Расчет пг. записка Д. Курсовая работа Эскизное проектирование парогенераторов аэс
 Скачать 1.03 Mb.
|
|
3. Гидравлический расчет ПГ Цель расчета Определение потери давления теплоносителя в ПГ. Методика расчета Потеря давления по тракту ПГ в общем случае определяется по формуле:  .Для горизонтального ПГ, обогреваемого водой под давлением, учитывая горизонтальную компоновку трубок ПТО и пренебрегая изменением плотности теплоносителя, можно считать pНИВ 0 ; pУСК 0. В общем случае потеря давления среды на трение, Па, в трубопроводе длиной l определяется по формуле Дарси:  Здесь: - коэффициент гидравлического трения; l - длина трубопровода, м; dГ - гидравлический диаметр, м;  - средняя плотность среды, кг/м3;  - объемный расход рабочей среды, м3/с; ( , где G - кг/с);S - площадь проходного сечения трубопровода, м2. В общем случае местные потери давления выражаются формулой Вейсбаха  .Здесь: м - коэффициент местного гидравлического сопротивления;  - средняя скорость среды по сечению входа в гидравлическое сопротивление ( ), м/с.В рассматриваемом случае, с учетом расчетной схемы тракта теплоносителя в пределах ПГ (см. рис.), суммарная потеря давления теплоносителя определится следующим образом, Па:  . - суммарная потеря давления теплоносителя в элементах тракта ПГ, Па; - потери на трение в подводящей части горячего и холодного коллектора, Па; - местные потери давления в раздающей части горячего коллектора и собирающей части холодного коллектора, Па; - местные потери давления при входе в трубки ПТО из горячего коллектора и при выходе из трубок ПТО в холодный коллектор, Па; - потеря давления на трение при течении теплоносителя в трубках ПТО, Па; - местная потеря давления в трубках ПТО при повороте теплоносителя на 1800, Па. Рис. Потери давления теплоносителя в элементах ПГ На основании приведенных выше формул составляющие потери давления теплоносителя определяются следующим образом. 3.1.  - объемный расход теплоносителя, м3/с;3.2.  - площадь проходного сечения коллектора, м2;где  - внутренний диаметр коллектора, м3.3 число Рейнольдса для коллектора:  ;3.4 коэффициент трения в коллекторе при турбулентном течении:  ; - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности коллектора, м;3.5. Потеря на трение в подводящей части горячего коллектора, кПа  .3.6. Потеря на трение в отводящей части холодного коллектора, кПа  .lГ = lХ - длина входной части коллекторов, м; принять lГ = lХ = h1+0,5, (м) 3.7. Местная потеря давления в раздающей части горячего коллектора, кПа  ,где: МГ = 0,7 при (n2 10) МГ = 1,4 при (n2 >10) 3.8. Местная потеря давления в собирающей части холодного коллектора, кПа  ,где:  ; - внутренний диаметр трубок ПТО, м; - внутренний диаметр коллектора, м;n2 - число труб ПТО в вертикальном ряду. 3.9. Местная потеря давления при входе теплоносителя из горячего коллектора в трубки ПТО, кПа  ,где  .3.10. Местная потеря давления при выходе теплоносителя из трубок ПТО в холодный коллектор, кПа  ,где  .3.11. Потеря давления на трение при течении теплоносителя в трубках ПТО, кПа  .коэффициент трения при переходном течении  ; - средняя по сечению скорость теплоносителя в трубках ПТО, м/с; - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности новых трубок ПТО, м; - число Рейнольдса для трубок ПТО; - коэффициент кинематической вязкости теплоносителя, м2/с.3.12. Местная потеря давления в трубках при повороте теплоносителя на 180°, кПа  .Здесь  .3.13. Суммарная потеря давления теплоносителя, кПа  3.14. Результаты расчетов следует свести в итоговую таблицу и построить график зависимости потери давления от скорости теплоносителя.
 4. Расчет толщины стенок элементов ПГ 4.1.Общие положения Цель расчета. Определение номинальных толщин стенок элементов ПГ (коллектор, обечайка и днище корпуса, трубка ПТО), находящихся под разностью давлений. Примечания. 1. Нормы расчетов на прочность предусматривают 2 вида расчетов: предварительное определение основных размеров конструкционных элементов; подробный поверочный расчет на прочность. В объеме данной работы выполняется предварительный расчет на прочность в части определения толщин стенок. 2. Расчет жесткости конструкционных элементов ПГ, вибрационные расчеты, расчеты на циклическую прочность, а также расчеты термических напряжений, - в объеме данной работы не проводятся. Выбор толщины стенок проводится по результатам расчета на прочность. Для расчета на прочность отдельного элемента ПГ необходимо: правильно выбрать материал, определить его основные прочностные характеристики: расчетное давление, действующее на стенку, расчетную температуру стенки, номинальное допустимое напряжение. 4.2. Выбор конструкционных материалов Для изготовления корпуса (обечайки, днища) и коллекторов ПГ с погруженной поверхностью теплообмена используются низколегированные марганцовистые стали – 16ГНМ, 10ГН2МФА. Выберем 10ГН2МФА. Если рабочие условия (температура стенки, давление) допускают применение низколегированных сталей, то коллекторы со стороны теплоносителя и части корпуса ПГ плакируют коррозионно-стойкими материалами (нержавеющая сталь, никель и др.). Плакировка проводится путем совместной прокатки заготовки из основного материала с тонкими листами защитных покрытий. При определении толщины элемента ПГ, толщину плакирующего слоя не учитывают. В качестве материала трубок поверхности теплообмена ПГ, обогреваемого теплоносителем "вода под давлением", используются аустенитные нержавеющие стали типа 08Х18Н10Т. 4.3. Определение номинального допустимого напряжения За номинальное допустимое напряжение [H] принимают меньшее из двух значений  или  (МПа).Отсюда  193,552 МПа.Здесь: вр. – минимальное значение предела прочности, МПа; t - предел текучести, МПа; Квр – коэффициент запаса по пределу прочности (Квр=2.6); Кt - коэффициент запаса по пределу текучести (Кt=1.5). Значения пределов приведены в таблице.
tр = 270°С : вр=503,235 МПа; t=308,235 МПа. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, м/с
