МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ з дисципліни "Монтаж і ремонт ТЕУ ТЕС" для студентів спеціальності 5.05060101

Загальні методичні вказівки

Технологія роботи ТЕС потребує переміщення великої кількості рідин та повітря, які мають різноманітні фізико-хімічні властивості у великому діапазоні тисків і температур. Переміщення рідини здійснюється насосами, транспортування повітря виконується вентиляторами, а транспортується за допомогою трубопроводів. Трубопроводи - устаткування, яке займає міцне місце серед допоміжного устаткування електричних станцій.

Практичні заняття виконуються студентами після вивчення розділів курсу "Трубопроводи ТЕС",ознайомлення з додатковою літературою та мають за мету - поглиблення знань про призначення трубопроводів різних видів і категорій, трубопровідну арматуру, фасонні частини трубопроводів, компенсатори теплових подовжень, види кріплень: опори і підвіски, теплову ізоляцію, гідравлічні випробовування трубопроводів ТЕС.

Студенти набувають навики самостійності виконання розрахунків внутрішнього діаметру труби, товщини заглушки, величини теплового подовження трубопроводу, максимальної величини між опорами, виконання розрахунків щодо гідравлічних випробовувань трубопроводів; ознайомлення з основними характеристиками трубопровідної арматури.

Звіт щодо виконання практичних робіт повинен складатися з стисненого конспекту основних положень, які розкривають тему роботи, розв'язання індивідуальних задач та висновку з аргументацією отриманого результату, відповідей на контрольні запитання до практичної роботи.

Оформлення звіту повинно бути охайним, чітким, з супроводженням необхідних схем, креслень і посилань.

Студенти після здачі звіту з практичних робіт отримують диференційний залік на підставі відповідей на контрольні питання до практичної роботи та , якщо необхідно, відповідають на додаткові запитання з теми, до якої належить практична робота.

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №6

Тема: Розрахунок теплового переміщення трубопроводів в залежності від

температури теплоносія і марки сталі

Мета: Навчитися визначати величину теплового подовження

трубопроводів та кількість компенсаторів на ділянці трубопроводу

Основні положення і порядок розрахунку

Всі трубопроводи при зміні температури транспортованого продукту і навколишнього середовища піддаються температурним деформаціям.

Лінійне подовження 1 м трубопроводу при його нагріванні на 1°С називають коефіцієнтом лінійного подовження.

Оскільки трубопроводи ТЕС мають велику протяжність, то сумарне їх подовження може досягнути великих величин.

Теплове подовження ділянки трубопроводу визначають за формулою:

,мм , де

- довжина ділянки трубопроводу, м

t - максимальна температура транспортованого продукту, °С

- температура навколишнього повітря, °С

а - коефіцієнт лінійного поширення, мм/м. °С.

Внаслідок теплового подовження в трубопроводі виникають значні повздовжні зусилля, які чинять тиск на кінцеві закріплені точки (опори), прагнучи здвинути їх з місця. Ці зусилля настільки значні, що можуть розруйнувати опори, визвати повздовжній прогин трубопроводу чи призвести до порушення фланцевих і зварних з'єднань.

Для захисту трубопроводу від додаткових навантажень, виникаючих при зміні температури, Його проектують і конструктивно виконують так, щоб він мав можливість подовжуватися при нагріванні і скорочуватися при охолодженні без перенапруження матеріалу і з'єднань труб.

Здатність трубопроводу компенсувати теплові подовження за рахунок конфігурації ділянки лінії і пружних властивостей металу без спеціальних приладів називається самокомпенсацією.

Коли при проектуванні і монтажі неможливо, використати самокомпенсацію трубопроводів чи її недостатньо для захисту трубопроводу від зусиль, виникаючих під дією теплових подовжень, встановлюють спеціальні прилади, які називаються компенсаторами.

В залежності від конструкції, принципу роботи компенсатори діляться на :

• П- подібні,

• лінзові,

• хвилясті і сальникові.

Кількість компенсаторів на ділянці приймають в залежності від величини теплового подовження трубопроводу , мм за формулою:

, де

в - компенсуюча здатність компенсатору,

для однолінзового компенсатору в розрахунку можна прийняти для умовного діаметру : Д _у = 200 мм в= 16 мм

Д _у = 250-400 в= 12 мм

Д_у = від 450 і вище в= 10 мм.

Для зменшення навантажень у металів трубопроводів при теплових подовжень передбачується холодна розтяжка трубопроводів.

Індивідуальні завдання

1 Визначити величину теплового подовження трубопроводу і кількість компенсаторів на ділянці, якщо відомі: умовний діаметр і довжина ділянки трубопроводу, температура середовища, що проходить крізь трубопровід, марка сталі трубопроводу, температура навколишнього повітря (таблиця 1).

Таблиця 1 - Вихідні данні для розрахунку

Питання до захисту практичного заняття №6

1 Від яких параметрів залежить теплове подовження трубопроводів?

2 Який процес називається самокомпенсацією трубопроводу ?

3 Для чого проводиться холодний натяг трубопроводу?

4 Призначення компенсаторів теплових подовжень?

5 Перерахувати та дати характеристику видам компенсаторів.

Таблиця 2 - Коефіцієнт лінійного розширення труб, мм/м ·°С·

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №7

Тема: Визначення масового навантаження на трубу низького тиску

Мета: Навчитися визначати максимальну величину мі рухомими опорами трубопроводу для прямої ділянки

Література: (1)§6-1,&-2,6-3,6-4, 6-5,10-4,10-5,(2) №15-5

Основні положення і порядок розрахунку

Для зручності кріплення трубопроводи прокладаються поблизу будівельних конструкцій вага трубопроводів перекладається на будівельні конструкції за допомогою системи кріплень. До системи кріплень трубопроводів відносяться опори та підвіски.

Опори та підвіски призначенні для:

1 встановлення і закріплення на них трубопроводів в проектне положення;

2 зберігання трубопроводів в проектному положенні при всіх режимах роботи трубопроводу;

3 розподілу напруги в елементах трубопроводів у відповідності з розрахунком трубопроводу на міцність при всіх режимах роботи трубопроводу;

4 сприймання навантажень від:

- вібрації трубопроводу;

- моментів кручення, які виникають при теплових розширеннях трубопроводів;

- гідравлічних ударів;

- маси всіх елементів трубопроводу, теплової ізоляції і середовища, а також води під час гідравлічного випробування.

В залежності від призначення опор та підвісок , параметрів середовища , яке протікає по трубопроводу, опори бувають : рухомі і нерухомі; підвіски жорсткі та пружинні різних типів і конструкцій.

Для створення нормальної роботи трубопроводів розміщення опор і підвісок забезпечують збереження прямої лінії трубопроводу без утворення прогинів між опорами понад допустимі величини і збереження необхідних нахилів трубопроводів.

При розрахунку прольоту між опорами і підвісками трубопроводу враховують усі основні і додаткові навантаження, діючі на трубопроводи у всіх просторових положеннях. Навантаження на опори і підвіски трубопроводів складається з маси труб, арматури, фасонних частин, теплової ізоляції, маси середовища, маси води при заповненні трубопроводу під час гідравлічних випробовувань, а також додаткових навантажень, виникаючих при роботі трубопроводу, гідравлічних ударів та вібрацій.

Нерухомі опори призначені для жорсткого кріплення трубопроводу, не дають можливості переміщення і обертання трубопроводу в них, а також для сприйняття навантажень, які виникають при теплових розширеннях трубопроводів, і правильної їх передачі на елементи трубопроводів і будівельні конструкції.

Рухомі і ковзкі опори призначенні для закріплення трубопроводу в проектному положенні, забезпечення переміщення трубопроводу в заданих проектом напрямах і збереження його осі відповідно проекту під час роботи.

Жорсткі пружинні підвіски використовуються в тих випадках, що і рухомі опори. Встановлюються жорсткі і пружинні підвіски в місцях, де за умовами компонування устаткування і трубопроводів опори розташувати неможливо, або у випадках, коли на виготовлення опор витрачається багато металу, опори займають багато місця і створюють труднощі при експлуатації устаткування.

Максимально допустима величина прольоту між рухомими опорами трубопроводу для прямої ділянки визначається за формулою :

, м

- допустиме еквівалентне напруження від зовнішніх навантажень, в розрахунках прийняти 5 МПа ;

- момент опору поперечного перерізу труби при розрахунковій товщині

стінки, ;

- коефіцієнт міцності зварного шву для аустенітної і вуглеводної сталі для хромомолібденованадієвої і високоромистої сталі ;

а - маса трубопроводу, кг/м.

Індивідуальні завдання

Визначити максимально допустиму величину прольоту між рухомими опорами трубопроводу для прямої ділянки. Дані для розрахунку вибрати в таблицях 1, 2 відповідно варіанта студента.

Таблиця 1- Вихідні дані для розрахунку

Таблиця 2 - Вихідні дані для розрахунку

Питання до захисту практичного заняття №7

1 Призначення опор і підвісок.

2 Типи кріплень трубопроводів.

3 Види опор трубопроводів.

4 Види підвісок трубопроводів.

5 Перерахувати параметри, необхідні для розрахунку максимального прольоту між рухомими опорами трубопроводу.