Арматура трубопроводная. Методические указания по расчету количественных характеристик теплообмена для задвижек

1. Область применения

2. Нормативные ссылки

3. Общие положения

4. Исходные данные

5. Рекомендации по проведению расчётаколичественных характеристик теплообмена для задвижек

5.1. Выбор начальных условий расчёта

5.2. Расчёт коэффициента теплоотдачи отрабочей среды к внутренней поверхности проточной части

5.3. Расчёт коэффициента теплоотдачи отрабочей среды к внутренней поверхности горловины

5.4. Расчёт коэффициентов теплоотдачи снаружных поверхностей

5.5. Расчёт скорости изменения температурырабочей среды в расчётной зоне теплообмена

6. Тепловая модель

Приложение А

Приложение Б

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий руководящий документ распространяется на задвижки,предназначенные для установки в системах атомных электростанций, опытных иисследовательских ядерных реакторах, в системах и установках химических,нефтехимических и других производств с максимальным рабочим давлением до 20 МПа(200 кгс/см2) и с температурой рабочей среды до 873К (600°С) иустанавливает порядок определения количественных характеристик теплообмена длязадвижек DN от 100 до800 мм включительно, для сред: пар, вода, воздух, азот, гелий, нефтепродукты.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

b- характерный геометрический размер (высота или диаметр), м;

τ- время, с;

t- температура, °С;

Т — температура, К;

tc -температура поверхности, ºС;

tж- температура жидкости, газа, °С;

jJ -избыточная температура, ºС;

V- объём, м3, или обьёмный расход, м3/с;

w — скорость, м/с;

g — ускорение силы тяжести, м/с2;

β- температурный коэффициент объёмного расширения, 1/°C, 1/К;

ν — коэффициент кинематическойвязкости, м2/с;

λ — коэффициенттеплопроводности, Вт/м·ºС;

а — коэффициент температуропроводности, м2/с;

С- коэффициент излучения, Вт/м2·К4;

ε- степень черноты;

bП — скорость изменения температурырабочей среды в проточной

части задвижки, К/с;

bГ — скорость изменения температурырабочей среды в зоне

горловины задвижки, К/с;

αП- коэффициент теплоотдачи в проточной части задвижки, Вт/м2·К;

α1-коэффициент теплоотдачи в зоне горловины задвижки, Вт/м2·К;

α2- коэффициенттеплоотдачи под крышкой в зоне горловины

задвижки, Вт/м2·К;

αi — коэффициент теплоотдачи нанаружной поверхности, Вт/м2·К;

αЛ-коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/м2·К;

αк- коэффициент теплоотдачиконвекцией, Вт/м2·К;

αТ- коэффициент теплоотдачи с торцевой поверхности арматуры,Вт/м2·К;

КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ

Re = w·β/ν — критерийРейнольдса;

Рr= μ·ср/λ= ν/a — критерии Прандтля;

Nu= α·β/λ — критерийНуссельта;

Gr=g·β·Δt·b3/J  —  критерий Грасгофа

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем руководящем документе использованы ссылки наследующие руководящие документы и стандарты:

РД 302-07-122-89 «Методика расчёта температурных полей арматуры длясред с температурой 873 К (600°С)»;

СТП 07.81-634-96 «Методические указания по проведениютеплового расчета задвижек для АЭС»;

РД 26-07-25-97 «Методика расчёта температурных полейтрубопроводной арматуры»;

РД 26-07-31-99 «Методические указания по расчетуколичественных характеристик теплообмена в арматуре клапанного типа»;

Общие Профессиональный требования «Арматура для оборудования итрубопроводов АЭС» (ОТТ-87).

3.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1. Расчёт количественных характеристик теплообмена(коэффициент теплоотдачи на внутренних и наружных поверхностях арматуры искорости изменения температуры рабочей среды) производится с целью определенияисходных данных для теплового расчета, выполняемого по программе на ПЭВМ всоответствии с РД 26-07-25-97.

3.2. Рассчитываются следующие количественные Монтаж :

а) коэффициент теплоотдачи в проточной части арматуры (навходе) для заданной скорости движения рабочей среды по формулам теплообмена дляопределённых режимов течения и типа рабочей среды;

б) коэффициенты теплоотдачи (локальные) по внутреннейповерхности зоны горловины;

в) коэффициенты теплоотдачи с наружных поверхностей приразличных условиях эксплуатации, в том числе нормальных условиях эксплуатации(НУЭ), нарушении нормальных условий эксплуатации (ННУЭ).

г) расчёт скорости изменения температуры рабочей среды взоне горловины по заданной скорости изменения температуры рабочей среды впроточной части арматуры.

3.3. Расчёт количественных характеристик теплообменавыполняется при наличии всех исходных данных, приведённых в разделе 4.

Расчетупредшествует составление расчётной тепловой Монтаж отопления.

4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

4.1 Для проведения расчета количественных характеристиктеплообмена необходимы следующие данные:

а) температурное поле арматуры на начальный момент времени τ = 0, К;

б) закон изменения температуры рабочей и окружающей сред;

в) Тн-температура рабочей среды наначальный момент времени τ= 0, К;

г) Тк -температура рабочей среды на конецнестационарного режима, К;

д) b-скорость изменения температуры рабочей среды в проточной части К/с;

е) ta-температура окружающей среды, К;

ж) геометрические размеры расчётного изделия, м;

и) марки материалов деталей;

к) расход рабочей среды м3/час;

л) l- коэффициент теплопроводности материалов деталей,вт/м К;

м) ν-кинематическая вязкость сред (рабочей и окружающей), м2/с.

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ РАСЧЕТАКОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

5.1. Выбор начальных условий расчёта.

5.1.1. При проведении теплового расчёта за начальные условияследует принять температурное поле на начальный момент времени τ = 0.

Если на момент времени τ = 0 температура рабочей среды равнатемпературе окружающей среды, то температурное поле задвижки на начальныймомент времени принимается одинаковым во всех точках и равным температуреокружающей среды.

Если на момент времени τ = 0 температура рабочей среды не равнатемпературе окружающей среды, то начальное температурное поле задвижкипринимается по расчёту соответствующего стационарного распределения температур.

5.2. Расчёт коэффициента теплоотдачи от рабочей среды квнутренней поверхности проточной части

Расчёт коэффициента теплоотдачи от рабочей среды квнутренней поверхности проточной части задвижки

(на входе) производится по формуле:

aП = Nu·l /d

(1)

где l — коэффициент теплопроводности рабочей среды, Вт/м·К;

d — диаметр входного патрубка, м;

Nu — критерий Нуссельта, определяемый в зависимости отхарактера рабочей среды и режима её течения по соответствующим формулам.

 5.2.1. Формулы для жидких средпри различных режимах течения в трубах [1, 2]:

а) ламинарный режим течения, когда 1/d >10; Reж>10

Nuж = 1,4(Reжd/1)0,4·Prж0,33·(Prж/Prc)·0,25

(2)

где Nuж= aПd/lж; Reж= w·d/ν; Prж=νжаж; Prс= νс/aс;

ν- коэффициент кинематической вязкости рабочей среды, м2/с;

Рrж,Рrc- критерий Прандтля для жидкости и стенки соответственно;

1 — характерный геометрический размер — длинаучастка, м;

w-скорость движения рабочей среды (жидкости), м/с;

а — коэффициент температуропроводности рабочей среды(жидкости) , м2/с;

a,ν, Pr, — выбираются посправочной литературе.

Индексы «ж» и «с»означают, что физические свойства выбираются по средней температуре жидкости истенки соответственно.

За определяющую температуру принимать среднюю температуружидкости tж(рабочей среды).

б) турбулентный режим течения, когда 1/d >50; Reж=1·104…5·106

Nuж= 0,021Reж0,8·Prж0,43·(Prж/Prc)0,25

(3)

5.2.2. Формулы для газообразных сред при различных характерах течения втрубах:

а) ламинарный режим течения

Nu = l,24(Re·d/l)0,4

(4)

б) турбулентный режим течения

Nu=0,018Re0,8

(5)

5.3. Расчёт коэффициента теплоотдачиот рабочей среды к внутренней поверхности горловины

Расчёт коэффициента теплоотдачи вгорловине задвижки производится по формуле:

aГ = K1´aП

где К1- поправочный коэффициент дляпроточной части и различных участков горловины (рисунок 1).Выбор поправочного коэффициента производится по таблице 1 в зависимости от параметров режима, используемой рабочейсреды. Значения К1 были определены по результатамрасчётно-экспериментальных исследований количественных характеристиктеплообмена для задвижек. Приведены в приложении А.

Значения поправочного коэффициент К1 дляпроточной части и зон горловины задвижки

Таблица 1

Определяющие параметры

Зона проточной части

Зона горловины

Зона горловины (под крышкой)

Рабочая среда- жидкость. Заданная скорость изменения температуры рабочей среды в проточнойчасти:

150 £ bП £ 300°С/ч

10£ bП  £ 100°C/c

 

 

1,0

1,0

 

 

0,5

1,4

 

 

0,5

1,4

Рабочая среда — газ. Заданная скорость изменениятемпературы рабочей среды в проточной части

150 £ bП  £ 300°С/ч

10£ bП  £ 100°C/c

1,0

1,0

0,5

0,5

0,5

1,4

 

I — проточнаячасть

II — зона горловины

III — зонагорловины под крышкой

Рис.1. Схема определения коэффициентов теплопередачи.

5.4. Расчёт коэффициентовтеплоотдачи с наружных поверхностей задвижки.

5.4.1. Расчёт при нормальных условиях эксплуатации

5.4.1.1. Коэффициент теплоотдачи на наружной поверхноститрубопроводной арматуры aiопределяется как сумма коэффициентов теплоотдачи излучением aли конвекцией aк.

ai = aл+ aк

(7)

5.4.1.2. Коэффициент теплоотдачи излучением aлрассчитывается по формуле:

aл =[Coε(Тi /100)4 — (Ta/100)4]:(Ti-Ta)

(8)

где Ti = tw +273 — абсолютная температура изделия или его ступени (части), К;

Та = tа + 273 — абсолютная температура окружающейсреды, К;

t a — температура окружающейсреды, °С;

tw-средняя температура изделия или ступени, °С. Определяется как 1/2 суммытемператур рабочей и окружающей сред (по экспериментальным или расчётныманалогам);

с — 5,77 Вт/м2К — коэффициентлучеиспускания абсолютно чёрного тела;

e — степень черноты излучающего тела.

5.4.1.3. Коэффициент теплоотдачи конвекцией aĸрассчитывается  по формулам:

aкi =Nui lв /di

(9)

Nui=c(Cr Pr)n

(10)

Gr=b·g·bi3·J/ν2

(11)

J = tw — ta — избыточная температура, К

(12)

где bi -характерный или определяющий размер (высота или диаметр),м;

g = 9,8 м/с2 — ускорение силы тяжести;

b = 1/ta+273 — коэффициент объёмного расширения воздуха,1/град.

5.4.1.4. Коэффициенты «с» и «n» в формуле (10) являются функцией Gr·Pr и выбираются в зависимости от численного значения этогоаргумента и положения арматуры. Их значения приведены в таблице 2.

Таблица 2

Значения комплекса Gr·Pr

Козффицненты

Примечания

с

n

5-102<Gr·Pr<2·107

0,50

0,25

При горизонтальном расположении арматуры. Режимламинарный, характерный размер — диаметр.

5 102<Gr·Pr<2·107

0,76

0,25

При вертикальном расположении арматуры. Режимламинарный, характерный размер — высота.

2-!07<Gr·Pr<1·1013

0,15

0,33

При вертикальном расположении арматуры. Режимтурбулентный, характерный размер — высота.

5.4.1.5. Значения физическихпараметров, входящих в формулы (9), (10), (11)выбираются по температуре окружающей среды tа, из справочной литературы [1, 2, 5…8].

5.4.1.6. Для ступеней с характерным размером теплообменнойповерхности «b»от 10 до 200 мм коэффициент aк, можно брать из графиков на рисунках 2, 3, 4, 5, 6. При вертикальном расположении арматуры «b» — это высота ступениили изделия; при горизонтальном — диаметр.

5.4.1.7. Коэффициент теплоотдачи с торцевой поверхности арматурыопределяется так же, как и ai (7). Полученное по формуле (9)значение коэффициента теплоотдачи конвекцией необходимо увеличить на 30%, еслитеплоотдающая поверхность обращена кверху, и уменьшить на 30%, если вниз. Вкачестве определяющего размера для коэффициента теплоотдачи с торцевойповерхности aTберётся наружный диаметр торцевой части изделия.

5.4.2. Расчет коэффициентов теплоотдачи с наружных поверхностейзадвижки в условиях аварии (АР). Возможны 2 варианта теплоотдачи:

5.4.2.1. Теплоотдача при турбулентном режиме, когда скоростьдвижения паровоздушной смеси (окружающая среда) равна ω £20 м/с, рассчитывается по зависимостям:

Рис. 2. Зависимость αкот ν при температуре воздуха ta для комплекса Gr·Pr от 5·102 до 2·107; с = 0,76; n = 0,25 (при вертикальном расположении конструкции).

Рис. 3. Зависимость aкот n при температуревоздуха ta=50ºС для комплекса Gr·Pr от 5·102 до 2·107; с = 0,76; n = 0,25 (при вертикальном расположении конструкции).

Рис. 4. Зависимость aк от n при температуре воздуха ta = 20ºС для комплекса Gr·Pr от 5·102 до 2·107; с = 0,5; n = 0,25 (при горизонтальном расположении конструкции).

Рис.5. Зависимость aк от n при температуре воздуха ta =50ºС для комплекса Gr·Pr от 5·102 до 2·107; с = 0,5; n = 0,25 (при горизонтальном расположении конструкции)

.

Рис. 6. Зависимость aкот n при температуревоздуха ta=20ºС для комплекса Gr·Pr от 2·107 до 1·1013; с = 0,15; n = 0,33 (при вертикальном расположении конструкции).

Nu = 0,28·Reж0,6·Prж0,36·(Prж/Prс)0,25

(13)

где (Prж/Prс)0,25-множитель, представляющий собой поправку, учитывающую зависимость физическихсвойств рабочей среды от температуры;

Re,Pr -рассчитываются аналогично указаний раздела 5.2. За определяющую температуру tж принимаетсязаданная температура окружающей среды, а определяющий размер Н — высотаизделия.

Индексы «ж» и «с» означают,что физические свойства рабочей среды (ν, Pr, λ,)выбираются по средней температуре рабочей среды Тж итемпературы внутренней поверхности стенки Тс.

5.4.2.2. Теплоотдача при естественной конвекции притемпературе окружающей среды (паровоздушной смеси) 100< ta < 180°Спроизводится по зависимостям раздела 4 и 5; коэффициент теплоотдачи конвекцией при tа = 100°C и ta =180ºC может быть определён изграфиков на рисунках 7, 8.

5.5. Расчёт скорости изменениятемпературы рабочей среды в расчётной зоне теплообмена

Расчет производится по формуле:

bГ = K2´ bП

(15)

где bП — скорость изменения температуры рабочейсреды в проточной части (на входе) арматуры, К/с . Задается в техническомзадании на проведение теплового расчёта;

К2- поправочный коэффициент для различныхзон проточной части и горловины. Выбор поправочного коэффициента К2производится по таблице 3 в зависимости отскорости изменения температуры рабочей среды в проточной части задвижки и видасреды.

6. ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ

Тепловая модель задвижки составляется согласно выбранному методурасчёта. При использовании метода конечных разностей соблюдать рекомендации,содержащиеся в РД 26-07-25-97 «Методика расчёта температурных полейтрубопроводной арматуры». Тепловые Монтаж отопления двух типов задвижек (для газа ижидкости) представлены на рисунках 9 и 10.

Таблица 3

Значения поправочного коэффициента К2 для проточнойчасти и зон горловины задвижки

Определяющие параметры

Зона проточной части

Зона горловины

Зона горловины(под крышкой)

Рабочая среда — жидкость. Заданная скорость изменения температурырабочей среды в проточной части задвижки

150 £ bП  £ 300°С/ч

10 £ bП  £ 100°C/c

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

Рабочая среда — газ. Заданная скорость изменениятемпературы рабочей среды в проточной части задвижки

150 £ bП  £ 300°С/ч

10 £ bП  £ l00°C/c

1,0

1,0

0,5

1,0

0,5

1,0

Рис.7. Зависимость коэффициента теплоотдачи aк с наружныхповерхностей арматуры при свободно-конвективном теплообмене с окружающей средой(паром) от избыточной температуры ν. Температура окружающей среды ta= 100ºC.

Рис. 8. Зависимость коэффициента теплоотдачиaк с наружных поверхностей арматуры при свободно-конвективном теплообменес окружающей средой (паром) от избыточной температуры n.Температура окружающей среды ta = 180ºC.

Рис. 9. Тепловаямодель задвижки Л13189-200 (Рабочая среда — жидкость)

Рис. 10. Тепловаямодель задвижки Л13149-200 (Рабочая среда — газ)

Первый заместитель генеральногодиректора

ЗАО «НПФ ЦКБА»

Ю.И.Тарасьев

Заместитель генеральногодиректора-

Главный Автоматизация систем отопления ЗАО «НПФ ЦКБА»

В.В.Ширяев

Начальник отдела стандартизации 121

Г.И. Севастьянихин

Начальник лаборатории 154

В.В.Никитин

Начальник сектора

Г.И.Сергевнина

Ведущий инженер-исследователь

Н.С.Косых

Инженер-исследователь 1 категории

М.А.Платонова

ПРИЛОЖЕНИЕ А (рекомендуемое)

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КОЛИЧЕСТВЕННЫХХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

В результате экспериментально-расчётных работ поисследованию теплового состояния задвижек, в том числе и количественныххарактеристик теплообмена, были получены значения коэффициента теплоотдачи попериметру задвижки [СТП 07.81-634-96]. Значения коэффициентов теплоотдачипредставлены на рисунке А.1 и в таблице А.1.

В работе [3,4] исследовалось изменение скорости разогреварабочей среды в проточной части задвижки bпр и в горловине задвижки bГ(график нарисунке А.2). Были предложены соотношения К2= 0,2…0,5.

Очевидно, что выполнение тепловых расчетов задвижек сзаданием тринадцати значений коэффициентов теплоотдачи в горловине aгпо рисунку A.1крайне трудоёмко и часто нецелесообразно.

Практика выполнения тепловых расчётов трубопроводной арматуры,в том числе и задвижек, показала возможность унифицировать ранее полученныезначения К1 и К2.

В таблице А.2 и A.3 представлены результаты тепловых расчётов задвижекЛ13189-200 (рисунок 9) и Л13149-250 (рисунок 10). Расчёты выполнены методом конечныхразностей с заданием различных коэффициентов местной теплоотдачи aг,и скоростей разогрева bГ  в пределах максимального и минимального значений,рекомендованных в работах [СТП 07.81-634-96; 3,4]. Условия и параметры тепловыхрежимов представлены в таблицах А.2 и А.З.

Для задвижки по чертежу Л13189-200, предназначенной дляжидкой рабочей среды, и для задвижки по чертежу Л13149-250, предназначенной длягаза, были выполнены расчёты в девяти тепловых режимах.

За критерий в оценке влияния изменения принимаемыхколичественных характеристик теплообмена К1 и К2 натемпературное поле задвижек были выбраны значения максимальных перепадовтемператур во фланцевом соединении: D t4-2 -радиальныйперепад, D t1-.3 -осевой перепад, D tст -перепад по стенке горловины.

На основании выполненных тепловыхрасчётов и данных таблиц А.2 и А.З можно сделать следующие выводы:

Рис. А.1 Схема определениякоэффициентов теплоотдачи

Таблица А.1

Местныекоэффициенты теплоотдачи

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

a9

a10

a11

a12

a13

К1

1,0

0,7

0,2

0,3-0,4

0,4-0,5

0,3

1,2 — 1,4

0,3

0,4

0,5

0,15-0,2

1,5-2

 

1. Для задвижек, предназначенных для газа, в пределах измененияскорости разогрева 150 £ bпр£ 300ºС/ч и значениякоэффициента теплоотдачи в проточной части a < 3500 вт/м2 ºС приниматьодинаковые значения К1=0,5 в горловине (зона цилиндрическойобразующей) и под крышкой (таблица 1 и рисунок1).

2. Для задвижек, предназначенных для газа, в пределахизменения скорости разогрева. 10 £ bпр£100° С/с и значения коэффициента теплоотдачи aпр < 3500 вт/м2 °С принимать К1=1,4в горловине (зона цилиндрической образующей) и К1= 0,5 -подкрышкой (таблица 1).

3. Для задвижек, предназначенных для жидкой рабочей среды,независимо от скорости разогрева рабочей среды (75 £ bпр£300° С/ч) при aпр> 3500 вт/м2 °С, принимать К1 = 0,5 по всейгорловине (таблица 1).

4. Для задвижек, предназначенных для жидкой рабочей среды, впределах изменения скорости разогрева 150 £ bпр£300°С/ч и скорости 10 £ bпр£ 100ºC/c принимать К2=1 (таблица 3) по всей зоне горловины.

5. Для задвижек, предназначенных для газа, при малыхскоростях разогрева рабочей среды (в пределах 150 £ bпр£З00ºС/ч)принимать в горловине К2 = 0,5 (график на рисунке А.З).

6. Для задвижек, предназначенных для газа, при скоростяхразогрева рабочей среды в пределах 10 £ bпр£100°С/с принимать в горловине К2= 1,0 (график нарисунке А.4).

7. Для задвижек, имеющих изоляциюкорпуса (до бугельной стойки), значения количественных показателей теплообмена К1и К2 в горловине принимать равным K1= 1,0 и K2=1,0 независимо от скорости разогрева и значения коэффициента теплоотдачи впроточной части

Рис. А.2. Изменениетемпературы рабочей среды в проточной части tж.п. игорловине tж.г.макета клиновой задвижки DN300 врежиме горячего термоудара 240ºС®10ºС.

Значения максимальных перепадов температур во фланцевомсоединении задвижки Л 13189-200 и по стенке горловины в зависимости от значенийколичественных характеристик теплообмена К1 и К2

Таблица А.2

№ чертежа

№ тепловогорежима

Параметрытеплового режима

Значения перепадовтемператур,ºС

Сравнениережимов по значениям D t1-.3;

D t4-2; ,D tст

Dt4-2

Dt1-3

Dtcт

Л13189-200

1

Нагрев водыот 40 до 600ºС

bпр = bГ = 150°С/ч;

αпр = 420 вт/м2°С ;

αГ= 210 вт/м2°С;

К1 = 0,5; К2=1,0

46,6

7,5

9,2

Сравнениережимов 1 и 2 по значению К1 при К2 = const погрешность:

D t 4-2 = 9%

D t 1-.3 =0%

D tст = 3%

-«-

2

Нагрев от 40до 300ºС

bпр = bГ = 150°С/ч;

αпр = 16000 вт/м2°С ;

αГ = 22000 вт/м2°С;

К1 = 1,4; К2=1,0

51,4

7,5

8,9

 

-«-

3

Нагрев от 40до 300ºС

bГ= 75°С/ч;

αпр = 16000 вт/м2°С ;

αГ = 22000 вт/м2°С;

К1=1,4; К2 =0,5

42,1

5,7

7,0

Сравнение режимов 2 и 3 по значению К2:при К1= const

погрешность:

D t 4-2= 18%

D t 1-3 = 20%

D tcт = 6%

Изоляциядо бугельной стойки

4

Нагрев от 40до 300ºС

bпр = bГ = 150°С/ч;

αпр = 16000 вт/м2°С ;

αГ = 22000 вт/м2°С;

 К1 = 1,4; К2=1,0

29,0

6,1

4,2

 

-«-

5

Нагрев газаот 40 до 300ºС

bпр = bг = 150°С/ч;

αпр=16000 вт/м2 °С ;

αГ =8000 вт/м2°С;    

 К1 = 0,5; К2=1,0

29,0

6,3

4,2

Сравнение режимов 4 и 5 по значению К1:при К2 = const

 погрешность:

D t 4-2,D t 1-3  иD tcт = 0

Л13189-200

6

Нагревот 40 до 300°С

bпр = bг = 52°С/с;

aпр = 16000 вт/м2°С

αГ  = 22000 вт/м2 ºС

К1 = 1,4; К2= 1,0

139,6

16,4

169,3

 

-«-

7

Нагрев от 40до 300ºС

bпр = bг = 52°С/c;

αпр = 16000 вт/м2°С ;

αГ = 8000 вт/м2°С;   

К1 = 0,5; К2=1,0

107,4

14,8

157,6

Сравнение режимов 4 и 7 по значению К1:при К2 = const

 погрешность:

D t 4-2=20%

 D t 1-3 =9%

D tcт = 6%

-«-

8

Нагревот 40 до 300°С

bГ .= 26°С/с

bпр.= 52°С/с

aпр = 16000 вт/м2°С

αГ  = 22000 вт/м2 ºС

К1 = 1,4; К2= 0,5

139,6

16,4

165,8

Сравнение режимов 6, 8и 9  по значению К2 :при К1= const

 погрешность:

D t 4-2= 0%

D t 1-3 = 0%

D tcт = 7%

-«-

9

Нагревот 40 до 300°С

bГ .= 10°С/с

aпр = 16000 вт/м2°С

К1 = 1,4; К2= 0,2

139,6

16,4

156,2

 

 

Значения максимальных перепадов температур во фланцевом соединениизадвижки Л13149-250 и по стенке горловины в зависимости от количественныххарактеристик теплообмена

Таблица А.3

№ чертежа

№ тепловогорежима

Параметрытеплового режима

Значенияперепадов температур, ºС

Сравнениережимов по значениям D t1-.3;

D t 4-2;,D tст

Dt4-2

Dt1-3

Dtcт

Л13189—250

1

Нагрев газаот 45 до 600ºС

b = 150°С/ч;

αпр = 420 вт/м2°С ;

αГ = 210 вт/м2°С;

К1 = 0,5; К2=1,0

68,3

13,2

11,7

Сравнениережимов 1 и 2 по значению К1 при К2 = const погрешность:

D t4-2 = 14%

D t1-.3 =15%

D tст = 5%

-«-

2

Нагрев от 45до 600ºС

bпр = bГ = 150°С/ч;

αпр = 420 вт/м2°С ;

αГ = 600 вт/м2°С;

К1 = 1,4; К2=1,0

80,1

14,0

11,0

 

-«-

3

Нагрев от 45до 600ºС

bпр = 150°С/ч;

bГ = 75°С/с;

αпр = 420 вт/м2°С ;

αГ = 600 вт/м2°С;

К1=1,4; К2 =0,5

68,1

12,3

9,7

Сравнение режимов 2 и 3 по значению К2:при К1= const

погрешность:

D t4-2= 14%

D t1-3 = 12%

D tcт = 11%

-«-

4

Нагрев от 45до 600ºС

bпр = bГ = 50°С/c;

αпр = 420 вт/м2°С ;

αГ = 600 вт/м2°С;

 К1 = 0,5; К2=1,0

123,6

18,9

61,8

 

-«-

5

Нагрев газаот 45 до 600ºС

bпр = bГ = 50°С/ч;

αпр=420 вт/м2 °С ;

αГ = 600 вт/м2°С;     

 К1 = 1,4; К2=1,0

193,4

23,7

138,7

Сравнение режимов 4 и 5 по значению К1:при К2 = const

 погрешность:

D t4-2= 35%

D t1-3 = 20%

D tcт = 55%

-«-

6

Нагревот 45 до 600°С

bпр.= 50°С/с

bГ = 25°С/с

aпр = 420 вт/м2°С

aг = 600 вт/м2ºС

К1 = 1,4; К2= 0,5

123,6

18,9

60,5

Сравнение режимов 5 и 6 по значению К2:при К1 = const

 погрешность:

D t4-2= 36%

D t1-3 = 20%

D tcт = 56%

-«-

7

Нагрев от 45до 600ºС

bпр = bГ = 50°С/c;

αпр = 420 вт/м2°С ;

αГ = 210 вт/м2°С;     

К1 = 0,5; К1=1,4 — под крышкой

К2=1,0

128,5

2,8

61,9

Сравнение режимов 4 и 7 по значению К1:при К2 = const

 погрешность:

D t4-2=3%

 D t1-3 =85%

D tcт = 0,1%

-«-

8

Нагревот 45 до 600°С

bпр.= 50°С/с

bГ = 10°С/с

aпр = 420 вт/м2°С

 αГ = 600 вт/м2ºС

К1 = 1,4; К2= 0,2

!23,9

18,9

58,8

 

-«-

9

Нагревот 45 до 600°С

bпр.= 50°С/с

bГ = 40°С/с

aпр = 420 вт/м2°С

 αГ = 600 вт/м2ºС

К1 = 1,4; К2= 0,8

!24,0

18,9

18,9

 

Рис. А.3. Изменениемаксимальных перепадов температур D t1-3 , D t4-2 во фланцевом соединении и по стенке горловины D tст.задвижки Л131189-200 в режимах по табл. 5.

 

Рис. А.4.Изменение максимальных перепадов температур D t1-3 , D t4-2 во фланцевом соединении и по стенке горловины D tст.задвижки Л1349-250 в режимах по табл. А.3.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное)

1. М.А. Михеев. Основы теплопередачи. М.,Энергия. 1977.

2. В.П. Исаченко и др. Теплопередача. М.,Энергоиздат. 1981.

3. Исследование теплового состояния иразработка методики расчёта запорных задвижек Ду от 100 до 800мм для АЭС. Отчёто НИР, В.И. Лебедевич, № Р01850020304, УДК621.646.5.001.24:536.3, Ленинград,1988.

4. Исследование и расчет теплонапряжённогосостояния трубопроводной арматуры в нестационарных режимах. Сборник научныхтрудов, ЦКБА, Ленинград,1987.

5. И.Б. Варгафтик. Справочник потеплофизическим свойствам газов и жидкостей. М., Наука. 1972.

6. B.C. Чиркин. Теплофизическиесвойства материалов ядерной техники. М. Атомиздат. 1968.

7. ВТИ им. Дзержинского. Министерство энергетики и электрификацииСССР. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике. М.-Л.,Энергия. 1967.

8.Д.Ф. Гуревич, В.В. Ширяев, И.Х. Пайкин. Арматура атомных электростанций. М.,Энергоиздат. 1982.

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ

Изме-нение

Номера листов (страниц)

№ документа

Подпись

Дата

Срок введения докум.

Изменённых

Заменённых

Новых

Аннулирован-

ных

 

 

 

 

 

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Обратите внимание

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической эесаертизе.