Реконструкция котла - утилизатора КСТ-80 (стр. 14 из 24)
Защитная рубашка выполнена из трубы с наружным диаметром 159 мм.
2.4 Гидравлический расчет
Задачами гидравлических расчётов трубопроводов могут являться:
1) расчёт перепадов давления при обычных режимах, т.е. расходах меньших критических;
2) определение максимально возможного (критического) расхода пара в паропроводе;
3) определение перепадов давления (и соответственно параметров потока) в паропроводе при продувках в атмосферу.
Для выполнения гидравлических расчётов трубопроводов необходимо располагать параметрами пара на выходе, компоновочными и конструктивными данными по всем элементам трассы трубопроводов.
Компоновочные и конструктивные данные трассы трубопроводов должны содержать: схему трубопроводов, включающую в себя все элементы в последовательности, соответствующей движению потока, геометрические размеры каждого элемента, характеристики всех местных сопротивлений, в том числе арматуры.
В данном дипломном проекте проводится расчёт перепадов давления при обычном режиме.
Ниже приводится принципиальная схема проектируемого паропровода.
На схеме обозначены:
1) КУ№1-котел-утилизатор КСТ-80 №1
2) КУ№2-котел-утилизатор КСТ-80 №2
3) КУ№3-котел-утилизатор КСТ-80 №3
4) КУ№4-котел-утилизатор КСТ-80 №4
5) ТГ №1-турбогенератор ТГ-3/6,3-С-1
6) ТГ №2-турбогенератор ТГ-3/6,3-С-1
2.4.1 Гидравлический расчет паропровода
Паропроводы на температуру перегретого пара до 450 ºС и давление не более 4 МПа конструируются из труб, стали 20.
Рекомендуемое значение скорости свежего пара докритических параметров 50-70 м/сек.
Потеря давления в трубопроводе
, Па, определяется по формуле: 
, (7)где
- линейная потеря давления, Па; 
- потеря давления в местных сопротивлениях, Па.Линейная потеря давления
, Па равна: 
, (8)где
- удельная линейная потеря давления, Па/м; 
- длина трубопровода, м.Подавляющее большинство трубопроводов работает в области квадратичного закона сопротивлений, для них (для определения удельной линейной потери давления
, Па/м) справедлива следующая формула: 
, (9)где
- коэффициент, определяется по литературе /9, 98/ с учетом абсолютной эквивалентной шероховатости внутренней стенки труб трубопровода, м0,25; 
- расход теплоносителя, кг/сек; 
- средняя плотность пара, кг/м3; 
- внутренний диаметр участка трубопровода, м.Внутренний диаметр участка трубопровода
, м, определяют по рекомендуемой скорости движения среды, исходя из максимально-возможного в эксплуатации ее расхода: 
, (10)где
- скорость движения среды, м/с.Потеря давления в местных сопротивлениях
, Па равна: 
, (11)где
- сумма коэффициентов местных сопротивлений. Значения этих коэффициентов выбираются по таблицам, приведенным в /9, 99/Позиции 1, 2, 3, 4 - места врезки паропроводов от соответствующих котлов-утилизаторов КСТ-80.
В связи с тем, что постоянно в работе находится 3 котла из 4-х, для достижения наиболее точного результата гидравлического расчета принимаем, что не работает котел №1 (позиция 1 на рисунке 9).
G - расход пара на участке, кг/сек;
L - длина участка, м;
- скорость движения пара, м/сек;P1 - давление пара в начале участка, МПа;
dвн - внутренний диаметр участка трубопровода, мм;
Rл - удельная линейная потеря давления, Па/м;
- потеря давления на участке, Па;P2 – давление пара в конце участка, МПа.
Ниже приводится сводная таблица результатов гидравлического расчета выполненного согласно формул (7)-(11)
Таблица 22 - Сводная таблица расчета участка А-В
| № участка | G | L | | P1 | dвн | Rл |  | P2 |
| 4-3 | 7,04 | 12 | 21,8 | 1,1 | 351 | 38,35 | 460 | 1,0995 |
| 3-2 | 14,08 | 24 | 44 | 1,0995 | 351 | 153,4 | 4316 | 1,095 |
| 2-1 | 21,12 | 12 | 65,4 | 1,095 | 351 | 345,1 | 6211 | 1,089 |
| 1-5 | 21,12 | 6 |
Участок 4-3.
Принимаем скорость движения пара - 50 м/сек. Тогда согласно формуле (10) внутренний диаметр трубопровода будет равен:
мСогласно сортаменту труб для паропроводов принимаем к прокладке трубу
с внутренним диаметром 351 мм. Тогда скорость движения пара из выражения (10) определится: 
м/сек.Удельная линейная потеря давления на участке составит:
Па/м.Линейная потеря давления на участке:
Па.Местных сопротивлений на участке нет, следовательно, потеря давления на участке будет равна:
Па.Давление пара P2, Па, в конце участка 4-3 будет равно:
, (12) 
Па.Участок 3-2.
Принимаем скорость движения пара - 70 м/сек. Тогда согласно формуле (10) внутренний диаметр трубопровода будет равен:
м.Согласно сортаменту труб для паропроводов принимаем к прокладке трубу
с внутренним диаметром 351 мм. Тогда скорость движения пара из выражения (10) определится: 
м/сек.Удельная линейная потеря давления на участке составит:
Па/м.Линейная потеря давления на участке:
Па.Из местных сопротивлений на участке есть сальниковый компенсатор (
), следовательно, потеря давления в местном сопротивлении согласно формулы (11) составит: 
Па.Полное падение давления на участке по формуле (7) составит:
Па.Давление пара в конце участка 3-2, согласно формуле (12) будет равно:
Па.Участки 2-1 и 1-5.
Принимаем скорость движения пара - 70 м/сек. Тогда согласно формуле (10) внутренний диаметр трубопровода будет равен:
мСогласно сортаменту труб для паропроводов принимаем к прокладке трубу
с внутренним диаметром 351 мм. Тогда скорость движения пара из выражения (10) определится: 
м/сек.Удельная линейная потеря давления на участке составит:
Па/м.Линейная потеря давления на участке:
Па.Местных сопротивлений на участке нет, следовательно, потеря давления на участке будет равна: