2.2 Расчёт паропроводов на механическую прочность

На первом участке выбираем трубу с размерами 194x5. Марка стали Ст.10[5,стр.18 табл.23];

Расчетная толщина стенки:

где – расчётное давление пара;

– допустимое напряжение при заданной температуре пара[5,стр.170 табл.10.1];

– коэффициент прочности шва;

– коэффициент, учитывающий минусовые допуски при изготовлении трубопроводов;

– прибавка к толщине стенки на калибрование (для аустенитных сталей).

КП 1-43.01.05.14.52.14

Толщина стенки трубы округляется в большую сторону до стандартной 3 мм.

Аналогично рассчитываем для остальных участков трубопровода и заносим в таблицу 14.

Таблица 14. Расчет паропроводов на механическую прочность

Участки паро-провода		Дн,X δ, мм	P, кгс/см2	t, º C	σдоп, кгс/мм2	φ	S	S станд.
Магистраль- ные участки	I	194x5	13	190,7	10,9	1	1,27	2
	II	159x4,5	12,93	190,4			1,12	2
	III	133x6	11,94	187,9			1,09	2
	IV	133x4,5	11,20	186,1			1,11	2
Оветв-ление А	1а	108x4	12,91	190,4			1,0	1
	1б	76x3,5	12,87	190,3			1,0	1
	1в	76x4	12,49	190,3			1,09	2
Ответв-ление Б	2а	159x4,5	11,94	187,9			1,57	2
	2б	133x4	11,66	187,25			1,30	2
	2в	89x4,5	11,66	187,25			0,87	1
Ответв- ление В	3а	194x6	11,20	186,1			2,08	3
	3б	133x4	10,75	184,99			1,24	2
	3в	133x4	10,75	184,99			1,24	2
Ответв-ление Г	4	76x3,5	9,97	182,9			0,79	1
Ответвление Д	5	108x4	9,97	182,9			0,96	1

2.3 Тепловой расчет паропроводов

Основными задачами теплового расчета являются:

1. Определение потерь тепла теплоносителем;

2. Определение температуры теплоносителя в конечной точке трубопровода;

3. Определение толщины теплоизоляции;

4. Определение температуры наружной поверхности изоляции.

При бесканальной прокладке полное термическое сопротивление определяется по формуле:

КП 1-43.01.05.14.52.14

где - соответственно термическое сопротивление слоя изоляции и его наружной поверхности,

Термическое сопротивление слоя изоляции:

где - теплопроводность слоя изоляции: в качестве изоляционного материала выбираю фенольный поропласт с .

- наружный диаметр слоя изоляции паропровода, мм:

- наружный диаметр паропровода, мм;

- толщина изоляционного слоя, мм.

Для первого участка паровой сети имеем: . Тогда сопротивление слоя изоляции составит:

Тепловое сопротивление поверхности изоляции принимаем в размере 4% от термического сопротивления слоя изоляции:

Начальная температура пара на участке составляет 190,7 ^оС, а энтальпия 2800,85 кДж/кг. Удельная потеря тепла через изолированную стенку определяется по формуле:

где - температура теплоносителя, ^оС;

- температура окружающей среды: принимаю температуру грунта

Тепловые потери на первом участке паропровода:

КП 1-43.01.05.14.52.14

где - длина участка, м;

- доля местных потерь: принимаем 0,15.

Энтальпия пара в конце рассчитываемого участка:

где - энтальпия пара в начале участка, кДж/кг;

- массовый расход пара на участке, кг/с.

По энтальпии находим температуру пара в конце участка:

Аналогичным образом рассчитываем все остальные участки паровой сети. Результаты расчета заносим в таблицу 15:

Таблица 15. Тепловой расчет паропроводов

Наименование участка	Терм. соп-е изоляции, м*С/Вт	Термич. соп-е наружной повер-ти, м*с/Вт	Толщина тепловой изоляции, мм	Линейная плотность теплового потока, Вт/м	Тепловые потери паропровода, кВт	Энтальпия пара в конце участка, кДж/кг	Температура пара в конце уч., оС
I	1,05	0,042	69,5	87,96	56,09	2798,85	185,72
II	1,93	0,08	69,5	118,37	60,16	2794,29	188,23
III	2,27	0,09	69,5	99,85	50,99	2795,8	186,04
IV	2,82	0,011	64,5	55,29	50,97	2794,4	184,03
1а	3,16	0,13	59	73,19	51,23	2800,85	191,02
1б	4	0,16	54,5	56,79	27,407	2796,85	187,8
1в	3,58	0,14	54	63,46	62,941	2796,85	187,8
2а	2,82	0,11	54	80,30	27,85	2798,3	186,04
2б	3,16	0,13	54,5	71,45	23,86	2795	185,53
2в	4	0,16	48	56,36	25,18	2797	185,53
3а	2,27	0,09	64,5	99,04	56,87	2795,4	184,03
3б	3,16	0,13	54	70,73	51,90	2794	183,02
3в	3,16	0,13	59	70,73	49,93	2794	183,02
4	4	0,16	59	55,29	25,21	2795,85	182,31
5	3,58	0,14	59	55,29	23,47	2795,85	182,31

КП 1-43.01.05.14.52.14