Материал: Эксплуатация и модификация модуля для расчета паро- и конденсатопроводов

Эксплуатация и модификация модуля для расчета паро- и конденсатопроводов

Введение

интерфейс пользователь программа информационный

Данный курсовой проект выполнен в соответствии с заданием на курсовое проектирование. Темой курсового проекта является «Эксплуатация и модификация модуля для расчета паро- и конденсатопроводов».

Главной целью курсового проекта является создание модуля для расчета минимальных размеров и компенсирующих способностей П-образных компенсаторов и расчет Z-образного компенсатора.

Задачами являются:

-       Изучить предметную область;

-       Подробно изучить встроенный язык «1C: Предприятие», возможности конфигурации;

-       Разработать дружественный интерфейс;

-       Разработать печатную форму;

-       Разграничить доступ;

-       Протестировать систему;

Преимущество модуля состоит в том, что использовать его могут все лица, даже не заинтересованные в конкретной предметной области. Благодаря легкому интерфейсу, системе навигации и простоте работа с модулем не вызывает никаких осложнений.

Использованиеданного модуля позволяет упростить процессы ввода данных, уменьшить время, необходимое с достаточной точностью производить расчеты.

1. Предварительный анализ

Трубопроводы для подачи пара и конденсата сооружают в основном из бесшовных труб и снабжают стальной арматурой и стальными фасонными деталями. Надежная эксплуатация трубопроводов достигается при правильном выборе и размещении опор и конденсаторов. Опоры для таких трубопроводов подразделяют на неподвижные, которые обеспечивают жесткое закрепление трубопровода и воспринимают усилия, возникающие в трубе в результате температурных деформаций и внутреннего давления, и подвижные, воспринимаю только вес трубопровода. Расстояние между опорами колеблется от 3,5 до 7 мм в зависимости от диаметра и веса труб.

Горизонтальные участки паропроводов укладывают с уклоном i0,001 в сторону движения пара. Предусматривается непрерывный отвод конденсата с помощью конденсатоотводчиков из нижних точек паропровода и из всех тупиковых участков. При нагреве или охлаждении трубопровод удлиняется на величину

                                        (1.1)

где    1/K - коэффициент линейного расширения стальных труб;

 - длина трубопровода при температуре его монтажа;

- изменение температуры стенок трубы в эксплуатационных условиях.

Компенсация тепловых удлинений трубопровода обеспечивается специальными устройствами. Для паропроводов низкого давления (до 0,5 Мпа) применяют сальниковые или линзовые компенсаторы. Компенсирующая способность сальников компенсаторов равно 200…500 мм, линзовых - определяется по результатам специальных по данным завода-изготовителя и на одну волну составляет от 5 до 35 мм. Число волн в линзовом компенсаторе не должно превышать 12 во избежание продольного изгиба. В большинстве случаев теплопроводов применяют гнутые компенсаторы, имеющие П-образную, лирообразную и другие формы. Их изготовляют на месте монтажа из тех же труб, что и трубопровод. Наибольшее распространение получил П - образный компенсатор.

Для прямого участка трубопровода, защемленного с двух концов, температурные напряжения определяют на основании закона Гука

                                        (1.2)

В результате возникновения термических напряжений участок трубы, защемленный между опорами, будет действовать на них с силой

                                               (1.3)

При расчетах компенсаторов прежде всего определяют длину трубопровода, деформацию которого необходимо компенсировать, затем по формуле 1.1 - деформацию трубопровода в зависимости от изменения температур, зная деформацию, выбирают габаритные размеры сальниковых или линзовых компенсаторов. Гнутые компенсаторы на «горячих» трубо- и паропроводках устанавливают с предварительной растяжкой (сжатием) на        

Гнутые П-образные компенсаторы характеризуются следующими параметрами: вылетом плеча , створом (шириной плеча) b, радиусом гнутья , длиной прямой вставки вылета  и длиной прямой вставки плеча компенсатора  П - образные компенсаторы рассчитывают по формуле

                                               (1.4)

При заданном  размеры  могут выбираться в зависимости от местных условий. Выгоднее увеличивать b, так как при этом не увеличивается длина трубопровода.

Формула 1.14 представлена в виде номограммы (Рисунок 1.1), котораясоставлена с учетом предварительной растяжки компенсатора на  при расчетном значении допускаемого напряжения ]=6,867*Па. При малых температурных удлинениях и ломаном профиле трассы используют самокомпенсацию (Рисунок1.2). При нагревании за счет удлинения отдельные участки трубопровода примут положение, показанное пунктирной линией. Для того чтобы во всех сечениях температурные напряжения не превышали допустимых значений, всю трассу разбивают на отдельные и закрепляют их на неподвижных («мертвых») опорах. Следовательно, участки между неподвижными опорами можно рассматривать как своеобразные гнутые компенсаторы. Наибольший изгибающий момент и наибольшие изгибающие напряжение получают на неподвижной опоре короткого плеча углового участка.

                            (1.5)

где    - удлинение короткого плеча;

                                       (1.6)

Рисунок 1.1. Номограмма для расчета П-образных гнутых компенсаторов (в скобках указана толщина стенок компенсатора)

Рисунок 1.2. Самокомпенсация трубопроводов

Рисунок 1.3. Подземные компенсаторы:

Места установки: а, б - около НТО, ТС, КС и ГРС; в-около перехода через препятствия; г - около камеры запуска или приема очистных устройств; д - на перемычке между двумя параллельными нитками; е - использование поворота трассы при выборе места примыкания отводящего трубопровода.

При  отклонения  значительно превышают

                                               (1.7)

Для Z - образного участка

                                                         (1.8)

По данному методу рассчитывают надземные трубопроводы и трубопроводы, проложенные в тоннелях.

При проектировании подземных и надземных (в насыпи) трубопроводов с большими температурными перепадами следует применять различного вида компенсаторы-упоры (П-, Г-, Z - образные, трапецеидальные симметричные и несимметричные). Наиболее часто применяют Z-образные компенсаторы (Рисунок1.3).

Компенсаторы рекомендуется располагать на участках, сложенных сухими рыхлыми грунтами, или засыпать рыхлыми податливыми грунтами, обладающими малой удерживающей способностью против перемещений.

Расчет подземного компенсатора проводят исходя из его максимального продольного перемещения трубопровода - в месте выхода его из грунта

                                               (1.9)

где    S - эквивалентное продольное сжимающее усилие;

характеристика упругой работы грунта;

 - жесткость компенсатора, т.е. усилие, возникающее в компенсаторе от единичного продольного перемещения.

При этом должно выполняться условие (критерий отсутствия участка предельного равновесия грунта)

                                                      (1.10)

где     - предельное сопротивления грунта продольным перемещениями трубопровода.

Если это условие не выполняется, продольное перемещение трубопровода следует определять по формуле

                                              (1.11)

Характеристику упругой работы грунта определяют по формуле

                                                          (1.12)

где    - обобщенный коэффициент касательного сопротивления грунта.

Жесткость компенсатора

                                                       (1.13)

где     - момент инерции [для трубы

для Z - образного компенсатора

                   (1.14)

для П-образного компенсатора

(1.15)

для Г-образного компенсатора

                                                  (1.16)

где    - коэффициент уменьшения жесткости гнутых и сварных колен;

R - радиус кривизны колена (изгиба оси колено) компенсатора;

 - ширина полки компенсатора.

 =                               (1.17)

Параметр  зависит от геометрических размеров колена компенсатора,

                                                     (1.18)

где     - средний радиус трубы.

Радиус кривизны колена R должен быть не меньше  при этом должно выполняться условие

Допускаемые деформации компенсаторов без их предварительной растяжки определяют от зависимости

                                            (1.19)

где - суммарные продольные напряжения в компенсаторе от действия температуры, внутреннего давления грунта;

 - коэффициент увеличения напряжений в коленах.

Для Z-, П- и Г-образных компенсаторов в формулу 1.17 подставляют соответствующее выражение для  Для П- и Г - образных компенсаторов результат расчета  по формуле 1.17 должен быть удвоен.

Суммарные продольные напряжения в компенсаторе от действия температуры, внутреннего давления и грунта определяют из условия, что компенсатор должен работать в упругой стадии (без остаточных деформаций металла):

                       (1.20)

где расчетное сопротивление металла;

 - нормативное сопротивление одноосному растяжению, сжатию и изгибу металла труб и сварных соединений из условия достижения предела текучести;

 - коэффициент безопасности по материалу;

 - коэффициент надежности.

Коэффициент увеличения напряжений в коленах компенсаторов вычисляют по формуле

.                                        (1.21)        

Длина подземного участка, на котором происходит перемещение трубопровода около выхода их грунта, может быть найдена при выполнении условия 1.16

                                  (1.22)

Если условие 1.16 не выполняется,

                                       (1.23)

Так как продольные перемещения трубопроводов  зависят от жесткости компенсаторов , расчет последних ведут методом последовательных приближений, т.е. задают размеры компенсатора, определяют компенсирующую способность его  и фактическое продольное перемещение трубопровода . Если , меняют размеры компенсатора таким образом, чтобы увеличить его компенсирующую способность. Продольные перемещения трубопровода  должно быть меньше  при любых условиях эксплуатации.

2. Основные проектные решения

.1 Разработка интерфейса пользователя

Интерфейс пользователя - набор методов взаимодействия компьютерной программы и пользователя этой программы.

Интерфейс пользователя в 1С - это все окна, меню, кнопки и прочее, с чем пользователь работает непосредственно в программе.

Основное окно модуля состоит из нескольких кнопок, каждая из которых имеет свое функциональное назначение (Рисунок 2.1). При щелчке мышью по конкретной кнопке происходит переход на другую форму.