Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Теплотехника /

ПГВВЭР - парогенераторы

←предыдущая  следующая→
1 2 



Скачать реферат


ВВЕДЕНИЕ

Парогенераторы АЭС с реакторами, охлаждаемыми водой, вырабатывают насыщенный пар. Требование поддержания высокой частоты теплоносителя обусловливает выполнение поверхностей теплообмена таких парогенераторов из аустенитной нержавеющей стали с электрополированными поверхностями. Трубы из такой стали промышленностью выпускаются длиной до 14 метров. Использование для поверхностей теплообмена труб из нержавеющей стали целесообразно только при минимально допустимых по условиям прочности толщинах стенок ст. Для высокого давления теплоносителя ст  1.5 мм, а для среднего ст  1.2 мм. По условиям технологии изготовления трубы из нержавеющей стали выпускаются с наименьшей толщиной 1.4 мм. Применение труб с толщиной стенки, оптимальной по условиям сварки (ст  2.5 мм), противоречит требованиям создания агрегата с возможно меньшими капитальными затратами. Кроме того, необходимо считаться с недопустимостью неоправданного увеличения расхода дефицитного очень дорогостоящего материала. Такие ограничения, стоявшие перед проектировщиками и конструкторами, в какой-то мере даже способствовали созданию наиболее оптимальной конструкции ПГ для АЭС с ВВЭР: однокорпусного с погруженной поверхностью теплообмена, с естественной циркуляцией рабочего тела. В течениепоследующего двадцатилетия с переходом на более высокие единичные мощности агрегатов созданная конструкция ПГ принципиальных изменений не претерпела. Однако осуществлялись весьма серъезное усовершенствование ее узлов и рационализация протекания процессов генерации пара. Практика показывает, что даже для условий больших мощностей реактора ВВЭР-1000ПГ погруженной поверхностью теплообмена обеспечивает требуемую производительность.

Данная расчетно-пояснительная записка включает в себя расчет тепловой схемы парогенератора ПГВ-1000 с построением диаграмм t-Qтепловой и гидродинамический расчеты.

1. Исходные данные для шифра 149 02 представлены в таблице 1

Таблица 1

№№ Размерность Значение

1 Расход воды первого контура через парогенератор т/ч  103 18

2 Температура воды первого контура на входе в ПГ C 318

3 Температура воды первого контура на выходе из ПГ C 291

4 Давление воды первого контура МПа 15.7

5 Давление воды первого контура Мпа 3,0

6 Температура питательной воды C 225

7 Величина продувки % 1.0

8 Типоразмер труб поверхности теплообмена мм 16х1.5

9 Материал труб поверхности теплообмена Сталь ОХ18Н10Т

1.Расчет тепловой схемы ПГ

В выбранной конструкционной схеме питательная вода через коллектор питательной воды и систему раздающих труб подается на горячую сторону теплопередающей поверхности. Здесь она смешивается с котловой водой парогенератора и нагревается до температуры насыщения ts.

Подача питательной воды на горячую сторону парогенератора служит выравнивания паровых нагрузок по площади зеркала испарения.

Получение сухого насыщенного пара осуществляется в жалюзийном сепараторе.

1. Определяем тепловую мощность ПГ.

QПГ=G1*(i1'-i1'')*,

где: i1', i1'' - энтальпия теплоносителя во входном (при t1'=318C) и выходном (при t1''=291 C) сечениях соответственно.

Значения (при t1'=316 C) i1' и i1'' определяем из таблицы "Термодинамические и теплофизические свойства воды и водяного пара" /1/, при

P1=15,7 ;

i1'=14,31 ;

i1''=12,89;

 - КПД парогенератора, принимаем =0,99.

QПГ=18*(106/3600)(14,28-12,58)* 105*0,99=7,029 *105 кДж/с

2. Определяем паропроизводительность парогенератора (2-ой контур).

QПГ=Д*[(i2'-iПВ)+r]+ ДПР*(i2'-iПВ),

где: Д - паропроизводительность ПГ,

r - теплота парообразования,

ДПР - расход продувки.

По давлению 2-го контура при помощи таблицы "Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения" /1/ определяем:

При P =3,0 Мпа, ts =233,84 С;

i2' = 1,008 *106 Дж/кг;

r =1,794 *106 Дж/кг;

По таблице определяем энтальпию питательной воды:

При tПВ = 225 , P2 =3,0 МПа,

iПВ=9,67 *105 Дж/кг

Принимаем величину продувки ПГ: ДПР = 0,01 Д.

Д= QПГ/ ( (i2'-iПВ)*1,02+r) =

7,029 *105/ (1,008*(1,24-0,967)*103+1,794 *103)=7,029 *105/1,836*103==383 кг/с.

3. Определяем больший и меньший температурные напоры.

tб = t1' - ts' =318-234=94C,

tм = t2'' - ts' = 291-234=57 C

,

Характерные пара изменения температуры вдоль поверхности нагрева представлены на t-Q диаграмме

3. Конструктивный расчет ПГ.

Для изготовления коллекторов теплоносителя и корпуса парогенератора применяется сталь 10ГН2МФА, коллектора теплоносителя изнутри плакируются сталью ОХ18Н10Т. По заданию трубчатка ПГ выполняется из стали ОХ18Н10Т, труба 16х1,5.

Поверхность теплообмена состоит из U-образных горизонтальных змеевиков, скомпонованных в два U-образных пучка, имеющих по три вертикальных коридора для обеспечения циркуляции котловой воды. Концы змеевиков привариваются к плакировке коллекторов аргонодуговой сваркой и вальцуются взрывом на всю толщину стенки. Расположение отверстий в коллекторах для завальцовки труб шахматное.

Определим число труб теплопередающей поверхности.

Определим внутренний диаметр трубы:

dв=dн-2=16-2*1,5=13 мм.

Определим площадь сечения трубы:

Fтр =*dн2/4=3,14*132/4=1,33*10-4 м2

Зададимся скоростью теплоносителя на входе в трубчатку:

W1вх=5 м/с.

Определим расчетное число труб теплопередающей поверхности из уравнения сплошности потока:

Gвн =fвн*W1вх/1',

где fвн= fтр*n,

1'=1,694*10-3 м3/кг, тогда

n=(G*1')/( fтр* W1вх)=12736 шт.

4. Тепловой расчет.

1. Определим средний температурный напор воль поверхности нагрева:

tб =84 C,

tм =57C,

tб /tм =1,4 Reпер

1.3.4 Коэффициент трения :

т=(1,74+2*lg(r в /ш)) -2= (1,74+2*lg(6,4/ 0,05)) -2=28,2 *10-3

1.3.5 Коэффициент сопротивления входа теплоносителя в трубу определяем по таблице (с.114)

вх.тр=0,5

1.3.6 Коэффициент сопротивления при повороте теплоносителя на 180 внутри труб:

пов=0,5

1.3.7 Коэффициент сопротивления выхода теплоносителя из труб:

пов=1

1.3.8 Суммарный коэффициент местных сопротивлений:

сум=вх.тр+пов.тр+вых.тр=2

1.3.9 Суммарный коэффициент сопротивлений труб:

тр.сум=сум+т*r в /dв =2+28,2 *10-3*6,6 /0,0132=19,1

1.3.10 Гидравлическое сопротивление трубчатки:

Pтр = тр.сум*(1/1ср)*( W1тр2/2)=

=19, 1 * 0,799*103*3,7 2/2=104 kРа

1.4 Гидравлическое сопротивление I контура:

PI =Pi =0,545 +0,478 +104=105кПа

2. Гидравлическое сопротивление 2-го контура ПГ.

Гидравлическое сопротивление 2-го контура ПГ P2 , преодолеваемое питательным насосом, складывается из сопротивления жалюзийных сепараторов и выхода пара из ПГ.

Гидравлическое сопротивление пучка труб движению пароводяной смеси преодолевается напором, создающимся в контуре естественной циркуляции ПГ.

2.1 Сопротивление выхода питательной воды из входного патрубка в коллектор питательной воды:

Pвх = вх.п*2'*( Wпит2/2)=1,3*0,785 *103*5,4 2/2=18,9 кПа

Скорость питательной воды определим по формуле:

Wпит=(Д+0,015*Д)* 2'/(0,785*dв2)=

=(383+0,015*383)*1,216 *10-3/(0,785*0,32)=5,4 м/с

Где 2' при t2'=225 C и P2=3,0МПа

2.2 Коэффициент местного сопротивления при повороте на 90 питательной воды в трубах раздачи:

т.раз=0,2

2.2.1Сопротивление, испытываемое потоком питательной воды при повороте в трубах раздачи питательной воды:

Скорость в трубе раздачи:

W2 раз '=(Д+0,015*Д)* 2'/(0,785*n*dтр2)=

=(383+0,015*383)*1,216 *10-3/(0,785*12*0,082)=7,8 м/с

Pтр.разд = т.раз*2'*( Wразд2/2)=0,2*7,8 2*1,216 *103/2=5,0 кПа

2.3 Сопротивление трубок раздачи питательной воды:

Сопротивление входа: вх=0,5,

Сопротивление выхода: вых=1,2,

Pтр.разд = (вх+вых )*2'*( Wразд2/2)=1,7*6,86 2*0,741*103/2=29,64 кПа

2.4 Суммарное сопротивление коллектора пит. воды:

Pк.пит = Pвх.п +2*Pт.раз +Pтр.разд=18,9+2*3,99 +42=68,8кПа

2.5 Сопротивление жалюзийного сепаратора:

Pсеп =9 кПа.

2.6 Сопротивление

←предыдущая  следующая→
1 2 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»