3.2. Расчет потерь напора в нагнетательной магистрали. Расчет участка 1-2

Найдем расход на участке 1-2:

,

.

Найдем диаметр трубопровода.

Рекомендуемый интервал скоростей рабочей среды в нагнетательной магистрали питательной системы – от 2,0 м/с до 2,5 м/с. [2, стр. 16]

Посчитаем диаметр трубопровода с учетом этих скоростей [2, стр. 23]:

, ;

;

;

Стандартный приемлемый диаметр равен . [2, стр.14]

Посчитаем скорость с учетом уточненного диаметра

;

.

Рассчитаем критерий Рейнольдса:

.

Т.к. Re>>10000, режим течения сугубо турбулентный. Данное значение попадает в интервал для области гидравлически гладких труб 4000<Re<310⁶, поэтому определяем коэффициент гидравлического трения по формуле Кольбрука [2, стр.16]:

,

.

Рассчитаем сопротивления.

Местными сопротивлениями на участке 1-2 являются: девять поворотов трубопровода (коэффициенты потерь ₂), два тройника (коэффициенты потерь ₅), дроссельный и питательный клапаны (коэффициенты потерь ₃), вход в деаэратор (коэффициент потерь _вых).

1. Сопротивление на повороте:

[4, стр. 259]

Для данного поворота:

; ; ; ; .

Тогда сопротивление поворота равно:

.

2. Сопротивление тройника.

Для данного тройника все сечения одинаковы, отношение расходов Q_б/Q_с = 1, тогда сопротивление тройника равно [4, стр.379]

.

3. Сопротивление клапанов.

Для клапана прямоточного типа может применяться формула [4, стр.436]:

,

в нашем случае при D₀ = 125 мм:

.

4. Сопротивление на входе в парогенратор:

В данном случае вход в деаэратор эквивалентен свободному выходу из прямой трубы при равномерном распределении скоростей. [4, стр.419]

Тогда .

Найдем сопротивление на участке 1-2:

;

; [2, стр. 17]

.

Найдем потери напора на участке 1-2:

; [2, стр. 23]

.

Найдем напор в точке 2:

; [2, стр. 23]

; (напор созданный давлением пара);

; (напор созданный гидросопротив-лением парогенератора).

.

Расчет участка 2-3 Расчет теплообменного аппарата: подогреватель высокого давления.

Количество трубок в ходе: ;

количество ходов:;

длина трубки: ;

диаметр трубки ;

диаметр трубной доски: ;

расход воды: ;

диаметр патрубка: d_п = d_1-2 = 0,125 м.

Общие потери напора в теплообменном аппарате:

, [3, стр.27]

где: h_l – потеря напора на трение в трубках,

h_вх, h_вых – потери на входе и выходе из трубки,

h_вхПВД, h_выхПВД – потери на входе и выходе из ПВД,

h_пов – потеря на повороте потока в ПВД.

Расход через одну трубку:

.

Скорость на входе и выходе из ПВД:

.

Скорость воды в трубках:

;

.

При прохождении через ПВД температура воды увеличивается от t_3-4 = 99,63 ⁰С до t_1-2 = 110,63 ⁰С. Для нахождения характеристик воды при расчёте ПВД в качестве определяющей возьмём среднюю температуру:

;

⁰С.

Найдём плотность и вязкость на участке 1-2:

Плотность - по справочнику Идельчика [4, стр.13]: ₁ = 958,38 кг/м³ при t₁ = 100 ⁰С и ₂ = 943,40 кг/м³ при t₂ = 120 ⁰С.

,

.

Вязкость - по справочнику Идельчика [4, стр.18]: ₁ = 0,29510^-6 м²/с при t₁ = 100 ⁰С и ₂ = 0,27210^-6 м²/с при t₂ = 110 ⁰С.

,

.

Рассчитаем критерий Рейнольдса:

.

Т.к. Re>>10000, режим течения турбулентный. Данное значение попадает в интервал для области гидравлически гладких труб 4000<Re<310⁶, поэтому определяем коэффициент гидравлического трения по формуле Кольбрука:

,

.

Найдем потери на трение по длине трубок:

;

.

Найдем потери при входе и выходе из трубки:

;

.

Найдем потери на входе и выходе из КВОУ:

;

.

Потеря на повороте в ПВД:

.

При повороте потока на 90⁰ коэффициент потерь  = 2,5. [3, стр.23]

.

Общие потери в ПВД:

.

Найдем напор в точке 3:

;

.