- •Курсовой проект
- •Содержание
- •Введение
- •1. Конструкция горизонтального парогенератора
- •2. Методика расчёта
- •Исходные данные
- •Расчет трубы поверхности теплообмена
- •Расчет числа труб поверхности теплообмена
- •Расчет внутреннего диаметра корпуса пг
- •Расчет возможности размещения вбсу
- •Расчет основных геометрических характеристик коллектора теплоносителя и компоновка поверхности теплообмена
- •Расчет площади поверхности теплообмена и основных геометрических характеристик корпуса пг
- •Гидравлический расчёт
- •Гидравлический расчет первого контура
- •Расчет сепарационных устройств
- •Гидравлический расчет второго контура
- •Расчет гидравлического сопротивления питательного водяного тракта
- •Расчет гидравлического сопротивления парового тракта
- •Расчет мощности привода питательного насоса
- •Расчет на прочность основных элементов пг
- •Расчет на прочность коллектора теплоносителя
- •Расчет на прочность основных элементов корпуса пг
- •Расчет на прочность эллиптических днищ
- •Расчет на прочность центрального участка цилиндрической части корпуса
- •Расчет на прочность бокового участка цилиндрической части корпуса
- •Расчет стоимости изготовления пг
- •Расчет стоимости изготовления корпуса пг
- •Расчет стоимости изготовления коллектора теплоносителя
- •Расчет стоимости изготовления трубной системы
- •Расчет стоимости изготовления пдл с отбортовкой и ппдл без учета ребер жесткости
- •Расчет стоимости изготовления жалюзийных сепараторов
- •Расчет стоимости изготовления пг
- •Анализ результатов расчёта
- •Заключение
Расчет внутреннего диаметра корпуса пг
1
Шаг заделки труб в коллектор по окружности
S2K = (1,3÷1,4).dH=1,3.0,016
0,0208
м
2
Количество труб в верхнем поперечном ряду
nк(принято) а
148
штук
б
152
штук
в
156
штук
3
Внутренний диаметр коллектора
(из технологических условий находится в пределах 0,8÷0,9м)
а
0,979882862
м
б
1,006366183
м
в
01,032849503
м
4
Шаг расположе-ния труб в пучке
S2 = (1,5÷2).dH=1,5.0,016
0,024
м
5
Количество вертикальных коридоров между секциями
NВК (принято)
3
-
6
Ширина вертикальных коридоров
hК (принимается из диапазона 0,15÷0,2 м)
0,15
м
7
Ширина верхнего ряда пучка труб поверхности теплообмена
а
4,002
м
б
4,098
м
в
4,194
м
8
Ширина щели для прохода воды
hПР (принята из диапазона 0,15÷0,2 м)
0,15
м
9
Внутренний диаметр корпуса ПГ
а
4,452
нет
б
4,5480
Нет
в
4,644
да
10
Шаг расположе-ния труб в пучке по вертикали
S1 = (1,5÷2).dH=1,5.0,016
0,024
м
11
Площадь поперечного сечения парогенератора, необходимая для размещения пучка труб поверхности теплообмена без учета горизон-тальных коридоров
а
9,8325
м2
б
9,803358047
м2
в
9,775755394
м2
12
Расстояние от нижнего ряда труб до внут-ренней повер-хности корпуса ПГ
hВЗ (принимается из диапазона 0,1÷0,15 м)
0,1
м
13
Величина
а
2,126
м
б
2,174
м
в
2,222
м
14
Величина
а
1,226177037/
70,2546049
рад/
град
б
1,230040387/
70,475958
рад/
град
в
1,233776644/
70,6900293
рад/
град
15
Величина
а
0,718244387
м
б
0,726550067
м
в
0,734761866
м
16
Высота расположения верхнего ряда пучка труб поверхности теплообмена над поперечной осью ПГ
0,712912932
м
0,610336797
м
0,511076318
м
17
Высота для размещения ВБСУ
а
1,513087068
м
б
1,663663203
м
в
1,810923682
м
м
Расчет возможности размещения вбсу
1
Минимальная требуемая высота
1,6
м
2
Условие возможности размещения ВБСУ
а
-0,086912932
нет
б
0,063663203
да
в
0,21092382
да
3
Принимаемый вариант
б
4
Количество труб в верхнем поперечном ряду
nк(принято)
152
штук
5
Ширина верхнего ряда пучка труб поверхности теплообмена
4,098
М
6
Площадь поперечного сечения ПГ для размещения пучка труб
9,803358047
М
Расчет основных геометрических характеристик коллектора теплоносителя и компоновка поверхности теплообмена
1
Внутренний диаметр коллектора
1,006366183
м
2
Шаг расположе-ния труб вдоль оси коллектора
S1K = . S1 = 2 . 0,024
(принят из удобства компоновки пучка труб)
0,048
м
3
Толщина плакиро-ванного слоя
ПЛ (принята из диапазона 0,006÷0,01)
0,007
м
4
Внутренний диа-метр основного материала коллектора
dКВ = dКВП + 2 . ПЛ = 1,006366183 + 2 . 0,007
1,020366183
м
5
Основной конст-рукционный мате-риал коллектора
Принят
ст.10ГН2МФА
6
Номинальное до-пускаемое напря-жение материала коллектора
(ст.10ГН2МФА)
[H]=f(t1T)=f(350oC)
188,020328
МПа
7
Диаметр отверс-тий в коллекторе
dНО = (1,01÷1,02).dН =1,015 . 0,016
0,01624
м
8
Расчетная толщина стенки коллектора
(принимаем)
0,1432
м
9
Средний диа-метр основного материала коллектора
1,16356618284
м
10
Шаг расположе-ния труб по средней окружности
0,02404076
м
11
Величина
0,501022412
-
12
Коэффициент снижения прочности
0,661667
-
13
Коэффициент снижения прочности
0,649428349
-
14
Коэффициент снижения прочности
0,401121238
-
15
Принимаемый коэффициент снижения прочности
= min (1, 2, 3) =
= min(0,661667; 0,620412; 0,398131)
0,401121238
-
16
Расчетная толщина стенки коллектора
0,143190255
м
17
Условие окончания приближений
0,006805789%<0,1%
-
18
Прибавка к толщине
0,009079
м
19
Толщина стенки коллектора
0,0998653
м
20
Наружный диа-метр коллектора
dКН = dКВ + 2.К = 1,020366183 + 2.0,15752
1,335406183
м
21
Расстояние между продоль-ной осью ПГ и осью коллектора
1,062
м
22
Длина изогнутого участка средней трубы по окружности
lСИ = . hОК = . 1,062
3,3363792
м
23
Величина
1,480240432
м
24
Длина изогнутых участков периферийной трубы
7,917378832
м
Расчет площади поверхности теплообмена и основных геометрических характеристик корпуса пг
1
Температура теплоносителя на входе
tm=t1T
328
oC
2
Давление тепло-носителя на входе
Рm=P1T
16,5
МПа
3
Плотность теплоносителя
661,1577
кг/м3
4
Теплопровод-ность теплоно-сителя
0,5059
Вт/(м*К)
5
Кинематическая вязкость теплоносителя
0,00000011735
Па.с
6
Число Pr
0,9956
-
7
Скорость теплоносителя
4,234665345
м/с
8
Число Re
461897,8817
-
9
Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке на входе
30864,07584
Вт/
(м2*К)
10
Теплопроводность материала трубки повер-хности теплооб-мена (ст.12Х18Н10Т)
18,6882
Вт/(м*К)
11
Термическое сопротивление окисной пленки
RОК (принят)
0,000005
м*К/Вт
12
Тепловой поток
qm (принят)
305794
Вт/м2
13
Коэффициент теплоотдачи от стенки к рабочему телу
63639,58783
Вт/
(м2*К)
14
Коэффициент теплопередачи на входе
8218,23
Вт/(м2*К)
15
Тепловой поток
305749,2665
Вт/м2
16
Условие окончания приближений
=
0,067278408%<0,1%
17
Температура теплоносителя на выходе
tm=t2T
298
oC
18
Давление теплоносителя на выходе
Рm=P2T
16,35
МПа
19
Плотность теплоносителя
732,1581
кг/м3
20
Теплопровод-ность
0,5679
Вт/(м*К)
21
Кинематическая вязкость теплоносителя
0,00000012236
Па.с
22
Скорость теплоносителя
3,824012327
м/с
23
Число Re
400027
-
24
Число Pr
0,820502
-
25
Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке на выходе
28979,17468
Вт/
(м2*К)
26
Тепловой поток
qm (принят)
75100
Вт/м2
27
Коэффициент теплоотдачи от стенки к рабочему телу на выходе
=
22329,49177
Вт/
(м2*К)
28
Коэффициент теплопередачи на выходе
5717,327863
Вт/(м2*К)
29
Тепловой поток
75143,98357
Вт/м2
30
Условие окончания приближений
=
0,058%<0,1%
31
Различие в коэффициентах теплопередачи
23,97<25%
32
Средний коэффициент теплопередачи
6402,6
Вт/(м2*К)
33
Температурный напор на входе
43,1432
oC
34
Температурный напор на выходе
13,1432
oC
35
Отношение
3,2825>1,7
-
36
Средний температурный напор
25,2393
oC
37
Расчетная пло-щадь тепло-обмена
5851,9376
м2
38
Конструктивная площадь теплообмена
FК=КЗ.FP=(1.15÷1.2).FP=1.2. 5851,9376
7092,548373
м2
39
Средний диаметр трубы поверхности теплообмена
dСР=dН- =0,016-0,0016
0,0144
м
40
Средняя длина трубы повер-хности тепло-обмена
10,3479
м
41
Длина прямых участков трубы
lПУ= lC – lСИ = 10,34793446 – 3,3363792
7,011555259
м
42
Максимальная длина перифе-рийной трубы
lПТ = lПУ + lПИ + dКН –d КВП =
= 7,011+7,9173+1,163566-1,0006
15,086
м
43
Длина поверхности теплообмена без учета гиба труб
lП = dКН +lПУ = 7,011555259+1,335406183
8,3469
м
44
Длина поверхности теплообмена с участками гиба труб
lПТО = lП + 4hОК – hK =8,3469 + 4. 1,062 – 0,15
12,44496144
м
45
Длина ПДЛ
lПДЛ = lПТО + hK =12,44496144 + 0,15
12,5949144
м
46
Расстояние от кромок ПДЛ до внутренней по-верхности днища
lТУ (принята из диапазона 0,5÷0,8 м)
0,5
м
47
Длина ПГ вдоль продольной оси
lПГ = lПДЛ + 2.lТУ = 12,5949+2*0,64
13,87496144
м
48
Ширина ПДЛ
bПДЛ = hПТО + hК = 4,098 + 0,15
4,248
м
49
Число верти-кальных секций
NВС (принято)
4
-
50
Ширина секции пучка труб
0,912
м
51
Длина размещения жалюзийных сепараторов вдоль оси ПГ
lж=lпг-2*hдн-4*hотб=11,13913-2*0,945-4*0,125
11,63
м
Гидравлический расчёт