Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Тепловой расчет поверхности нагрева

1.1 Уравнение теплового и материального баланса ПГ АЭС, тепловая диаграмма парогенератора

1.2 Расчет коэффициента теплоотдачи от теплонолсителя к стенке трубы

1.3 Расчет коэффициента теплоотдачи на испарительном участке

1.4 Расчет площади нагрева ПГ

2. Конструктивный расчет элементов парогенераторов

2.1 Расчет коллектора подвода теплоносителя к трубам

поверхности нагрева

2.2 Габариты трубного пучка

2.3 Расчет погруженного дырчатого листа

2.4 Режимные и конструкционные характеристики паросепарационного устройства горизонтального ПГ

2.5 Диаметры входных и выходных патрубков рабочего тела, штуцеров продувки и КИП

3. Расчет на прочность элементов парогенератора

3.1 Расчет толщины стенки коллектора

3.2 Расчет на прочность днища горизонтального парогенератора

3.3 Толщина стенки верхней части коллектора

3.4 Расчет на прочность труби теплопередающей поверхности

3.5 Расчет на прочность центральной обечайки

3.6 Расчет на прочность периферийной обечайки

4. Гидродинамический расчет

Вывод

Перечень ссылок

ВВЕДЕНИЕ

Парогенератор ПГВ-1000 предназначен для отвода тепла от теплоносителя первого контура и генерации сухого насыщенного пара РУ ВВЭР -1000.

Тип парогенератора - горизонтальный однокорпусной, с погруженной поверхностью теплообмена из горизонтально расположенных U- образных труб, с встроенными сепарационными устройствами.

В горизонтальном ПГ обеспечивается большая площадь зеркала испарения, что облегчает сепарацию влаги из пара, естественная циркуляция рабочего тела повышает надежность установки, хотя и приводит к некоторому увеличению размеров ПГ.

Целью настоящего курсового проекта является:

1.Тепловой расчет поверхности нагрева.

2.Конструктивный расчет элементов парогенераторов.

3.Расчет на прочность элементов парогенераторов.

4.Гидродинамический расчет.

1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА

1.1 УРАВНЕНИЯ ТЕПЛОВОГО И МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ПГ АЭС, ТЕПЛОВАЯ ДИАГРАММА ПАРОГЕНЕРАТОРА.

Тепловая мощность экономайзерного участка

Qэк=(D+Dпр)?( 's -пв)

's=f (p''2,ts)=f (6.4 МПа , 279.83 C)=1253.8 кДж/кг

пв=f (p''2,tпв)=f (6.4 МПа , 200 С)=854.38 кДж/кг

Паропроизводительность D=380 кг/с Величина продувки Dпр=0.01?D

Получаем Qэк=(380+380?0.01)? (1253.8-854.38)=146389кВт

Тепловая мощность испарительного участка

Qи = D? r

r=f (p''2,ts)=f (6.4 МПа , 279.83 C)=1544.2 кДж/кг

Получаем Qи=380?1544.2= кВт =586796 кВт

Тепловая мощность парогенератора

Qпг=Qэк+Qи

Получаем Qпг=146389+586796=733185 кВт

Расход теплоносителя:

Gтн=

'1= f (p'1,t'1)=f (16.0 МПа , 320 C)=1451.9 кДж/кг

''1=f (p'1,t''1)=f (16.0 МПа , 290 С)=1283.9 кДж/кг

0.98 - КПД горизонтальногоПГ

Получаем Gтн= кг/с

Кратность циркуляции Кц=6

Энтальпия рабочего тела на входе в межтрубное пространство поверхности нагрева

Получаем = кДж/кг

Температура рабочего тела на входе в межтрубное пространство поверхности нагрева:

tц=f( , p''2)=f(1172,23 кДж/кг,6.4 МПа)=267.53 C

Энтальпия теплоносителя на выходе из испарительного участка

''1и ='1-

получаем ''1и= кДж/кг

Температура теплоносителя на выходе из испарительного участка

t''1и= f(''1и , p'1)=f(1317,44 кДж/кг,16.0 МПа)=296.4 C

1.2 РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ОТ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ К СТЕНКЕ ТРУБЫ

Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя рассчитывается по эмпирическим зависимостям для случая течения однофазной среды в трубах, кВт/м2? К

где л-коэф.теплопроводности воды, кВт/м ?К

dн и дст - соотв.наружный диаметр и толщина стенки труб, м

Число Рейнольдса

где wс-массовая скорость теплоносителя, кг/м2?с

м-динамическая вязкость воды, Па? с

Рассмотрим 3 опорные точки тепловой диаграммы:

вход теплоносителя в испарительный участок ( вход в ПГ )

вход теплоносителя в экономайзерный участок ( выход из испарительного)

выход теплоносителя из экономайзерного участка (выход из ПГ )

Для указанных сечений по заданным давлению и температуре определяют теплофизические параметры.

вход теплоносителя в испарительный участок (p'1=16.0 МПа, t'1и=320C)

х = 1.46710-3 м3/кг

м = 807.38?10-7 Па?с

л = 0.52016?10-3 кВт/м?К

Pr =0.94779

2) вход теплоносителя в экономайзерный участок (p'1=16.0 МПа, t''1и=296.34 C)

х = 1.3609?10-3 м3/кг

м = 901.11?10-7 Па?с

л = 0.56723?10-3 кВт/м?К

Pr =0.85111

3) выход теплоносителя из экономайзерного участка (p'1=17.0 МПа, t''1=280 C)

х = 1.33387?10-3 м3/кг

м = 925.84?10-7 Па?с

л = 0.57798?10-3 кВт/м?К

Pr =0.83779

Так как массовая скорость теплоносителя в силу постоянства проходного сечения остаётся постоянной по всей длине трубы поверхности нагрева, то её можно рассчитать по известным параметрам во входном сечении

wс =w'1

wс==3748.89 кг/м2?с

Число Рейнольдса в расчетных сечениях:

вход теплоносителя в испарительный участок

==445754.7

вход теплоносителя в экономайзерный участок

===399389

выход теплоносителя из экономайзерного участка

===388721

Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы :

вход теплоносителя в испарительный участок

==

=36.7577 кВт/м2?К

вход теплоносителя в экономайзерный участок

==

=35.052 кВт/м2?К

выход теплоносителя из экономайзерного участка

==

=34.7152 кВт/м2?К

1.3 РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ НА ИСПАРИТЕЛЬНОМ УЧАСТКЕ

Для определения коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к рабочему телу необходимо знать коэффициент теплопроводности материала трубы, зависящий от температуры стенки, которая в первом приближении для расчетных сечений определяется через Дt-температурный напор расчетного сечения (разность между температурами теплоносителя и рабочего тела)

на входе теплоносителя в испарительный участок

Дt =320-279.83=40.17 C

tст=t2+1/3 Дt =279.83+1/3 *40.17=293.22 C

где t2- температура насыщения при известном давлении рабочего тела

на выходе теплоносителя из испарительного участка

Дt =296.34-279.83=16.51 C

tст=t2+1/3 Дt =279.83+1/3* 16.51=285.33 C

В качестве материала труб поверхности нагрева ПГ АЭС обычно используется аустенитная сталь Х18Н10Т .Тогда коэффициент теплопроводности материала труб :

на входе теплоносителя в испарительный участок

лм=18.712?10-3кВт/м?К

на выходе теплоносителя из испарительного участка

лм=18.609?10-3кВт/м?К

Коэффициент теплоотдачи со стороны рабочего тела на испарительном участке поверхности нагрева ПГ АЭС определяется методом последовательного приближения



ts-температура насыщения при давлении рабочего тела в испарителе

q-удельный тепловой поток , кВт/м2

q=K?Дt

K-коэффициент теплопередачи, кВт/м2?К

Дt-температурный напор расчетного сечения (разность между температурами теплоносителя и рабочего тела)

K=

2Rок=1.5?10-2 м2?К/кВт-термическое сопротивление оксидной плёнки на поверхности труб

Термическое сопротивление стенки трубы

Rст=

Вход теплоносителя в испарительный участок (выход рабочего тела из испарительного участка)

Иттерация 1

На первом иттерационном шаге полагают коэффициент теплоотдачи б2=

K=9.404 кВт/м2?К

q=K?Дt=9.404?40.17=377.768 кВт/м2

б2=34.941 кВт/м2?К

Иттерация 2

Полагаем б2=34.941 кВт/м2?К

==7.4099 кВт/м2?К

q=K?Дt=7.4099?40.17=297.655 кВт/м2

б2=29.572 кВт/м2?К

Вычисления считают законченными, если расхождения значений удельного теплового потока, полученных в 2-х последних иттерациях не превышает отклонения 5%

q = (q'-q'')/q''

q =(377.768 -297.655) / 297.655= 0.269>0.05

Иттерация 3

Принимаем б2=29.572 кВт/м2?К

K=7.1352 кВт/м2?К

q=K?Дt=7.1352*40.17=286.62 кВт/м2



б2=28.8 кВт/м2?К

q =(297.655-286.62)/ 286.62 = 0.0385<0.05

Итого, б2=28.8 кВт/м2?К

Выход теплоносителя из испарительного участка (вход рабочего тела в испарительный участок)

Иттерация 1

На первом иттерационном шаге полагают коэффициент теплоотдачи б2=

K=9.2581 кВт/м2?К

q=K?Дt=9.2581?16.51=152.8506 кВт/м2

б2=18.547 кВт/м2?К

Иттерация 2

Полагаем б2=18.547 кВт/м2?К

K=6.1755 кВт/м2?К

q=K?Дt=6.1755?16.51=101.957 кВт/м2

б2=13.969 кВт/м2?К

q =(152.8506 - 101.957)/ 101.957 = 0.499>0.05

Иттерация 3

Полагаем б2=13.969 кВт/м2?К

K= кВт/м2?К

q=K?Дt=5.568?16.51=91.926 кВт/м2

б2= кВт/м2?К

q =(101.957 -91.926)/ 91.926 = 0.109>0.05

Итерация 4

Полагаем б2= кВт/м2?К

K=5.406 кВт/м2?К

q=K?Дt=5.406?16.51=89.251 кВт/м2

б2=12.727 кВт/м2?К

q =(91.926 -89.251)/ 89.251 = 0.03<0.05

Итого, принимаем б''2и=12.727 кВт/м2?К

Выход теплоносителя из экономайзерного участка (вход рабочего тела в экономайзерный участок)

температурный напор на выходе теплоносителя из экономайзерного участка (разность между температурами теплоносителя и рабочего тела):

Дt =290-267.53=22.47 C

tст=t2+1/3 Дt =267.53+1/3 *22.47=275C

коэффициент теплопроводности материала труб :

лм=18.475?10-3кВт/м?К

Иттерация 1

На первом иттерационном шаге полагают коэффициент теплоотдачи б2=

K=9.195 кВт/м2?К

q=K?Дt=9.195?22.47=206.6 кВт/м2

б2=кВт/м2?К

Иттерация 2

Полагаем б2=кВт/м2?К

==7.5846 кВт/м2?К

q=K?Дt=7.5846 ?22.47=170.426 кВт/м2

б2=37.8527 кВт/м2?К

q =(206.6 -170.426) / 170.426 = 0.2123>0.05

Иттерация 3

Принимаем б2=37.8527 кВт/м2?К

K=кВт/м2?К

q=K?Дt=*22.47=166.227 кВт/м2

б2=кВт/м2?К

q =(170.426-166.227)/ 166.227 = 0.025<0.05

Итого, б2=кВт/м2?К

Результаты итерационного расчета коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к рабочему телу приведены в таблице 1

Таблица 1

Вход теплоносителя в испаритель выход теплоносителя из испарителя

№ итерации	1	2	3	1	2	3	4
,м2*К/квт	0	1/34.94	1/29.57	0	1/18.55	1/13.969	1/12.992
К,кВт/м2*К	9.40	7.41	7.1352	9.258	6.1756	5.568	5.406
q, кВт/м2	378	297.7	286.62	152.8	102	91.93	89.25
q, %	1	0.269	0.0385	1	0.499	0.109	0.03
,кВт/м2*К	34.9	29.572	28.8	18.55	13.97	13	12.727

На входе теплоносителя в экономайзер

№ итерации	1	2	3
,м2*К/квт	0	1/43.313	1/37.85
К,кВт/м2*К	9.195	7.5846	7.398
q, кВт/м2	206.6	170.43	166.23
q, %	1	0.2123	0.025
,кВт/м2*К	43.31	37.85	37.2

Число труб поверхности нагрева n при известных внутреннем диаметре труб, скорости и параметрах теплоносителя на входе в эти трубы определяется на основании уравнения неразрывности струи:

(шт).

1.4 РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ НАГРЕВА ПГ

Коэффициент теплопередачи в расчетных сечениях испарительного участка:

На входе теплоносителя в испарительный участок:

на выходе теплоносителя из испарительного участка:

Среднее значение коэффициента теплопередачи на испарительном участке

кВт/м2?К

Средний температурный напор на участке

tєк=(tб-tм)/ln(tб /tм)

(0С)

Расчётная площадь поверхности нагрева испарительного участка

= (м2)

Коэффициент теплопередачи в расчетных сечениях экономайзерного участка:

На входе теплоносителя в экономайзерный участок(на выходе теплоносителя из испарительного участка):

на выходе теплоносителя из экономайзерного участка:

Среднее значение коэффициента теплопередачи на экономайзерном участке

кВт/м2?К

Средний температурный напор на участке :tєк=(tб-tм)/ln(tб /tм)

(0С)

Расчётная площадь поверхности нагрева экономайзерного участка

= (м2)

Расчётная площадь всей поверхности нагрева:

=+=1195.22+3545.06=4740.28 (м2)

Итого расчетная площадь поверхности нагрева ПГ с учётом Кзап=1.125 - коэффициент запаса

Hпг= * Кзап =1.125?4740.28 = 5332.81 (м2)

Длина труб ПГ :

L= Hпг/(dн-dвн))

(м)

Длина одной трубы l = L / n, где n полное число труб

lcp = /16411= 9.5774 ( м )

2. КОНСТРУКЦИОННЫЙ РАСЧЁТ ЕЛЕМЕНТОВ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ

2.1 РАСЧЕТ КОЛЛЕКТОРА ПОДВОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ К ТРУБАМ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА

При выполнении расчетов принимаю:

скорость теплоносителя в коллекторе

материал коллектора - сталь 10ГН2МФА;

плотность стали

расположение отверстий под трубы в камере - коридорное;

диаметр отверстий под трубы d0 = dн + 0.2мм = 12 + 0.2 = 12.2 (мм)

шаг труб (отверстий) по периметру коллектора в поперечном ряде отверстий, отнесенный к внутренней поверхности коллектора (равен шагу труб по образующей коллектора, отнесенный к внутренней и наружной поверхности коллектора):

==1.5?dн =1.5?12?10-3=0.018 (м).

Внутренний диаметр колектора:

(м)

Число труб поверхности нагрева n = 16411 (шт)

Определяем число отверстий для труб в поперечном сечении

( по периметру ) коллектора:

n1к = ( 0.9* * d ) / ;

n1к = (0.9**1.02 ) / 0.018 160 ( шт. )

Определяем число рядов отверстий вдоль образующей коллектора:

n2к = n / n1к

n2к = 16411 / 160= 103 (шт. )

Наружный диаметр коллектора (толщина стенки (м) определяется из расчета коллектора на прочность (см.раздел 3.1)):

(м)

2.2 ГАБАРИТЫ ТРУБНОГО ПУЧКА

Шаг труб (отверстий) по периметру коллектора в поперечном ряде отверстий, отнесенный к наружной поверхности коллектора:

= (м).

По рекомендованной преподавателем формуле найдём внутренний радиус обечайки корпуса:

(м).

В формировании трубного пучка в вертикальном сечении парогенератора участвует

50 процентов общего числа труб .Поэтому количество отверстий в поперечном ряде, приходящиеся на полупериметр коллектора:

(шт.);

(шт.).

При известном наружном диаметре коллектора, известном количестве трубок: n1к', n2к', n, рассчитываем габариты трубного пучка, с учетом известной площади теплопередающей поверхности Нпгр.

l1' = n1к' * ;

l2' = n2к'* ;

l1' = 80 * 18 = 1440 ( мм ) ;

l2' = 103 * 18 = 1854 ( мм ) ;

Определяем длину lтр, а следовательно и корпуса парогенератора

Lоб = 2 * (x1 + x2 + x3 ),

где

x1 = ( dвнк / 2 ) + кол ;

x3 = 1.5 * b + l1' ,

где

(м) - расстояние между трубными пучками;

кол.=0.1525(м) - толщина коллектора, которая расчитана в п. 3.1

x2 =

где

lср. - средняя длина трубного пучка, lcp=9.5774 (м)

x1 = ( 1.02 / 2 ) + 0.1525 = 0.6625 ( м )

x2 = ( м )

x3 = 1.5 * 0.3473 + = 1.961 ( м )

Lоб. = 2 * ( 0.6625 + 1.961 + 3.112 ) =11.471( м ).

2.3 РАСЧЕТ ПОГРУЖЕННОГО ДЫРЧАТОГО ЛИСТА

Для выполнения расчета принимаем:

средний весовой уровень зеркала испарения на 75 мм выше погруженного дырчатого листа:

( мм )

краевой угол ;

диаметр отверстий дырчатого листа ( мм );

скорость пара в отверстиях дырчатого листа 150 ( мм ). На основе оценочных размеров и эскизной проработки ширина зеркала испарения 4.8 (м ).

Приведенная скорость пара:

(м/с)

Доля сечения, занятая паром

(0.576+0.0414*6.4)*(0.20869)=0.58505

Действительный уровень водяного объема

0.18074(м )

Средний радиус пузырей пара, образующихся над дырчатым листом

( м )

Скорость пара в отверстиях дырчатого листа:

минимально допустимая

1.75526 ( м/с )

фактическая с учетом коэффициента запаса

1.2 * 1.75526=2.106 ( м/с )

Необходимая суммарная площадь дырчатого листа

5.456 ( м)

Площадь дырчатого листа:

11.471(4.8- 2*0.4)=44.7369 ( м)

Относительная площадь сечения отверстий дырчатого листа:

Коэффициент местного сопротивления отверстий дырчатого листа



Толщина паровой подушки под дырчатым листом расчетная

фактическая

(м )

Суммарное количество отверстий в дырчатом листе

( шт. )

Шаг отверстий по их расположению по вершинам квадрата:

25.4 (мм )

2.4 РЕЖИМНЫЕ И КОНСТРУКЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРОСЕПАРАЦИОННОГО УСТРАЙСТВА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПГ

Для выполнения расчета принимаем:

использую наклонные жалюзийные сепараторы;

принимаю значение влажности пара на входе в сепаратор с запасом 20%;

ширину налета жалюзи 80 мм;

влажность пара на входе в жалюзийный сепаратор

(5-10)%, которая имеет место при соблюдении неравенства ,где

;

массовое паросодержание на входе в сепаратор 0.9;

угол наклона жалюзи ;

число рядов жалюзи ;

коэффициент неравномерности скорости по высоте жалюзи

Скорость пара на входе в сепаратор:

критическая

с учетом коэффициента запаса

( м/с )

Проходное сечение горизонтально расположенного сепаратора

( м)

Ширина пакета жалюзи в одном ряду

0.322 ( м )

Высота жалюзийного сепаратора:

( м )

Шаг расположения рядов жалюзийного сепаратора

( м )

Расстояние от горизонтальной диаметральной плоскости корпуса парогенератора до верхней крышки (выхода пара) жалюзийного сепаратора:

= ( м )

Действительная высота парового пространства:

( м )

При этом

( м )

<

Следовательно, установка жалюзийных сепараторов обеспечивает качественную сепарацию.

2.5 ДИАМЕТРЫ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ ПАТРУБКОВ РАБОЧЕГО ТЕЛА, ШТУЦЕРОВ ПРОДУВКИ И КИП

Диаметр патрубка подачи питательной воды

 ( м )

Диаметры двух отводящих труб:

( м )

Диаметры раздающих трубок

( м )

Диаметры рассчитаны при условии, что скорость воды в трубках и коллекторе одинакова.

Диаметры патрубков отвода пара:

( м )

т.к. взятая скорость ниже допустимой, то выбранная скорость подходит.

Для периодической продувки, которая происходит из нижней части корпуса парогенератора, предусмотрены штуцера d=80 ( мм ).

3. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ

3.1 РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ КОЛЛЕКТОРА

Коллектор изготовлен из стали 10ГН2МФА

Коллектор должен быть расчитан на давление Р1'=16 МПа, что соответствует

Рр=1.250.90.102 Р1'= 1.836 кгс/мм2 и температуру t1'=320C, которой отвечает номинальное допустимое напряжение [н] =21.92 кгс/мм2

Коэффициенты прочности для ослабляющих рядов отверстий

Поперечного направления

Продольного направления

Косого направления

где m = S1 / S2 - отношение шагов отверстий соответственно в поперечном и продольном направлении

= =1.5?dн =1.5?12?10-3=0.018 м

находим

находим

находим

m = S1k / S2k =18/ 18 = 1

Значит min = 0.322

Толщина стенки камеры

находим

мм

Масса коллектора

M=

м - плотность стали 7900 (кг/м3).

М=7900{(103-1)0.018+0.5}*0.785{(1.325)2-(1.02)2}=10361.25 кг

3.2 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ДНИЩА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПАРОГЕНЕРАТОРА

Материал днища - сталь 22К.

[] = (кгс/мм2)

Расчетное давление Рр=0.9*1.25*0.102*6.4=0.7344 (кгс/мм2)

Минимально допустимая высота днища hд=0.2*dвн=0.2*4.88=0.976 ( м )

Выбираю hд=1.0 ( м ).Принимаю толщину днища такую же как и в ПГ ВВЭР-1000,так как у них аналогичные характеристики, тогда проверим толщину днища (С-прибавка на коррозию, выбираю 4 мм )

( м )>0.120 ( м )

Поэтому принимаю высоту днища hд=1.5 ( м ),тогда:

( м ) 0.120 ( м )

Должны выполнятся соотношения:

и

3.3 ТОЛЩИНА СТЕНКИ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ КОЛЛЕКТОРА

Толщина стенки конического переходного участка:

( мм )

где =1 . Необходимо выполнение условий

0.005

Условия выполняются

3.4 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ТРУБКИ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

S= (мм) < 1.2 (мм) (по условию задания)- условие выполняется.

3.5 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ОБЕЧАЙКИ

Материал обечайки - сталь 22К. Допустимое напряжение [] = 12.7 (кгс/мм2)

Толщина стенки центральной обечайки без учета С=0:



1.Внутренний диаметр обечайки D=4.88 ( м )

2. Принимаю толщину центральной обечайки такую же как и в ПГ ВВЭР-1000, так как у них аналогичные характеристики 145(м),при этом:

3.Средний радиус:

( мм )

Dср=5025 ( мм )

4. Диаметр отверстий для коллектора dк=1346 ( мм ), но, поскольку

=0.779

(м) <dк , то отверстия для коллекторов нужно укреплять штуцерами.

5. Диаметр отверстий для продувки

При :

(м)

6. Расстояние между осями отверстий для коллекторов: lпр=1900(мм)

lпоп=1900 ( мм ).

7. Углы кромок отверстий

sin

GM= ( мм )

sin

LP= ( мм )

sin

8. Характеристики отверстий для коллектора, как эллипса лежащего на цилиндрической поверхности радиуса:

большая ось

,где:

( мм )

( мм )

( мм )

9.Средний диаметр отверстия для коллектора

 ( мм )

10.Растояние между отверстиями для коллектора и продувки

( мм )

3.6 РАСЧЁТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЕРЕФЕРИЙНОЙ ОБЕЧАЙКИ

Используем сталь 22К, номинально допустимое напряжение которой :

[]=f(ts=279,830C)= (кгс/мм2), Р2=6.4Мпа (кгс/мм2)

Принимаю толщину обечайки такую же , как и в ПГ ВВЭР-1000, так как у них аналогичные характеристики. Найдём коэффициент прочности:

( мм )

С=3 мм; = 105 ( мм )

Расчёт деталей на прочность приведён в таблице №3.1.

Таблица №3.1

Деталь	Рр,	Tp, 0C	Материал	, мм
Центральная oбечайка	0.7344	289.83	22К	145
Коллектор	1.836	320	10ГН2МФА	153
Переходная часть коллектора	1.836	320	10ГН2МФА	44.84
Днище	0.7344	279.83	22К	120
Трубки нагрева	1.836	320	Х18Н10Т	12

4. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Для выполнения расчета принимаем:

шероховатость внутренней поверхности труб ( м ); коллектора

( мм );

удельный объем теплоносителя в трубном пучке

КПД ГЦН

длина камер (коллекторов) подвода и отвода теплоносителя принимаю:

l1 = Rкорп + 1( м ) = 2.44+ 1 = 3.44 ( м );

dпк = dвнк = 1.02 ( м ) ( м );

Определим коэффициенты трения для каждого участка:

при этом имеем три участка:

1- подвода теплоносителя;

2- отвода теплоносителя;

3- трубки.



Местные сопротивления на первом и на третьем участках отсутствуют, и на втором участке - вход из раздающей камеры в трубы, поворот, выход определяем по номограммам:

где

Массовая скорость теплоносителя на участках 1 и 3:

На участке 2:

( кг/м3 )

( кг/м2с)

Гидравлические сопротивления на рассматриваемых участках:

Гидравлическое сопротивление парогенератора по тракту теплоносителя:

(кПа)

Мощность ГЦН, затрачиваемая на преодоление гидравлического сопротивления парогенератора:

MВт

ВЫВОД

В курсовом проекте были проведены следующие расчеты:

1.Тепловой расчет поверхности нагрева.

2.Конструктивный расчет элементов парогенераторов.

3.Расчет на прочность элементов парогенераторов.

4.Гидродинамический расчет.

В результате расчетов получены следующие данные:

1.Площадь поверхности теплообмена HПГ=5332.81 м2

2.Коэфициент теплопередачи :

на испарительном участке К=6.2204 кВт/ м2К

на экономайзерном участке К=6.3659 кВт/ м2К

3.Число трубок n=16411 шт

4.Средняя длина U-образных трубок ПГ lср=9.5774 м

5.Р ПГ по 1 контуру Р=161.745 кПа

6.Мощность ГЦН на прокачку теплоносителя по одной петле ГЦК N=1.2856 MВт

парогенератор тепловой гидродинамический

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1.Рассохин Н.Г. Парогенераторные установки атомных электростанций: Учебник для вузов. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомздат, 1987. - 384 с.

2.Маргулова Т.Х. Расчёт и проектирование парогенераторов атомных электростанций . - 2- е изд., - М.: Высшая школа, 1985. - 246 с.

3.Кутепов А.М.,Стерман Л.С.,Стюшин Н.Г.Гидродинамика и теплообмен при парообразовании:Учебное пособие для вузов. - 3- е изд., - М.:Высшая школа,1986. - 448 с.

4.Расчет на прочность деталей парогенераторов АЭС: Методические указания к проэкту по дисциплине « Парогенераторы атомных электростанций» для студентов специальности 0520 «Парогенераторостроение») Составил В.К. Щербаков - К.: КПИ, 1986. - 28 с.

5.Кирилов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам: (Ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы ). / под редакцией П.Л. Кирилова. - М.: Энергоатомиздат, 1984 .- 296 с.

6.Кузнецов Н.М. и др. Энергетическое оборудование блоков АЭС-2-е изд.,испр.-Л.:Машиностроение. Ленингр. отд-ние,1987.-279с.:ил.

7.Тепловые и атомные электрические станции :Учебник для вузов/Л.С.Стерман,В.М.Лавыгин,С.Г.Тишин.-М.:Энергоатомиздат,1995.-416с.,ил.

8. Проэктирование теплообменных аппаратов АЭС (Митенков Ф.М., Гоневко В.Ф., Ушаков П.А., Юрьев Б.С.;Под ред. Ф.М. Митенкова - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 296 с.

Размещено на Allbest.ru