doc_act

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Реклама

  Скачать документ



УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор ЛНПОА

«Знамя труда» им. И.И. Лепсе

Директор ЦКБА

__________________ С.И. Косых

«14» 12 1989 г.

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ

Руководящий документ
«Методика расчета температурных полей
арматуры для сред с температурой
до 873 °К (600 °С)»



Реклама

РД 302-07-122-89

Главный инженер ЦКБА М.И. Власов

Заместитель директора ЦКБА по научной работе Ю.И. Тарасьев

Начальник отдела 161 Р.И. Хасанов

Начальник лаборатории 154 В.И. Лебедевич

Руководитель темы - начальник сектора Г.И. Сергевкина



Реклама

Инженер-исследователь С.Н. Пономарева

Инженер-исследователь IIIк. В.И. Балкина

Инженер-исследователь IIк. Г.А. Митин

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ



Реклама

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ АРМАТУРЫ
ДЛЯ СРЕД С ТЕМПЕРАТУРОЙ ДО 873
°К (600 °С)

РД 302-07-122-89

Дата введения 01.02.90

Настоящий руководящий документ устанавливает методику расчета температурных полей клапанов запорных и регулирующих с радиационно-конвективным теплообменом на внешней поверхности для сред с температурой до 873 °К (600 °С) при стационарном режиме.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Расчет температурных полей арматуры производится с целью выбора материалов узлов, деталей, комплектующих и получения исходных данных для выполнения прочностных расчетов.



Реклама

1.2. Методика расчета отражает физическую сущность тепловых процессов в арматуре и реализует интеграционное аналитическое решение дифференциальных уравнений теплопроводности в однородной постановке.

1.3. Для расчёта температурного поля части, выступающей над проточной частью изделия, принимается тепловая модель в виде многослойного и составного стержня переменного сечения, нагреваемого в основании и состоящего из «n» ступеней (участков) с различными условиями теплообмена.

1.4. Основанием выступающей части расчётного изделия выбирается плоскость участка, омываемая рабочей средой; температура основания и температура проточной части корпуса принимается равной температуре рабочей среды.

1.5. Исходными данными для расчета являются: температура рабочей среды, температура окружающей среды, геометрические размеры выступающей части конструкции (диаметры, высоты ступеней, диаметры внутренних деталей, зазоры между внутренними и наружными деталями), материалы деталей.

1.6. Условные обозначения:



Реклама

t - температура, °С;

T - абсолютная температура, °К;

tw - средняя температура, °С;

? = t - t? - избыточная температура, °С;

d - диаметр, м;



Реклама

l - длина, м;

в - характерный размер (высота или диаметр), м;

H - высота, м;

F - поверхность теплообмена, м2;

f - площадь поперечного сечения, м2;



Реклама

U - периметр, м;

- характеристика теплообмена, 1/м;

Q - тепловой поток, вт;

a - коэффициент теплоотдачи, вт/м2°С;

aи - коэффициент теплоотдачи излучением, вт/м2°С;



Реклама

aк - коэффициент теплоотдачи конвекцией, вт/м2°С;

? - коэффициент теплопроводности, вт/м2°С;

? - коэффициент кинематической вязкости, м2/с;

а - коэффициент температуропроводности, м2/с;

- число Нуссельта;

- число Грасгофа;

- число Прандтля;

индексы:

? - окружающая среда;

i - порядковый номер расчётного участка;

n - число участков;

x - текущая координата;

o - значение величины в основании участка;

l - значение величины на конце участка;

Т - торцевая поверхность участка.

2. МЕТОДИКА ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА

2.1. Метод теплового расчета клапана, черт. 1 заключается в следующем: конструкция клапана представляется многоступенчатым составным стержнем черт 2. Характеристики теплопереноса ступеней считаются постоянными, а на границах раздела степеней считаются постоянными, а на границах раздела ступеней принимается равенство тепловых потоков и температур.

2.2. Расчет температуры ?x в любом сечении участка длиной li на расстоянии x от основания участка производится в зависимости от длины li участка.

2.2.1. При отношении температура на конце рассчитываемого изделия близка к температуре окружающей среды, отсутствует теплоотдача с торца изделия, изделие может рассматриваться как стержень бесконечной длины

В этом случае температура рассчитывается по формуле:

(1)

2.2.2. При отношении и наличии теплоотдачи с торца изделия в окружающую среду температура участка рассчитывается по формуле:

(2)

На конце участка температура может быть найдена из уравнения

(3)

2.2.3. Температура vx рассчитывается снизу вверх от основания участка. При расчёте каждой последующей избыточной температуры необходимо принять

v0i+1 = vli.

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Черт. 1 Конструкция запорного плана.

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Тепловая модель клапана

Черт. 2

2.2.4. Величины m, ?, ? определяются по п.п 2.6

2.3. В тех случаях, когда теплоотдачей с торца можно пренебречь и расчет температур для участка проводится по формулам:

(4)

при xi = li;

(5)

2.4. Когда расчётная температура превышает температуру стойкости материалов менее, чем на 10 %, выполняется уточненный расчет, которому предшествует определение тепловых потоков в основании каждого участка по формулам: для участок i = n

(6)

для участка i = n - 1

(7)

При отсутствии теплоотдачи с торца участка в соответствии с условием

(8)

Тепловые потоки рассчитываются сверху вниз по выступающей части изделия. Используются значения температур, найденные по формулам п.п. 2.2 и 2.3 и характеристики теплопереноса «m» для каждого участка.

2.5. Уточненные значения температур рассчитываются по формуле:

(9)

2.6. Определение коэффициентов ai и Qi

2.6.1. Коэффициент теплоотдачи aiопределяется по средней температуре ступени

2.6.2. Температура tiw может быть определена:

2.6.2.1. Расчётом по формуле (1) для гладкого стержня бесконечной длины с усредненным по высоте расчетной конструкции диаметром

2.6.2.2. По экспериментальным данным (приложение 3) или расчетным аналогам.

2.6.3. Если по формулам 1 ? 5 расчётная ti отличается более чем на 50 % от полученной в соответствии с п.п. 2.6.2.1 и 2.6.2.2. Расчет ?i повторить, принимая twi по полученному значению ti из формул 1 ? 5.

2.6.4. Коэффициент aiопределяется как сумма коэффициентов теплоотдачи излучением aiл и конвекцией ?iк.

ai = aiл + aiк; (10)

2.6.5. Коэффициент теплоотдачи излучением aiлвычисляется по формуле:

(11)

Ti = twi + 273 - абсолютная температура ступени, °К;

To = tа + 273 - абсолютная температура окружающего воздуха, °К;

twi - средняя температура ступени, °С;

co = 5,77 - коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела,

? - степень черноты излучающего тела;

2.6.6. Коэффициент теплоотдачи конвекцией aiк определяется по формулам:

(12)

Nui = c(Cri · Pr)n; (13)

(14)

?ti = tiw - t?

t? - температура окружающего воздуха, °С;

tiw - средняя температура ступени, °С;

g - 9,8 ускорение силы тяжести, м/с2;

b - коэффициент объемного расширения воздуха, 1/град;

Т = t? + 273

2.6.7. Коэффициенты с и n в формуле (13) являются функцией аргумента Сr · Pr и выбираются в зависимости от численного значения этого аргумента. Их значения приведены в табл. 1.

Таблица 1

№№ п/п

Значения комплекса

Коэффициент, c

Коэффициент, n

Примечание

1

5·102 < Сr · Pr < 2·107

0,5

0,25

При горизонтальном расположении клапана, режим ламинарный

2

5·102 < Сr · Pr < 2·107

0,76

0,25

При вертикальном расположении клапана, режим ламинарный

3

2·107 < Сr · Pr < 1·1013

0,15

0,33

При вертикальном расположении клапана, режим турбулентный

2.6.8. Значения физических параметров, входящих в формулы 12, 13, 14 выбираются по температуре окружающей среды t? из справочной литературы, перечень которой приводится в приложении 4.

2.6.9. Для ступеней с характерным размером теплообменной поверхности «в» от 10 мм до 200 мм коэффициенты aiк можно брать из графиков, представленных в приложении 4.

2.6.10. Коэффициент теплоотдачи с торцевой поверхности последней ступени aт определяется также, как и ?i. Вычисленное значение коэффициента теплоотдачи конвекций увеличивается на 30 %, если теплоотдающая поверхность обращена кверху, и уменьшается на 30 %, если теплоотдающая поверхность обращена вниз. В качестве определяющего размера для aт берется диаметр последней ступени.

2.6.11. Коэффициенты теплопроводности материалов, наиболее часто употребляемых в арматуре, приведены в таблицах 2 и 3; при отсутствии данных в таблицах используются справочные материалы, приведенные в приложении 4.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ВНУТРЕННИХ ДЕТАЛЕЙ АРМАТУРЫ

3.1. Для определения температурного поля внутренних соосных деталей арматуры тепловая модель выступающей части представляется в виде многослойного стержня, нагреваемого в основании и состоящего из металлических цилиндров с воздушной прослойкой между их поверхностями.

3.2. Наиболее частой задачей такого типа является определение температуры по штоку в зоне резьбовых пар для подбора смазок.

3.3. Для расчёта распределения температуры штока последний разбивается на ряд элементарных участков таким образом, чтобы температуру деталей, окружающих шток, можно было принять постоянной с достаточной степенью точности для практических расчётов. Тогда на каждом участке шток следует рассматривать как стержень, находящийся в неограниченном пространстве, с эквивалентным коэффициентом теплоотдачи, равным термической проводимости воздушной прослойки с учётом передачи тепла излучением. При этом, в качестве температуры окружающей среды принимается температура детали, окружающей шток.

Таблица 2

Коэффициенты теплопроводности конструкционных материалов, Вт/м2 град.

Материалы

Температура, °К

293

323

373

393

423

473

523

593

623

673

723

773

873

923

Температура, °С

20

50

100

120

150

200

250

320

350

400

450

500

600

650

ХН35ВТ

12,7

13,3

14,4

14,8

15,6

16,6

17,4

18,8

19,2

19,9

20,4

20,9

23,0

24,0

Х18Н9Т

14,5

16,5

18,5

20,5

21,2

22,7

не применяется

08Х18Н10Т

13,5

14,0

14,9

15,3

15,8

16,7

17,4

18,7

19,2

20,0

20,8

21,6

23,2

не применяется

10Х18Н9Т

14,2

14,8

15,6

15,9

16,4

17,4

18,2

19,2

19,7

20,5

21,3

22,4

23,6

не применяется

14Х171Н2

20,9

21,3

21,8

21,9

22,2

22,6

23,0

23,7

24,2

25,1

25,6

но применяется

12Х18Н9ТЛ

14,3

16,3

18,3

20,5

21,3

22,9

не применяется

12Х1МФ

41,8

41,2

40,0

38,9

38,1

не применяется

20X13

25,3

25,4

25,5

25,6

25,7

25,8

26,7

26,3

26,4

26,4

26,5

не применяется

38ХН3МФА

36,1

36,7

37,2

37,0

36,8

не применяется

13Н2ХА; 20Х; 15Х; 15ХА

39,0

37,0

35,0

33,7

не применяется

12ХМ

43,8

43,2

42,6

41,9

40,3

39,3

33,9

не применяется

15ХМ

44,2

42,8

41,3

41,0

39,9

39,0

33,0

33,7

не применяется

35ХМ; 3СХМА; 30ХМ; 25Х1МФ

39,8

39,1

38,2

37,0

не применяется

20Л; 15Л; 25Л; 45Л; 30Л; 35Л; 40Л; 50Л; 55Л

45,5

44.0

41,1

38,9

не применяется

40Х

46,0

44,4

42,7

41,0

33,2

35,3

не применяется

СТ.20

58

53

48

43

не применяется

СТ.35

48,8

49,4

49,3

49,1

48,0

45,0

43,7

не применяется

СТ.40

51,5

50,6

49,8

48,1

46,9

44,3

41,9

не применяется

Таблица 3

Коэффициенты теплопроводности для цветных материалов, Вт/м2 град

Материалы

Температура, °К

293

323

333

373

393

423

433

473

523

533

593

623

633

673

Температура, °С

20

50

60

100

120

150

160

200

250

260

320

350

360

400

Бр.0ц 4-3

84

87

88

91

93

95

96

99

не применяется

БР.СФ10-1

34

35

36

37

38

39

40

41

43

не применяется

Бр.АМЦ9-2

71

71

76

81

83

86

87

90

95

96

101

не применяется

Бр.АХН10-4-4

75

70

80

85

87

90

91

93

100

101

103

не применяется

БР.АХМЦ 10-3-1.5

59

61

62

63

64

66

67

69

72

не применяется

Бр.КМЦ3-1

42

44

45

48

50

51

51

52

53

53

54

54

54

54

АL 1

129

132

133

136

138

140

не применяется

ЛЦ38МЦ202 (ЛМц58-2)

70

73

74

79

81

84

85

89

93

не применяется

ЛЦ 40С (ЛС59-1В)

105

108

109

114

116

120

121

126

132

не применяется

Медь

395

394

394

392

390

388

387

383

379

не применяется

СЧ15; СЧ20 (серый чугун)

50

50

46

не применяется

ВЧ-42-12 (высокопрочный)

59

42 - 47

38 - 42

33 - 36

не применяется

Легированные

52

49

47

46

не применяется

Высоколегированные

33 - 41

3.4. Температуру штока на каждом участке следует рассчитывать по формуле для стержня бесконечной длины:

(15)

где:

tiш - температура штока в любом сечении рассматриваемого участка;

tiшо - температура штока в основании участка;

tiд - температура детали, окружающей шток;

?iэкв - эквивалентный коэффициент теплоотдачи;

di1 - диаметр штока.

3.5. Коэффициент aэквопределяется при средней температуре воздуха (tm) в зазоре между штоком и окружающей его деталью, равной tm = 0,5(tш + tд), по формуле для цилиндрической воздушной прослойки:

(16)

где: Тш = tiш + 273, Тд = tд + 273.

где: tiш - принимается равной по сечению из расчёта по разделу 2;

?1 и ?2 - степень черноты штока и окружающей его детали при температуре Tiши Tiд;

d2 - внутренний диаметр детали, окружающей шток;

?пр - коэффициент теплопроводности воздуха в прослойке;

eк - коэффициент конвекции, определяемый по значению комплекса Cr?Pr (график черт. 3)

(17)

где ? - толщина воздушной прослойки, равная

Dt = Tm - Tд;

v - коэффициент кинематической вязкости воздуха в прослойке при tm.

3.6. Точность расчёта температуры штока по приведенным зависимостям будет определяться точностью осреднения температуры детали, окружающей шток. Средняя температура детали на рассматриваемом участке берется как среднее арифметическое температур на концах участка. Расчётная температура штока получается тем точнее, чем меньше средняя температура детали отличается от её крайних значений. При резком изменении температуры детали количество элементарных участков должно быть увеличено.

3.7. Для оценочного определения температуры внутренних деталей допускается пользоваться эмпирической зависимостью (черт. 4) перепада температур Dt между соосными деталями вертикального стержня от температуры основания при различных размерах воздушной прослойки «?»; при этом высота участка должна быть, исходя из соотношения

3.8. Указанная зависимость применима для вертикальных стержней, состоящих из наружного цилиндра, внутреннего стержня воздушной прослойки между ними и имеющих размеры: внутренний диаметр внешнего цилиндра от 32 мм до 100 мм, наружный диаметр внутреннего цилиндра dц от 27 мм до 70 мм, ширина воздушной прослойки от 0,1 мм до 11 мм.

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Черт. 3 Зависимость eк = 0,18(Cr · Pr)0,25 при естественной циркуляции в цилиндрической газовой прослойке

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Черт. 4. Зависимость перепада температур между соосными деталями от температуры в основании стержня.

3.9. Температура внутреннего цилиндра tц находится из соотношения:

tц = tн + Dtц (18)

где tн - заданная или найденная расчётным путем температура наружного цилиндра.

3.10. Температура наружного цилиндра tн определяется по методу, приведенному в разделе 2, при следующем допущении: влиянием теплового потока от внутреннего стержня на распределение температуры по наружному цилиндру можно пренебречь вследствие малой величины этого потока.

4. МЕТОДИКА ТЕПЛОВОГО РАСЧЁТА КРЫШКИ С РЕБРАМИ

4.1. Крышки с ребрами предназначены для снижения температуры узлов и деталей арматуры с ограниченной теплостойкостью (зона ограничения) Ду от 15 до 300 мм, применяемой для газообразных и жидких сред, кроме пароводяных, с температурой до 600 °С.

4.2. Температура в зоне ограничения за счёт использования ребер снижается до значений, определяемых температуростойкостью используемых материалов.

4.3. Крышка клапана, схема которого приведена на черт. 5, условно делится на два участка: гладкая цилиндрическая часть и участок оребрения.

4.4. Исходными данными для расчёта являются заданная температура рабочей среды и температура, допускаемая для узлов зоны ограничения.

4.5. Ориентировочные размеры и количество ребер выбираются из таблиц 4, 5, 6 приложения 2 с наиболее близкими значениями к рассчитываемой конструкции. При этом отношение диаметра ребер к диаметру крышки принимается 2,5.

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Тепловая модель крышки клапана

Черт. 5

4.6. Сущность рекомендуемого метода заключается в том, что изменяя количество ребер, а, следовательно, и размеры крышки по высоте, следует добиться совпадения заданной и расчётной температуры в зоне ограничения.

4.7. Температура в зоне ограничения определяется по формуле для стержня конечной длины:

(19)

где vc = tc - t? - избыточная температура на конце участка оребрения, °С;

vo = to - t? - избыточная температура рабочей среды, °С;

tg - предельно допустимая температура по условиям теплостойкости;

Q - количество тепла, отдаваемое стойкой привода в окружающую среду, Вт;

mp - характеристика оребренного стержня для рассматриваемого участка, 1/м;

f - площадь поперечного сечения крышки без учёта рёбер, м2;

lp - длина оребренного участка, м.

4.8. Теплоотдачей по стойке привода можно пренебречь при тогда формула (19) значительно упрощается:

(20)

4.9. Характеристика стержня на оребренном участке определяется по формуле:

(21)

где aпр. - приведенный коэффициент теплоотдачи с оребренной поверхности, вт/м2 °С;

(22)

- эквивалентный периметр оребренного участка, м;

F2 - поверхность гладкой части крышки, м2;

fp - поверхность рёбер, м2.

4.10. Приведенный коэффициент теплоотдачи определяется по формуле:

aпр = a ? к; (23)

где a - средний коэффициент теплоотдачи с поверхности крышки, вт/м2 град. (рассчитывается по формулам раздела 2);

к - экспериментальный коэффициент, учитывающий эффективность ребер в зависимости шага между рёбрами.

Для горизонтальных рёбер «к» принимается равным 0,4 при коэффициенте теплопроводности материала ребер от 15 до 40 вт/м град. Область применения коэффициента «к» определяется следующими соотношениями:

Для вертикальных рёбер к = 1.

4.11. Количество тепла, отданное участком крышки со стойкой привода, определяется по формуле для стержня бесконечной длины

Q= ? ·f ·m' · vср; (24)

где m' - характеристика стержня на вышерасположенном участке, 1/м.

4.12. В случае несоответствия расчётных и заданных температур, соответствующих пределу температуростойкости, определенных по формуле (19), при количестве рёбер, принятых в соответствии с приложением 2 настоящего РД, следует увеличить или уменьшить количество рёбер и повторить расчёт, добиваясь совпадения температур.

Приложение 1

Справочное

ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛООТДАЧИ ОТ ИЗБЫТОЧНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ СТЕРЖНЯ

1. На черт. 6 - 9 даны графики зависимости коэффициентов теплоотдачи конвекцией от избыточной температуры ступени vi, вычисленные при температуре окружающего воздуха 20 и 50 °С для горизонтального и вертикального расположения рассчитываемой конструкции арматуры при ламинарном режиме, для которого произведение комплексов Cr · Pr должно быть в пределах 5 · 102 < Cr · Pr ? 2 · 107.

2. Для турбулентного режима графики зависимости коэффициента теплоотдачи конвекцией при вертикально расположенной конструкции от избыточной температуры представлены на черт. 10, 11. Произведение комплекса Cr · Prдолжно быть в пределах 2·107 < Cr · Pr? 1·1013.

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Черт. 6 Зависимость aк от v при температуре воздуха ta = 20 °C для комплекса Cr · Pr от 5·102 до 2·107, с = 0,76, n = 0,25 (при вертикальном расположении конструкции)

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Черт. 7 Зависимость aк от v при температуре воздуха ta = 50 °C для комплекса Cr · Pr от 5·102 до 2·107, с = 0,76, n = 0,25 (при вертикальном расположении конструкции)

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Черт. 8 Зависимость aк от v при температуре воздуха ta = 20 °C для комплекса Cr · Pr от 5·102 до 2·107, с = 0,5, n = 0,25 (при горизонтальном расположении конструкции)

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Черт. 9 Зависимость aк от v при температуре воздуха ta = 50 °C для комплекса Cr · Pr от 5·102 до 2·107, с = 0,5, n = 0,25 (при горизонтальном расположении конструкции)

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Черт. 10 Зависимость aк от v при температуре воздуха ta = 20 °C для значений комплекса Cr · Pr от 2·107 до 1·1013, с = 0,15, n = 0,33 (при вертикальном расположении конструкции)

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Черт. 11 Зависимость aк от v при температуре воздуха ta = 50 °C для значений комплекса Cr · Pr от 2·107 до 1·1013, с = 0,15, n = 0,33 (при вертикальном расположении конструкции)

Приложение 2

Рекомендуемое

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОРЕБРЕНИЯ

1. Основные размеры крышки и рёбер должны соответствовать черт. 5 и табл. 4, 5, 6.

2. Размеры, приведенные в табл. 4, 5, 6 обеспечивают температуру в зоне узлов и деталей с ограниченной теплостойкостью приблизительно от 150 до 200 °С.

3. Рекомендуется применять для изготовления рёбер материалы, имеющие высокие коэффициенты теплопроводности, больше 55 Вт/м град. Одним из наиболее эффективных материалов следует считать алюминий и его сплавы.

4. Крепление рёбер к поверхности крышки должно обеспечивать надёжный контакт между рёбрами и крышкой.

5. Конструкция крышки с рёбрами эффективна только при зазоре между штоком и полостью крышки до 1 мм.

Таблица 4

Основные размеры крышки с горизонтальными рёбрами при Тср от 325 до 465 °С.

Условный проход Ду, мм

Dк, мм

Dр, мм

Количество рёбер, n

S, мм

h, мм

?, мм

L, мм

15, 20, 25

30

80

4

30

30

5

140

32, 40, 50

40

100

35

155

50

125

40

170

70, 80

60

150

5

45

35

6

245

100, 125, 150

70

180

50

40

270

200, 250, 300

80

200

55

8

300

90

230

Таблица 5

Основные размеры крышки с горизонтальными рёбрами при Тср от 465 до 540 °С

Условный проход Ду, мм

Dк, мм

Dр, мм

Количество рёбер, n

S, мм

h, мм

?, мм

L, мм

15, 20, 25

30

80

4

40

35

5

175

32, 40, 50

40

100

50

205

50

125

70, 80

60

150

5

60

40

6

310

100, 125, 150

70

180

200, 250, 300

80

200

65

45

8

345

90

230

Таблица 6

Основные размеры крышки с вертикальными ребрами при Тср от 325 до 500 °С

Условный Ду, мм

dк, мм

Dр, мм

Количество рёбер, n

?, рёбра, мм

Высота оребрения, мм

15, 20, 25

30

80

4

6

100

6

77

8

61

32, 40, 50

50

125

4

150

6

115

8

90

70, 80

60

150

6

8

180

8

142

10

120

100, 125, 150

70

180

6

200

8

160

10

135

200, 250, 300

80

200

6

10

220

8

180

10

130

90

230

8

210

10

180

12

150

Приложение 3

Рекомендуемое

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЕТАЛЕЙ КЛАПАНОВ НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ АРМАТУРЫ В СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ.

1. В таблице 7 представлены значения относительной температуры деталей арматуры: (горловина - (.)1, нижний фланец - (.)2, втулка - (.)3, шпилька - (.)4, верхний фланец - (.)5 со свободными фланцами и геометрические размеры конструкции по черт. 12. Относительной температурой является абсолютная температура детали, отнесенная к температуре рабочей среды.

2. В таблице 8 представлены значения относительной температуры деталей арматуры с цельными фланцами и геометрические размеры конструкции по черт. 13.

3. Значения относительных температур основных узлов и деталей десяти типоразмеров высокотемпературной арматуры табл. 7, 8 могут быть использованы для аналогичных конструкций при изменении температуры рабочей среды.

Значение температуры детали Тx при температуре среды Тср определяется по формуле:

Tx = Кт ? Тср

где Кт - относительная температура детали, взятая из таблиц 7, 8.

Таблица 7

Значения относительных температур Кт деталей высокотемпературной арматуры в стационарном режиме (изделия со свободными фланцами в соединении корпус-крышка)

Наименование изделия

Параметры рабочей среды

Температура окружающей среды, °С

Основные размеры, мм

Материал основных деталей

Наименование деталей

t, °C

P, МПа

Горловина (.)1

Нижний фланец (.)2

Втулка (.)3

Шпилька (.)4

Верхний фланец (.)5

Резьбовая пара (.)6

1. Клапан сильфонный с ручным управлением Ду 25 со свободными фланцами С26416-025

300 250

20,0

25 ? 30

L = 160

Сталь ХН35ВТ

0,93

0,73

0,75

0,42

0,48

0,2

H1 = 315

h = 35

h1 = 95

Dф = 120

hфс = 100

d1 = 50

d2 = 60

2. Клапан сильфонный с ручным управлением Ду 50 со свободными фланцами С26416-050

300 250

20,0

30 ? 35

L = 230

Сталь 08Х18Н10Т; ХН35ВТ

0,9

0,65

0,76

0,4

0,4

-

H1 = 620

h = 70

h1 = 193

Dф = 170

hфс = 150

d1 = 80

d2 = 90

3. Клапан сильфонный с пневмоприводом Ду 50 со свободными фланцами С96451-050

300 250

20,0

45 ? 50

L = 230

Сталь 08Х18Н10Т; 14Х17Н2

0,95

0,67

0,8

0,5

0,48

-

H1 = 400

h = 80

h1 = 175

Dф = 170

hфс = 120

d1 = 80

d2 = 90

4. Клапан сильфонный с пневмоприводом Ду 100 со свободными фланцами С96511-100

250

6,4

35 ? 40

L = 430

Сталь 08Х18Н10Т; 14Х17Н2

0,82

0,67

0,73

0,4

0,41

0,24

H1 = 680

h = 170

h1 = 300

Dф = 290

hфс = 212

d1 = 155

d2 = 150

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Клапан запорный со свободными фланцами.

Черт. 12

Таблица 8

Значения относительных температур деталей высокотемпературной арматуры
в стационарном режиме (изделия с цельными фланцами в соединении корпус-крышка)

Наименование изделия

Параметры рабочей среды

Температура окружающей среды, °С

Основные размеры, мм

Материал основных деталей

Наименование деталей

t, °C

P, МПа

Горловина (.)1

Нижний фланец (.)2

Верхний фланец (.)5

Втулка (.)3

Шпилька (.)4

Резьбовая пара (.)6

1. Клапан сильфонный с ручным управлением Ду 10 С26063-010

300

20,0

30 - 35

L = 96

Сталь ХН35ВТ; 14Х17Н2

0,87

0,82

0,58

-

0,61

0,25

H1 = 240

h = 15

h1 = 115

Dф = 98

hфс = 60

d1 = 50

d2 = 60

2. Клапан сильфонный с пневмоприводом Ду 10 НГ26524-010

300

20,0

35 - 40

L = 130

Сталь 08Х18Н10Т; ХН35ВТ

0,93

0,87

0,55

0,77

0,56

0,14

H1 = 385

h = 24

h1 = 140

Dф = 120

hфс = 90

d1 = 60

d2 = 65

3. Клапан сильфонный с ручным управлением Ду 25 С26063-025

300

20,0

30 - 35

L = 160

Сталь 08Х18Н10Т; 5ХН35ВТ; 14Х17Н2

0,86

0,81

0,49

0,72

0,58

0,32

H1 = 620

h = 35

h1 = 15

Dф = 120

hфс = 78

d1 = 65

d2 = 70

4. Клапан сильфонный с пневмоприводом Ду 25 С96547-025

300

18,0

30 - 35

L = 160

Сталь 08Х18Н10Т; 14Х17Н2; ХН35ВТ

0,93

0,9

0,6

0,79

0,53

0,3

H1 = 335

h = 35

h1 = 145

Dф = 140

hфс = 96

d1 = 60

d2 = 65

5. Клапан сильфонный с пневмоприводом Ду 32НГ26524-032

300

20,0

35 - 40

L = 180

Сталь 08Х18Н10Т; ХН35ВТ

0,95

0,9

0,64

0,84

0,6

0,25

H1 = 496

h = 45

h1 = 180

Dф = 135

hфс = 100

d1 = 70

d2 = 78

6. Клапан сильфонный с пневмоприводом Ду 50 С96547-050

300

18,0

35 - 40

L = 230

Сталь 08Х18Н10Т; 14Х17Н2; ХН35ВТ

0,93

0,77

0,51

0,66

0,63

0,27

H1 = 525

h = 70

h1 = 249

Dф = 185

hфс = 116

d1 = 80

d2 = 90

РД 302-07-122-89 Методика расчета температурных полей арматуры для сред с температурой до 873 К

Клапан запорный с цельными фланцами

Черт. 13

Приложение 4

Справочное

ПЕРЕЧЕНЬ СПРАВОЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. М.А. Михеев «Основы теплопередачи», Энергия М. 1977 г.

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

3. Н.Б. Варгафтик «Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей», Наука М., 1972 г.

4. В.С. Чиркин «Теплофизические свойства материалов ядерной техники», Атомиздат М., 1968.

5. Министерство энергетики и электрификации СССР, ВТИ им. Дзержинского «Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике», Энергия М., Л., 1967 г.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН ЦКБА Ленинградского научно-производственного объединения арматуростроения «Знамя труда» им. И.И. Лепсе.

ИСПОЛНИТЕЛИ: В.И. Лебедевич, начальник лаборатории 154

Г.И. Сергевнина, начальник сектора

С.Н. Пономарева, инженер-исследователь

В.И. Балкина, инженер-исследователь III кат.

Г.А. Митин, инженер-исследователь II кат.

2. УТВЕРЖДЕН ЛНПОА «Знамя труда» им. И.И. Лепсе и зарегистрирован за № от 14.12.1989 г.

3. Срок проверки - 1994 г.

Периодичность проверки - пять лет.

4. Взамен РТМ 26-07-121-71 и РТМ 26-07-122-71

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения. 1

2. Методика теплового расчета. 2

3. Определение температурного поля внутренних деталей арматуры.. 7

4. Методика теплового расчёта крышки с ребрами. 11

Приложение 1. Графики зависимости коэффициентов теплоотдачи от избыточной температуры стержня. 14

Приложение 2. Рекомендуемые параметры оребрения. 18

Приложение 3. Рекомендации по определению температуры деталей клапанов на основе статистической информации по результатам теплотехнических испытаний энергетической арматуры в стационарном режиме. 19

Приложение 4. Перечень справочной литературы.. 23




Реклама: ;


Самые популярные документы раздела



Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика