

1,8

0,1

293

воздух

 

 

 

17

325

1,45

0,1

293

воздух

 

 

 

18

1900

1,37

0,0932

308

воздух

 

 

 

19

750

1,32

0,0932

308

воздух

 

 

 

20

200

3,0

0,0981

293

воздух

 

 

 

21

50

1,2

0,0981

293

дымовой газ

 

 

 

22

1200

2,1

0,09

298

кислород

 

 

 

23

880

5,2

0,157

288

нефтяной газ

 

ЦНД

 

24

178

4,5

0,815

302

нефтяной газ

 

ЦВД

 

25

345

4,2

0,19

288

нефтяной газ

 

ЦНД

 

26

83

3,13

0,796

300

нефтяной газ

 

ЦВД

 

27

540

4,38

0,094

323

нитрозный газ

 

 

 

28

3600

3,3

0,11

300

природный газ

 

 

 

29

540

1,44

5,18

288

природный газ

 

 

 

30

398

1,44

5,17

288

природный газ

 

 

 

31

363

1,225

6,08

288

природный газ

 

 

 

32

350

1,27

2,64

293

природный газ

 

 

 

33

260

1,23

4,96

288

природный газ

 

 

 

34

217

1,44

5,18

288

природный газ

 

 

 

35

90

2,25

0,981

293

природный газ

 

ЦНД

 

36

40

2,1

2,20

300

природный газ

 

ЦВД

 

37

318

2,06

0,157

236

пропилен

 

СI

 

38

354

2,21

0,324

255

пропилен

 

CII

 

39

217

2,4

0,716

279

пропилен

 

CIII

 

40

600

3,3

0,1

300

пропилен

 

 

 

41

415

1,2

0,0932

313

сернистый газ

 

 

 

42

700

1,22

0,0932

331

сернистый газ

 

 

 

 

 

 

 

 

203

 

 

 

Окончание табл. П5.1

43

6000

3,1

0,1

298

сернистый газ

 

44

1200

4,2

0,1

300

этилен

 

45

70

2,59

0,833

217

этилен

 

46

62

4,46

0,112

208

этилен

 

47

44

1,67

0,5

203

этилен

 

48

52

2,59

0,833

217

этилен

 

49

4500

1,42

2,55

308

ВСГ:80%Н2; 12%СН4; 6%С2Н6;

 

 

 

 

 

 

2%С3Н8

 

50

5330

1,5

2,94

308

ВСГ:82%Н2; 11%СН4; 4%С2Н6;

 

 

 

 

 

 

3%С3Н8

 

51

1883

1,15

5,5

311

ВСГ:75%Н2; 12%СН4; 7%С2Н6;

 

 

 

 

 

 

4%С3Н8; 2%Н2S

 

52

6550

1,14

0,0893

423

Агломерационный (мартенов-

 

 

 

 

 

 

ский) газ

 

53

3700

1,11

0,0915

343

Агломерационный (мартенов-

 

 

 

 

 

 

ский) газ

 

54

4333

1,29

0,0814

333

Конвертерный газ

 

55

5000

1,155

0,0886

323

Конвертерный газ

 

 

 

 

 

 

 

 

Qg,

π

Pк,

Тн,

Рабочий газ

Примечание

варианта

м3/сут

 

МПа

К

 

 

56

21,4 106

1,5

7,45

288

природный газ

 

57

23,2 106

1,44

5,49

288

природный газ

 

58

31,0 106

1,45

7,5

288

природный газ

 

59

51,0 106

1,24

6,02

288

природный газ

 

60

20,0 106

1,25

4,44

288

природный газ

 

61

19,7 106

1,24

3,27

303

природный газ

 

62

19,0 106

1,24

2,23

288

природный газ

 

63

1,29 106

2,4

0,24

293

воздух

 

204

Библиографический список

1.Рис. В.Ф. Центробежные компрессорные машины. – 3-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, 1981.– 351 с.

2.Рис. В.Ф. Центробежные компрессорные машины. – М-Л.: Машино-

строение, 1964.– 336 с.

3.Ден Г.Н. Проектирование проточной части центробежных компрессоров.

-Л.: Машиностроение, 1980. 232 с.

4.Ден Г.Н. Механика потока в центробежных компрессорах.- Л.: Машино-

строение, 1973. – 272 с.

5.Ден Г.Н. Введение в термогазодинамику реальных газов / Монография. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1998. – 142 с.

6.Термогазодинамический расчет центробежных компрессоров: Учеб. пособие / Р.Г. Биктанова, О.А. Вячкилев, Р.А. Муратов, А.В. Палладий, Г.А. Поспелов. Казань: Изд-во КХТИ им. С.М. Кирова, 1979. 80 с.

7.Поспелов Г.А., Биктанова Р.Г., Галиев Р.М. Руководство по курсовому и дипломному проектированию по холодильным и компрессорным машинам. -М.: Машиностроение, 1986. 246 с.

8.Селезнев К.П., Подобуев Ю.С., Анисимов С.А. Теория и расчет турбокомпрессоров. - Л.: Машиностроение, 1968. 408 с.

9.Анисимов С.А. Газодинамический расчет центробежных компрессоров поэлементным методом (метод ЛПИ): Учеб.-метод. пособие. – Л.: Изд-во ЛПИ, 1974. – 135 с.

10.Селезнев К.П., Галеркин Ю.Б. Центробежные компрессоры. – Л.: Машиностроение, 1982. – 271 с.

11.Проектирование и оптимизация проточной части промышленных центробежных компрессоров с использованием ЭВМ: Учеб. пособие / К.П. Селезнев, Ю.Б. Галеркин, Б.Н. Савин, Е.Ю. Попова, Р.А. Измайлов. – Л.: Изд-во ЛГТУ, 1990. – 76 с.

12.Епифанова В.И. Компрессорные и расширительные машины радиального типа. – М.: Машиностроение, 1984. – 376 с.

13.Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин / Под ред. И.А. Сакуна. – Л.: Машиностроение, 1987. – 423 с.

14.Шнепп В.Б. Конструкция и расчёт центробежных компрессорных машин. М.: Машиностроение, 1995. 240 с.

15.Центробежные компрессорные машины / Ф.М. Чистяков и др.- М.: Машиностроение, 1969. – 328 с.

16.Шехтман А.М. Газодинамические функции реальных газов: Справочник.

М.: Энергоатомиздат, 1988. 175 с.

17.Справочник по электрическим машинам. В 2 т. / Под ред. И.П. Копылова, Б.К. Клокова. М.: Энергоатомиздат, 1988. Т.1. 456 с.

18.ЕСКД 2.109-73. Основные требования к чертежам.

19.ЕСКД 2/316-68. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.

20.Рис В.Ф. Расчет дисков турбомашин. – М.-Л.: Машгиз, 1959. – 55 с.

205

21.Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет двигателей. – М.: Машиностроение, 1981. – 550 с.

22.Расчет и конструирование аппаратов химических производств. Примеры

изадачи: Учеб. пособие для студентов втузов / М.Ф. Михалев, А.И. Мильченко и др.; Под ред. М.Ф. Михалева. – Л.: Машиностроение, 1984. – 301 с.

23.Раер Г.А. Динамика и прочность центробежных компрессорных машин.

Л.: Машиностроение, 1968. 260 с.

24.ГОСТ 14249-89 (СТ СЭВ 596-86, СТ СЭВ 597-77, СТ СЭВ 1039-78,

СТ СЭВ 1040-88, СТ СЭВ 1041-88). Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. – М.: Изд-во стандартов, 1989. – 80 с.

25.Александров А.В., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление мате-

риалов.- 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2000. – 560 с.

26.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - М.: Маши-

ностроение, 1992. – Т. 1. – 816 с.; Т. 2. – 784 с.; Т. 3. – 720 с.

27.Бухарин Н.Н., Коротков В.А. Расчет критической частоты вращения роторов компрессоров и детандеров динамического принципа действия. – СПб.: Изд-во СПбТИХП, 1993. – 54 с.

Оглавление

 

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

Принятые сокращения и обозначения..................................................................

7

ЧАСТЬ I. ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ НЕОХЛАЖДАЕМЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ МАШИН……………………………….………………..10

1. Исходные данные и техническое задание на проектирование.

 

Определение начальных условий....................................................................

11

2.Разработка схемы ЦКМ и определение основных параметров ступеней…………………………………………………………………………15

 

2.1. Выбор вариантов компоновки проточной части ЦКМ. Определение числа

 

ступеней и числа оборотов ротора..............................................................

15

 

2.2. Определение параметров газа в конечном сечении ЦКМ..........................

28

3.

Расчет рабочих колес..........................................................................................

29

 

3.1. Расчет параметров в сечении 0-0..................................................................

30

 

3.2. Расчет параметров в сечении 1-1..................................................................

33

 

3.3. Расчет параметров в сечении 2-2..................................................................

36

4.

Расчет диффузоров..............................................................................................

39

 

4.1. Расчет безлопаточного диффузора...............................................................

39

 

4.1.1. Расчет параметров в сечении 3-3.......................................................

39

 

4.1.2. Расчет параметров в сечении 4-4.......................................................

41

 

4.2. Расчет лопаточного диффузора......................................................................

43

 

4.2.1. Расчет параметров в сечении 3-3........................................................

43

 

4.2.2. Расчет параметров в сечении 4-4........................................................

44

206

5.

Расчет поворотного колена и обратного направляющего

 

 

аппарата.................................................................................................................

46

6.

Расчет выходных устройств...............................................................................

52

 

6.1. Симметричная улитка с трапециевидным поперечным сечением.............

52

 

6.2. Симметричная улитка с круглым поперечным сечением...........................

53

 

6.3. Симметричная улитка с прямоугольным поперечным сечением..............

54

 

6.4. Кольцевая сборная камера с прямоугольным поперечным сечением…...55

 

6.5. Кольцевая сборная камера с круглым поперечным сечением...................

56

 

6.6. Определение параметров газа на выходе из компрессора.........................

56

 

6.7. Расчет нагнетательного патрубка.................................................................

57

7.

Оценка корректности задания КПД ступеней...............................................

61

8.Пример газодинамического расчета неохлаждаемого центробежного компрессора……………………………………………….…………….............63

ЧАСТЬ II. КОНСТРУКТИВНЫЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ МАШИН……………………………………………………………………………..91

1. Конструктивные расчеты элементов компрессора........................................

93

1.1. Определение осевых усилий..........................................................................

93

1.2. Определение размеров думмиса и упорного подшипника.........................

97

1.3. Определение конструктивных размеров проточной части

 

в меридиональной и радиальной плоскостях............................................

100

1.3.1. Конструирование рабочих колес.......................................................

100

1.3.2. Конструирование лопаточного диффузора......................................

105

1.3.3. Конструирование обратного направляющего аппарата .................

107

1.3.4. Конструирование всасывающей камеры..........................................

111

2. Прочностные расчеты элементов компрессора............................................

111

2.1. Расчет дисков рабочего колеса на прочность.............................................

111

2.2. Расчет лопатки рабочего колеса на прочность...........................................

130

2.3. Расчет заклепок лопаток на срезывающие напряжения............................

133

2.4. Расчет корпусных элементов компрессора.................................................

134

2.4.1. Расчет цилиндрических корпусных элементов, нагруженных

 

внутренним давлением.......................................................................

134

2.4.2. Расчет плоских крышек......................................................................

137

3. Расчет критических частот вращения ротора ..............................................

141

3.1. Метод Донкерли.............................................................................................

141

3.2. Метод Рэллея..................................................................................................

143

3.3. Метод приведения.........................................................................................

146

3.3.1.Расчет однопролетных роторов……………………………………..146

3.3.2.Расчет консольных роторов…………………………………………149

3.4. Приближенные оценочные формулы...........................................................

152

4. Примеры конструктивных и прочностных расчетов ..................................

153

4.1. Пример расчета осевого усилия и размеров устройств,

 

его компенсирующих....................................................................................

153

207

4.2. Конструирование лопаточных аппаратов рабочего колеса,

 

диффузора и обратного направляющего аппарата....................................

160

4.3. Расчет на прочность основного и покрывающего дисков.........................

161

4.4. Расчет ротора на виброустойчивость...........................................................

171

4.4.1.Расчет однопролетного ротора по методу Донкерли……………...171

4.4.2.Расчет однопролетного ротора по методу Рэллея…………………174

4.4.3.Расчет однопролетного ротора методом приведения……………..180

4.4.4.Расчет критической частоты с помощью упрощенных формул….182

Приложение 1. Основные физические свойства газов.....................................

183

Приложение 2.

Определение термодинамических свойств реальных газов

и их смесей с использованием программы HYSYS...........................................

187

Приложение 3.

Технические данные синхронных электродвигателей.........

194

Приложение 4.

Примеры чертежей спроектированного компрессора..........

196

Приложение 5.

Типовые задания на курсовое проектирование....................

203

Библиографический список.....………………………………………..……........205

Редактор Т.Н. Капустина ИД № 06031 от 12.10.2001 г.

Подписано в печать 01.10.2005. Формат 60×84/16. Отпечатано на дупликаторе. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 13,0. Уч.-изд. л. 13,0. Тираж 100 экз. Заказ

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр. Мира, 11 Типография ОмГТУ

208

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]