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;

J - 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_А - 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·b/ν - критерий Рейнольдса;

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

Nu = α·b/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 l/d > 10; Re_ж > 10

Nu_ж = 1,4(Re_жd/l)^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_ж/а_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;

l - характерный геометрический размер - длина участка, м;

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

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

а, 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 в горловине задвижки производится по формуле:

a_Г = K₁´a_П

(6)

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_П и конвекцией a_к.

a_i = a_П + a_к

(7)

5.4.1.2. Коэффициент теплоотдачи излучением a_п рассчитывается по формуле:

a_П =[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 (5.10) 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.
2×10⁷ < 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…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 = 20 ºС 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 =50 ºС для комплекса Gr·Pr от 5·10² до 2·10⁷; с = 0,76; n = 0,25
(при вертикальном расположении конструкции).

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

Рис.5. Зависимость a_к от n при температуре воздуха t_a =50 ºС 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 =20 ºС 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= 180 ºC 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 = 100 ºC.

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= 180 ºC.

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 А.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 А.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.3.

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.3 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 £ 300 ºС/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 £ 100 ºC/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£ 300 ºС/ч) принимать в горловине К₂ = 0,5 (график на рисунке А.3)

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 240 ºС®10 ºС.

Значения максимальных перепадов температур во фланцевом соединении задвижки Л13189-200 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_cт	Сравнение режимов по значениям D t_1-.3; D t_4-2; ,D t_ст
Л13189-200	1	Нагрев воды от 40 до 600 ºС b_пр = b_г= 150 °С/ч; α_пр = 16000 вт/м²°С; a_г = 8000 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 300 ºС b_пр = b_г= 150 °С/ч; α_пр = 16000 вт/м²°С ; a_г = 22000 вт/м²°С; К₁ = 1,4; К₂ =1,0	51,4	7,5	8,9
-/-	3	Нагрев от 40 до 300 ºС b_Г= 75 °С/ч; α_пр = 16000 вт/м²°С ; a_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_cт = 6 %
Изоляция до бугельной стойки	4	Нагрев от 40 до 300 ºС b_пр = b_г= 150 °С/ч; α_пр = 16000 вт/м²°С ; a_г = 22000 вт/м²°С; К₁ = 1,4; К₂ =1,0	29,0	6,1	4,2
-/-	5	Нагрев газа от 40 до 300 ºС b_пр = b_г= 150 °С/ч; α_пр = 16000 вт/м²°С; a_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 _1-3иD t_cт = 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 300 ºС 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_cт = 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 a_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_cт = 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_cт	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 ; a_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 ; a_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 ; a_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_cт = 11 %
-/-	4	Нагрев от 45 до 600ºС b_пр = b_Г= 50 °С/c; α_пр = 420 вт/м²°С ; a_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 ; a_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_cт = 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_cт = 56 %
-/-	7	Нагрев от 45 до 600 ºС b_пр = b_Г= 50 °С/c; α_пр = 420 вт/м²°С; a_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_cт = 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 a_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 a_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_с_т. задвижки Л131189-200 в режимах по таблице 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_с_т. задвижки Л1349-250 в режимах по таблице 6.

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

Изменение	Номера листов (страниц)				№ документа	Подпись	Дата	Срок введения докум.
Изменение	Изменённых	Заменённых	Новых	Аннулированных	№ документа	Подпись	Дата	Срок введения докум.

4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ЗАДВИЖЕК

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

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)