- •Содержание
- •Введение
- •1. Тепловой расчет
- •1.1. Исходные данные
- •1.2. Выбор турбины
- •1.3. Теплофизические свойства
- •1.4. Расчет теплового баланса
- •1.5. Построение t-q диаграммы
- •1.6. Подбор трубок
- •1.7. Подбор поверхности теплообмена
- •1.7.1. Расчет коэффициента теплоотдачи для рабочего тела
- •1.7.2. Расчет длины трубок
- •2. Компоновочный расчет
- •2.1. Проверочный расчет
- •3. Гидравлический расчет первого контура
- •3.1. Потери в коллекторной системе
- •3.2. Расчет гидравлического сопротивления по теплоносителю
- •3.2.1. Расчет холодной ветки
- •3.2.2. Расчет горячей ветки
- •4. Выбор рационального варианта парогенератора
- •5. Расчет естественной циркуляции
- •6. Расчет осадительной сепарации
- •7. Расчет на прочность
- •8. Расчет пониженной нагрузки
- •Заключение
- •Список используемой литературы
1.7.2. Расчет длины трубок
Площадь поверхности нагрева рассчитывается как:
Для повышения прочности и уменьшения влияния отложений поверхность нагрева увеличивают на 10-15%.
Для определения средней длины труб необходимо вычислить средний диаметр:
Среднюю длину трубы найдем по формуле:
Результаты занесем в таблицу 5.
Таблица 5 – Поверхность нагрева и длина труб
, |
|
|
|
2,5 |
4706,7 |
5412,7 |
5,9 |
4 |
4244,3 |
4881,0 |
8,6 |
5,5 |
4016,4 |
4618,9 |
11,1 |
Рис.
2 – График зависимости
2. Компоновочный расчет
Будем проводить компоновку для трех скоростей теплоносителя.
Для расчета зададимся горизонтальным шагом сверления отверстий под трубы в коллекторе и внутренним диаметром коллектора. Компоновку труб в коллекторе примем шахматной.
В соответствии с выбранным наружным диаметром в п.1.6., получаем:
Примем
мм
для всех трех вариантов,
мм для первого варианта и
мм для остальных двух.
Трубы от коллектора компонуются в виде 4 пакетов (2 центральных и 2 боковых).
Число труб горизонтальном ряду:
Полученное
значение будем округлять до ближайшего
числа, делящегося на 4. Это необходимо,
чтобы число труб по ширине бокового и
центрального пакетов было равно
.
Так же будем считать, что у нас нет зон
молчания, тогда:
Определим среднее число труб по вертикали:
Так же определим число вертикальных труб в центральном и боковом пакетах соответственно:
Для дальнейших расчетов необходимо, чтобы выполнялось следующие условие:
то есть полученное число труб при компоновке должно быть больше расчётного числа труб, но расхождение не должно превышать 100 труб.
Трубы в пакетах компонуются в коридоры. Далее зададимся горизонтальным и вертикальным шагами.
Подставляя наружный диаметр трубок, получаем:
Вычислим ширину и высоту центральных и боковых пакетов по следующим формулам соответственно:
Далее следует задаться следующими величинами:
– расстояние между центральными
пакетами,
мм.
– расстояние между боковым и центральным
пакетами,
.
– расстояние между стенкой парогенератора
и листом ПДЛ,
мм.
– расстояние от бокового пакета до
листа ПДЛ,
мм.
Диаметр парогенератора по горизонтали будет определяться по следующей формуле:
В диаметр парогенератора по вертикали заложим высоту центрального пакета, высоту продувки, высоту сепарационного устройства, высоту сепарации и высоту парового объема. Тогда диаметр вычислим по следующей формуле:
Относительное расхождение вычисленных диаметров должно быть не больше 5%:
После вычислений выбираем наибольший диаметр парогенератора.
Проведем
вычисления для
:
тр
Для остальных двух вариантов проведем аналогичные расчёты и занесем в таблицу 6.
Таблица 6 – Компоновочный расчет
|
м/с |
2,5 |
4 |
5,5 |
|
мм |
19 |
||
|
мм |
900 |
860 |
860 |
|
труб |
148 |
144 |
140 |
|
труб |
37 |
36 |
35 |
|
труб |
37 |
36 |
35 |
|
труб |
140 |
90 |
67 |
коэф. центр. пакета
|
- |
1,2 |
||
|
труб |
168 |
108 |
81 |
коэф. бок. пакета |
- |
0,8 |
||
|
труб |
111 |
72 |
54 |
|
труб |
20646 |
12960 |
9450 |
|
труб |
2 |
58 |
66 |
|
мм |
22 |
21 |
|
|
мм |
19,5 |
24 |
|
|
мм |
808 |
751 |
730 |
|
мм |
808 |
751 |
730 |
|
мм |
3272,5 |
2584 |
1936 |
|
мм |
2161 |
1720 |
1288 |
|
м/с |
2,5 |
4 |
5,5 |
|
мм |
250 |
200 |
180 |
|
мм |
250 |
175 |
200 |
|
мм |
220 |
165 |
100 |
|
мм |
100 |
100 |
90 |
|
мм |
4622 |
4084 |
3880 |
|
мм |
4572,5 |
4084 |
3736 |
Отклонение |
% |
1,07 |
0 |
3,71 |
