Расчёт на прочность цилиндрической обечайки корпуса корпуса ПГ

Исходные данные.

                                                                                                                                                    таблица 1

№	Название величины	Обозначение	Размерность	Величина
1.1	Давление теплоносителя			15.7
1.2	Температура теплоносителя на входе в ПГ			323
1.3	Температура теплоносителя на выходе из ПГ			294
1.4	Расход рабочего тела			1500
1.5	Давление рабочего тела			6.8
1.6	Температура питательной воды			228
1.7	Диаметр труб ПГ			12
1.8	Толщина труб ПГ	или S		1.0

 

 

1. Расчёт толщины стенок труб теплопередающей поверхности

Таблица2

Физические параметры теплоносителя и значения теплопроводностей

	Наименование	Обозн.	Разм.	Формула или обоснование	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	6	7
1	Радиус гиба трубы			(Выбираем из стандартного ряда)	следовательно	60
2	Толщина стенки трубы			Задаемся	-	1.0
3	Допускаемые напряжения материала			Материал 08Х18Н10Т		117.3
4	Расчетное давление					18.055
5	Вспомогательный коэффициент		-			0.071
6	Вспомогательный коэффициент		-			1.214 Прин.=1
7	Овальность трубы		%	-	-	10
8	Первый коэффициент формы изогнутой трубы		-			1.026
9	Второй коэффициент формы изогнутой трубы		-		-	1.026
10	Третий коэффициент формы изогнутой трубы		-			1.026
11	Первый торовый коэффициент		-			0.955

 

Продолжение табл. 2

1	2	3	4	5	6	7
12	Второй торовый коэффициент		-			1.056
13	Третий торовый коэффициент		-	-	-	1
14	Первая расчетная толщина стенки					0.84
15	Вторая расчетная толщина стенки					0.928
16	Третья расчетная толщина стенки					0.88
17	Прибавка к толщине стенки на минус.допуск					0.1
18	Прибавка к толщине стенки на утон. при гибке трубы					0.074
19	Прибавка к толщине стенки на коррозию			-	-	0
20	Уточненное значение толщины стенки трубы					1.028
21	В соответствии с п.4.2-27 норм расчета на прочность оборудования и трубопровода атом.энерг. установок толщина стенки трубы			·0.97	1.028·0.97	0.997
22	Проверка типоразмера трубы	-	-		Условие выполнено в соответствии с пунктом 4.2-27	-

Расчет теплового баланса ПГ

Таблица 3

Расчет теплового баланса ПГ

	Наименование	Обозн.	Разм.	Формула или обоснование	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	6	7
1	Энтальпия питательной воды			С использованием программы WaterSteamPro при P2 = 6.8 МПа и tпв=228°C	-	981.73
2	Энтальпия воды на линии насыщения			С использованием программы WaterSteamPro при P2 = 6.8 МПа	-	1257.1
3	Энтальпия пара на линии насыщения			С использованием программы WaterSteamPro при P2 = 6.8 МПа		2775.1
4	Расход воды на продувку			0.5% для вертикальных	0,005·1500	7.5
5	Расход питательной воды				1500+7.5	1507.5
6	Тепловая мощность ПГ					747.811
7	Количество теплоты первого контура			где		748.560
8	Тепловые потери в петле					0.74856

 

Продолжение табл. 3

1	2	3	4	5	6	7
9	Энтальпия теплоносителя на входе в ПГ			По программеWaterSteamPro при P1 = 15.7 МПа и t1’ =323°C	-	1471.1
10	Энтальпия теплоносителя на выходе из ПГ			С использованием программы WaterSteamPro при P1 = 15.7 МПа и t1” =294°C	-	1305.2
11	Расход теплоносителя в ПГ					4512.1

 

 

3. Тепловой расчет ПГ

                                                                                                                                                                                                                                 Таблица 4

Тепловой расчет ПГ

	Наименование	Обозн.	Разм.	Формула или обоснование	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	6	7
1	Температура рабочего тела на линии насыщения			С использованием программы WaterSteamPro при P2 = 6.8 МПа	-	283.88
2	Среднелогарифмический температурный напор					21.448
3	Средняя температура теплоносителя				283.88+21.448	305.328
4	Коэффициент теплопроводности теплоносителя			С использованием программы WaterSteamPro при P1 = 15.7 МПа и t1ср=305.328°C	-	0.55567
5	Кинематический коэффициент вязкости теплоносителя			С использованием программы WaterSteamPro при P1 = 15.7 МПа и t1ср=305.328°C	-	1.209·10-7
6	Число Прандтля		-	С использованием программы WaterSteamPro при P1 = 15.7 МПа и t1ср=305.328°C	-	0.8703
7	Входная скорость теплоносителя			Задаемся предварительно	-	5 8 10

 

Продолжение табл. 4

1	2	3	4	5	6	7
8	Плотность теплоносителя на входе в ПГ			С использованием программы WaterSteamPro при P1 = 15.7 МПа и t1’ =323°C	-	672.72
9	Средняя плотность теплоносителя			С использованием программы WaterSteamPro при P1 = 15.7 МПа и t1ср=305.328°C	-	715.636
10	Средняя скорость теплоносителя					4.7 7.52 9.4
11	Внутренний диаметр трубы					10
12	Число Рейнольдса		-			388763.8 622022.1 777527.7
13	Коэф. теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы					32571.893 47439.38 56710.96
14	Предварит. значение плотности теплового потока			Задаемся	-	168000
15	Коэффициент теплоотдачи от стенки к рабочему телу					36264.37 38878.2 40005.18

 

Продолжение табл. 4

1	2	3	4	5	6	7
16	Средняя температура стенки					294.604
17	Коэффициент теплопроводности стенки трубы			Задаемся	-	19.05
18	Термическое сопротивление стенки трубы					0.00479
19	Коэффициент теплопроводности отложений на стенке трубы			Задаемся	-	1.1
20	Толщина отложений на стенке трубы			Задаемся	-	0.021
21	Термическое сопротивление слоя отложений					0.001588
22	Уточненное значение плотности теплового потока					152221.57 168220.02 174886.5

 

 

Продолжение табл.4

1	2	3	4	5	6	7
23	Погрешность определения плотности теплового потока					0.08 0.131 0.065
24	Поверхность теплообмена					5015.92 4538.88 4365.87
25	Количество труб		-			17080 10675 8540
26	Средняя длина труб					7789.893 11278.464 13560.677

 

 

3. Компоновочный расчет ПГ

                                                                                                                                                                                                                                 Таблица 5

Тепловой расчет ПГ

	Наименование	Обозн.	Разм.	Формула или обоснование	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	6	7
1	Технологический зазор		мм	задаемся	-	50
2	Толщина не сверлённой части коллектора		мм	задаемся	-	50
3	Толщина сверлённой части коллектора		мм	задаемся	-	150
4	Наружный диаметр сверленной части коллектора		мм	задаемся	-	1000
5	Наружный диаметр не сверленной части коллектора		мм			800
6	Шаг труб в ширме в окружном направлении		мм			24
7	Шаг расположения коллектора в окружности внутреннего диаметра		мм			17.5
8	Число ширм в коллекторной сборке		-			117.81
9	Уточняем число ширм в коллекторной сборке		-	принимаем	-	117
10	Число труб в ленте		-			72.991 45.62 36.496

 

1	2	3	4	5	6	7
12	Число труб в ленте-уточненное		-	Округляем в меньшую сторону до целого	-	72 45 36
13	Пересчет числа ширм в коллекторной сборке		-			118 118 118
14	Пересчет шага труб на внутреннем диаметре коллектора		мм			37.333
15	Продольный шаг труб в коллекторе		мм			17.5
16	Шаг расположения труб в ленте ширм		мм			14
17	Зазор		мм	принимаем	-	10
18	Диаметр переброса труб в ширме		мм			1727.786
19	Полный диаметр ширмовой поверхности		мм			3715.786 2959.786 2707.786
20	Технологический зазор	h	мм	задаемся	-	100
21	Технологический зазор		мм	задаемся	-	100
22	Геометрическая константа		-			378.141
23	Средняя длина труб в верхней части ширмы		мм			2756.391 1858.641 1559.391
24	Средняя длина труб в нижней части ширмы		мм			1496.391 1071.141 929.391
25	Средняя длина труб в средней части ширмы		мм			2952.777 2196.777 1944.777
26 Т	Требуемая длина труб в ширме		мм			7789.89 11278.46 13560.68
1	2	3	4	5	6	7
27	Число гибов в ленте		-			3.396 8.601 12.386
28	Число гибов в ленте (принимаемое)		-	Округляем в меньшую сторону до нечетного значения целого	-	3 7 11
29	Высота коллекторной сборки		мм			8097.334 9569.351 10213.009
30	Длина парогенератора		мм			11097.334 12569.351 13213.009
31	Ширина обечайки		мм	принимаем	-	20
32	закраина		мм	принимаем	-	50
33	Наружный диаметр обечайки		мм			3855.786 3099.786 2847.786
33	Кратность циркуляции			Задаемся	-	7
34	Энтальпия смеси					1217.565
35	Плотность смеси			WaterSteamPro	-	757.74 757.74 757.74
36	Скорость в опускном канале		м/с	Задаемся	-	1.5
37	Внтурений диаметр корпуса		мм			4294.70 3622.92 3406.84

 

 

Гидродинамический расчёт ПГ

	Наименование	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	6	7
1	Средняя плотность теплоносителя ПГ			По Steamproperty При P1=15.7 и tср=305.328	-	715.64
2	Шероховатость труб			-	-	0.05
3	Коэффициент трения при движении теплоносителя в трубах		-			0.030
4	Коэффициент местного сопротивления входа в трубу		-	-	-	0.5
5	Коэффициент местного сопротивления поворота на 90°		-	-	-	0.2
6	Коэффициент местного сопротивления выхода из труба		-	-	-	1
7	Гидравлические сопротивления труб		МПА			0.198157 0.719053 1.339991

 

 

Расчет масс элементов ПГ

	Наименование	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	6	7
1	Плотность стали			-	-	7800
2	Внутренний объем сферического нижнего днища ПГ					14.776 7.649 6.048
3	Полный объем нижнего сферического днища ПГ					0.703559 0.363515 0.286957
4	Масса сферического нижнего днища ПГ					5487.76 2835.42 2238.26
5	Объем обечайки корпуса ПГ					7.007318 5.115336 4.600863
6	Масса обечайки корпуса ПГ					54657 39897 35880
7	Объем верхнего эллиптического днища					0.257 0.125 0.103

8	Масса эллиптического верхнего днища ПГ					976.6 475 391.4
11	Масса поверхности теплообмена					71727.636 64903.352 62433.365
12	Толщина нержавеющего покрытия			-	-	0.05

 

 

Выбор оптимальной скорости

Проведя технико-экономические расчеты для трех вариантов скоростей теплоносителя [5,8,10] м/с и сопоставив эксплуатационные и капитальные затраты на изготовление, минимум вложений оказывается при скорости теплоносителя . График зависимости затрат от скорости представлен на рисунке 1, который подтверждает выбор оптимальной скорости.

Рисунок 1 – Зависимость затрат от скоростей теплоносителя

Исходные данные.

                                                                                                                                                    таблица 1

№	Название величины	Обозначение	Размерность	Величина
1.1	Давление теплоносителя			15.7
1.2	Температура теплоносителя на входе в ПГ			323
1.3	Температура теплоносителя на выходе из ПГ			294
1.4	Расход рабочего тела			1500
1.5	Давление рабочего тела			6.8
1.6	Температура питательной воды			228
1.7	Диаметр труб ПГ			12
1.8	Толщина труб ПГ	или S		1.0

 

 

1. Расчёт толщины стенок труб теплопередающей поверхности

Таблица2

Физические параметры теплоносителя и значения теплопроводностей

	Наименование	Обозн.	Разм.	Формула или обоснование	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	6	7
1	Радиус гиба трубы			(Выбираем из стандартного ряда)	следовательно	60
2	Толщина стенки трубы			Задаемся	-	1.0
3	Допускаемые напряжения материала			Материал 08Х18Н10Т		117.3
4 < 1234Следующая ⇒ Поделиться с друзьями: Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов... Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой... История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м... Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...  © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.123 с.