Концевые уплотнения. Уплотнения рабочих колес. Подшипники.
Самостоятельное изучение. Конструктивное исполнение подшипников скольжения.
Раздел 7. Конструкции насосов высокого давления для транспортировки (4 часа).
Лекция 11 (2 часа). Требования, предъявляемые к насосному оборудованию высокого давления. Факторы, определяющие конструкцию и влияющие на работу насоса. Основные конструктивные схемы насосов.
Самостоятельное изучение. Насосы для нефтяной промышленности и для теплоэнергетики.
Лекция №12 (2 часа). Состояние и задачи насосостроения для нефтеперерабатывающих производств транспорта нефти. Модернизация насосного оборудования.
Выбор и применение лопастных насосов. Области рационального применения различных насосов. Методика расчета насосной установки. Экономическое обоснование выбора диаметра трубопровода. ГОСТы на лопастные насосы общего и специального назначения.
Самостоятельное изучение. Выбор типоразмера насосов по ГОСТ и нормативным документам.
Раздел 8. Силовой привод насосного и компрессорного оборудования Турбины. Турбопривод. (8 часов).
Лекция №13 (2 часа). Силовой привод насосного и компрессорного оборудования. Электропривод. Асинхронные и синхронные электродвигатели для приведения в действие насосных и компрессорных установок. Схемы пуска электродвигателей.
Паротурбинный привод. Турбины с двумя ступенями скоростей. Турбины со ступенями давления. Реактивные паровые турбины. Газотурбинный привод.
Самостоятельное изучение. Привод от поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Лекция №14 (2 часа). Одноступенчатые турбины. Располагаемая работа турбин. Течение газа по сопловому аппарату. Течение газа по лопаткам рабочего колеса. Потери в лопаточных решетках турбины. Коэффициент полезного действия.
Самостоятельное изучение. Осевые турбины. Примеры конструктивного исполнения осевых турбин.
Лекция №15 (2 часа). Многоступенчатые турбины. Совместная работа насосов и турбины. Порядок расчета одноступенчатой осевой турбины. Порядок расчета центростремительной турбины.
Самостоятельное изучение. Радиальные турбины. Примеры конструктивного исполнения радиальных турбин.
Лекция №16 (2 часа). Профилирование проточной части турбин. Профилирование лопаток сопловой решетки. Профилирование сверхзвуковых сопловых плоских лопаток. Профилирование сопла по методу характеристик. Профилирование дозвуковой лопатки рабочего колеса. Профилирование сверхзвуковой лопатки рабочего колеса.
Самостоятельное изучение. Профилирование закрученных лопаток соплового аппарата и рабочего колеса.
Раздел 9. Современное состояние проблем оптимального проектирования проточных частей турбомашин (2 часа).
Лекция № 17 (2 часа). Теория оптимального проектирования проточных частей турбомашин. Общая схема оптимального проектирования. Различные разнородные модели изучаемого объекта (турбомашины). Задачи оптимизации. Методы поиска оптимальных решений: моделируемый отжиг; генетические алгоритмы; методы, использующие функции (поверхности) отклика; построение функций отклика методом планирования численного эксперимента; нейронные сети; анализ чувствительности.
5. Лабораторный практикум
№ | Раздел дисциплины | Наименование лабораторно-практической работы |
1. | 4. Испытания насосов. | Проведение гидравлических испытаний насосного оборудования. Определение рабочих характеристик. |
2. | 4. Испытания насосов. | Проведение гидравлических испытаний насосного оборудования. Определение кавитационных характеристик. |
3. | 6. Конструктивное исполнение насосного оборудования | Ознакомление с конструктивным исполнением и конструкторской документацией нефтяного горизонтального центробежного насоса НГН 65/240 |
4 | 6. Конструктивное исполнение насосного оборудования | Ознакомление с конструктивным исполнением и конструкторской документацией нефтяного вертикального центробежного насоса НВН 50/350 |
5 | 7. Конструкции насосов для транспортировки нефти и нефтепродуктов | Ознакомление с конструктивным исполнением и конструкторской документацией двухфазного насоса смесителя ДНС 3.50 агрегата приготовления смеси установки гидроразрыва нефтяного пласта |
6 | 7. Конструкции насосов для транспортировки нефти и нефтепродуктов | Ознакомление с конструктивным исполнением и конструкторской документацией многофазного винтового насоса МВН 130 |
6. Учебно-методическое обеспечение дисципины
6.1 Рекомендуемая литература
а) основная литература:
1. Григорьев, С. В. Основы механики жидкости : Учеб. пособие / , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с
2. Детали машин : Проектирование: Справочное учебно-методическое пособие / , . - 2-е изд., испр. - М. : Высш. шк., 20с. : ил. - ISBN -3 : 438-60.
3. Касьянов и компрессоры. - 2-е изд. перераб. и доп. - М. : Недра, 19с. : ил.
4. , Малюшенко насосы. Теория, расчет и конструирование., М., Машиностроение, 1977. – 288с. с ил.
5. Пфлейдерер Карл., Лопаточные машины для жидкостей и газов. - 4-е изд., переработ. под ред. д. т.н., проф. ., М. : изд-во Машиностроительной литературы., 19с. : ил.
б) дополнительная литература:
1. Основы инженерной деятельности : Курс лекций: Учеб. пособие / . - 2-е изд., испр. и доп. - М. : Машиностроение, 20с. : ил. - ISBN -8 : 535-10.
2. Идеология конструирования : Монография / А. Крайнев. - М. : Машиностроение-1, 20с. : ил. - ISBN -7 : 931-60.
в) методическая литература
1. Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине "Конструкция и расчет турбокомпрессорных и насосных агрегатов" по теме "Расчет и проектирование шнекоцентробежного насосного агрегата" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с
2. Методические указания по дисциплине "Конструкции и расчет турбонасосных и насосных агрегатов" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения. Ч.1 / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с
3. Методические указания по дисциплине "Конструкции и расчет турбонасосных и насосных агрегатов" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения. Ч.2 / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с
4. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Конструкции и расчет турбонасосных и насосных агрегатов" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения. Ч.1 / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с
5. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Конструкции и расчет турбонасосных и насосных агрегатов" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения. Ч.2 / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Демонстрационные материалы на слайдах и пленках, видеофильмы; натурные образцы и макеты; конструкторская, технологическая, нормативно-техническая документация, плакаты, таблицы, расчетные компьютерные программы.
Демонстрационные материалы на компьютерах.
Электронные пособия и учебники по разделам курса.
С методами практического применения знаний по изучаемой дисциплине рекомендуется ознакомиться во время производственной практики.
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Гидравлические стенды » и »; музеи » и »; конструкторская, технологическая, нормативно-техническая документация на нефтегазовое оборудование разработанное и изготавливаемое «Турбонасос» и »; компьютерный класс.
8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
а) методические рекомендации по организации изучения дисциплины для преподавателя
В соответствии с учебным планом для изучения дисциплины «Конструкции и расчет турбинных и насосных агрегатов» на аудиторные занятия отводится 117 часов, из них 34 часа лекций, 17 часа практических занятий, 17 часов лабораторных занятий и 49 часов самостоятельной работы. Дисциплина изучается в седьмом семестре. Рубежи контроля знаний – экзамен. Способами учебной деятельности являются лекционные, практические и лабораторные занятия.
Теоретическое изучение материала предусматривается по лекциям, учебникам и учебным пособиям, в том числе и по информации, опубликованной в периодической литературе и в сети Internet.
Получение практических навыков предусматривается при проведении практических занятий и производственной практики.
Программой предусмотрено последовательное изучение дисциплины по 9 разделам. Разделы начинаются с ключевых определений технических показателей данной группы машин. Эти определения основываются на общих понятиях теории механизмов и машин, на законах гидравлики и термодинамики, теоретической механики и сопротивления материалов.
Далее предполагается следующий типовой порядок изучения материала: разбираются схема устройства и принцип действия, изучаются элементы устройства, разновидности машин, теория действия, характеристики машин, вопросы применения. При выборе машин обращается внимание на оценку вариантов по экономическим критериям.
Лекции охватывают большую часть программы, но некоторые вопросы при составлении программы предлагаются для самостоятельного изучения.
Предусмотренные практические занятия дают возможность студенту получить практический навык решения инженерных задач, а выполнение курсовой работы, помимо этого развить творческое мышление. Ряд вопросов практического характера (устройство и испытания машин) вынесены на лабораторные занятия.
С методами практического применения знаний по изучаемой дисциплине рекомендуется ознакомиться во время практических занятий и производственной практики.
Изучив содержание учебной дисциплины, целесообразно разработать матрицу наиболее предпочтительных методов обучения и форм самостоятельной работы студентов, адекватных видам лекционных и семинарских занятий.
Необходимо предусмотреть развитие форм самостоятельной работы, выводя студентов к завершению изучения учебной дисциплины на её высший уровень.
Пакет заданий для самостоятельной работы следует выдавать в начале семестра, определив предельные сроки их выполнения и сдачи. Задания для самостоятельной работы желательно составлять из обязательной и факультативной частей.
Для самостоятельной работы студентов преподавателем даются рекомендации при проведении лекционных и практических занятий.
Вузовская лекция - главное звено дидактического цикла обучения. Её цель - формирование у студентов ориентировочной основы для последующего усвоения материала методом самостоятельной работы. Содержание лекции должно отвечать следующим дидактическим требованиям:
• изложение материала от простого к сложному, от известного к неизвестному;
• логичность, четкость и ясность в изложении материала;
• возможность проблемного изложения, дискуссии, диалога с целью активизации деятельности студентов;
• опора смысловой части лекции на подлинные факты, события, явления, статистические данные;
• тесная связь теоретических положений и выводов с практикой и будущей профессиональной деятельностью студентов.
Преподаватель, читающий лекционные курсы в вузе, должен знать существующие в педагогической науке и используемые на практике варианты лекций, их дидактические и воспитывающие возможности, а также их методическое место в структуре процесса обучения.
Семинар проводится по узловым и наиболее сложным вопросам (темам, разделам) учебной программы. Он может быть построен как на материале одной лекции, так и на содержании обзорной лекции, а также по определённой теме без чтения предварительной лекции. Главная и определяющая особенность любого семинара - наличие элементов дискуссии, проблемности, диалога между преподавателем и студентами и самими студентами.
При подготовке классического семинара желательно придерживаться следующего алгоритма:
• разработка учебно-методического материала:
• формулировка темы, соответствующей программе и Госстандарту;
• определение дидактических, воспитывающих и формирующих целей занятия;
• выбор методов, приемов и средств для проведения семинара;
• подбор литературы для преподавателя и студентов;
• при необходимости проведение консультаций для студентов.
При изучении дисциплины рекомендуется использовать разработанную на кафедре рейтинговую (бальную) систему. Основными задачами применения этой системы являются обеспечение ритмичности работы студентов в течение семестра, контроль их самостоятельной работы, создание условий для глубокого усвоения ими изучаемой дисциплины. По данной системе итоговая оценка знаний студентов в конце изучения курса проводится по следующим критериям:
• результатам выполнения практических работ;
• результатам выполнения индивидуальных занятий;
• результатам письменного ответа на экзамене.
Баллы, набранные студентом по результатам работы в семестре, суммируются с баллами, полученными по результатам письменного ответа на экзамене, и по сумме баллов выводится итоговая экзаменационная оценка.
Экзамен по дисциплине проводится после окончания изучения курса. Студент для допуска к экзамену должен выполнить все лабораторные работы и курсовую работу. Экзамен проводиться по билетам в письменной форме. В каждом экзаменационном билете представлены пять вопросов. Перечень вопросов, включенных в экзаменационные билеты и тематика задач к ним сообщаются студентам заранее.
Критерии оценки знаний студентов по дисциплине:
Оценка «отлично» выставляется студенту, который:
1. Глубоко, осмысленно усвоил в полном объеме учебный материал, умеет излагать его на достаточно высоком научно-техническом уровне.
2. Изучил обязательную и дополнительную литературу, знает достижения науки и производства.
3. Владеет методологией данной дисциплины, устанавливает межпредметные связи.
4. Умеет творчески подтвердить теоретические положения соответствующими примерами, схемами, расчетами.
5. Владеет методами исследования, способен к творческой и поисковой научно-исследовательской работе.
Оценка, «хорошо» выставляется студенту, который:
1. Полно раскрыл содержание материала в объеме учебной программы, изучил обязательную и дополнительную литературу по дисциплине;
2. Излагает материал грамотно, владеет терминологией и символикой дисциплины.
3. Умеет связывать теорию с практикой, моделировать и решать прикладные задачи.
4. При ответе на вопрос допускает нарушение логической последовательности изложения материала.
Оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, который:
1. Владеет информацией по дисциплине в объеме учебной программы (лекции и литература, рекомендуемая для самостоятельной работы).
2. Проводит самостоятельно доказательства типичных утверждений, положений.
3. Умеет связывать теоретическую информацию по дисциплине с практикой.
4. При ответе допускает неточности, несущественные ошибки, недостаточную аргументацию теоретических и практических положений.
Оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, который:
1. Обнаружил пробелы в знаниях учебного материала, допустил принципиальные ошибки в доказательстве типичных основных утверждений и положений.
2. Объем знаний недостаточен для успешной дальнейшей учебы и профессиональной деятельности.
а) методические рекомендации по организации изучения дисциплины для студента
В соответствии с учебным планом для изучения дисциплины «Конструкции и расчет турбинных и насосных агрегатов» на аудиторные занятия отводится 117 часов, из них 34 часа лекций, 17 часа практических занятий, 17 часов лабораторных занятий и 49 часов самостоятельной работы. Дисциплина изучается в седьмом семестре. Рубежи контроля знаний – экзамен. Способами учебной деятельности являются лекционные, практические и лабораторные занятия.
Самостоятельная работа является основной в работе студента. Она требует активной мыслительной деятельности и может привести к желаемым результатам лишь при ее правильной организации. Неумение работать самостоятельно является одной из основных причин низкой успеваемости.
На самостоятельное изучение тем теоретического курса планируется 38 часов, подготовку к практическим, семинарским и лабораторным занятиям - 40 часов, выполнение курсовой работы – 12 часов (см. план-график самостоятельной работы студентов). На подготовку к контрольным мероприятиям предусматривается 8 часов во время зачетной недели и экзаменационной сессии. Самостоятельная работа студентов, предусмотренная учебным планом в объеме не менее 50-70% общего количества часов, должна соответствовать более глубокому усвоению изучаемого курса, формировать навыки исследовательской работы и ориентировать студентов на умение применять теоретические знания на практике.
Самостоятельная работа состоит из следующих модулей:
• работа над темами для самостоятельного изучения;
• подготовка к практическим занятиям;
• подготовка к контрольным мероприятиям;
• выполнение курсовой работы;
• подготовка к экзамену.
При самостоятельном изучении теоретического курса, подготовке к практическим занятиям и контрольным мероприятиям рекомендуется руководствоваться учебниками и учебными пособиями, в том числе и информацией, полученной в INTERNET.
Задания для самостоятельной работы составляются по разделам и темам, по которым не предусмотрены аудиторные занятия, либо требуется дополнительно проработать и проанализировать рассматриваемый преподавателем материал в объеме запланированных часов.
Задания по самостоятельной работе могут быть оформлены в виде таблицы с указанием конкретного вида самостоятельной работы:
• конспектирование первоисточников и другой учебной литературы;
• проработка учебного материала (по конспектам лекций учебной и научной литературе) и подготовка докладов на семинарах и практических занятиях, к участию в тематических дискуссиях и деловых играх;
• работа с нормативными документами и законодательной базой;
• поиск и обзор научных публикаций и электронных источников информации, подготовка заключения по обзору; выполнение контрольных работ, творческих (проектных) заданий, курсовых работ (проектов);
• решение задач, упражнений;
• написание рефератов (эссе);
• работа с тестами и вопросами для самопроверки;
• выполнение переводов на иностранные языки или с иностранных языков;
• моделирование и/или анализ конкретных проблемных ситуаций ситуации;
• обработка статистических данных, нормативных материалов;
• анализ статистических и фактических материалов, составление выводов на основе проведенного анализа и т. д.
Студентам рекомендуется следующий порядок организации самостоятельной работы над темами и подготовки к практическим занятиям:
• ознакомиться с содержанием темы;
• прочитать материал лекций, при этом нужно составить себе общее представление об излагаемых вопросах;
• прочитать параграфы учебника, относящиеся к данной теме;
• перейти к тщательному изучению материала, усвоить теоретические положения и выводы, при этом нужно записывать основные положения темы (формулировки, определения, термины, воспроизводить отдельные схемы и чертежи из учебника и конспекта лекций);
• закончив изучение темы, решить предложенные преподавателем задачи с целью закрепления теоретического материала и приобретения практических навыков самостоятельно решения задач;
• нельзя переходить к изучению нового материала, не усвоив предыдущего;
• необходимо помнить, что непременным условием успеха самостоятельной работы является систематичность и последовательность.
Результаты самостоятельной работы контролируются преподавателем и учитываются при аттестации студента (зачет, экзамен). При этом проводятся: тестирование, экспресс-опрос на семинарских и практических занятиях, заслушивание докладов, проверка письменных работ и т. д.
9. Примерный перечень практических занятий
№ | № раздела дисциплины | Название практических занятий |
1 | 1 | Основные технические параметры насосов. |
2 | 2 | Гидромеханика центробежного насоса. Относительное течение жидкости в рабочем колесе. Межлопастные вихри. Планы скоростей и их изменение с расходом жидкости. |
3 | 2 | Выбор и расчет основных размеров центробежного колеса. |
4 | 2 | Явление кавитации, условия и критерии ее возникновения. |
5 | 3 | Профилирование колес с цилиндрическими лопастями. Профилирование колес с пространственными лопастями. |
6 | 3 | Гидравлический расчет отводящих устройств. Расчет спиральных отводов. Расчет лопастных отводов. |
7 | 3 | Гидравлический расчет всасывающих устройств насосов. |
8 | 4 | Критерии подобия. Формулы подобия, их применение для пересчета характеристики насоса. |
9 | 5 | Осевые и радиальные силы в центробежных насосах. Разгрузка осевых сил в одноступенчатых и многоступенчатых насосах. Радиальные силы в насосе. Разгрузка радиальых сил в одноступенчатых насосах. |
10 | 6 | Конструктивное исполнение (основные детали и сборочные единицы) насосного оборудования. |
11 | 7 | Факторы, определяющие конструкцию и влияющие на работу насоса. Основные конструктивные схемы насосов. |
12 | 7 | Модернизация насосного оборудования. |
13 | 8 | Силовой привод насосного и компрессорного оборудования. |
14 | 8 | Одноступенчатые турбины. Располагаемая работа турбин. |
15 | 8 | Многоступенчатые турбины. Совместная работа насосов и турбины. |
16 | 8 | Профилирование проточной части турбин. |
17 | 9 | Теория оптимального проектирования проточных частей турбомашин. Общая схема оптимального проектирования. |
10. Примерное содержание курсовой работы
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |


