40

Введение

Тема курсового проекта: “Расчет и конструирование трубопроводных систем”.

Трубопроводные системы представляют собой объединение труб с помощью различных соединений (сварных, фланцевых, резьбовых, отводов, переходов, тройников и т. д.).

При проектировании (конструировании) трубопроводов учитывают различные факторы:

- свойства среды: определяют марку стали. Например, для воды, пара коррозионно-устойчивые; для кислот – кислотоупорные и т.д.;

- давление: определяет марку стали и толщину стенки трубопровода; температура и расстояние определяет марку стали, трассировку трубопроводных систем (тип соединения труб, необходимые опоры).

Следовательно, компетентное проектирование трубопроводных систем должно обеспечить надежную работу трубопроводов, трубопроводных систем и в целом ТЭС.

Различают три взаимосвязанных вида расчета трубопроводов:

1. Гидравлический расчет. Цель – определение диаметра трубопроводов

2. Механический расчет. Цель – определение толщины стенки, выбор способа компенсации термических расширений и типа компенсатора;

3. Тепловой расчет. Цель – определение толщины тепловой изоляции.

1 Исходная схема трубопроводной системы и её описание

Данная трубопроводная система представлена на рисунке 1.1 является паропроводом ТЭЦ. В системе пар с параметрами P₀=160 ата и t₀= 270 °С. Расход рабочей среды G = 315 т/ч. Места крепления к другому оборудованию представлены двумя неподвижными опорами (Н.О.). На паропроводе расположены две скользящие (С.О.) и одна упругая опора (У.О.). Количество тяг упругой опоры n = 3, длина тяги l_тяги = 120 см. Опоры выбрать по МВН. Арматура на трубопроводе представлена в виде задвижки массой Р_задв = 230 кгс и длиной L =49 см.

Воздействие на трубопровод со стороны других трубопроводов представлено в виде сосредоточенной силы Р_с = 28 кгс, действующей под углом a = 30°.Срок службы трубопровода t = 200 тыс. часов.

Исходная схема трубопроводной системы приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Исходная схема трубопроводной системы.

2 Предварительный выбор марки стали и диаметра трубопроводной системы

Определим по данным параметрам Р₀=160ата, t₀=270°С среду в трубопроводе. Средой является вода.

Расчет предварительного внутреннего диаметра трубы, м, по формуле на стр. 10, [1]:

, (2.1)

где G=315 т/ч=87,5кг/с - расход среды;

v=0,0012712 м³/кг - удельный объем среды(AquaDat);

w-скорость движения среды w = 5 м/с, приложение 4, [1].

По найденному D_в находим ближайшее значение условного прохода D_у³ D_в по таблице 3.3, [2]:

D_у = 200 мм.

Затем по условному проходу D_у определим наружный диаметр при D_у=200 мм по таблице 3.3, [2]:

D_н ×S= 273×36 мм.

Масса 1 метра данной трубы, без учета изоляции по таблице 3.3, [2] m = 223,69 кг.

Исходя из параметров среды выбираем марку стали трубопровода: сталь 15ГС, ТУ 14-3-460-75 по таблице 3.3,[2].

Для этой стали [s]_t =[s]₂₇₀ =16 кгс/мм² по таблице 3.6,[2].