Гидравлический расчет парогенератора

Цель расчета.

Определение потери давления теплоносителя в ПГ.

Методика расчета.

Потеря давления по тракту ПГ в общем случае определяется по формуле:

.

Для горизонтального ПГ, обогреваемого водой под давлением, учитывая горизонтальную компоновку трубок ПТО и пренебрегая изменением плотности теплоносителя, можно считать:

pНИВ 0; pУСК 0.

В общем случае потеря давления среды на трение, Па, в трубопроводе длиной l определяется по формуле Дарси:

Здесь:

— коэффициент гидравлического трения; l — длина трубопровода, м; dГ — гидравлический диаметр, м; - средняя плотность среды, кг/м3; - объемный расход рабочей среды, м3/с;

.

где G — кг/с);

S — площадь проходного сечения трубопровода, м2.

В общем случае местные потери давления выражаются формулой Вейсбаха:

.

Здесь:

м — коэффициент местного гидравлического сопротивления;

— средняя скорость среды по сечению входа в гидравлическое сопротивление (), м/с.

В рассматриваемом случае, с учетом расчетной схемы тракта теплоносителя в пределах ПГ (см. рис.), суммарная потеря давления теплоносителя определится следующим образом, Па:

.

— суммарная потеря давления теплоносителя в элементах тракта ПГ, Па; - потери на трение в подводящей части горячего и холодного коллектора, Па; - местные потери давления в раздающей части горячего коллектора и собирающей части холодного коллектора, Па; - местные потери давления при входе в трубки ПТО из горячего коллектора и при выходе из трубок ПТО в холодный коллектор, Па; - потеря давления на трение при течении теплоносителя в трубках ПТО, Па; - местная потеря давления в трубках ПТО при повороте теплоносителя на 1800, Па.

На основании приведенных выше формул составляющие потери давления теплоносителя определяются следующим образом.

— объемный расход теплоносителя, м3/с;

— площадь проходного сечения коллектора, м2;

где — внутренний диаметр коллектора, м число Рейнольдса для коллектора:

;

коэффициент трения в коллекторе при турбулентном течении:

;

— эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности коллектора, м;

Потеря на трение в подводящей части горячего коллектора, кПа:

Потеря на трение в отводящей части холодного коллектора, кПа:

.

lГ = lХ — длина входной части коллекторов, м; принять lГ = lХ = h1+0,5, (м) Местная потеря давления в раздающей части горячего коллектора, кПа:

.

где:МГ = 0,7 при (n2 10) МГ = 1,4 при (n2 >10).

Местная потеря давления в собирающей части холодного коллектора, кПа:

.

где:

;

— внутренний диаметр трубок ПТО, м;

— внутренний диаметр коллектора, м;

n2 — число труб ПТО в вертикальном ряду.

Местная потеря давления при входе теплоносителя из горячего коллектора в трубки ПТО, кПа:

.

где:

.

Местная потеря давления при выходе теплоносителя из трубок ПТО в холодный коллектор, кПа:

.

где:

.

Потеря давления на трение при течении теплоносителя в трубках ПТО, кПа:

.

коэффициент трения при переходном течении:

;

— средняя по сечению скорость теплоносителя в трубках ПТО, м/с;

— эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности новых трубок ПТО, м;

— число Рейнольдса для трубок ПТО;

— коэффициент кинематической вязкости теплоносителя, м2/с.

Местная потеря давления в трубках при повороте теплоносителя на 180°, кПа:

.

Здесь .

Суммарная потеря давления теплоносителя, кПа:

Результаты расчетов следует свести в итоговую таблицу и построить график зависимости потери давления от скорости теплоносителя.

Таблица 7.

№№.	Величина.	Размерность.	м/с.
			1,982.	3,007.	3,963.	5,129.	5,813.
		кПа.	0,96 456.	0,964 561.	1,71 735.	1,178 908.	1,17 891.
		кПа.	0,96 456.	0,964 561.	1,71 735.	1,178 908.	1,17 891.
		кПа.	67,82.
		кПа.	53, 29 485.	53, 29 426.	53, 29 399.	53, 2938.	53,29 372.
		кПа.	24,1918.
		кПа.	48,3837.
		кПа.	11,9317.	36,243.	76,640.	157,279.	220,78.
		кПа.	0,7312.	1,683.	2,925.	4,898.	6,292.
		кПа.	208,29.	233,554.	247,406.	358,232.	423,133.

Рис. 16.