Информационная система
«Ёшкин Кот»

XXXecatmenu

Закрытое акционерное общество

Научно-производственная фирма Центральное конструкторское бюро арматуростроения

ЗАО «НПФ ЦКБА»

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

РД 26-07-38-01

Содержание

1. Область применения. 2

2. Нормативные ссылки. 2

3.Общие положения. 3

4. Исходные данные. 3

5. Рекомендации по проведению расчета количественных характеристик теплообмена для задвижек. 3

5.1. Выбор начальных условий расчёта. 3

5.2. Расчёт коэффициента теплоотдачи от рабочей среды к внутренней поверхности проточной части. 4

5.3. Расчёт коэффициента теплоотдачи в горловине задвижки производится по формуле: 4

5.4. Расчёт коэффициентов теплоотдачи с наружных поверхностей задвижки. 5

5.5. Расчёт скорости изменения температуры рабочей среды в расчётной зоне теплообмена. 9

6. Тепловая модель. 10

Приложение А (рекомендуемое). Результаты расчётно-экспериментальных исследований количественных характеристик теплообмена для задвижек. 13

Приложение Б (справочное) 18

 

СОГЛАСОВАНО

Председатель ТК-259

Госстандарта России

М.И. Власов

«06» 07.2001 г

 

уТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор

ЗАО «НПФ ЦПКБА»

В.А. Айриев

«05» 07.2001 г.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

Арматура трубопроводная.

Методические указания по расчёту
количественных характеристик
теплообмена для задвижек

РД 26-07-38-01

Вводится впервые

Дата введения «01 « октября 2001 г.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий руководящий документ распространяется на задвижки, предназначенные для установки в системах атомных электростанций, опытных и исследовательских 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) и устанавливает порядок определения количественных характеристик теплообмена для задвижек DN от 100 до 800 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;

J - 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 кинематической вязкости, м2/с;

λ - коэффициент теплопроводности, Вт/м·ºС;

а - коэффициент температуропроводности, м2/с;

С- коэффициент излучения, Вт/м2·К4;

ε - степень черноты;

bП - скорость изменения температуры рабочей среды в проточной части задвижки, К/с;

bГ - скорость изменения температуры рабочей 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 - коэффициент теплоотдачи под крышкой в зоне горловины задвижки, Вт/м2·К;

αi - коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности, Вт/м2·К;

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

αк- коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/м2·К;

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

КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ

Re = w·b/ν - критерий Рейнольдса;

Рr = μ·ср /λ= ν/a - критерии Прандтля;

Nu = α·b/λ - критерий Нуссельта;

Gr=g·β·Δt·b3/J - критерий Грасгофа

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие руководящие документы и стандарты:

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

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

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

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

Общие технические требования «Арматура для оборудования и трубопроводов АЭС» (ОТТ-87).

3.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

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

3.2. Рассчитываются следующие количественные характеристики:

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

б) коэффициенты теплоотдачи (локальные) по внутренней поверхности зоны горловины;

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

г) расчёт скорости изменения температуры рабочей среды в зоне горловины по заданной скорости изменения температуры рабочей среды в проточной части арматуры.

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

Расчету предшествует составление расчётной тепловой модели.

4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

4.1 Для проведения расчета количественных характеристик теплообмена 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 на начальный момент времени τ = 0, К;

г) Тк -температура рабочей среды на конец нестационарного 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 РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

5.1. Выбор начальных условий расчёта.

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

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

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

5.2. Расчёт коэффициента теплоотдачи от рабочей среды к внутренней поверхности проточной части

Расчёт коэффициента теплоотдачи от рабочей среды к внутренней 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 от характера рабочей среды и режима её течения по соответствующим формулам.

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

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

Nuж = 1,4(Reжd/l)0,4·Prж0,33·(Prж/Prc0,25

(2)

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

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

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

l - характерный геометрический размер - длина участка, м;

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

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

а, ν, Pr, - выбираются по справочной литературе.

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

За определяющую температуру принимать среднюю температуру жидкости 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 в трубах:

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 теплоотдачи в горловине задвижки производится по формуле:

aГ = K1´aП

(6)

где К1 - поправочный коэффициент для проточной части и различных участков горловины (рисунок 1) Выбор поправочного коэффициента производится по таблице 1 в зависимости от параметров режима, используемой рабочей среды. Значения К1 были определены по результатам расчётно-экспериментальных исследований количественных характеристик теплообмена для задвижек. Приведены в приложении А.

Значения поправочного коэффициент К1 для проточной 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 проточной части:

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 изменения температуры 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 - проточная часть

II - зона горловины

III - зона горловины под крышкой

Рис. 1. Схема определения коэффициентов теплопередачи.

5.4. Расчёт коэффициентов теплоотдачи с наружных поверхностей задвижки.

5.4.1. Расчёт при нормальных условиях эксплуатации

5.4.1.1. Коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности трубопроводной арматуры ai определяется как сумма коэффициентов теплоотдачи излучением aП и конвекцией aк.

ai = aП + aк

(7)

5.4.1.2. Коэффициент теплоотдачи излучением aп рассчитывается по формуле:

aП =[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 окружающей среды, К;

t a - температура окружающей среды, °С;

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

с - 5,77 Вт/м2 К - коэффициент лучеиспускания абсолютно чёрного тела;

e - степень черноты излучающего тела.

5.4.1.3. Коэффициент теплоотдачи конвекцией aĸ рассчитывается по формулам:

aкi =Nui lв /di

(9)

Nui=c(Cr Pr)n

(10)

Gr=b·g·bi3·J2

(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 (5.10) являются функцией Gr·Pr и выбираются в зависимости от численного значения этого аргумента 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. Режим ламинарный, характерный размер - диаметр.

5 102 < Gr·Pr < 2·107

0,76

0,25

При вертикальном расположении арматуры. Режим ламинарный, характерный размер - высота.

2×107 < Gr·Pr < 1·1013

0,15

0,33

При вертикальном расположении арматуры. Режим турбулентный, характерный размер - высота.

5.4.1.5. Значения физических параметров, 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 теплообменной поверхности «b» от 10 до 200 мм коэффициент aк, можно брать из графиков на рисунках 26. При вертикальном расположении арматуры «b» - это высота ступени или изделия; при горизонтальном - диаметр.

5.4.1.7. Коэффициент теплоотдачи с торцевой поверхности арматуры определяется так же, как и ai (7). Полученное по формуле (9) значение коэффициента теплоотдачи конвекцией необходимо увеличить на 30 %, если теплоотдающая поверхность обращена кверху, и уменьшить на 30 %, если вниз. В качестве определяющего размера для коэффициента теплоотдачи с торцевой поверхности aT берётся наружный диаметр торцевой части изделия.

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

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

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x004.jpg

Рис. 2. Зависимость αк от ν при температуре воздуха ta  = 20 ºС для комплекса Gr·Pr от 5·102 до 2·107; с = 0,76; n = 0,25
(при вертикальном расположении конструкции).

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x006.jpg

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

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x008.jpg

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

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x010.jpg

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

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x012.jpg.

Рис. 6. Зависимость aк от n при температуре воздуха ta =20 ºС 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 физических свойств рабочей среды от температуры;

Re, Pr -рассчитываются аналогично указаний раздела 5.2. За определяющую температуру tж принимается заданная температура окружающей среды, а определяющий размер Н - высота изделия.

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

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

5.5. Расчёт скорости изменения температуры рабочей среды в расчётной зоне теплообмена

Расчет производится по формуле:

bГ = K2´bП

(15)

где bП - скорость изменения температуры рабочей среды в проточной части (на входе) арматуры, К/с . Задается в техническом задании на проведение теплового расчёта;

К2 - поправочный коэффициент для различных зон проточной части и горловины. Выбор поправочного коэффициента К2 производится по таблице 3 в зависимости от скорости изменения температуры рабочей среды в проточной части задвижки и вида среды.

6. ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ

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

Таблица 3

Значения поправочного коэффициента К2 для проточной части и зон горловины задвижки

Определяющие параметры

Зона проточной части

Зона горловины

Зона горловины(под крышкой)

Рабочая среда - жидкость. Заданная скорость изменения температуры рабочей 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 изменения температуры 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

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x014.jpg

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

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x016.jpg

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

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x018.jpg

Рис. 9. Тепловая модель задвижки Л13189-200 (рабочая среда - жидкость)

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x020.jpg

Рис. 10. Тепловая модель задвижки Л13149-200 (рабочая среда - газ)

Первый заместитель генерального директора

ЗАО «НПФ ЦКБА»

Ю.И. Тарасьев

Заместитель генерального директора-

Главный конструктор 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 КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

В результате экспериментально-расчётных работ по исследованию теплового состояния задвижек, в том числе и количественных характеристик теплообмена, были получены значения коэффициента теплоотдачи по периметру задвижки [СТП 07.81-634-96]. Значения коэффициентов теплоотдачи представлены на рисунке А.1 и в таблице А.1.

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

Очевидно, что выполнение тепловых расчетов задвижек с заданием тринадцати значений коэффициентов теплоотдачи в горловине aг по рисунку А.1 крайне трудоёмко и часто нецелесообразно.

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

В таблице А.2 и А.3 представлены результаты тепловых расчётов задвижек Л13189-200 (рисунок 9) и Л13149-250 (рисунок 10). Расчёты выполнены методом конечных разностей 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 тепловых режимов представлены в таблицах А.2 и А.3.

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

За критерий в оценке влияния изменения принимаемых количественных характеристик теплообмена К1 и К2 на температурное поле задвижек были выбраны значения максимальных перепадов температур во фланцевом соединении: D t4-2 -радиальный перепад, D t1-.3 - осевой перепад, D tст - перепад по стенке горловины.

На основании выполненных тепловых расчётов и данных таблиц А.2 и А.3 можно сделать следующие выводы:

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x022.jpg

Рис. А.1 Схема определения коэффициентов теплоотдачи

Таблица А.1

Местные коэффициенты 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 изменения скорости разогрева 150 £ bпр £ 300 ºС/ч и значения коэффициента теплоотдачи в проточной части a < 3500 вт/м2 ºС принимать одинаковые значения К1=0,5 в горловине (зона цилиндрической образующей) и под крышкой (таблица 1 и рисунок 1).

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

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

5. Для задвижек, предназначенных для газа, при малых скоростях разогрева рабочей среды (в пределах 150 £ bпр£ 300 ºС/ч) принимать в горловине К2 = 0,5 (график на рисунке А.3)

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

7. Для задвижек, имеющих изоляцию корпуса (до бугельной стойки), значения количественных показателей теплообмена К1 и К2 в горловине принимать равным K1 = 1,0 и K2 = 1,0 независимо от скорости разогрева и значения коэффициента теплоотдачи в проточной части

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x024.jpg

Рис. А.2. Изменение температуры рабочей среды в проточной части tж.п. и горловине tж.г. макета клиновой задвижки DN300 в режиме горячего термоудара 240 ºС®10 ºС.

Значения максимальных перепадов температур во фланцевом соединении задвижки Л13189-200 и по стенке горловины в зависимости от значений количественных характеристик теплообмена К1 и К2

Таблица А.2

№ чертежа

№ теплового режима

Параметры теплового режима

Значения перепадов температур,ºС

Сравнение режимов по значениям D t1-.3;

D t4-2; ,D tст

Dt4-2

Dt1-3

Dt

Л13189-200

1

Нагрев воды от 40 до 600 ºС

bпр = bг = 150 °С/ч;

αпр = 16000 вт/м2 °С;

aг = 8000 вт/м2 °С;

К1 = 0,5; К2 =1,0

46,6

7,5

9,2

Сравнение режимов 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 40 до 300 ºС

bпр = bг = 150 °С/ч;

αпр = 16000 вт/м2 °С ;

aг = 22000 вт/м2 °С;

К1 = 1,4; К2 =1,0

51,4

7,5

8,9

-/-

3

Нагрев от 40 до 300 ºС

bГ= 75 °С/ч;

αпр = 16000 вт/м2 °С ;

aг = 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 t = 6 %

Изоляция до бугельной стойки

4

Нагрев от 40 до 300 ºС

bпр = bг = 150 °С/ч;

αпр = 16000 вт/м2 °С ;

aг = 22000 вт/м2 °С;

К1 = 1,4; К2 =1,0

29,0

6,1

4,2

 

-/-

5

Нагрев газа от 40 до 300 ºС

bпр = bг = 150 °С/ч;

αпр = 16000 вт/м2 °С;

aг =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 и D t = 0

Л13189-200

6

Нагрев от 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 40 до 300 ºС

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 t = 6 %

-/-

8

Нагрев от 40 до 300 °С

bГ .= 26 °С/с

bпр.= 52 °С/с

aпр = 16000 вт/м2 °С

aг = 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 t = 7 %

-/-

9

Нагрев от 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 соединении задвижки Л13149-250 и по стенке горловины в зависимости от количественных характеристик теплообмена

Таблица А.3

№ чертежа

№ теплового режима

Параметры теплового режима

Значения перепадов температур, ºС

Сравнение режимов по значениям D t1-.3;

D t 4-2;,D tст

Dt4-2

Dt1-3

Dt

Л13189--250

1

Нагрев газа от 45 до 600ºС

b = 150 °С/ч;

αпр = 420 вт/м2 °С ;

aг = 210 вт/м2 °С;

К1 = 0,5; К2 =1,0

68,3

13,2

11,7

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

D t4-2 = 14 %

D t1-.3 =15 %

D tст = 5 %

-/-

2

Нагрев от 45 до 600ºС

bпр = bГ = 150 °С/ч;

αпр = 420 вт/м2 °С ;

aг = 600 вт/м2 °С;

К1 = 1,4; К2 =1,0

80,1

14,0

11,0

-/-

3

Нагрев от 45 до 600ºС

bпр = 150 °С/ч;

bг = 75 °С/с;

αпр = 420 вт/м2 °С ;

aг = 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 t = 11 %

-/-

4

Нагрев от 45 до 600ºС

bпр = bГ = 50 °С/c;

αпр = 420 вт/м2 °С ;

aг = 600 вт/м2 °С;

К1 = 0,5; К2 =1,0

123,6

18,9

61,8

-/-

5

Нагрев газа от 45 до 600ºС

bпр = bГ = 50 °С/ч;

αпр = 420 вт/м2 °С ;

aг = 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 t = 55 %

-/-

6

Нагрев от 45 до 600 °С

bпр.= 50 °С/с

bг = 25 °С/с

aпр = 420 вт/м2 °С

aг = 600 вт/м2 ºС

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 t = 56 %

-/-

7

Нагрев от 45 до 600 ºС

bпр = bГ = 50 °С/c;

αпр = 420 вт/м2 °С;

aг = 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 t = 0,1 %

-/-

8

Нагрев от 45 до 600 °С

bпр.= 50 °С/с

bг = 10 °С/с

aпр = 420 вт/м2 °С

aг = 600 вт/м2 ºС

К1 = 1,4; К2 = 0,2

!23,9

18,9

58,8

 

-/-

9

Нагрев от 45 до 600 °С

bпр.= 50 °С/с

bг = 40 °С/с

aпр = 420 вт/м2 °С

aг = 600 вт/м2 ºС

К1 = 1,4; К2 = 0,8

!24,0

18,9

18,9

 

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x026.jpg

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

http://www.norm-load.ru/SNiP/Data1/46/46004/x028.jpg

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 таблице 6.

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 и разработка методики расчёта запорных задвижек Ду от 100 до 800мм для АЭС. Отчёт о НИР, В.И. Лебедевич, № Р01850020304, УДК621.646.5.001.24:536.3, Ленинград, 1988.

4. Исследование и расчет теплонапряжённого состояния трубопроводной арматуры в нестационарных режимах. Сборник научных трудов, ЦКБА, Ленинград,1987.

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

6. B.C. Чиркин. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М. Атомиздат. 1968.

7. ВТИ им. Дзержинского. Министерство энергетики и электрификации СССР. 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

Изменение

Номера листов (страниц)

документа

Подпись

Дата

Срок введения докум.

Изменённых

Заменённых

Новых

Аннулированных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



© 2013 Ёшкин Кот :-)