2. Перед началом работы необходимо внимательно ознакомиться с устройством и принципом работы установки и порядком выполнения работы. Работу начать с разрешения преподавателя или лаборанта.
3. При работе с электрооборудованием обращать внимание на его исправность, правильную изоляцию контактов, не использовать оборудование с оголенными контактами, неисправными вилками и т. п.
5. Выполнять все меры предосторожности при работе с аппаратами, с движущимися частями механического оборудование (электрическая мешалка, центрифуга и т. д.).
6. При проведении работы нельзя отвлекаться и оставлять технологическую установку без наблюдения.
7. После проведения работы студент оформляет и сдает отчет, который должен содержать:
- тема работы;
- цель работы;
- схема установки или чертеж основного аппарата;
- описание принципа работы установки (аппарата);
- порядок проведения работы (порядок пуска-останова, эксплуатации, ремонта, выявления неисправностей, действия при аварийной ситуации);
- экспериментальная и расчетная часть (если имеется);
- выводы и ответы на контрольные вопросы (в письменной форме).
8. После оформления студент защищает отчет по лабораторной работе.
9. Студент не допускается к следующей работе, если им не сданы две предыдущие работы (без уважительных причин).
10. При пропуске занятия студент отрабатывает пропущенное занятие в назначенное время.
Лабораторная работа №1
Трубопроводы. Способы соединения трубопроводов. Ревизия трубопровода. Определение потери напора на местные сопротивления в трубопроводе
Цель работы:
1. Изучить требования к проектированию, эксплуатации и ревизии трубопроводов.
2. Выбрать материал труб и фасонные элементы трубопроводов.
3. Техническое обслуживание трубопровода.
Определить опытным путем потери напора на местные сопротивления трубопровода.
Оборудование: Лабораторная установка по определению гидравлического соединения трубопровода - расходная емкость, уровнемер, пьезометрические трубки, вентиль, конический переход, пробковый кран, муфтовое соединение, приемная емкость; колено, двойники, тройники.
Теоретическая часть
1. Трубопроводы предназначены для транспортирования газовых, жидких и смешанных сред (сырья, готовых продуктов, полуфабрикатов, теплоносителей). Проектирование и эксплуатация трубопроводов зависят от вида продукта, который подлежит транспортированию.
Согласно ГОСТ 14202 устанавливаются следующие десять укрупненных групп веществ, транспортируемых по трубопроводам
Цифровое обозначение группы | Транспортируемое вещество | Опознавательная окраска трубопроводов |
1 | вода | зеленый |
2 | пар | красный |
3 | воздух | синий |
4 | газы горючие (включая сжиженные газы) | желтый |
5 | газы негорючие (включая сжиженные газы) | желтый |
6 | кислоты | оранжевый |
7 | щелочи | фиолетовый |
8 | жидкости горючие | коричневый |
9 | жидкости негорючие | коричневый |
0 | прочие вещества | серый |
Для обозначения наиболее опасных по свойствам транспортируемых веществ на трубопроводы следует наносить предупреждающие цветные кольца.
Основными параметрами для расчета трубопровода является температура перекачиваемого продукта, рабочее давление в трубопроводе, температура окружающей трубопровод среды, коррозионная активность среды.
Согласно основного документа «Руководящие указания по эксплуатации ревизии и ремонту технологических трубопроводов » трубопроводы в зависимости от уровня опасности транспортируемой среды подразделяются на 5 групп: А, Б,В, Г,Д, а в зависимости от температуры и давления транспортируемой среды – на 5 категорий: I, II, III, IV, V. Каждый технологический трубопровод имеет паспорт, в котором указываются его основные эксплуатационные характеристики. В паспорт заносятся сведения о проводимых осмотрах и испытаниях трубопровода, которые проводятся регулярно в соответствии с нормами на трубопровод той или иной категории.
2. Основной частью трубопровода является труба. Трубы изготавливают из углеродистой и легированной стали, чугуна, цветных металлов, керамики, стекла, фарфора, пластмасс и др. материалов, выбор которых зависит от параметров транспортируемой среды (Р, Т, коррозионная активность) и температуры окружающей среды.
Соединения труб бывают неразъемные (сварные и раструбные) и разъемные (фланцевые и муфтовые).
Сварные соединения дают высокопрочные, плотные и жесткие стыки. Сваркой соединяют стальные, стеклянные и пластмассовые трубы.
Раструбными выполняют соединения чугунных (водопроводных и канализационных), керамических безнапорных, железобетонных напорных и безнапорных, а также пластмассовых труб.
На фланцах (надвижных или приварных) болтами соединяют различные трубы. Между фланцами устанавливают прокладки из листовых материалов — резины, паронита и др.
На муфтах (стальных, чугунных, алюминиевых, железобетонных, асбестоцементных и пластмассовых) соединяют металлические и неметаллические трубы. Железобетонные (бетонные) трубы соединяют и на цементном растворе или на мастичных жгутах из битумных и полимерных материалов.
Кроме труб и их соединений к элементам трубопроводов относят различные фасонные части (отводы, двойники, тройники, крестовины, конические переходы), компенсаторы, арматуру и контрольно-измерительные приборы.
Практическая часть
3. Техническое обслуживание трубопровода. Определение потери напора на местные сопротивления трубопровода.
Произвести проверку трубопровода. Сделать записи.
· Визуальный осмотр наружной поверхности трубопровода на наличие деформаций и внешних дефектов
· Осмотр опор, подвесок, несущих конструкций, компенсаторов, теплоизоляции, антикоррозионного покрытия
· Проверка трубопроводной арматуры
Порядок выполнения работы.
Схема установки ( рис.1) состоит из: 1. Расходная емкость, 2. Уровнемер, 3. Пьезометрические трубки, 4. Вентиль, 5. Сужение (конический переход), 6. Пробковый кран, 7. Муфтовое соединение, 8. Приемная емкость
Рисунок 1. Схема лабораторной установки.
Порядок выполнения работы.
1. Включить насос. Наполнить напорный бак до постоянного уровня, обеспечиваемого переливной трубой
(пункт выполняется преподавателем).
2. Открыть запорный вентиль 5 и при закрытом регулировочном вентиле 12, проверить уровни в пьезометрических трубках 6, которые должны быть одинаковые и равны уровню воды в напорном баке. Преподавателем устанавливается степень открытия фланцевого вентиля 7 и пробкового крана 9. Это обеспечивает различные показания у разных групп студентов.
3. Проверить открытие крана 14, открыть
регулировочный вентиль 12, дождаться установление постоянного уровня в пьезометрических трубах, снять показания. Закрыть кран J4 и одновременно включить секундомер. Замерить время заполнения мерной емкости 13
4. Слить воду из емкости 13, открыв кран 14.
5. Изменить расход, повторить замеры.
Обработка результатов
Данные для расчета: внутренний диаметр трубы малого сечения dвн = 1 5мм =0,015м. Объем мерной емкости V = Зл = 0,003м3. Ускорение свободного падения q = 9,81 м/с2. Плотность воды принять р=1000 кг/м3. Коэффициент динамической вязкости воды принять μ=10-3 Па/с
Потери напора в каждом местном сопротивлении
определить по разности показаний пьезометров до и после фланцевого вентиля 7, сужающий муфты 8,
пробкового крана 9, муфты 10, отвода 11.
∆h= h1 - h2, м. ст. жидкости
Определить объемный расход воды
Q=
/с,
где τ - время заполнения мерной емкости, с.
Определить скорость движения воды в местных
сопротивлениях:
υ=
м/с
где S - площадь внутреннего сечения трубы, м
S=
Определить экспериментальные значения местных сопротивлений из формулы Вейсбаха
=∆hм. с. 2q/
Сравнить полученные экспериментальные значения коэффициентов местных сопротивлений с табличными. Табличные значения коэффициентов местных сопротивлений:
Вентиль при полном открытии: 
=3 -5,5
Сужающая муфта =0,2.
Пробковый кран в зависимости от угла поворота в градусах:
10°-0,29
20°- 1,56
30°-5,47
40°-17,3
45°-31,2
50°-52,6
60°- 118
Муфта = 0,05
Отвод = 0,19
В случае значительного несовпадения опытных и табличных данных учесть, что табличные данные даны для турбулентного режима и определить режим движения воды по критерию Рейнольдса:
Re=υ d p/μ
Критическое число Рейнольдса
Rекр=2300
При Re<2300, режим движения ламинарный
При Re>2300, режим движения турбулентный
Таблица результатов
Местное сопротивление | Показания пьеозомет-ра | Потеря напора ∆h м. ст. ж. | Обьемный расход Q, м3/ч | Скорость V м/с | Re | ζ опыт | ζ табл | |
h1 | h2 | |||||||
Вентиль | ||||||||
Сужение Кран Муфта Отвод |
Контрольные вопросы
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
