Расчет толщины стенок труб теплопередающей поверхности, входной и выходной камер коллектора теплоносителя.

Расчет тепловой мощности, расхода рабочего тела TQ-диаграмма.

Составим тепловой баланс ПГ (определить тепловую мощность ):

Тепловая мощность различных частей парогенератора вычисляется с использованием следующих уравнений теплового баланса:

- экономайзера

где

- испарителя:

Тепловой баланс парогенератора:

Составим уравнение теплового баланса, откуда найдём расход теплоносителя:

Определим минимальный температурный напор в испарителе:

Рисунок 2 - TQ – диаграмма.

Тепловой расчет поверхности нагрева

Согласно рекомендациям [2, п.12.1] выбираем следующие марки стали: для труб теплопередающей поверхности – 12Х18Н10Т; для коллектора теплоносителя – 10ГН2МФА, плакированная со стороны, омываемой теплоносителем, сталью 12Х18Н10Т; для элементов корпуса – 10ГН2МФА.

Расчет толщины стенок труб теплопередающей поверхности, входной и выходной камер коллектора теплоносителя.

Расчет производится с учетом всех рекомендаций и по формулам из [2, п.14.2].

Толщины стенки труб теплопередающей поверхности, мм:

Расчетное давление теплоносителя:

Переведем расчетное давление теплоносителя в другие единицы измерения:

. Расчетную температуру стенки труб во входном сечении в первом приближении можно рассчитать по формуле:

При для стали 12Х18Н10Т из [2, с.340, П.11] возьмем номинальное допускаемое напряжение . Так как трубки поверхности теплообмена бесшовные, то коэффициент прочности .

Прибавка к толщине на минусовой допуск . Прибавка к толщине на утонение за счет коррозии принимаем . Необходимое утолщение по технологическим, монтажным и другим причинам проектирующих или изготавливающих предприятий принимаем . Утонение стенки в месте гибов определим по следующей формуле, при этом будем считать овальность трубы и толщину стенки в первом приближении примем 1.4 мм:

Таким образом, общая прибавка к определится из соотношения:

Ближайшая большая толщина стенки по ГОСТ на трубы из стали 12Х18Н10Т равна 1,4мм. Она принимается в качестве толщины стенки труб поверхности теплообмена .

Внутренний диаметр труб .

Площадь живого сечения трубы .

Для расчета толщины стенки входной и выходной камеры коллектора теплоносителя необходимо выбрать внутренний диаметр камер .

Толщина стенки коллектора:

Так как в коллекторе шахматное расположение труб, необходимо рассчитать коэффициент прочности для продольного ряда, для поперечного ряда и для диагонального ряда по следующим формулам:

где s₁_c – шаг между отверстиями в продольном направлении, мм; s₂_c – шаг между отверстиями в поперечном направлении, мм; d₀ – диаметр отверстия, мм; .

, .

Для расчета толщины стенки камер принимается меньшее значении коэффициента прочности .

Расчетная толщина стенки камер , где С=1.

Принимаем толщину стенки .

Средний диаметр .

Наружный диаметр .