Расчёт парогенератора для атомных электростанций
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Введение
конструктивный энергетический реактор гидравлический
Ядерный энергетический реактор ВВЭР-1000 является самым распространённым среди реакторов типа ВВЭР. АЭС с реактором ВВЭР- двухконтурные с водным теплоносителем. В первом контуре происходит нагрев воды в реакторе под давлением 15,7 МПа с температуры 290 С до температуры 320 С с расходом воды 21500 т/ч. После этого нагретая вода поступает в парогенератор, в котором отдаёт часть теплоты нагреваемому теплоносителю - питательной воде, которая превращается в насыщенный пар. При этом греющий и нагреваемый теплоносители не контактируют непосредственно между собой. Это способствует удержанию радиоактивности в первом контуре, второй контур фактически остаётся чистым.
Парогенератор предназначен для передачи энергии, произведённой в активной зоне реактора, во второй контур. В реакторных установках с ВВЭР-1000 используются парогенераторы ПГВ-1000, горизонтальные, с трубчатой поверхностью теплообмена. Теплоноситель первого контура проходит через 11 500 теплопередающих трубок внутри корпуса парогенератора, нагревая воду второго контура. Кипящая вода второго контура преобразуется в пар и через сборные паропроводы поступает к турбине. Пар вырабатывается насыщенный, с температурой 280 C, давлением 6,4 МПа и влажностью 0,2 % при температуре питательной воды 220 C. Тепловая мощность каждого парогенератора 750 МВт, паропроизводительность - 1470 т/ч, масса без опор - 322 т, с опорами и полностью заполненного водой - 842 т.
В данном курсовом проекте мы рассчитываем горизонтальный парогенератор с параметрами, близкими к параметрам ПГВ-1000. Цель проекта - определить площадь теплообменной поверхности, рассчитать гидравлические потери и выполнить поверку на неноминальных режимах работы.
Конструктивный расчёт парогенератора
Конструктивный расчёт служит для определения площади теплообменной поверхности парогенератора. При расчёте температуры греющего теплоносителя определены как 330 С и 300 С на входе и выходе соответственно, нагреваемого теплоносителя - 280 С на входе и на выходе. Температура питательной воды - 220 С. Тепловая мощность парогенератора - 750 МВт. Расчёт будем производить в общепринятой табличной форме.
Таблица
Наименование размераИсточник формулыВеличинаТемпература греющего теплоносителя на входе tгщвхзадана по ТЗТемпература греющего теплоносителя на выходе tгщвыхзадана по ТЗТемпература нагреваемого теплоносителя на входе tнгвхзадана по ТЗТемпература нагреваемого теплоносителя на выходе tнгвыхзадана по ТЗТемпература питательной воды tпвзадана по ТЗКоэффициент теплопроводности металла теплообменных трубок ?трзадан по ТЗДавление насыщенного пара во 2-м контуре рпзадано по ТЗТолщина стенки теплообменной трубки ?трзадана по ТЗНаружный диаметр теплообменной трубки dнарзадан по ТЗВнутренний диаметр теплообменной трубки dвнпо конспекту:Скорость воды в парогенераторе wвпо условию ограничения коррозии и эрозииТепловая мощность парогенератора Qзадана по ТЗРазделим теплообменную поверхность на две равные части с передачей тепловой мощности на каждой из них Q/2. Произведём расчёт первой половины парогенератора.Наименование размераИсточник формулыВеличинаТемпература греющего теплоносителя на входе tгщвх1задана по ТЗНаименование размераИсточник формулыВеличинаТемпература греющего теплоносителя на выходе tгщвых1задана по ТЗТемпература нагреваемого теплоносителя на входе tнгвх1задана по ТЗТемпература нагреваемого теплоносителя на выходе tнгвых1задана по ТЗРазность температур греющего теплоносителя ?tгщпо конспекту: Разность температур нагреваемого теплоносителя ?tнгпо конспекту: Разность температур приведённая ?tппо конспекту: Входной параметр рпо конспекту: Входной параметр Rпо конспекту: Коэффициент, связанный с движением теплоносителя ? по номограмме (для R=?)1Тепловая мощность половины парогенератора Q1по конспекту: Больший температурный перепад ?tбпо конспекту: Меньший температурный перепад ?tмпо конспекту: Среднелогарифмическая разность температур ?tлогпо конспекту: Средняя температура ?tсрпо конспекту: Определяющая средняя температура греющего теплоносителя tгщсрпо конспекту: Кинематический коэффициент вязкости ?гщпо таблицеКоэффициент теплопроводности ?гщпо таблицеЧисло Прандтля Prпо таблицеНаименование размераИсточник формулыВеличинаЧисло Рейнольдса Reпо конспекту: Число Нуссельта Nuпо конспекту:Коэффициент теплоотдачи при конвективном теплообмене ?конвпо конспекту:С помощью метода простой итерации мы сможем определить плотность теплового потока с достаточной степенью точности. Произведя ряд итераций, получим результаты:Наименование размераИсточник формулыВеличинаПринимаемая плотность теплового потока q0произвольное начальное приближениеКоэффициент теплоотдачи при кипении ?киппо конспекту:Коэффициент теплопередачи Кпо конспекту:Расчётная плотность теплового потока q1по конспекту:Расчётная площадь поверхности теплообмена F1по конспекту:Площадь поверхности теплообмена с учётом запаса 15% F115%по конспекту:
Таблица. Рассчитаем площадь теплообмена второй половины парогенератора.
Наименование размераИсточник формулыВеличинаТемпература греющего теплоносителя на входе tгщвх2задана по ТЗТемпература греющего теплоносителя на выходе tгщвых2задана по ТЗНаименование размераИсточник формулыВеличинаТемпература нагреваемого теплоносителя на входе tнгвх2задана по ТЗТемпература на