Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем»




НазваниеМетодические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем»
страница1/4
Дата публикации04.09.2013
Размер0.54 Mb.
ТипМетодические указания
zadocs.ru > Право > Методические указания
  1   2   3   4
Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Нижегородский Государственный Технический Университет
Кафедра «Кораблестроение и океанотехника»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБЩЕСУДОВЫХ СИСТЕМ


Часть I. Трюмные системы



Методические указания к курсовой работе по дисциплине

«Основы конструирования устройств и систем»

для студентов дневной формы обучения

направления Т-26 « Кораблестроение и океанотехника»

специальности 140100 «Кораблестроение»

Нижний Новгород 2006
Составитель Ю.А. Двойченко
Проектирование общесудовых систем. Часть I. Трюмные системы: методические указания к курсовой работе по дисциплине «основы конструирования устройств и систем» для студентов дневной формы обучения направления Т-26 «Кораблестроение и океанотехника» специальности 140100 «Кораблестроение» / НГТУ; сост. Ю.А. Двойченко Н.Новгород, 2006, 31 с.

Методические указания знакомят с порядком, объемом и последовательностью проектирования основных трюмных систем - осушительной, балластной и системой осушения нефтесодержащих вод.

Научный редактор Е.М. Грамузов

Редактор Э.Б. Абросимова

Подп. в печ. . .2006 г. Формат 60х841/16. Бумага газетная. Печать офсетная. Усл. печ.л. 2. Уч.-изд. л 1,5. Тираж 250 экз. Заказ .

_________________________________________________________________________

Нижегородский государственный Технический университет. Типография НГТУ. 603600, Н. Новгород, ул. Минина, 24.


Нижегородский

государственный

технический

университет, 2006
СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ 4
^ 1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 5

1.1 Учет совокупности требований, предъявляемых к осушительной системе . 5

1.2 Составление схемы осушительной системы 6

1.3 Предварительный расчет осушительной системы 7

1.3.1 Выбор расчетной магистрали 7

1.3.2 Определение диаметров трубопроводов приемной магистрали и

проверка обеспечения допустимой высоты всасывания 7

1.4 Гидравлический расчет системы и согласование характеристик

выбранного насоса с характеристиками системы 9

1.5 Проектирование системы осушения нефтесодержащих вод 12

1.5.1 Составление схемы системы 12

1.5.2 Выбор сепаратора и насоса, назначение диаметров магистралей, определение объема цистерны НСВ 12

1.6 Спецификация осушительной системы 13

^ 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЛЛАСТНОЙ СИСТЕМЫ 13

2.1 Составление совокупности требований к балластной системе и анализ

исходных данных для проектирования 13

2.2 Составление схем 14

2.2.1 Составление схемы балластной системы 14

2.2.2 Система воздушных и измерительных труб 14

2.3 Предварительный расчет балластной системы на осушение 15

2.3.1 Выбор расчетной магистрали при работе на осушение балласта 15

2.3.2 Проверка допустимой высоты всасывания 15

2.4 Гидравлические расчеты балластной системы 15

2.4.1 Расчет системы на осушение, согласование характеристик насоса и

системы 15

2.4.2. Расчет системы на заполнение, согласование характеристик насоса и

системы 16

2.5 Определение времени осушения и заполнения балластных цистерн 16

2.6 Спецификация балластной системы 17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17

Требования к оформлению схем систем 17

^ СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 18

ПРИЛОЖЕНИЕ I - РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ И ЗАВИСИМОСТИ,

КОЭФФИЦИЕНТЫ ТРЕНИЯ, КОЭФФИЦИЕНТЫ

ММЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ 19


3
^ ПРИЛОЖЕНИЕ 2 - СОРТАМЕНТ ТРУБ И НАСОСОВ,

ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСОВ 27

ВВЕДЕНИЕ


Особенностью проектирования судовых систем является то, что архитектура системы, выбор ее элементов в значительной степени определяется документами, регламентирующими постройку и эксплуатацию судна (Регистр СССР, Речной Регистр РФ, руководящие документы (РД) , документы международных конвенций по предотвращению загрязнения судов и др.). Изучение и знакомство с требованиями этих документов - одна из важнейших сторон подготовки специалистов с высшим кораблестроительным образованием.

В качестве объекта рассмотрения выбрана группа систем, имеющих наиболее важное общекорабельное значение - трюмные системы. Эти системы определяют живучесть и обеспечивают мореходные качества судна, при их разработке необходимо решать вопросы охраны окружающей среды. Проектирование этих систем включает в себя большую часть общеинженерных задач, встречающихся при проектировании не только других судовых систем, но и при конструировании перекачивающих трубопроводов в любых иных отраслях техники.

Курсовая работа по разделу «Конструирование общесудовых систем» является заключительной частью дисциплины «Основы конструирования устройств и систем» и служит приобретению навыков проектирования систем, также составления конструкторских документов, требуемых для представления в надзорные организации -Регистр, Санитарную инспекцию.

Исходным материалом для выполнения курсового проекта кроме задания являются эскизы общего расположения судна, разработанные в курсовом проекте по дисциплине «Основы кораблестроения»:

  • план трюма с указанием №№ практических шпангоутов, всех поперечных и продольных непроницаемых переборок, предполагаемым расположением главных двигателей и дизель - генераторов в МО. На плане представить расположение балластных и топливных цистерн План трюма желательно выполнить в масштабе 1:100 , план МО в масштабе 1:50.

  • продольный разрез ( до верхней палубы, без надстройки) c аналогичными требованиями.

Представленное выше Cодержание методических указаний в названиях подпунктов соответствуют разделам и подпунктам пояснительной записки курсовой работы, выполняемой студентом.

В соответствии с этим принципом отметим вопросы, которые должны быть раскрыты студентом в Ведении к курсовой работе:

-
4
краткая характеристика судна, для которого будут проектироваться трюмные системы, основные ТТД судна, мощность СЭУ; количество трюмов, наличие двойных бортов и дна, какое судно является прототипом;

- краткая характеристика трюмных систем судна прототипа (наличие систем, насосы, их напор, производительность и пр.), анализ задания на проектирование систем – назначение проектируемых систем и особенности их компоновки.

  1. ^ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ


При проектировании всех судовых систем существует следующая иерархия приоритетов:

  1. удовлетворение требованиям нормативных документов (Регистр, РД, и пр.)

  2. обеспечение работоспособности системы;

  3. минимизация массы системы и потребляемой ею энергии.

Первые два требования должны быть безусловно выполнены в проекте последнее является предметом обсуждения при защите проекта.



    1. ^ Учет совокупности требований предъявляемых к осушительной системе

В соответствии с типом судна, его размерениями и т.д. в нормативных документах выбираются правила и требования, которым следует удовлетворить при проектировании системы данного судна. В качестве нормативных документов используются Морской Регистр РФ, Речной Регистр РФ, РД 5.5270-85 и другие, указанные руководителем курсового проекта.

В Морском и Речном Регистре следует внимательно ознакомиться с разделами Кингстонные и ледовые ящики, Донная и бортовая арматура. Отверстия в наружной обшивки, Прокладка трубопроводов и разделом Осушительная система.

По согласованию с руководителем курсового проекта следует включать в пояснительную записку не все пункты этих разделов, а только ту их часть, которая затем пригодится в расчетах и схемах пояснительной записки. Каждое из принятых требований должно быть приведено в пояснительной записке в форме исполненного действия с указанием конкретных технических решений. Например: ... в соответствии с п.4.3.2.7.[1] отливное отверстие осушительной системы снабжено невозвратно-запорным клапаном с дистанционным приводом валикового типа с верхней палубы…. Не допускается рекомендательное изложение требований -... в соответствии с п.4.3.2.7.[1] отливное отверстие осушительной системы должно быть снабжено невозвратным клапаном с дистанционным приводом из доступного места….


5
В п.1.1. следует определить принципиальные способы осушения различных отсеков судна (пиков, МО, коффердамов, и пр.), выбрать число и тип основных осушительных насосов, насосов для автономного осушения в соответствии с требованиями Правил, тип соединений трубопроводов, способы защиты от коррозии, способ проводки через непроницаемые палубы, топливные цистерны и т.п.

В п.1.1 не следует приводить принятые требования пунктов нормативных документов, которые относятся к расположению приемных отростков, отливных отверстий, расположению трубопроводов, так как эти требования должны быть представлены в п.1.2, а сведения по определению диаметров и производительности насосов –в п.1.3.

1.2 Составление схемы осушительной системы
Составление схемы системы начинается с описания принципа компоновки системы (централизованная, децентрализованная, и пр.), обоснование выбора данной компоновки, если она не задана.

После этого производится описание расстановки приемников осушения в отсеках судна. Эта работа проводится с использованием эскиза плана трюма. Должны указываться места установки с комментированием соответствующих Правил Регистра. Например:... в соответствии с пп. 7.6.1, 7.6.2 в грузовых трюмах устанавливаются по одному приемному отростку с каждого борта у кормовых переборок на шпангоутах 38, 56, 77. Каждый отросток помещен в осушительном колодце размером 0.5х0.6х0.7м (емкость более 0.2м3)(п.7.4.7)….

Требуется указать способы осушения форпика и ахтерпика.

Далее выбирается место расположения отливного отверстия (с указанием соответствующего п. Правил) с указанием номера шпангоута, место установки осушительного насоса.

Затем на эскизе плана трюма выбираются и наносятся линии трубопроводов. Их расположение должно соответствовать разделам Прокладка трубопроводов и Расположение трубопроводов Правил Регистра. Применяемые пункты Правил требуется приводить в пояснительной записке в форме технического решения.

При проведении линий трубопроводов можно использовать типовые принципиальные схемы, данные на практических занятиях. Далее необходимо произвести расстановку запорной арматуры в соответствии с принципом компоновки системы и соответствующими функциональными группами.

После чернового составления схемы (на плане трюма) производится ее корректировка с целью устранения лишних колен, параллельных участков, уменьшения количества тройников (путем установки четверников).

По схеме на плане трюма составляется боковой вид системы с изображением основных элементов системы - отливных отверстий, приемных отростков, насосов и пр. для показа их положения по высоте (относительно ОП), невидимого на плане трюма, в двойном дне, а также изгибов трубопроводов.


6
Далее на схеме (в плане трюма) определяется положение второго осушительного насоса (в соответствии с заданием), изображается его функциональная группа и проводятся соответствующие перемычки к первому осушительному насосу. После этого составляется схема осушения форпика и ахтерпика.
^ 1.3 Предварительный расчет осушительной системы
Непосредственное и прямое удовлетворение всем требованиям Правил не всегда обеспечивает работоспособность системы. Поэтому задачей предварительного расчета является проверка возможности работы осушительного насоса с теми приемными магистралями и отростками, минимально - допустимые размеры которых регламентируются Правилами Регистра. Для такой оценки делается гидравлический расчет приемной (всасывающей) магистрали с одним из отростков. Схема такого трубопровода называется “расчетная магистраль”

^ 1.3.1 Выбор расчетной магистрали
Расчетная магистраль - это трубопровод, путь воды по которому является самым энергоемким в данной разветвленной системе. Чаще всего этот путь легко определить по составленной схеме на плане трюма. В затруднительных случаях следует сделать анализ вариантов, сравнивая длины трубопроводов одинакового диаметра, вида и значения местных сопротивлений на альтернативных направлениях магистрали.

Выбранная на плане трюма «расчетная магистраль» изображается в аксонометрии на формате А4. Изображение рекомендуется выполнить в изометрии или косоугольной диметрии схематично, без масштаба, с применением соответствующих правил ЕСКД выполнения аксонометрии. Для уменьшения размеров рисунка длинные трубопроводы изображают с разрывами.

Расчетная магистраль разбивается на участки, в пределах которых скорость воды в трубах имеет одно и тоже значение (трубопроводы равного диаметра). Вблизи участков на рисунке записываются значения длин трубопроводов, значения и количество местных сопротивлений (с использованием Прил.1). Внутренние диаметры трубопроводов представляются после их окончательного выбора. Вид проектной расчетной магистрали дан на рис. 1.1.

^ 1.3.2 Определение диаметров трубопроводов приемной магистрали и проверка обеспечения допустимой высоты всасывания.
Диаметры трубопроводов приемной магистрали dМАГ и ее отростков dОТР определяются по формулам(П-1), данным в соответствующих Правилах (Прил. 1). Требуемая Правилами производительность QП насоса определяется из условия,, что скорость воды, в магистрали, диаметр которой найден по формуле, составляет не менее 2 м/с.

П
7
осле определения диаметров по формулам следует подобрать из сортамента труб (см. Прил. 2, табл. П2.1) трубы с ближайшим большим стандартным внутренним диаметром и нужной толщиной стенки, учитывая требуемую Правилами минимально допустимую толщину стенки ( см. Прил. 2, табл. П2.2). Округление толщины стенки следует производить в большую сторону до ближайшего стандартного значения, даваемого таблицей П2.1. Кроме этого, необходимо в тексте записки указать значения условных проходов ( DУ ) выбранных труб, их наружный (DН) и внутренний (DВ) диаметр, указать ГОСТы на трубы и марку материала.

По табл.П2.3 Прил. 2 выбирается ближайший к ^ QП по паспортной производительности QПАСП насос. Можно выбрать насос с меньшей паспортной производительностью, если QП. находится в пределах рабочей части характеристики насоса (но не на границе).


Рис. 1.1 Пример оформления схемы расчетной магистрали в курсовой работе
Диаметр магистрали на участке непосредственно присоединяемом к входному патрубку насоса (от клинкетной задвижки до насоса) должен быть не менее диаметра патрубка (см. Прил. 2).Ввиду малости длины в расчете это не учитывается.


8
Следует произвести проверку скорости воды в трубах на предельные значения, данные в Прил.1 при производительности QПАСП или QП (выбрать большее). Если условие не удовлетворяется производится проверка при QП< QПАСП, если условие также не выполняется, следует увеличить диаметр трубы.

Следует проверить обеспечение допустимой высота всасывания данного насоса при выбранных диаметрах труб и производительности QПАСП или QП. С этой целью производится предварительный гидравлический расчет только всасывающего трубопровода, определенного схемой расчетной магистрали. Данные по гидравлическим коэффициентам и сопротивлениям берутся из Прил. 1. Расчет производится по формулам, данным в Прил. 1. Выполнение и результат расчета заносятся в первые две строки таблицы 1.1. На основании расчета в записке делается вывод о работоспособности системы с диаметрами, заданными Правилами и, если работоспособность не обеспечивается, принять соответствующее техническое решение:

Если в результате расчета получено, что рассчитанная высота всасывания близка (95% и более) или превышает допустимую для данного насоса, то следует выполнить следующее:

1. Принять в качестве рабочей производительности насоса QП <QРАБ < QПАСП, если QП < QПАСП и расчет ранее производился при QПАСП .

2. Увеличивать шаг за шагом диаметры труб: вначале dОТР, вплоть до dОТР=dМАГ, а затем, если условие не удовлетворяется, увеличить диаметры dОТР и/или dМАГ.

Кроме этого, выбирается диаметр нагнетательного трубопровода (участок 3-4) из условия, что скорость воды в трубопроводе не должна превышать определенного значения (см. Прил. 1)..

Замечание: Промежуточные результаты подбора диаметров трубопроводов в таблицах и расчетах пояснительной записки не отмечаются.


    1. ^ Гидравлический расчет системы и согласование характеристик

выбранного насоса с характеристиками системы

Производится гидравлический расчет системы с выбранными диаметрами трубопроводов в таблице 1.1. Для построения характеристик систем выбираются дополнительно два значения расхода Q1>QРАБ, Q3<QРАБ, где QРАБ – принятая в п. 13.2 производительность насоса. Если диаметр отростка и магистрали в итоге получились равными, то в таблице можно рассчитывать один участок 1-3 с суммарной длиной и суммарной величиной местных сопротивлений.

По итогам расчета строится полная характеристика системы ^ HС и характеристика всасывающего участка НВС на графике, содержащем диаграммы характеристик насоса (рис.1.2). Этот график вычерчивается на формате А4 по данным Прил. 2. Кривая HВАК и НВАКДОП строятся в том же масштабе, что и Н насоса. Для мощности N и КПД- применяются отдельные шкалы, такие, чтобы кривые  и N не затеняли основные рисунки.

После построения НС (см. рис. 1.2) определяется требуемая величина потери напора hДОП, которая необходима для пересечения характеристики системы в точке, обеспечивающей работу насоса и системы при рабочем расходе QРАБ.

П
9
о найденной hДОП определяется требуемая величина дополнительного гидравлического сопротивления ДОП. После этого поясняется способ создания такого сопротивления и даются значения N и при согласованной работе системы и насоса. Результаты проверочного гидравлического расчета занести в табл. 1.1.

Номинальные значения НВС , НС и QРАБ при согласованной работе заносятся в последнюю строку табл. 1.1.


Рисунок. 1.2 Согласование характеристик насоса и осушительной системы

Рис. 1.2 Пример оформления диаграммы согласования характеристик


10

Таблица 1.1 Гидравлические расчеты осушительной системы
  1   2   3   4

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы компьютерного дизайна»
Основы 3d-моделирования. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов направления 261400. 62 / Сост. Конягина...

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические указания к курсовой работе по дисциплине «Технология...
Производственные предприятия дорожно-строительных подразделений: методические указания к курсовой работе по дисциплине «Технология...

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические указания к курсовой работе по дисциплине «Системный анализ отрасли»
Методические указания к курсовой работе составлены в соответствии с типовой учебной программой дисциплины обязательного компонента...

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические указания к курсовой работе Факультет: экономический
Разработка управленческих решений: Методические указания к курсовой работе. – Вологда: Вогту, 2004 – 18 с

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Экономика недвижимости»
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Экономика недвижимости» для студентов дневной формы обучения специальности...

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические указания к курсовой работе по дисциплине «Разработка...
С помощью этих средств осуществляется оперативное взаимодействие людей с объектами контроля и управления, происходит диалог пользователей...

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические указания к курсовой работе по «Водоснабжению и водоотведению»...
Методические указания к расчетной работе по курсу “инженерные сети в строительстве”: учебно-методическое пособие. – Владикавказ:...

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические рекомендации по выполнению курсовой работы по дисциплине «основы теории управления»
Методические указания предназначены для студентов, изучающих дисциплину «Основы теории управления» ивыполняющих, согласно учебному...

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические рекомендации по выполнению курсовой работы по дисциплине «основы теории управления»
Методические указания предназначены для студентов, изучающих дисциплину «Основы теории управления» ивыполняющих, согласно учебному...

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы конструирования устройств и систем» iconМетодические указания по курсовому проектированию по дисциплине «основы...
Курсовой проект предусмотрен тематическим планом изучения дисциплины "Основы алгоритмизации и программирования". Курсовой проект...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов