Алгоритм конструкционного расчета

2.2.1. Общее число трубок ПТО по уравнению неразрывности, шт.:

Примечание. Число трубок n округляем до ближайшего целого четного значения.

.

(G₁ - кг/с; - кг/м³;  - м/c;  - мм ).

2.2.2. Принимаем:

2.2.3. Средняя (расчетная) длина трубок ПТО предварительно, м:

.

(F_ПТО – м²; - мм; n - шт).

Здесь: d_н - наружный диаметр трубки ПТО, мм;

2.2.4. Принимаем шаг трубок в горизонтальном и вертикальном рядах

Для обеспечения нормальных условий гидродинамики рабочего тела в межтрубном пространстве ПТО рекомендуется принимать шаг трубок в горизонтальном ряду (S₁) исходя из условия, мм:

.

Примем S₁ = 22 мм; а S₂ = 22 мм.

2.2.5. Общее число трубок в горизонтальной плоскости (n₁) для принятого диаметра коллектора ( ) и заданного шага S рассчитывается с учетом того, что не по всей окружности коллектора производится заделка трубок ПТО в коллектор. Примерно 10% внешнего диаметра коллектора  свободна от трубного пучка

Общее число трубок в горизонтальной плоскости, шт.

                ( - мм; S₁ - мм)

2.2.6. Число горизонтальных рядов (число труб в одном вертикальном ряду):

.

2.2.7. Выполняем уточнение значений n, w₁, l_СР.

а) общее число трубок, шт.: ;

б) средняя по сечению скорость теплоносителя в трубках, м² / с.:

.

(G₁ - кг/с; - кг/м³;  - м/c;  - мм ).

в) средняя длина трубок ПТО, м

.

(F_ПТО – м²; - мм; n - шт).

Примечание. Величину l_СР округляем до мм.

2.2.8. Диаметр корпуса по ширине, мм

D₁ = n₁ S₁ + B_СВ.

Здесь:

B_СВ = Z_КОР h_КОР » Z_КОР (0.15 ), мм.

Z_КОР =3–5 - число коридоров в диаметральной плоскости ПГ;

h_КОР - ширина коридора, мм;

- наружный диаметр коллекторов, мм;

B_СВ - суммарное расстояние, не занятое трубной поверхностью в диаметральной плоскости ПГ, мм.

Примем Z_КОР = 5 , тогда

D₁ = n₁ S₁ + Z_КОР (0.15 ) = 118*22+5*(0,15*900)=3224

2.2.9. Диаметр корпуса по высоте, мм

D₂ = h₁ + h₂ + h₃ + h₄ + h₅.

Выбираем из следующих значений:

а) h₁ = 300 ... 700 мм - расстояние от нижней образующей корпуса ПГ до нижнего ряда труб ПТО;

б) h₂ = n₂ S_2, мм - высота трубного пучка ПТО (при коридорной компоновке трубок: (S₁ = S₂);

в) h₃ = 160 ... 300 мм - глубина погружения труб ПТО под зеркало испарения;

г) h₄ = 400 ... 600 мм - высота парового пространства (иначе: расстояние от зеркала испарения до низа сепарационных устройств);

д) h₄ = 200 ... 300 мм - расстояние от низа сепарационных устройств до верхней образующей корпуса ПГ.

За диаметр корпуса принимаем наибольший из полученных  и :

D = max (D₁, D₂).

Примем h₁ = 300 мм, h₃ = 150 мм, h₄ = 500 мм, h₅ = 700 мм, а h₂ = n₂ S₂ = 3785,6 мм. Таким образом

D₂ = h₁ + h₂ + h₃ + h₄ + h₅ = 4082 мм

А. При вычислении диаметра корпуса должно быть выполнено условие:

(dD может быть 10-15%).

 Далее выбираем максимальный диаметр

D = max (D₁, D₂) = D₁ = 5732 мм.

Б. Кроме того, если диаметр корпуса D > 4200 (мм), то такой вариант отбрасываем по условиям не транспортабельности.

2.2.10. Длина корпуса ПГ, мм

L =  + l_СР + b_ПУЧ + 2b_ДН.

Здесь:

b_ПУЧ = n₁*S₁ + z*b_св - длина пучка труб ПТО в горизонтальном ряду, мм;

b_ДН - ширина днища ПГ (b_ДН » 0,25D, но не более 700мм), мм.

Таким образом

b_ПУЧ =2684 мм ;

b_ДН  получилось больше, чем 700мм, поэтому принимаем b_ДН = 700мм.

Таким образом

L =  + l_СР + b_ПУЧ + 2b_ДН  = 9462 мм.

Результаты вариантных расчетов сводим в таблицу.                                                                                  

Таблица 5.

Конструктивные характеристики парогенератора

По причине превышения допустимых значений становится невозможным изготовление рассчитанного ПГ со скоростью w₁=1,997 м/с и w₁=2,995 м/с.