Гидравлический расчет пароперегревателя: цели и задачи, исходные данные. Общие выражение перепада давления в пароперегревателе.

Цель гидравлического расчета пароперегревателя – определение гидравлического сопротивления тракта пароперегревателя и определение истинного давления в барабане.

Задачами гидравлического расчета пароперегревателя является обеспечение безопасной температуры металла его труб, оптимизация схемы пароперегревателя.

Исходные данные:

1. Конструктивные характеристики: d, d_вн – внутренние и наружние диаметры, n –количество элементов, - средняя длина элемента, f- сечение для прохода пара.

2. Результаты теплового расчета: Д- расход пара; P”- давление на выходе из элемента; P’ – давление на входе в элемент( задается с последующим уточнением); ;  ;t_ср – средние давление, температура, удельный объем.

3. Скорость

4. Коэффициенты сопротивления λ_{0 ,} λ₀·ℓ - сопротивление трения, Σξ_пов -сопротивление поворотов ξ_вх-сопротивление входа; ξ_вых -сопротивление выхода;  - полный коэфициен сопротивления.

Сопротивление парового тракта определяется по следующей формуле:

Δp_пе = ΣΔp_эл + ΣΔp_рег + ΣΔp_сеп + ΣΔp_арм,

где ΣΔp_эл – суммарное сопротивление элементов пароперегревателя, Па;

ΣΔp_рег – суммарное сопротивление регуляторов, Па;

ΣΔp_сеп – суммарное сопротивление встроенных сепараторов (для прямоточных котлов), Па;

ΣΔp_арм – суммарное сопротивление арматуры, Па.

Падение давления в каждом элементе пароперегревателя определяется по формуле:

,

где Δp_тр – перепад давления, вызванный трением в данном элементе, Па;

Δp_м – местное сопротивление в элементе (сопротивление входа, выхода, поворотов), Па;

– перепад давления, вызванный коллекторным эффектом (см. пункт 3.2), Па;

Δp_нив – перепад давления, обусловленный изменением высотной отметки, Па.

Суммарное местное сопротивление и сопротивление трения рассчитывается по формуле:

,

Сумма коэффициентов сопротивления поворотов параллельно включенных труб

,

где z_i.пов – сумма коэффициентов сопротивления поворотов каждой трубы.

Гидравлический расчет устройств для регулирования пара.

труба вентуре применяется в осном в первом по ходу пара пароохладители, используется для безприпятственного впрыска конденсата в разреженное сечение, на котлах с естественной церкуляуией.

1-собирающий коллектор; 2- раздающий коллектор; 3-корпус пароохладителя; 4- защитная цилиндрическая рубашка; 5– сжатое сечение трубы Вентури; 6 – впрыскивающая форсунка; 7- подвод пара; 8 – отвод пара; 9- подвод конденсата на впрыск.

; ;

ξ_ф– коэффициент сопротивления форсунки при d_ф/d_руб = 0,05-0,35

В узком сечении трубы вентуре скорость 50-70 м/с

;

;

Температурный режим поверхностей нагрева. Выбор расчетных сечений. Расчетное уравнение температуры стенки трубы в расчетном сечении.

Расчетные сечения для определения температуры стенки выбирается с учетом схемы перегревателя, вида стали, расходов пара через змеевики поверхностей. Рассчитываются сечения с наибольшей температурой пара внутри поверхности, омываемые наибольшей температурой газов. На схеме отмечены наиболее опасные сечения. Проверке должны подвергаться все ступени.