Котел ТГМП-87. записка. 1. Исходная схема трубопроводной системы и её описание 6
 Скачать 0.57 Mb.
|
Этап 3.По жесткости максимальный вектор суммарного превышения (сечение 13) составляет:  что не превышает допустимые 5 см. Этап 2Б.По жесткости максимальный вектор суммарного превышения (сечение 12) составляет:  что не превышает допустимые 5 см. Этап 4.По жесткости максимальный вектор суммарного превышения (сечение 9) составляет:  что не превышает допустимые 5 см. Нагрузка на неподвижные опоры: Максимальная нагрузка на неподвижные опоры в рабочем состоянии в сечении №0 составляет 2145 кгс, что меньше 10000 кгс. Максимальная нагрузка в холодном состоянии в сечении №0 составляет 2144 кгс, что так же не превышает 10000 кгс. Максимальная нагрузка на неподвижные опоры в рабочем состоянии в сечении №20 составляет 2048 кгс, что не превышает 10000 кгс. Максимальная нагрузка на неподвижные опоры в холодном состоянии в сечении №20 составляет 1069 кгс, что так же не превышает 10000 кгс. Полные данные расчёта см. приложение Б. Нагрузка на упругие опоры: Максимальная нагрузка упругой опоры для рабочего состояния сечение №17 равна 3856 кгс, для холодного 3280 кгс, что не превышает 5000 кгс. Заключение по анализу расчета измененной трубопроводной системы: Как видно из расчёта, изменения, внесенные в трубопровод, принесли улучшения: трубопровод не поднимается, смещений по осям нет, нагрузка на неподвижную опору не превышает допустимую. Измененная трубопроводная система может быть введена в эксплуатацию. 12. Гидравлический расчёт трубопроводной системы 12.1. Гидравлический расчёт Целью гидродинамических расчетов станционных трубопровод чаще всего является определение потерь давления в них по заданным конфигурации и диаметру трубопровода, расходу среды и её параметрам или определение давления в начале или конце определенного участка трубопровода, а также пропускной способности трубопровода. Падение давления в трубопроводе:  , где - скорость движения среды в стационарном трубопроводе:  ;g – ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2; λ – коэффициент сопротивления трения, λ=0,021 по [2, табл.9.24]; dр – расчётный внутренний диаметр, dр=0,299 м по [2,табл.9.17]; L – развёрнутая длина трассы трубопровода, включающая длину прямых участков и развёрнутую длину отводов, колен и других элементов, L=35,4 м;  - сумма коэффициентов местного сопротивления рассчитываемого трубопровода: ;где  - коэффициент местного сопротивления отвода, =0,3 по [2, табл.9.3]; - коэффициент местного сопротивления задвижки, =1,03 по [2, табл.9.15]; .v - удельный объём среды, v=0,1309594 м3/кг; Н1 и Н2 – отметки начала и конца трубопровода; (Н2-Н1) = -5,1м; Отсюда падение давления в трубопроводе:  кгс/м2.12.2 Тепловой расчёт трубопроводной системы В задачи теплового расчёта трубопроводных систем входит решение следующих вопросов: определение тепловых потерь трубопровода; расчёт температурного поля вокруг трубопровода; расчёт падения температуры вдоль трубопровода; выбор толщены изоляции. Согласно основному уравнению теплопроводности тепловой поток через стенку составляет: Q = k·F·∆t, где F – площадь поверхности, м2; ∆t – перепад температур, оС; k – коэффициент теплопередачи, Вт/м2·оС. Удельный тепловой поток (удельные теплопотери) через стенку трубопровода определяется как:  где R – термическое сопротивление  .Так как нам известны температуры поверхностей (внутренней и внешней) паропровода, рассмотрим поверхность трубопровода как стенку, состоящую из двух слоев. Тогда удельный тепловой поток через стенку определяется как:  где, tср – рабочая температура среды, tср=420 ºС; tо – температура окружающей среды; tо=20 ºС. R – суммарное термическое сопротивление,   Так как коэффициент теплоотдачи Rв от среды к стенке имеет высокое значение и соответственно определяет малое термическое сопротивление, в практических расчётах им можно пренебречь; Rтр - термическое сопротивление стальной трубы.  где dн - наружный диаметр трубопровода, м, dн=0,325 м; dв – внутренний диаметр трубопровода, м, dв=0,299 м. Для Стали 20 для температуры 420°С  =86,1 Вт/(м·°С). Аналогично коэффициент теплопроводности для матов минераловатных = 0,045 Вт/(м·°С). ;Rи - термическое сопротивление изоляционного слоя;  ; где dин –диаметр трубопровода с изоляцией;  ;Rн – термическое сопротивление поверхности изоляции,  ; где  – коэффициент теплоотдачи поверхности изолированного трубопровода,  ;  , ; ; .Соответственно тепловой поток через изолированный трубопровод составит:  .Таким образом, получаем, что тепловой поток через изолированную стенку не превышает норму. Следовательно, предложенный материал основного слоя изоляции удовлетворяет необходимым техническим требованиям [2, табл. 7.2]. Проверим, удовлетворит, ли изоляция требованиям безопасности. Температура на поверхности изоляции:  Температура наружной поверхности не превышает 45ºС, что удовлетворяет техническим требованиям. Суммарные потери трубопровода;  где – коэффициент местных тепловых сопротивлений; принимаем =0,2;  Заключение При выполнении курсового проекта были выполнены следующие расчеты: 1. Предварительный выбор марки стали и диаметра труб (внутреннего Dв, условного прохода Dу, наружного Dн). 2. Расчет толщины стенки S и уточнение марки стали и размеров трубы по сортаменту труб при заданных параметрах среды. 3. Расчет на прочность и самокомпенсацию трубопроводной системы с применением прикладной программы “АСТРА” на ЭВМ. 4. Систематизированы знания по расчету и проектированию трубопроводных систем с применением прикладной программы “АСТРА”, закреплены знания и приобретены навыки проектирования технологических коммуникаций на тепловых электростанциях и в тепловых сетях. При необходимости увеличения прочности заданной трубопроводной системы можно прибегнуть к следующим мероприятиям: 1. Установить одну или несколько дополнительных опор 2. Изменить трассировку трубопровода. Исходная трубопроводная система пригодна для монтажа и дальнейшей эксплуатации, так как не наблюдается превышения допускаемых параметров в нескользящих и упругих опорах.  Рисунок 3- Исправленная схема трубопровода Список литературы 1. Методическое пособие «Основы конструирования и САПР» к курсовому проектированию по дисциплине «Основы конструирования и системы автоматизированного проектирования» Минск 1992 2. Никитина И.К. Справочник по трубопроводам тепловых электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1983. – 176 с. ПриложениеA ════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ ПPOГPAMMA "ACTPA-T" PEДAKЦИЯ 4-87 30.10.2019 0 P A C Ч E T N 0 T P У Б O П P O B O Д H O Й C И C T E M Ы H A П P O Ч H O C T Ь П O П P O Г P A M M E " A C T P A - T " OБЬEKT: Трубопроводы ТЭЦ ДOПOЛHИTEЛЬHЫE CBEДEHИЯ: Контрольный пример И C X O Д H Ы E Д A H H Ы E C И C T E M Ы P A C Ч E T - 1 Ч И C Л O У Ч A C T K O B - 1 Ч И C Л O У З Л O B - 0 ═══════════════════════════════════════════════════ │ KOЛИЧECTBO ПPИБЛИЖEHИЙ │ 2 │ │ ПPИ BЫБOPE УПРУГИХ OПOP - S1 │ │ │─────────────────────────────────────────────────│ │ KOЭФФИЦИEHT ПEPEГPУЗKИ - KП │ 1.40 │ │─────────────────────────────────────────────────│ │ ЗAДABAEMOE ИЗMEHEHИE HAГPУЗKИ HA │ │ │ УПPУГУЮ OПOPУ ПPИ ПEPEXOДE ИЗ PA- │ 35.00 │ │ БOЧEГO COCTOЯHИЯ B XOЛOДHOE - D,% │ │ │─────────────────────────────────────────────────│ │ УCЛOBHAЯ ЖECTKOCTЬ УПPУГИX │ 1000000.00 │ │ OПOP - KУ,KГC/CM │ │ │─────────────────────────────────────────────────│ │ KOЭФФИЦИEHT ЗAПACA ПO HAГPУЗKE │ 1.10 │ │ УПPУГИХ OПOP (1.0 - 1.3) - K │ │ ═══════════════════════════════════════════════════ ════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ ПPOГPAMMA "ACTPA─T" PEДAKЦИЯ 4-87 30.10.2019 0 И C X O Д H Ы E Д A H H Ы E У Ч A C T K A 1 ─ 2 ════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ │ P, │ EP, │ EX, │ [SIGMA P],│ [SIGMA X],│[SIGMA A]ПP│[SIGMA A]KP│ Q1, │ Q2, │ Q3, │ │кгс/см**2 │ кгс/см**2 │ кгс/см**2 │ кгс/см**2 │ кгс/см**2 │ кгс/см**2 │ кгс/см**2 │ кгс/см │ кгс/см │ кгс/см │ │──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────│ │ 24.4 │ 1800000 │ 2100000 │ 790 │ 1470 │ 3000 │ 4500 │ .00 │ .00 │ -1.72 │ ════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ ════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ │ TH,градус │ BETA,1/градус │ DH,см │ S,см │ C1,см │ ФИ │ Ф │ XИ │ DELTA │ M │ A,% │ │──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────│ │ 440 │ .0000137 │ 32.5 │ 1.3 │ .130 │ .90 │ 1.00 │ .54 │ .82 │ 5.45 │ 3.0 │ ════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ ГEOMETPИЯ ЛИHИИ УЧACTKA OПOPЫ CKOЛЬЖEHИЯ УПPУГИE OПOPЫ ЧИCЛO OTPEЗKOB ─ 22 ═════════════════════════════════════ ════════════════════════════════ ═════════════════════════════════════════════════ │ N │ K УC,кгс/см │ F─ │ │ N │ K, │ P3Y │ N─│ L─ │ │N CEЧ│ X1,см │ X2,см │ X3,см │ R,см │ D,см │ │ │──────────────────────────│KOЭФ│ │ │ │ │ЧИC│ ДЛИHA │ │───────────────────────────────────────────────│ │CEЧ│ X 1 │ X 2 │ X 3 │ TP.│ │CEЧ│кгс/см│ кгс │ЦEП│TЯГИ,см│ │ 0 .0 .0 .0 .0 .0│ │───────────────────────────────────│ │──────────────────────────────│ │ 1 .0 .0 100.0 .0 .0│ │ 6 0 0 1000000 .30│ │ 14 .00 .0 3 102 │ │ 2 .0 .0 149.0 .0 .0│ │ 9 0 0 1000000 .30│ │ 17 .00 .0 3 102 │ │ 3 .0 .0 300.0 .0 .0│ │ │ │ │ │ 4 .0 .0 .0 .0 .0│ │ │ │ │ │ 5 .0 .0 320.0 32.5 .0│ │ │ │ │ │ 6 .0 160.0 320.0 .0 .0│ │ │ │ │ │ 7 .0 .0 .0 .0 .0│ │ │ │ │ │ 8 .0 210.0 320.0 32.5 .0│ │ │ │ │ │ 9 -250.0 210.0 320.0 .0 .0│ │ │ │ │ │ 10 .0 .0 .0 .0 .0│ │ │ │ │ │ 11 -690.0 210.0 320.0 32.5 .0│ ═════════════════════════════════════ ════════════════════════════════ │ 12 .0 .0 .0 .0 .0│ COCPEДОTOЧEHHЫE CИЛЫ OTЛИЧAЮЩИЕСЯ ЗHAЧЕHИЯ │ 13 -690.0 550.0 320.0 32.5 .0│ ════════════════════════════════ ═════════════════════════════════════ │ 14 -690.0 550.0 100.0 .0 .0│ │N C│ P1,кгс │ P2,кгс │ P3,кгс │ │N CEЧ.│ DH,см │ S,см │ C1,см│Q3,кгс│ │ 15 .0 .0 .0 .0 .0│ │──────────────────────────────│ │───────────────────────────────────│ │ 16 -690.0 550.0 -510.0 32.5 .0│ │ 3 .00 27.20 -53.50│ │ 1 20 32.5 2.6 .260 -4.63│ │ 17 -490.0 550.0 -510.0 .0 .0│ │ │ │ │ │ 18 .0 .0 .0 .0 .0│ │ │ │ │ │ 19 -290.0 550.0 -510.0 32.5 .0│ │ │ │ │ │ 20 -290.0 1121.0 -510.0 .0 .0│ ════════════════════════════════ │ │ │ 21 -290.00 1170.00 -510.00 .00 .00│ MOHTAЖHЫЙ PACTЯГ │ │ │ 22 -290.0 1220.0 -510.0 .0 .0│ ════════════════════════════════ │ │ │ │ │N C│DELT1,см│DELT2,см│DELT3,см│ │ │ │ │ │──────────────────────────────│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ════════════════════════════════ ═════════════════════════════════════ │ │ ЖECTKOCTИ TPУБ ДЛЯ KOMПEHCATOPA │ │ ══════════════════════════════════════════════════════════════════════ │ │ │N C.│ EJЭ,кгс.см**2 │ GJP,кгс.см**2 │ EF,кгс │ GF,кгс │ │ │ │────────────────────────────────────────────────────────────────────│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ══════════════════════════════════════════════════════════════════════ │ │ TPOЙHИK ПEPEMEЩEHИЯ KOHЦОB │ │ ════════════════════════ ═════════════════════════════════════════════ │ │ │ N УЗЛA │ │ │ │ │ ЛИHEЙHЫЕ │ УГЛOBЫE │ │ │ │──────────────────────│ │OCИ│───────────────────────────────────────│ │ │ │ DH,см │ │ │ │ U(0),см │ U(N),см │U(0),paд.│U(N),paд.│ │ │ │──────────────────────│ │───────────────────────────────────────────│ ═════════════════════════════════════════════════ │ S,см │ │ │X1 │ │ │──────────────────────│ │X2 │ │ │DHMAX,см│ │ │X3 │ │ ════════════════════════ ═════════════════════════════════════════════ ****************************************************************************** PEЗУЛЬTATЫ PACЧETA 30.10.2019 ЭTAП 1 УЧАCTOK 1- 2 ════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ │ N │ ПEPEMEЩEHИЯ │ HAПPЯЖEHИE │ │ │ ПO OCЯM │───────────────────────────────────────│ │ CEЧ│─────────────────────────────│ ПPИBEД. │ НОМИН. │ ЭФФEKT. │ ДОПУCK. │ │ │ X1 │ X2 │ X3 │ OT ДABЛ.│ │ │ │ │──────────────────────────────────────────────────────────────────────────│ │ │ см │ кгс/см**2 │ │──────────────────────────────────────────────────────────────────────────│ │ 0 │ .00 │ .00 │ .00 │ 157 │ 790 │ 144 │ 869 │ │ 1 │ .00 │ .00 │ .00 │ 157 │ 790 │ 144 │ 869 │ │ 2 │ .00 │ .00 │ .00 │ 157 │ 790 │ 144 │ 869 │ │ 3 │ .01 │ .00 │ -.00 │ 157 │ 790 │ 145 │ 869 │ │ 4 │ .01 │ .00 │ -.00 │ 157 │ 790 │ 145 │ 869 │ |