Прямоточный парогенератор
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ:
ПРЯМОТОЧНЫЙ ПАРОГЕНЕРАТОР
Введение
В настоящее время наибольшее распространение получили блочные компоновки судовых ЯЭУ. Они имеют важное преимущество - маленькие габариты, не очень большая высота. В этом проекте, ПГ делается под блочную установку.
Парогенератор представляет собой теплообменный аппарат, в котором осуществляется передача тепловой энергии от теплоносителя первого контура к рабочему телу. В схеме ЯЭУ парогенератор не только связывает первый и второй контуры, но и отделяет радиоактивный теплоноситель от рабочего тела.
В соответствии с назначением ПГ должен производить пар в требуемом количестве и заданных параметров на режиме полной мощности. На режимах частичных нагрузок при сниженной мощности, а также в переходных режимах параметры пара должны быть достаточны по условию надежной работы судовой турбины. В парогенераторах этого типа, рабочее тело (питательная вода), под действием напора, создаваемого питательным насосом, последовательно проходит через экономайзерный, испарительным и пароперегревательный участки, превращаясь при этом в перегретый пар требуемых параметров.
1. КОНСТРУКЦИЯ ПАРОГЕНЕРАТОРА
Общий вид прямоточного парогенератора показан на рис. 1. Схема прямоточного парогенератора изображена на риc. 2.
Рис. 1 - Общий вид парогенератора
Прочный корпус состоит из цилиндрической обечайки с приварным эллиптическим днищем и плоской крышки. На цилиндрической части корпуса имеется утолщение под крышку, патрубок труба в трубе для входа и выхода теплоносителя первого контура и опорная лапа. Корпус выполнен из термостойкой стали перлитного класса, на внутренней поверхности выполнена наплавка из стали 08Х18Н10Т. Обычно наплавка выполняется в 2 - 3 слоя с общей толщиной 7 - 9 мм.
Трубная система состоит из нескольких цилиндрических змеевиков и навита на внутреннюю цилиндрическую обечайку. Снаружи трубная система также имеет обечайку для организации движения теплоносителя через трубную систему. Между змеевиками установлены дистанционирующие полосы. Раздача питательной воды по трубкам осуществляется через главный и дополнительные водяные коллекторы. В главном водяном коллекторе осуществляется раздача воды на 20 секций. Каждая секция представляет собой секционный водяной и секционный сборный паровой коллектор. Пар из трубок собирается через дополнительные и главный паровой коллекторы. Главный водяной и главный паровой коллекторы собраны на крышке ПГ, и в них предусмотрена возможность глушения трубок.
Трубная система судовых ПГ выполняется из трубок 161,8 мм из титанового сплава, поэтому для соединения титанового сплава со сталью используются резьбопаянные переходники. Для подавления пульсаций перед трубками установлены дроссельные устройства, которые в данном случае выполнены в виде длинных тонких трубок. Дроссельные трубки проходят от секционного коллектора в нижнюю часть ПГ по внутренней обечайке.
Теплоноситель первого контура поступает в ПГ по внутреннему патрубку коаксикального патрубка 5, поднимается по кольцевому пространству между корпусом 6 и внешней обечайкой 9 трубной системы в верхнюю часть ПГ и проходит сверху вниз трубную систему 4, где охлаждается, отдавая тепло рабочему телу. Далее теплоноситель попадает в нижнюю часть ПГ, поднимается по кольцевому пространству между корпусом 6 и внешней обечайкой 9 трубной системы до коаксикального патрубка 5 и по кольцевому патрубку коаксикального патрубка 5 выходит из ПГ.
Рис. 2 - Схема прямоточного ПГ: 1 - главный водяной коллектор, 2 - патрубок отвода перегретого пара, 3 - плоская крышка, 4 - трубная система, 5 - коаксикальный патрубок для подвода и отвода теплоносителя первого контура, 6 - цилиндрический корпус с приварным эллиптическим днищем, 7 - дроссельные трубки, 8 - центральный вытеснитель, 9 - внешняя обечайка, 10 - опорная лапа, 11 - водяной коллектор, 12 - паровой коллектор, 13 - главный паровой коллектор, 14 - патрубок подвода питательной воды
Питательная вода поступает в парогенератор через патрубок подвода питательной воды 14, проходит через главный водяной коллектор 1, по трубкам поступает в водяные коллекторы 11. Далее питательная вода проходит по дроссельным трубкам 7, снизу вверх поднимается по трубной системе 4, где получает тепло от теплоносителя первого контура. В трубной системе 4 вода нагревается до насыщения, испаряется, и образовавшийся пар перегревается. Далее пар выходит из трубной системы, собирается в паровых коллекторах 12, затем - в главном паровом коллекторе и по патрубку отвода перегретого пара 2 выходит из ПГ [2].
2. Исходные данные
Были приняты следующие исходные данные:
давление в первом контуре 13,00 Мпа;
температура теплоносителя на входе в ПГ320,0 оС;
температура теплоносителя на выходе из ПГ275,0 оС;
давление пара на выходе из ПГ4 МПа;
температура питательной воды90,0 оС;
температура перегретого пара на выходе из ПГ305,0 оС;
гидравлическое сопротивление змеевиков по 1-му контуру0,05 МПа;
гидравлическое сопротивление змеевиков по 2-му контуру0,3 МПа
материал труб: титановый сплав;
количество змеевиков 19;
количество параллельных труб 205,0;
кпд парогенератора 0,99;
диаметр навивки первого змеевика 200,0 мм;
наружный диаметр труб 16,0 мм;
толщина ст?/p>