80 Расчет трубопроводов системы маслоснабжения

Предварительно задаются параметрами трубопроводов (условным диа-

метром и толщиной стенки) и принимают марку стали с соответствующим ей

пределом текучести [ T σ ], МПа.

Далее проводят проверку трубопровода на прочность.

Условие прочности трубопровода

σрасч ≤ σТ где σрасч – расчетный предел прочности, МПа,

σрасч=( n* p* Dn*-2* δ* p* n)* K1*Kн / 2* δ* m

δ – толщина стенки трубопровода, мм;

n – коэффициент надежности для временных длительных нагрузок

и внутреннего рабочего давления в трубопроводе;

н D – наружный диаметр трубопровода, мм;

p – давление в системе маслоснабжения, МПа;

m – коэффициент условий работы трубопровода;

k – коэффициент надежности по материалу;

kн – коэффициент надежности по назначению трубопровода.

Если прочность трубопровода не обеспечивается, принимают следующий

в ряду диаметр трубопровода и толщину стенки.

81) 3.4 Расчет системы воздушного охлаждения масла

3.4.1 Выбор типа калорифера

Необходимая площадь живого сечения калорифера, в f , м2 , где в Q – расход воздуха, необходимого для охлаждения масла, м3/с; ,где т Q – количество тепла, которое необходимо отводить от масла, кВт, Gм- фактический массовый расход масла в системе, кг/с; рв С- массовая теплоемкость воздуха, Дж/(кг·К);в ρ-плотность воздуха, кг/м3;

в W- весовая скорость воздуха в калорифере, кг/м2·с.

По значению необходимой площади живого сечения калорифера, в f , м2, принимают тип калориферов и их количество.

К характеристикам калориферов относят:

– поверхность нагрева к F , м2;

– живое сечение по воздуху в f , м2;

– живое сечение по теплоносителю м f , м2;

– внутренний диаметр трубок м d , м;

– длину трубок м l , м.

Далее выполняют проверку условия нормальной работы системы

3.4.2 Проверка условия нормальной работы системы воздушного охлаждения

В проверку условий нормальной работы системы входит:

– определение режима течения масла в калорифере;

– условие теплового баланса.

Условие ламинарного движения жидкости Re < 2300,

где Re – число Рейнольдса; м υ – линейная скорость масла в калорифере, м/с; к n – количество калориферов, шт.Условие выполняется.

Следовательно, течение масла в калорифере – ламинарное.Условие теплового баланса для нормальной работы системыQT ≤Qт.факт ,где т.факт Q – фактическая теплоотдача в калориферах, Вт; К – коэффициент теплоотдачи в калориферах при ламинарном

режиме течения, Вт/(м2·град) ; м λ – коэффициент теплопроводности масла, Вт/(м·град); м Pe – число Пекле для масла; рм С – теплоемкость масла, Дж/(кг·град).

3.4.3 Выбор вентиляторов

Для выбора вентилятора определяют необходимую производительность

по воздуху, '

Qв , м3/ч, по формуле

82) смотри 81

83) смотри 81

84) смотри 81

85) 3.5 Расчет высоты расположения аккумулирующего бака и объёма

маслобака

Высота расположения аккумулирующего бака рассчитывается исходя из

давления и напора, необходимого для обеспечения работы магистральных на-

сосов во время выбега.

Схема к расчету представлена на рисунке 38.

Рис. 38 Подводящие трубопроводы, идущие от общего маслопровода

к подшипникам магистрального насоса

1 – участок 1 с задвижкой и тройником; 2 – участок 2 с тройником; 3 – участок 3 с поворотом; 4 – участок 4; 5 – участок 5 с поворотом; 6 – общий подводящий трубопровод; 7 – общий отводящий трубопровод; 8 – отводящие трубопроводы,

идущие от магистрального насоса к общему отводящему трубопроводу; 9 – насос магистральный

Высота расположения аккумулирующего бака, б H , м где H – потери напора в подводящих трубопроводах, м; нм h – потери напора в подводящих трубопроводах, идущих от общего

подводящего трубопровода, к магистральному насосу, м

h нм = h нм4 + h нм1 + h нм2 + h нм3 + h нм5 .

Условие ламинарного течения жидкости1 Reнм < 2320,

где 1 Reнм – число Рейнольдса, нм1 υ – средняя скорость масла на участке, м/с; нм1 Q – расход масла на участке 1, м3/ч; Q – расход масла в подводящем трубопроводе, идущим на насосы магистральные, м3/ч; нм1 d – внутренний диаметр трубопровода на участке 1, м;

ν – кинематическая вязкость масла, м2/с.

Коэффициент гидравлического трения на участке 1, нм1 λ ,

Потери напора на участке 1, нм1 h , м где пр.нм1 l – приведенная длина участка 1, м; нм1 l – длина участка 1, м;

Σξ – суммарный коэффициент местных потерь на участке 1,

Σξ нм1 =ξ з +ξ т , з ξ– коэффициент, учитывающий потери в задвижке, 0,15

т ξ – коэффициент, учитывающий потери в тройнике, 0,32

Потери напора на участках 2, 3, 4, 5, нм2 h , нм3 h , нм4 h , нм5 h , рассчитываются аналогично.

Условие ламинарного течения жидкости в подводящем трубопроводе, идущим на насосы магистральные

трнм Re < 2320,

где Reтрнм – число Рейнольдса

где трнм υ – средняя скорость масла в подводящем трубопроводе, идущим на насосы магистральные, м/с.

Коэффициент гидравлического трения в подводящем трубопроводе, идущим на насосы магистральные, λтрнм

Потери напора в подводящем трубопроводе, идущим на насосы магистральные, трнм h , м ;

где пр.трнм l – приведенная длина подводящего трубопровода, идущего на насосы магистральные, м,

lтрнм – длина подводящего трубопровода, идущего на насосы магист-

ральные, м;

Σξтрнм – суммарный коэффициент местных потерь в подводящем трубопроводе, идущем на насосы магистральные ;

ξ90° – коэффициент, учитывающий потери на повороте на 90.,

ξ90° = 0,23;

h – высота столба масла, необходимая для поддержания давления масла РМ, Н/м2, м

где 20 ρ – плотность масла при 20.С, кг/м3.

Объем аккумулирующего бака рассчитывается исходя из расхода масла,

необходимого для обеспечения нормальной работы магистральных насосов во

время выбега.

Объем маслобака, мб V , м3

где тп V – объем масла в трубопроводе, м3

где 1 R – внутренний радиус трубопровода подводящего, м

2 R – внутренний радиус трубопровода отводящего, м,

3 R – внутренний радиус трубопровода подачи масла на подшипники, м,

3 L – суммарная длина трубопровода подачи масла на подшипники и высота аккумулирующего бака, м,

L3 = l3 + H6 ;

4 R – внутренний радиус трубопровода, соединяющего аккумулирующий бак с линией отвода, м,

ак.б V – объем аккумулирующего бака, м3,

м G – массовый расход масла в маслосистеме, кг/с;

ин t – время торможения инерционное, с, tин = 600 с,