6. Расчет осадительной сепарации
Рассчитаем площадь зеркала испарения:
Средняя скорость пара над зеркалом испарения:
Расчетная скорость пара:
Расчетная величина истинного объемного паросодержания определяется по формуле:
где
Рассчитаем значение истинного объемного паросодержания по формуле Бартоломея:
И рассчитаем истинное объемное паросодержание по формуле Кутателадзе:
Для дальнейших
расчетов возьмем максимальное значение
объемного паросодержания
.
Критическая высота парового пространства:
где
Высота переходной зоны:
Действительный уровень воды над ПДЛ:
где
– максимальный массовый уровень воды
над ПДЛ.
Расчетная высота парового пространства:
где
– высота пакета над диаметром.
Влажность пара:
где
Полученное
значение влажности
,
что соответствует требованиям к
генерируемуму пару.
7. Расчет на прочность
Расчетное значение давления:
Номинальное
допускаемое напряжение при температуре
на входе в парогенератор для стали
10ГН2МФА
.
Рассчитываются коэффициенты прочности при продольном, поперечном и диагональном шагах:
где
Из них
выбирается наименьший
и рассчитывается толщина стенки
коллектора в цилиндрической части:
Для определения действительной толщины стенки необходима прибавка к расчётной величине на утолщение стенки за счет коррозионных процессов с учетом срока службы сосуда и толщины плакировки.
Расчет следует вести по среднему диаметру коллектора:
Но тогда горизонтальный шаг нужно брать тот, который располложен на этом диаметре:
где
.
Так как в
формулах имеется неизвестная величина
,
то расчёты ведутся итерационным способом.
Пример первой итерации по формулам,
описанным выше:
Таблица 16 – Результаты итераций
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
0,019 |
0,67 |
0,16 |
0,16 |
0,38 |
0,16 |
359 |
1,219 |
- |
0,359 |
0,02693 |
0,67 |
0,41 |
0,31 |
0,43 |
0,41 |
111 |
0,971 |
69 |
0,111 |
0,02146 |
0,67 |
0,45 |
0,20 |
0,40 |
0,25 |
192 |
1,052 |
73 |
0,192 |
0,02325 |
0,67 |
1 |
0,23 |
0,41 |
0,41 |
111 |
0,975 |
3 |
0,111 |
0,02153 |
0,67 |
1 |
0,20 |
0,40 |
0,40 |
122 |
0,982 |
6 |
0,122 |
0,02169 |
0,67 |
1 |
0,20 |
0,4 |
0,4 |
114 |
0,974 |
6 |
0,114 |
0,02152 |
0,67 |
1 |
0,2 |
0,4 |
0,4 |
114 |
0,974 |
0,2 |
Получаем толщину цилиндрической части коллектора, округленную в большую сторону:
Толщина стенки конической части коллектора:
Для более плавного перехода от цилиндрической к конической части примем толщину стенки коллектора в этой области:
Рассчитаем
толщину эллиптического днища. Внутренний
диаметр будет равен диаметру парогенератора
.
Высота днища:
Расчетное давление примем на основании первого контура, так как в случае аварии днище должно выдержать давление первого контура:
Расчетную температуру и номинальное допускаемое напряжение тоже возьмем из расчетов на прочность для первого контура.
Примем толщину
.
На днище
находится люк-лаз для обслуживания
парогенератора с диаметром отверстия
.
Однако отверстие имеет форму эллипса,
поэтому была сделана поправка на
овальность:
где
–
расстояние от осевой ПГ, на котором
расположено отверстие.
Коэффициент снижения прочности:
где
.
Расчетная толщина эллиптического днища:
Таким образом получаем толщину эллиптического днища:
Рассчитаем
обечайку корпуса парогенератора. В
левой и правой частях обечайки находятся
только пароотводящие патрубки (
).
В центральной – горячий и холодный
коллекторы, подвод питательной воды
(
)
и пароотводящие трубы.
Расстояние от центра обечайки до центра отверстий пароотводящих патрубков можно рассчитать, как:
Длина обечайки определяется как длина окружности парогенератора:
Коэффициент ослабления:
Для дальнейших расчетов необходимо построить эскиз ПГ с указанием всех отверстий в обечайке. Для этого определяются следующие расстояния:
где
Рис. 21 – Развертка обечайки парогенератора по срединному диаметру
Самое большое
одиночное отверстие в обечайке ПГ–
отверстие, вырезанное под нижнюю часть
коллектора (
).
Прочностной расчет в этом случае ведется
аналогично представленному в этом
пункте. Пример расчета первой итерации:
Таблица 17 – Расчёт толщины обечайки
|
|
|
|
|
0,122 |
4,204 |
1 |
199 |
62 |
0,199 |
4,283 |
1 |
199 |
0 |
Таким образом, толщина обечайки парогенератора равна:
Результаты
прочностного расчета парогенератора
приведены в таблице 18. Так как между
боковой частью и эллиптическим днищем
большая разница, то примем
и
.
Таблица 18 – Результаты прочностного расчёта
Часть |
|
Коллектор |
129 |
Коническая часть коллектора |
70 |
Эллиптическое днище |
240 |
Боковая часть обечайки |
240 |
Центральная часть обечайки |
300 |
