Рабочая программа учебной дисциплины ОПД. Р.01 Гидромашины и компрессоры (стр. 1 )

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

«Утверждаю»

Декан ФВЗО

______________

«_____»___________2009г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ОПД. Р.01 Гидромашины и компрессоры

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);

- рабочей программы дисциплины «Гидравлические машины» по специальности 170200 Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов, составленной доцентом Тюменского государственного нефтегазового университета и обсужденной на заседании кафедры МОН и ГП (Протокол №5 от 01.01.01г.).

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 профессиональ­ного образования требований к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальности 130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

Гидромашины и компрессоры:

Насосы, их технические показатели и характеристика; различные насосы: динамические, центробежные, лопастные, возвратно-поступательные, роторные, струйные; области применения различных насосов; гидропривод; гидродвигатели; детандеры; компрессоры, их технические показатели и характеристика; различные компрессоры: центробежные и осевые турбокомпрессоры, поршневые, роторные компрессоры; эжекторы, область применения.

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.

Его цель – формирование знания теории действия наиболее распространенных типов гидромашин и компрессоров, используемых при добыче, подготовке, транспортировке и хранении нефти и газа, а также теории действия машин по вопросам, связанным с их применением, номенклатурой, основными параметрами, конструктивными особенностями и методами испытаний.

При изучении дисциплины стоят задачи:

- знакомство с принципом действия и устройством наиболее распро­странённых видов гидравлических машин и компрессоров, используемых при добыче, подготовке, транспортировке и хранении нефти и газа;

- получение навыков работы с характеристиками насосов, гидродвига­телей, гидропередач, компрессоров;

- изучение основ теории действия гидравлических машин и компрессоров по вопросам, связанным с их применением;

- приобретение навыков правильного выбора машин и привязки их к комплексу оборудования по основным показателям;

- изучение методик расчётов, связанных с приспособлением машин к технологическим условиям и регулированием;

- получение знаний по основным правилам эксплуатации, охране труда и внешней среды;

- изучить виды, цель и порядок испытаний основных видов машин.

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

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

 В результате обучения по настоящей программе студент должен:

1. знать:

- принципы действия и устройство наиболее распространенных видов гидромашин и компрессоров;

- теорию их действия;

- основы выбора гидромашин и их оборудования по основным показателям;

- основы правил эксплуатации, охраны труда и внешней среды.

2. уметь:

- пользоваться характеристиками гидромашин;

- выбрать тип и марку гидромашин и основных их элементов при проектировании оборудования;

- проводить расчеты, связанные с применением (приспособлением) гидромашин к технологическим условиям.

- выполнять расчеты по определению режимов работы гиромашин в трубопроводных системах.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Форма обучения – заочная

Срок обучения – 6 лет

Курс – 5

Вид занятий	Всего часов 9 семестр
Общая трудоемкость	200
Аудиторные занятия	30
Лекции	12
Практические занятия	8
Лабораторные занятия	10
Семинары	-
Другие виды аудиторных занятий	-
Самостоятельная работа	170
Курсовая работа	12
Реферат	-
Работа над темами для самостоятельного изучения	140
Подготовка к практическим, семинарским и лабораторным занятиям	10
Выполнение домашних заданий	-
Подготовка к контрольным мероприятиям	8
Другие виды самостоятельной работы	-
Рубежи контроля знаний	Экзамен

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план)

№ п/п	Разделы дисциплины	Лекции (час)	Практич. занятия (час)	Семинарские занятия (час)	Лабор. занятия (час)	Другие виды ауд. занятий
1	Основные общие сведения	1	-
2	Объемные гидравлические машины	1	1		3
3	Гидропривод	1	1
4	Гидродинамические передачи.	1	1
5	Гидроаппараты и вспомогательные устройства ГП	1	1
6	Динамические насосы	2	1		3
7	Возвратно-поступательные насосы	1	1
8	Роторные насосы	1	1
9	Компрессорные машины	3	1		4
	ИТОГО	12	8		10

4.2. Содержание разделов дисциплины

РАЗДЕЛ 1. Основные общие сведения (1 час)

Лекция 1-1 (1 час). Гидравлика: - основные сведения, определения и ее применение в теории и практике гидромашин. Рабочая жидкость, предъявляемые к ней требования. Машины – орудия, машины – двигатели. Общая классификация гидромашин.

Самостоятельное изучение. Гидравлические линии. Роль гидравлических и компрессорных машин в современной технике. Применение гидравлических и компрессорных машин при добыче, подготовке, транспортировке и хранении нефти и газа. Баланс работ в гидромашине. Работа изменения давления – главная часть этого баланса. Примеры применения гидромашин и компрессорных машин.

РАЗДЕЛ 2. Объемные гидравлические машины (1 час)

Лекция 1-2 (1 час). Объемные насосы (ОН). Объемные гидродвигатели (ОГД).

Самостоятельное изучение. Основные технические показатели и характеристики ОГД, их расчет. Основные технические показатели и характеристики ОН, их расчет. Виды и конструктивное исполнение, ГСТы на ОН и ОГД.

РАЗДЕЛ 3. Гидропривод (1 час)

Лекция 2-1 (1 час). Определение понятия «гидропривод». Объемный гидропривод (ОГП).  Гидросхемы ОГП с разомкнутой и замкнутой схемами циркуляции. Составные части ОГП. Объемный пневмопривод (ОПП). Определение понятия ОПП. Пневмогидроаккумуляторы (ПГА), как источники питания гидроприводов, их конструкции.

Самостоятельное изучение. Пример схемы ОГП. Достоинства и недостатки ОГП в сравнении с другими видами привода. Области применения ОГП. Способы регулирования скорости в насосном гидроприводе. Дроссельное регулирование с последовательным и параллельным включением дросселя. Нагрузочно-скоростные характеристики привода при различном включении дросселя. Выбор оборудования ОГП.

Функциональные схемы ОПП. Его составные элементы. Пример схемы ОПП. Особенности ОПП по сравнению с ОГП. Достоинства и недостатки ОГП. Области применения. Объемные пневмодвигатели. Основные технические показатели. Определение объема газа в пневмогидроаккумуляторе и давления его заполнения.

Эксплуатация гидро - и пневмопривода (ПГП). Общие положения. Особенности эксплуатации гидропривода. Особенности эксплуатации пневмопривода. Техника безопасности и экология.

Виды и конструктивное исполнение, ГОСТы на ОГП, ОПП, ПГА, ПГП.

РАЗДЕЛ 4. Гидродинамические передачи (1 час)

Лекция 2-2 (1 час). Гидродинамические передачи (ГДП): назначение, принцип действия, преимущества и недостатки, область применения.

Самостоятельное изучение. Устройство гидромуфт (ГМ), гидротрансформаторов (ГТ) и универсальных гидропередач (УГП).

Характеристика гидродинамических передач (ГДП). Внешняя, универсальная, безразмерная. Построение совместной характеристики двигателя с передачей. Характеристика гидромеханической передачи.

Виды и конструктивное исполнение, ГОСТы на ГМ, ГТ, УГП, ГДП.

РАЗДЕЛ 5. Гидроаппараты и вспомогательные устройства ГДП (1 час)

Лекция 3-1 (1 час). Классификация, устройство и условные обозначения в гидросхемах направляющих и регулирующих аппаратов.

Самостоятельное изучение. Вспомогательные устройства ОГП: кондиционеры, гидроемкости, гидролинии. Способы соединения элементов гидропривода.

Виды и конструктивное исполнение, ГОСТы на гидроаппараты и вспомогательные устройства ОГП.

РАЗДЕЛ 6. Динамические насосы (2 часа)

Лекция 3-2 (1 час). Классификация динамических насосов (ДН). Устройство и принцип действия ДН: центробежного, осевого и вихревого. Типичные конструкции насосов.

Самостоятельное изучение. Устройство рабочих колес и отводов. Уплотнение. Средства уравновешивания осевых и радиальных усилий.

Характеристика центробежного лопастного насоса (ЦЛН). Зависимость удельной работы лопастей и напора насоса от подачи.

Оптимальный режим и рабочая часть характеристики ЦЛН. Влияние плотности и вязкости жидкости на характеристику насоса.

Пересчет характеристики ЦЛН с воды на вязкую жидкость.

Лекция 4-1 (1 час). Работа центробежных лопастных насосов на трубопроводную сеть. Установившийся режим работы насосов на трубопровод. Регулирование режима работы.

Самостоятельное изучение. Регулирование режима работы. Расчет регулируемого параметра (частоты вращения, диаметра рабочего колеса при обточке, числа ступеней).

Виды и конструктивное исполнение, ГОСТы на центробежные насосы. Совместная работа ЦЛН.

РАЗДЕЛ 7. Возвратно-поступательные насосы (1 час)

Лекция 4-2 (1 час). Устройство и принцип действия возвратно-поступательных насосов (ВПН), классификация, конструкция основных органов. Сведения о разновидностях поршневых и плунжерных насосов, применяемых при бурении, нефтедобыче и транспортировке нефти, их параметры по ГОСТ. Основные технические показатели гидроцилиндров.

Самостоятельное изучение. Подача возвратно-поступательного насоса. Средняя идеальная подача. Коэффициент подачи и влияющие на него факторы. Регулирование подачи. Характеристика насоса со ступенчатым регулированием подачи. Параллельная работа насосов.

Неравномерность всасывания и подачи у насосов с кривошипно-шатунным механизмом.

Параметры и характеристики ВПН: работа, мощность и к. п.д. Индикаторная диаграмма как средство диагностики и исследования насоса. Среднее индикаторное давление и индикаторная мощность. Баланс мощности, потери в насосе и к. п.д.

Расчет процесса всасывания возвратно-поступательного насоса. Условие нормального всасывания. Предельная высота всасывания и допускаемое число ходов. Меры улучшения всасывания.

РАЗДЕЛ 8. Роторные насосы (1 час)

Лекция 5-1 (1 час). Классификация и область применения роторных насосов (РН). Устройство, принцип действия и подача шестеренных, винтовых, шиберных и роторно-поршневых насосов. Параметры и характеристики РН.

Самостоятельное изучение. Виды и конструктивное исполнение, ГОСТы на роторные насосы.

РАЗДЕЛ 9. Компрессорные машины (3 часа)

Лекция 5-2 (1 час). Классификация компрессорных машин (КМ). Термины и определения по действующим стандартам. Турбокомпрессоры и вентиляторы. Поршневые и роторные компрессоры. Сведения о разновидностях компрессоров, применяемых при добыче, подготовке и транспортировке газа. Турбокомпрессоры (ТК). Характеристики турбокомпрессоров. Основы теории турбокомпрессоров.

Самостоятельное изучение. Области применения и виды КМ.

Основные технические показатели и области применения КМ. Производительность всасывания и коммерческая производительность; отношение давлений; удельная работа; внутренняя мощность. Коэффициенты мощности (адиабатический, изотермический, политропический). Мощность компрессора.

Уравнение теплового баланса. Политропический к. п.д. Газодинамические характеристики турбокомпрессоров. Явление помпажа. Граница пульсаций. Противопомпажная защита. Безразмерные и приведенные характеристики турбокомпрессоров.