Классификация. Типы и характерные схемы. Конструктивные элементы и системы.
Центробежные нагнетатели (ЦН) природного газа, особенности их конструкции. Устройство центробежного компрессора. Рабочие колеса и отводы. Уплотнения и опоры.
Осевой компрессор, схема, устройства, основные узлы. Вентиляторы.
Одноступенчатые поршневые компрессоры (ОПК). Производительность и мощность одноступенчатого поршневого компрессора. Рабочий процесс в цилиндре компрессора. Коэффициент производительности. Опытные формулы и графики для расчета производительности.
Методы регулирования производительности. Индикаторная мощность поршневого компрессора, методы ее расчета. Работа одноступенчатого компрессора в условиях, отличающихся от номинальных.
Виды и конструктивное исполнение, ГОСТы на КМ, ТК, ЦН, вентиляторы, ОПК.
Лекция 6 (2 часа). Многоступенчатые поршневые компрессоры (МПК). Ступенчатое сжатие в поршневом компрессоре. Назначение и схема ступенчатого сжатия. Номинальное распределение давлений между ступенями. Мощность многоступенчатого компрессора. Перераспределение промежуточных давлений при изменении начального или конечного давления.
Самостоятельное изучение. Роторные компрессоры (РК). Классификация. Устройство и принцип действия одновальных (пластинчатых и водокольцевых) и двухвальных (винтовых) компрессоров. Рабочий процесс, производительность и мощность.
Основные правила эксплуатации компрессоров. Техника безопасности и меры по охране труда и внешней среды. ГОСТы и нормативные документы.
Виды и конструктивное исполнение, ГОСТы на РК, МПК.
5. Лабораторный практикум
№ | Раздел дисциплины | Наименование лабораторных работ |
1. | 2. Объемные гидравлические машины. 6. Динамические насосы. | Устройство и работа исполнительных механизмов (элементов и узлов) системы регулирования газотурбинной установки ГТК-10-4. |
2. | 2. Объемные гидравлические машины. 6. Динамические насосы. | Устройство и работа исполнительных механизмов (элементов и узлов) системы маслоснабжения газотурбинной установки ГТК |
3. | 2. Объемные гидравлические машины. 6. Динамические насосы. | Устройство и работа исполнительных механизмов (элементов и узлов) системы регулирования уплотнения нагнетателя Н-370-18 газотурбинной установки ГТК-10-4. |
4 | 2. Объемные гидравлические машины. 9. Компрессоры. | Устройство и работа исполнительных механизмов (элементов и узлов) системы помпажной защиты газотурбинной установки ГТК-10-4. |
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1. Рекомендуемая литература
а) основная литература:
1. Гидравлика и гидропневмопривод : учеб. пособие. Ч.1 : Основы механики жидкости и газа / . - 4-е изд., стереотип. - М. : МГИУ, 20с. - ISBN -4 : 134-20.
2. Гидравлика и гидропневмопривод : Учебник. Ч.2 : Основы механики жидкости и газа / . - 5-е изд., перераб. и доп. - М. : МГИУ, 20с. - ISBN -6 : 93-20.
3. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод : учеб. пособие / под ред. . - М. : Академия, 20с. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN -5 : 232-80.
4. М, Гидромашины и компрессоры: Учебник для вузов.- 2-е изд. перераб. и дополн.- М.: Недра, 198с.
б) дополнительная литература:
1. Гидравлика и гидропневмопривод : Учебник. Ч.2 : Гидравлические машины и гидропневмопривод / , , ; под ред. изд. стереот. - М. : МГИУ, 20с. - ISBN -0 : 152-50.
в) методическая литература:
1. Гидравлические машины и компрессоры : Лабораторный практикум: Учеб. пособие / , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с
2. Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине "Гидравлические машины и компрессоры" по теме "Расчет характеристик центробежного насоса. Особенности конструкции и эксплуатации насосов типа "Д" 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
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.
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
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 «Гидромашины и компрессоры» на аудиторные занятия отводится 200 часов, из них 12 часов лекций, 8 часов практических занятий, 10 часов лабораторных занятий и 170 часов самостоятельной работы. Дисциплина изучается в шестом 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.
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.
На самостоятельное изучение тем теоретического курса планируется 140 часов, на выполнение лабораторных работ и подготовку к практическим занятиям планируется 10 часов, на 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.
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.
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.
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.
9. Примерный перечень практических занятий
№ | № раздела дисциплины | Название практического занятия |
1 | 2 | Изучение конструкции объемных насосов. Рабочий процесс, производительность и мощность. Расчет процесса всасывания поршневого насоса |
2 | 3 | Расчет гидроаккумулятора. |
3 | 4 | Изучение конструктивного исполнения гидродинамических передач. |
4 | 5 | Изучение вспомогательных устройств ОГП: кондиционеры, гидроемкости, гидролинии. Способы соединения элементов гидропривода. |
5 | 6 | Изучение конструкции динамических насосов. Пересчет характеристики центробежного насоса по частоте вращения и вязкости жидкости. Построение безразмерной характеристики. |
6 | 7 | Изучение конструкции возвратно-поступательных насосов. Рабочий процесс, производительность и мощность. |
7 | 8 | Изучение конструкции роторных насосов. Рабочий процесс, производительность и мощность. |
8 | 9 | Изучение конструкций поршневых компрессоров. Рабочий процесс, производительность и мощность. Изучение конструкций водокольцевых компрессоров. Рабочий процесс, производительность и мощность. Изучение конструкций пластинчатых компрессоров. Рабочий процесс, производительность и мощность. Изучение конструкций турбокомпрессоров. Рабочий процесс, производительность и мощность. Изучение конструкций вентиляторов. Рабочий процесс, производительность и мощность. Изучение конструкций винтовых компрессоров. Рабочий процесс, производительность и мощность. |
10. Примерное содержание курсовой работы
Расчет характеристик центробежного насоса типа Д.
Проектирование компрессорной или насосной установки по заданным условиям с выполнением специальной части (расчет гидромашины или компресссора, совершенствование или проверочный расчет элемента проектируемой установки).
11. Рекомендуемый перечень тем семинарских и иных занятий (по разделам)
Аудиторных семинарских занятий не предусмотрено.
12. Дополнительный учебно-методический материал
Тестовые вопросы контроля освоения дисциплины:
1. Какое устройство, выполняет механическое движение для преобразования энергии, материалов и информации, использует в качестве рабочего тела капельные жидкости?
1.1 гидравлическая машина;
1.2 гидропривод;
1.3 пневмопривод.
2. Какие функции выполняет рабочая жидкость?
2.1 отводит тепло от нагретых элементов гидромашин и других устройств;
2.2 обеспечивает смазку трущихся поверхностей деталей гидравлических устройств и уплотнений;
2.3 уносит продукты износа и другие частицы загрязнения;
2.4 защищает детали гидравлических устройств от коррозии.
3. Как подразделяются рабочие жидкости, применяемые в гидроприводах?
3.1 синтетические;
3.2 водополимерные;
3.3 комбинированные;
3.4 нефтяные;
3.5 эмульсионные.
4. Какие типы гидролиний различают в гидроприводе?
4.1 дренажная;
4.2 напорная;
4.3 сливная;
4.4 всасывающая;
4.5 наливная;
4.6 вспомогательная;
4.7 управления.
5. Что изменяется с увеличением вязкости жидкости?
5.1 становятся больше потери давления на движение жидкости в трубопроводах;
5.2 становятся меньше потери давления на движение жидкости в трубопроводах;
5.3 потери давления на движение в трубопроводах не зависят от вязкости жидкости.
6. Как влияет уменьшение вязкости жидкости на температуру вспышки?
6.1 температура вспышки увеличивается;
6.2 температура вспышки уменьшается;
6.3 температура вспышки не зависит от вязкости жидкости.
7. Как называется деталь уплотнительного устройства, находящаяся в контакте с сопрягаемыми деталями и препятствующая перетеканию рабочей жидкости через зазоры между этими деталями:
7.1 защитное кольцо;
7.2 опорное кольцо;
7.3 уплотнитель.
8. Какие уплотнительные кольца получили наиболее широкое распространение в объемных гидроприводах?
8.1 прямоугольного сечения;
8.2 круглого сечения;
8.3 овального сечения;
8.4 П-образного сечения.
9. Для чего служит гидробак?
9.1 для очистки рабочей жидкости;
9.2 для хранения рабочей жидкости;
9.3 для охлаждения рабочей жидкости.
10. Трубы каких гидролиний входят через крышку в гидробак?
10.1 сливной;
10.2 напорной;
10.3 всасывающей.
11. Как называется отделитель твердых частиц, в котором очистка рабочей жидкости происходит под действием каких-либо сил?
11.1 фильтр;
11.2 кондиционер;
11.3 сепаратор.
12. Что относится к основным параметрам, характеризующим работу насоса, привод которого осуществляется от источника механической энергии вращательного движения?
12.1 напор насоса;
12.2 частота вращения вала;
12.3 потребляемый расход.
13. По какой формуле вычисляется коэффициент быстроходности?
13.1 
13.2 
13.3 
14. Как называется насос, в котором жидкая среда перемещается за счет сил вязкого трения?
14.1 насос трения;
14.2 динамический насос;
14.3 центробежный насос.
15. Какие насосы относятся к лопастным?
15.1 центробежные насосы;
15.2 диагональные насосы;
15.3 осевые насосы.
16. Какие насосы относятся к насосам трения?
16.1 вихревые насосы;
16.2 лабиринтные насосы;
16.3 дисковые насосы.
17. По какой формуле вычисляется гидравлический КПД насоса?
17.1 | 17.2 | 17.3 |
|
|
|
18.По какой формуле вычисляется объемный КПД насоса?
18.1 | 18.2 | 18.3 |
|
|
|
19.По какой формуле вычисляется механический КПД насоса?
19.1 | 19.2 | 19.3 |
|
|
|
20. Что входит в состав гидропередачи?
20.1 гидравлический двигатель;
20.2 соединительные трубопроводы;
20.3 насос.
21. Что применяют в гидродинамических передачах в качестве гидравлического двигателя?
21.1 лопастные насосы;
21.2 лопастные турбины;
21.3 гидравлические трансформаторы.
22. Для чего служат гидромуфты?
22.1 для передачи энергии без изменения крутящего момента;
22.2 для изменения передаваемого крутящего момента;
22.3 для уменьшения механических и объемных потерь.
23. Что относится к основным элементам гидравлической муфты?
23.1 насосное колесо;
23.2 корпус;
23.3 подшипники;
23.4 турбинное колесо;
23.5 реактивное колесо.
24. Какие зависимости включает в себя характеристика гидромуфты?
24.1 ω = f(i) при i=const;
24.2 M = f(i) при ω1=const;
24.3 η = f(i).
25. Что такое расчетный режим гидромуфты?
25.1 режим оптимального КПД;
25.2 режим номинального КПД;
25.3 режим максимального КПД.
26. Что относится к основным элементам гидротрансформатора?
26.1 насосное колесо;
26.2 корпус;
26.3 подшипники;
26.4 турбинное колесо;
26.5 реактивное колесо.
27. Какие параметры одинаковы для насосного и турбинного колес гидротрансформатора?
27.1 массовый расход циркулирующей жидкости Q`m;
27.2 скорость на выходе для насосного колеса и скорость на входе для турбинного колеса
27.3 скорость на выходе для турбинного колеса и скорость на входе для насосного колеса.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
