Выбор категории трубопровода и расчет диаметра трубопровода, подбор трубопровода с целью определения материала и размеров.
Определить потери давления в трубопроводе, если а) среда – свежий пар от парогенератора до турбины давлением р=24,6МПа, температурой t=565 оС, dн хS =426 х 6мм; б) среда – перегретый пар после промежуточного перегрева давлением р=3,44МПа, температурой t=460 оС, dн хS =530 х 6мм; в) среда – насыщенный пар
давлением р=0,118 МПа, температурой t=130 оС, dн хS =630 х 6мм; г) среда – напорные водовод -питательная вода парогенераторов давлением р=29,5 МПа, температурой t=270 оС, dн хS =480 х 8мм .
Внутренний диаметр трубопровода определяют первоначально по уравнению непрерывности (сплошности) потока пара или воды, протекающего по сечению трубопровода f, м2:
,
где dp — «расчетный» внутренний диаметр трубопровода, м; V — объемный пропуск среды, м3/с; D — массовый пропуск среды, кг/с; v — удельный объем среды, м3/кг; с — скорость потока, м/с; отсюда
,
если D выражено в кг/ч, получим:
,
если D выражено в т/ч, то
,
если диаметр трубопровода dр выразить в см при D, выраженном в кг/ч, то получим:
.
Наружный диаметр трубопровода dн= dв + 2s; при изготовлении трубопровода определенного наружного диаметра расчетным внутренним диаметром dp, м, называют
,
где >0 и <0 — положительный и отрицательный допуски к толщине стенки, %.
диаметры трубопровода совпадают:
.
Для определения dр и dв предварительно принимают рекомендуемые (технически допускаемые и экономически целесообразные) значения скоростей среды в следующих пределах (талб.1).
По известным значениям внутреннего диаметра dв, м, и массового расхода D, т/ч, определяют скорость среды:
. (4.1)
Пропускная способность трубопровода определенного диаметра зависит существенно от вида среды, ее параметров, принятой скорости.
Из формулы (4.1) получаем:
.
Так, трубопровод с условным проходом 325 мм при скорости пара 50 м/с в зависимости от его давления р, МПа, и температуры, °С, имеет следующую ориентировочную пропускную способность (табл.2):
Таблица 4.1-Значения скоростей рабочей среды
Среда | Скорость с,м/с |
Паропроводы Перегретый пар Свежий пар от парогенераторов к турбинам: -докритических параметров -сверхкритических параметров Пар промежуточного перегрева: -„горячий" (после промежуточного перегрева) -„холодный" (перед промежуточным перегревом) Пар к периодически действующим РОУ и БРОУ, предохранительным клапанам, выхлопным линиям Насыщенный пар Водопроводы Напорные (под давлением, создаваемым насосами): -питательная вода парогенераторов -конденсат турбин „Всасывающие" (приемные): -вода, подводимая к насосам -свободный слив, перелив и т. п. Сжатый воздух, газы Вязкие вещества (масло, мазут и др.) | 50—70 40—60 50-70 30-50 80—100 20-40 4,0—6,0 2,5—4,0 0,5—1,5 1—2 10—20 1-3 |
Таблица 4.2 – Пропускная способность трубопроводов
Давление, МПа | Температура, оС | Удельный объем, м3/кг | Пропускная способность, т/ч |
24,6 13,3 3,44 1,28 0,689 0,246 0,118 | 0,0135 0,0272 0,0938 0,1970 0,350 0,739 1,480 | ||
Для воды при скорости 3 м/с получим соответственно: | |||
29,5 17,7 0,69 | 0,00125 0,00121 0,00110 |
Потери давления в трубопроводах, МПа,
.
где тр и м — соответственно коэффициенты сопротивления прямых труб и местные (арматура, фасонные части и т. п.); L — общая длина прямых труб, м.