Рабочая программа учебной дисциплины ДС.02 Конструкции и расчет турбинных и насосных агрегатов для специальности 130501 – Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ авиационного факультета. Форма обучения – заочная. Срок обучения - нормативный (стр. 1 )

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

«Утверждаю»

Декан ФВЗО

______________

«_____»___________2009г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ДС.02 Конструкции и расчет турбинных и насосных агрегатов

для специальности 130501 – Проектирование, сооружение и эксплуатация

газонефтепроводов и газонефтехранилищ

авиационного факультета

Форма обучения – заочная

Срок обучения - нормативный

Воронеж 2009

Рабочая программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом направления 130500 «Нефтегазовое дело» специальности 130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» на основании примерной программы дисциплины СД.03 «Гидромашины и компрессоры», составленной д. т.н., профессором РГУ нефти и газа им. , к. т.н., доцентом РГУ нефти и газа им. , одобренной  14 июня 2001 года на заседании (протокол ) президиума Совета Учебно-методического объединения вузов Российской Федерации по нефтегазовому образованию (УМО НГО), утвержденной в 2001 году руководителем департамента образовательных программ и стандартов профессионального образования и рекомендованной Минобразованием России для направления подготовки дипломированного специалиста 657300 (Оборудование и агрегаты нефтегазового производства, специальность 170200 Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов).

Составитель программы: ___________________ к. т.н., доцент

Программа обсуждена на заседании кафедры НГОиТ

Протокол № ___ от «___»________2009 года

Рабочая программа рассмотрена и одобрена методической комиссией ФВЗО

Председатель методической комиссии ____________________ / /

СОДЕРЖАНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Выписка из государственного образовательного стандарта высшего профес-сиональ­ного образования требований к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальности 130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

Конструкции и расчет турбИНных и насосных агрегатов:

назначение, параметры и основные сведения о насосах, применяемых в неф тиной промышленности и в теплоэнергетике; основные положения теории и гидравлический расчет рабочих колес насосов; гидравлический расчет отводящих устройств насосов; гидравлический расчет всасывающих устройств насосов; моделирование и немодельная корректировка рабочих органов насоса; высота всасывания и кавитация в насосах; силы, действующие на ротор насоса и их уравновешивание; корпусные детали; детали ротора; уплотнения и опоры; конструкции насосов высокого давления, турбины.

1.  Цель и задачи дисциплины

Курс базируется на ранее изученных студентами дисциплинах: математике, физике, гидравлике, термодинамике, теории машин и механизмов, детали машин, основы нефтегазового дела, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ, гидравлические машины и компрессоры.

Цель курса - формирование знания теории и практики проектирования, изготовления и применения наиболее распространенных типов турбинных и насосных агрегатов, используемых в нефтегазовой отрасли, их номенклатурой, основными параметрами, конструктивными особенностями, методиками расчета и профилирования, методами испытаний.

Основной задачей является получение необходимых знаний (методик) и освоение навыков (методов):

1. В научно-исследовательской деятельности:

-  участие в фундаментальных и прикладных исследованиях в области нефтегазового дела, в проведении опытно- конструкторских разработок;

-  научить пользоваться характеристиками турбомашин и насосных агрегатов.

2. В проектной деятельности:

-  формирование целей проекта или программы, решение задач, критериев и показателей достижения целей;

-  разработка обобщенных вариантов решения проблемы, анализ этих вариантов, прогнозирование последствий, нахождение компромиссных решений в условиях многокритериальности, неопределенности, планирование реализа­ции проекта;

-  заложить основы проектирования турбомашин и насосных агрегатов (выбор машин, привязка к комплексу оборудования) и проводить расчеты, связанные с регулированием и приспособлением машины к технологическим условиям;

- выполнение курсовой работы с решением проблемных вопросов гидравлического и прочностного расчетов, профилирования проточной части, обеспе­чения работоспособности турбомашин и насосных агрегатов.

3. В эксплуатационной деятельности:

- научить пользоваться характеристиками турбомашин и насосных агрегатов;

- контроль за состоянием турбомашин и насосных агрегатов - объектов нефтегазового производства;

-  инженерный мониторинг;

-  соблюдение требований и методов использования оборудования, пра­вил, действующих норм и условий работы.

При изучении данной дисциплины студенты должны быть ознакомлены с курсами: основы нефтегазового дела, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ, гидравлика, теплотехника, гидромашины и компрессоры.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате обучения студенты должны:

2.1 Научиться выполнять работы в области научно—технической деятель­ности по проектированию, информационному обслуживанию, организации
производства;

2.2 Участвовать в работах по осуществлению исследований, разработке проектов и программ, в проведении необходимых мероприятий, связанных с испытаниями оборудования и внедрением его в эксплуатацию, в рассмотрении различной технической документации;

2.3 Изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщать и систематизировать их, проводить необходимые расчеты, используя современные технические средства;

2.4  Способствовать развитию творческой инициативы, использованию передового опыта, внедрению достижений отечественной и зарубежной науки, техники, обеспечивающих эффективную работу учреждения, организаций, предприятия нефтегазового комплекса.

2.5  Знать:

- принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых технических средств, материалов и их свойства;

- методы использования оборудования, правила и условия выполнения работы;

- основные требования, предъявляемые к технической документации, ма­териалам, изделиям;

- методы проведения технических расчетов;

- достижения науки и техники, передовой отечественной и зарубежный опыт в соответствующей выполняемой работе области знаний;

- специальную научно-техническую и патентную литературу по соответствующей области;

- методы исследований, проектирования и проведения экспериментальных работ.

- принципы действия и устройство наиболее распространенных видов оборудования;

- теорию их действия;

- основы выбора турбомашин и насосных агрегатов по основным показателям;

- основы правил эксплуатации, охраны труда и внешней среды.

2.6 Уметь:

- пользоваться характеристиками турбомашин и насосных агрегатов;

- выбрать тип и марку турбомашин и насосных агрегатов и основных их элементов при проектировании оборудования;

- провести расчеты, связанные с приспособлением машин к технологическим условиям.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Форма обучения – заочная

Срок обучения – 6 лет

Курс –6

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план)

4.2  Содержание разделов дисциплин

Раздел 1. Назначение, параметры и основные сведения о насосах, применяемых в нефятиной промышленности и в теплоэнергетике (1час).

Лекция 1-1 (1 час). Принцип действия, классификация и области применения насосов. Основные технические параметры насосов.

Самостоятельное изучение. Подобие в динамических насосах. Коэффициент быстроходности как классификатор типов лопастных насосов. Формы лопастных колес различной удельной быстроходности. Примеры применения насосного оборудования.

Раздел 2. Основные положения теории и гидравлический расчет проточной части центробежных насосов (2 часа).

Лекция 1-2 (1 час). Гидромеханика центробежного насоса. Уравнение Эйлера. Теоретический напор лопастных насосов.

Самостоятельное изучение. Относительное течение жидкости в рабочем колесе. Межлопаст­ные вихри. Планы скоростей и их изменение с расходом жидкости. Безударный режим обтекания лопастей. Теоретическая схема бесконечного числа лопастей (струйная теория Эйлера).

Современные подходы к теоретическим основам гидравлического расчета и профилирования проточной части центробежных нагнетателей.

Лекция 2-1 (1 час). Выбор и расчет основных размеров центробежного колеса. Коэффициент полезного действия. Явление кавитации, условия и критерии ее возникновения.

Самостоятельное изучение. Баланс мощности, потери в насосе и к. п.д. Объемные потери в насосе. Механические потери в насосе. Гидравлические потери в насосе. Расчет потерь. Влияние конечного числа лопастей на напор насоса.

Физическая природа кавитации. Механизм кавитационного износа материалов и мероприятия по уменьшению кавитации.

Кавитационная характеристика. Кавитационные испытания. Условия подобия по кавитации. Кавитационный коэффициент быстроходности.

Кавитация и расчет всасывания по допускаемому кавитационному запасу. Расчет минимального антикавитационного запаса энергии на всасывании. Термодинамический критерий кавитации.

Раздел 3. Профилирование проточой части центробежных насосов (1 час).

Лекция 2-2 (1 час). Проектирование меридианного сечения колеса. Гидравлический расчет отводящих устройств. Расчет лопастных отводов. Гидравлический расчет всасывающих устройств насосов.

Самостоятельное изучение. Профилирование колес с цилиндрическими лопастями. Профилирование колес с пространственными лопастями. Различные методы профилирования рабочих колес.

Конструкции и назначение отводящих устройств. Влияние отвода на рабочую характеристику насоса. Расчет спиральных отводов.

Лопастные отводы с кольцевым пространством между лопастями диффузоров и подводящих каналов.

Лопастной отвод с безлопастным диффузорным пространством.

Конструктивные схемы и назначение всасывающих устройств. Анализ работы полуспиралыгого подвода и выбор его размеров. Схема расчета полуспиралыюго подвода.

Влияние всасывающего устройства на работу центробежного насоса.

Раздел 4. Моделирование и немодельная корректировка рабочих органов насоса (1 час).

Лекция 3-1 (1 час). Принципы кинематического и динамического подобия. Критерии подобия. Формулы подобия, их применение для пересчета характеристики насоса.

Самостоятельное изучение. Условия геометрического и кинематического подобия. Условие силового подобия в насосах. Условие подобия по кавитации. Объемные и механические потери при моделировании. Влияние относительной шероховатости и размера на гидравлический к. п. д.

Систематизация и нормативные данные для гидравлического расчета насоса. Немодельные изменения рабочих органов насосов и их характеристики.

Универсальные характеристики. Параметры оптимального режима серии насосов.

Раздел 5. Силы, действующие на ротор насоса и их уравновешивание (1 час).

Лекция 3-2 (1 час). Осевые и радиальные силы в центробежных насосах.

Самостоятельное изучение. Разгрузка осевых сил в одноступенчатых насосах. Разгрузка осевых сил в многоступенчатых насосах. Разгрузка радиальных сил в одноступенчатых насосах. Примеры применения в насосном оборудовании разгрузки ротора от осевых и радиальных сил.

Раздел 6. Конструктивное исполнение насосного оборудования (1 час).

Лекция 4-1 (1 час). Конструктивные элементы (основные детали и сборочные единицы) центробежного насоса.

Самостоятельное изучение. Спиральный корпус. Секционный корпус. Двойной корпус. Фланцевые соединения и неподвижные уплотняющие стыки. Фундаментная плита. Ротор в сборе. Вал. Рабочие колеса. Втулки. Соединительные элементы. Момент сопротивления и выбор электродвигателя. Концевые уплотнения. Уплотнения рабочих колес. Подшипники. Конструктивное исполнение подшипников скольжения.

Раздел 7. Конструкции насосов высокого давления для транспортировки (2 часа).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3