р (1067700), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Отношение !'аер//„р= 301/298=1,01, что допустимо при расчете [оа). Аналогично проверяется принятое значение температуры стенки для определения коэффициента теплопроводности труб. 1.8лй Площадь теплопередаюи!ей поверхности, длина и масса труб ПГ. Расчетная площадь теплопередающей поверхности ПГ Бр-— 8нп+ дар. Так как в процессе эксплуатации ПГ возможно образование отложений, образование течей в отдельных трубках и их заглушка, то фактическая площадь теплопередающей поверхности рассчитывается с некоторым запасом 5 = /)эЯР. Значение коэффициента запаса й, выбирается из интервала от 1,1 до 1,25. Результаты расчета представлены в табл. ХП.4.
1.9 Конструкционный р а счет П Г. Задача конструкционного расчета Пà — определение размеров и массы основных элементов конструкции ПГ. Ранее (см. пп. 1.5, 1.6„1.7, 1.8) определены диаметр, толщина стенки, число, длина и масса труб теплопередаюшей поверхности ПГ, диаметр, толщина стенки и расположение отверстий для присоединения труб входной (раздающей) и выходной (собирающей) камер коллектора теплоносителя. Результаты конструкционного расчета представлены в табл. ХП.5.
1.9.1. Конструкционные характеристики пучка груб теплопередающей поверхности ПГ. Пучок труб образован трубами, изогнутыми в виде винтовых змеевнкоов, и расположен в кольцевом обьеме между коллектором теплоносителя и корпусом ПГ. Змеевики образуют концентрические слои навивки, Каждый змеевик состоит из двух прямых участков и изогнутой части. Длина прямых участков равна расстоянию от входной и выходной камер коллектора «!о соответствующего слоя навивки. Первый слой навивки образован змеевиками, присоединенными к нижнему поперечному ряду отверстий входной камеры теплоносителя и к верхнему поперечному ряду выходной. Диаметр первого слоя навивки й„л = йп „+ 2 (0,041 + 3,5с!„) = = 1,64-+ 2 (0,041+ 3,5. 14.
10 ') = 1,82 м, где !1, „— наружный диаметр камер теплоносителя; 0,041 м — длина п ямого участка змеевика первого слоя навивки. Р ели принять, что змеевики, выходящие йз одного поперечного ряда камер коллектора, образуют один слой навивки, то диаметр последнего, т-го слоя будет равен 1см. (12.54) ) й сл = й сл+ 2 (М вЂ” 1) где М вЂ” число слоев навивки, равное числу поперечных рядов в камере и!„(см. и. 1.8.1). Если принять шаг между слоями навивки з!ел=1,5а =0,02! м, то йт„сл будет равен для вариантов № 1 — 3 соответственно: вариант № 1 — 7,4, вариант № 2 — 5,6, вариант № 3 — 5,1 м. Так как наружный диаметр корпуса ПГ ал,лср)с( сл, то диаметр корпуса в этом случае значительно превысит допустимые (по условиям транспортировки) размеры.
Для того чтобы уменьшить диаметр последнего слоя навивки, а следовательно, и корпуса ПГ, пучок труб может быть составлен следующим образом: в части слоев навивки (в первой группе слоев), ближайшей к коллектору, каждый слой навивки образуется змеевиками, присоединенными к одному поперечному ряду отверс стий камер; во второй группе слоев, следующих за слоями первой Ш группы, каждый слой навивки образуется двумя рядами змеевиков, присоединенными к двум поперечным рядам отверстий в камерах; в третьей группе слоев каждый слой навивки образуется тремя рядами, присоединенными ссютветсгвенно к трем рядам поперечных отверстий камер.
Если пь пп, пги †чис слоев навивки в первой †треть группах, то М=п!+пи+и!!!. Для рассчитываемого ПГ принято п!=пп=пш. Между числом слоев навивки и числом поперечных рядов отверстий в камере имеется такое соотгн!шенне: 1 и! + 2 пп + 3 пш = и или 1п! + 2п! + Зп! = п! и и и! = (1/6) и, „= пп = ппн Отсюда число слоев навивки М = (1/6) и! л 3 = (112) и! „, т. е. число слоев навивки равно только половине числа рядов от- верстий камер.
Это значительно уменьшает диаметр последнего слоя навивки. Для принятой конструкции трубного пучка рассчитываются: диаметры первого и последнего (т-го) слоя в каждой группе слоев навивки йр-! =А!сл, й!т=йлсл+2(п! — 1)злсл* с(!! ! = арт+ 2ч! сл, 'ан = — йп-!+ 2(пп — 1) 3! ~~1 йрп.! = йпт+ 2з!сл' йрр! т =- «!и!+ 2(пш — 1) злсл' Виутрсиний диаивтр Обвчайки трубНО!О Пупха ал.сл=а!р! т+Б!сл наружный диаметр обечайки с(,.,с=с(,мс+2б,с„где б,в=5-+.
10 мм — толщина обечайки; средний диаметр межтрубного пространства с(ср.м.с = (»5 (й сл+ й!и т); живое (ироходное) сечение межтрубного пространства 1м.п = !«(ср.м.п М (з сл — йв). Кроме поперечных размеров пучка труб необходимо опреде- лить также высоту его, углы навивки в различных слоях, шаг меж- ду трубками в слоях навивки.
Методика расчета изложена в $12.5. Для первого слоя навивки рассчитываются: шаг навивки н !,„=пллзлсл, где плл — число трубок в первом слое навивки, равное числу от- верстий в одном поперечном ряду камер коллектора (см. табл. ХП.2); зрм — шаг между трубками в первом слое навивки, принимается равным (1,15 —:1,5)й;, угол навивки 5! =Вгс18 (з!сл/я!(!,); длина одного витка 1!, =на! /совр! длина изогнутой части трубы 1!сл =1 — (й!сл — с(н.к), где !(н.к— наружный диаметр камер коллектора теплоносителя (см. и.
1.6.2); ив в ЧИСЛО ВИТКОВ Х!сл= с! си!в! сл* а высота первого слоя навивки Н!, =в!сле! Для последнего слоя навивки определяются: высота Нш — — Н!си+2[0,5зск(п!„— 1)1, где з!„— продольный шаг расположения отверстий в камерах коллектора (см. )!. 11.6с!2 и рис. 14.1); длина прямых участков труб 1!(! = йп! —" .к' длина изогнутого участка труб 1!и =1 — 1п! угол навивки 5п! — — агсз!п (Нш /(п!! ); число витков гп! т= (1шл!сов[)п!~н/ги(п!!л) шаг между трубками згп сл=Нп! /(аш,3!ни). Если окажется, что(!!! <Нп!, то изготовить змеевик невозможно. В этом случае необходимо уменьшить длину труб, входящих в первую группу слоев навивки, н увеличить длину труб, образующих третью группу слоев навивки, так, чтобы общая длина труб 1.
осталась неизменной. В этом случае трубы теплопередаюшей поверхности будут разной длины. 1.9.2. Корпус ПГ. Состоит из цилиндрической части и двух эллиптических днищ: нижнего и верхнего. Материал корпуса из стали марки 1ОГН2МФА. Внутренний диаметр корпуса с(в.кор зависит от диаметра последнего слоя навивки пучка труб и ширины кольцевого канала между обечайкой трубного пучка и корпусом. Кольцевой канал является опускным участком контура естественной циркуляции рабочего тела. От площади проходного сечения канала зависит скорость воды в опускном участке !Воа = йюРУопреи~ где 1' = (и/4) (!(,, р — йилв)- Значения св„(см. $8.5) не должны превышать 2 — 2,5 м/с.
Выбрав значение и!,„(в примере принято тв„=2 м/с) и зная величину ак„о (см. п. 1.9.1), можно рассчитать (для принятого значения яа) ав,кср. Толщина стенки корпуса и эллиптических днищ рассчитывается по (14.1) и (14.7) соответственно. Расчетное давление р,р — — 0.9 1,25рл. Расчетная температура для выбора номинального допускаемого напряжения [о„] 1ар=280'С. Имеющиеся в корпусе и днищах отверстия укреплены патрубками, штуцерами или накладками. Толщина и высота патрубков, штуцеров н накладок, укрепляющих отверстия, рассчитываются по методике, изложенной в [331 При укрепленных отверстиях коэффициент прочности для элементов корпуса !2=1. 352 кор зависит от вь! Высота цилиндрической части корпуса ПГ Нко зази соты последнего слоЯ навивки Нш, а также от высоты, бх, мой для размещения сепарационных и других ш!угр р устройств.
Высота определяется по эскизному чертежу ПГ. Масса всех элементов конструкции ПГ рассчитывается по фо муле л!в=-'и'р„ где 'и; †объ элемента, м~; р, †плотнос стали, т/м'. 1.9.3, Коллектор теплоносителя. Определяются размеры и масса следующих элементов коллектора: входной и выходной камер, соединительной обечайки„наружной обечайкн, днищ (все перечисленные элементы выполнены из стали марки 1ОГН2МФА и плакированы с внутренней стороны сталью 12Х18Н10Т) и разделительной обечайки (выполненной из стали 12Х18Н10Т). Расчетное давление для всех элементов коллектора (кроме разделительной обечайки) р,р —— 0,9-1,25р!,.
расчетная температура г =330'С. Расчет толщины стенки камер выполнен в п. 1.6. Расчет остальных элементов коллектора выполняется по соответствующим формулам $14.2. 1.9.4. Система подачи питательной воды, раяиеры входных и выходных патрубков теплоносителя и рабочего тела.
Система подачи питательной воды состоит из тороидального'коллектора, выполненного из трубы диаметром 377Х10 мм, и приваренных к нему раздающих труб диаметром 60Х2 мм. При выборе диаметра коллектора необходимо проверить скорость питательной воды в нем: она не должна превышать 5 — 6 м/с. Скорость воды в раздающих трубах твр,с (13 18)гврк Определив скорость воды в раздающих трубах и выбрав трубку (д,хбс ), можно определить число раздающих трубок из уравнения Ц„впк, — (в/4) дв.р.,лр и!вр а* Внутренние диаметры патрубков теплоносителя и рабочего тела определяются по допустимой скорости воды и пари в трубопроводах и паропроводах, которая в 2 — 3 раза выше допустимой скорости среды в трубах теплопередающей поверхности (см.
$11.3 и 12.5). Полученный путем расчета по допустимой скорости среды внутренний диаметр патрубка должен быть изменен до ближайшего большего или меньшего внутреннего диаметра трубы по ГОСТ. Для рассчитываемого ПГ получено: внутренний диаметр патрубков входа и выхода теплоносителя 0,85 м; внутренний диаметр патрубка входа питательной Воды 0,3 м; внутренний диаметр патрубка выхода пара 0,6 м. 1.9.5. Расчет сепарационных устройств. В ПГ применены принудительная сепарация пара в осевых центробежных сепараторах и осушка пара в вертикальных жалюзийных сепараторах. Влажность пара на выходе из ПГ не более 0,2 %.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
