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;

t_c-температура поверхности, ºС;

t_ж- температура жидкости, газа, °С;

jJ - 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;

b_П- скорость изменения температуры рабочей среды в проточной

части задвижки, К/с;

b_Г- скорость изменения температуры рабочей среды в зоне

горловины задвижки, К/с;

α_П- 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;

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

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

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

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

КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ

Re = w·β/ν - критерий Рейнольдса;

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

Nu = α·β/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) Т_н-температура рабочей среды на начальный момент времени τ = 0, К;

г) Т_к -температура рабочей среды на конец нестационарного режима, К;

д) b -скорость изменения температуры рабочей среды в проточной части К/с;

е) t_a -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:

a_П = 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 1/d >10; Re_ж>10

Nu_ж = 1,4(Re_жd/1)^0,4·Pr_ж^0,33·(Pr_ж/Pr_c)·^0,25

(2)

где Nu_ж = a_Пd/l_ж ; Re_ж = w·d/ν; Pr_ж=ν_жа_ж ; Pr_с = ν_с /a_с;

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

Рr_ж, Рr_c - критерий Прандтля для жидкости и стенки соответственно;

1 - характерный геометрический размер - длина участка, м;

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

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

a, 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 t_ж (рабочей среды).

б) турбулентный режим течения, когда 1/d >50; Re_ж=1·10⁴...5·10⁶

Nu_ж= 0,021Re_ж^0,8·Pr_ж^0,43·(Pr_ж/Pr_c)^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=0,018Re^0,8

(5)

5.3. Расчёт коэффициента теплоотдачи от рабочей среды к внутренней поверхности горловины

Расчёт коэффициента теплоотдачи в горловине задвижки производится по формуле:

a_Г = K₁´a_П

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 £ b_П£ 300°С/ч

10 £ b_П £ 100°C/c

1,0

0,5

1,4

0,5

1,4

Рабочая среда - газ. Заданная скорость изменения температуры рабочей среды в проточной части

150 £ b_П £ 300°С/ч

10 £ b_П £ 100°C/c

1,0

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 a_i определяется как сумма коэффициентов теплоотдачи излучением a_л и конвекцией a_к.

a_i = a_л + a_к

(7)

5.4.1.2. Коэффициент теплоотдачи излучением a_л рассчитывается по формуле:

a_л =[C_oε(Т_i /100)⁴ - (T_a/100)⁴]:(T_i-T_a)

(8)

где T_i = t_w + 273 - абсолютная температура изделия или его ступени (части), К;

Т_а = t_а + 273 - абсолютная температура окружающей среды, К;

t_a - температура окружающей среды, °С;

t_w- 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/м²К - коэффициент лучеиспускания абсолютно чёрного тела;

e - степень черноты излучающего тела.

5.4.1.3. Коэффициент теплоотдачи конвекцией a_ĸ рассчитывается по формулам:

a_кⁱ=Nu_i l_в /d_i	(9)
Nu_i=c(Cr Pr)ⁿ	(10)
Gr=b·g·b_i³·J /ν²	(11)
J = t_w - t_a - избыточная температура, К	(12)

где b_i -характерный или определяющий размер (высота или диаметр), м;

g = 9,8 м/с² - ускорение силы тяжести;

b = 1/t_a+273 - коэффициент объёмного расширения воздуха, 1/град.

5.4.1.4. Коэффициенты "с" и "n" в формуле (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
Значения комплекса Gr·Pr	с	n	Примечания
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-!0⁷<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 t_а, 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 a_к, можно брать из графиков на рисунках 2, 3, 4, 5, 6. 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 a_i(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 a_T 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:

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

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

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

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

Рис. 6. Зависимость a_к от n при температуре воздуха t_a =20ºС для комплекса Gr·Pr от 2·10⁷ до 1·10¹³; с = 0,15; n = 0,33 (при вертикальном расположении конструкции).

Nu = 0,28·Re_ж^0,6 ·Pr_ж^0,36 ·(Pr_ж/Pr_с)^0,25

(13)

где (Pr_ж/Pr_с)^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 t_ж 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 Т_ж и температуры внутренней поверхности стенки Т_с.

5.4.2.2. Теплоотдача при естественной конвекции при температуре окружающей среды (паровоздушной смеси) 100< t_a < 180°С производится по зависимостям раздела 4 и 5; коэффициент теплоотдачи конвекцией при t_а = 100°C и t_a= 180ºC 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:

b_Г = K₂´ b_П

(15)

где b_П - 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 £ b_П £ 300°С/ч

10 £ b_П £ 100°C/c

1,0

Рабочая среда - газ. Заданная скорость изменения температуры рабочей среды в проточной части задвижки

150 £ b_П £ 300°С/ч

10 £ b_П £ l00°C/c

1,0

0,5

1,0

0,5

1,0

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 t_a = 100ºC.

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

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

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 b_пр и в горловине задвижки b_Г(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 a_гпо рисунку A.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 A.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 a_г, и скоростей разогрева b_Гв 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.З.

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 t_4-2 -радиальный перепад, D t_1-.3 - осевой перепад, D t_ст - перепад по стенке горловины.

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

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 £ b_пр£ 300ºС/ч и значения коэффициента теплоотдачи в проточной части a < 3500 вт/м²ºС 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 £ b_пр£ 100° С/с и значения коэффициента теплоотдачи a_пр < 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 £ b_пр£ 300° С/ч) при a_пр > 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 £ b_пр£ 300°С/ч и скорости 10 £ b_пр£ 100ºC/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 £ b_пр£ З00ºС/ч) принимать в горловине К₂ = 0,5 (график на рисунке А.З).

6. Для задвижек, предназначенных для газа, при скоростях разогрева рабочей среды в пределах 10 £ b_пр£ 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

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

Значения максимальных перепадов температур во фланцевом соединении задвижки Л 13189-200 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 t_1-.3; D t_4-2; ,D t_ст
№ чертежа	№ теплового режима	Параметры теплового режима	Dt_4-2	Dt_1-3	Dt_c_т	Сравнение режимов по значениям D t_1-.3; D t_4-2; ,D t_ст
Л13189-200	1	Нагрев воды от 40 до 600ºС b_пр = b_Г= 150°С/ч; α_пр = 420 вт/м²°С ; α_Г= 210 вт/м²°С; К₁ = 0,5; К₂ =1,0	46,6	7,5	9,2	Сравнение режимов 1 и 2 по значению К₁при К₂ = const погрешность: D t _4-2 = 9% D t _1-.3 =0% D t_ст = 3%
-"-	2	Нагрев от 40 до 300ºС b_пр = b_Г= 150°С/ч; α_пр = 16000 вт/м²°С ; α_Г = 22000 вт/м²°С; К₁ = 1,4; К₂ =1,0	51,4	7,5	8,9
-"-	3	Нагрев от 40 до 300ºС b_Г= 75°С/ч; α_пр = 16000 вт/м²°С ; α_Г= 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_c_т = 6%
Изоляция до бугельной стойки	4	Нагрев от 40 до 300ºС b_пр = b_Г= 150°С/ч; α_пр = 16000 вт/м²°С ; α_Г = 22000 вт/м²°С; К₁ = 1,4; К₂ =1,0	29,0	6,1	4,2
-"-	5	Нагрев газа от 40 до 300ºС b_пр = b_г= 150°С/ч; α_пр = 16000 вт/м²°С ; α_Г =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 иD t_c_т = 0
Л13189-200	6	Нагрев от 40 до 300°С b_пр = b_г= 52°С/с; a_пр = 16000 вт/м²°С α_Г = 22000 вт/м²ºС К₁ = 1,4; К₂ = 1,0	139,6	16,4	169,3
-"-	7	Нагрев от 40 до 300ºС b_пр = b_г= 52°С/c; α_пр = 16000 вт/м²°С ; α_Г = 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_c_т = 6%
-"-	8	Нагрев от 40 до 300°С b_Г .= 26°С/с b_п_р.= 52°С/с a_пр = 16000 вт/м²°С α_Г = 22000 вт/м²ºС 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_c_т = 7%
-"-	9	Нагрев от 40 до 300°С b_Г .= 10°С/с a_пр = 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 t_1-.3; D t _4-2;,D t_ст
№ чертежа	№ теплового режима	Параметры теплового режима	Dt_4-2	Dt_1-3	Dt_c_т	Сравнение режимов по значениям D t_1-.3; D t _4-2;,D t_ст
Л13189--250	1	Нагрев газа от 45 до 600ºС b = 150°С/ч; α_пр = 420 вт/м²°С ; α_Г = 210 вт/м²°С; К₁ = 0,5; К₂ =1,0	68,3	13,2	11,7	Сравнение режимов 1 и 2 по значению К₁при К₂ = const погрешность: D t_4-2 = 14% D t_1-.3 =15% D t_ст = 5%
-"-	2	Нагрев от 45 до 600ºС b_пр = b_Г= 150°С/ч; α_пр = 420 вт/м²°С ; α_Г = 600 вт/м²°С; К₁ = 1,4; К₂ =1,0	80,1	14,0	11,0
-"-	3	Нагрев от 45 до 600ºС b_пр = 150°С/ч; b_Г = 75°С/с; α_пр = 420 вт/м²°С ; α_Г = 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 t_4-2= 14% D t_1-3 = 12% D t_c_т = 11%
-"-	4	Нагрев от 45 до 600ºС b_пр = b_Г= 50°С/c; α_пр = 420 вт/м²°С ; α_Г = 600 вт/м²°С; К₁ = 0,5; К₂ =1,0	123,6	18,9	61,8
-"-	5	Нагрев газа от 45 до 600ºС b_пр = b_Г= 50°С/ч; α_пр = 420 вт/м²°С ; α_Г = 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 t_4-2= 35% D t_1-3= 20% D t_c_т = 55%
-"-	6	Нагрев от 45 до 600°С b_пр.= 50°С/с b_Г = 25°С/с a_пр = 420 вт/м²°С a_г = 600 вт/м²ºС 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 t_4-2= 36% D t_1-3= 20% D t_c_т = 56%
-"-	7	Нагрев от 45 до 600ºС b_пр = b_Г= 50°С/c; α_пр = 420 вт/м²°С ; α_Г = 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 t_4-2=3% D t_1-3=85% D t_c_т = 0,1%
-"-	8	Нагрев от 45 до 600°С b_п_р.= 50°С/с b_Г = 10°С/с a_пр = 420 вт/м²°С α_Г = 600 вт/м²ºС К₁ = 1,4; К₂ = 0,2	!23,9	18,9	58,8
-"-	9	Нагрев от 45 до 600°С b_пр.= 50°С/с b_Г = 40°С/с a_пр = 420 вт/м²°С α_Г = 600 вт/м²ºС К₁ = 1,4; К₂ = 0,8	!24,0	18,9	18,9

Рис. А.3. Изменение максимальных перепадов температур D t_1-3 , D t_4-2 во фланцевом соединении и по стенке горловины D t_ст. задвижки Л131189-200 в режимах по табл. 5.

Рис. А.4. Изменение максимальных перепадов температур D t_1-3 , D t_4-2 во фланцевом соединении и по стенке горловины D t_ст. задвижки Л1349-250 в режимах по табл. А.3.

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

Изме-нение

Номера листов (страниц)

№ документа

Подпись

Дата

Срок введения докум.

Изменённых

Заменённых

Новых

Аннулирован-

ных

РАГС - РОССИЙСКИЙ АРХИВ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ, а также строительных норм и правил (СНиП)
и образцов юридических документов

РД 26-07-38-2001 Арматура трубопроводная. Методические указания по расчету количественных характеристик теплообмена для задвижек.

СОГЛАСОВАНО

уТВЕРЖДАЮ

Содержание

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

3.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

5.1. Выбор начальных условий расчёта.

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

5.3. Расчёт коэффициента теплоотдачи от рабочей среды к внутренней поверхности горловины

Таблица 1

5.4. Расчёт коэффициентов теплоотдачи с наружных поверхностей задвижки.

Таблица 2

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

6. ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ

Таблица 3

ПРИЛОЖЕНИЕ А (рекомендуемое)

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

Таблица А.1

Таблица А.2

Таблица А.3

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное)

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ

№ документа

РАГС - РОССИЙСКИЙ АРХИВ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ, а также строительных норм и правил (СНиП) и образцов юридических документов

РД 26-07-38-2001 Арматура трубопроводная. Методические указания по расчету количественных характеристик теплообмена для задвижек.

СОГЛАСОВАНО

уТВЕРЖДАЮ

Содержание

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

3.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

5.1. Выбор начальных условий расчёта.

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

5.3. Расчёт коэффициента теплоотдачи от рабочей среды к внутренней поверхности горловины

Таблица 1

5.4. Расчёт коэффициентов теплоотдачи с наружных поверхностей задвижки.

Таблица 2

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

6. ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ

Таблица 3

ПРИЛОЖЕНИЕ А (рекомендуемое)

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

Таблица А.1

Таблица А.2

Таблица А.3

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное)

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ

№ документа

РАГС - РОССИЙСКИЙ АРХИВ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ, а также строительных норм и правил (СНиП)
и образцов юридических документов