РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ДИАГРАММЫ

ВВЕДЕНИЕ

Парогенераторы (ПГ) атомных электростанций относятся к особо сложным агрегатам современной техники. Не существует и вероятно не может существовать та­кой методики проектирования парогенератора, по которой можно было бы автоматически получить его оптимальную схему. Она отыскивается в результате многократных, целенаправленных попыток, учитывающих всё многообразие факторов.

Для проектирования парогенератора, как и для всякого творческого процесса, нет строго принятых канонов, однако выполнение ряда принципиально важных рекомендаций облегчает проектирование и повышает его качество.

Цель настоящего курсового проекта спроектировать парогенераторную установку для работы в составе энергетического блока с реактором, в соответствие с заданием, представить чертежи конструкции, рационально выбрать компоновку парогенератора в боксе. Руководствуясь научной литературой, учебными пособиями и методическими изданиями, провести необходимые расчёты по предлагаемым рекомендациям и методикам.

В соответствие с тепловой схемой АЭС пар вырабатывается либо непосредственно в ядерных реакторах кипящего типа, либо в парогенераторах-теплообменниках, в которых осуществляется передача теплоты от теплоносителя, поступающего из реактора к рабочей среде. Парогенератор, следовательно, является обязательным элементом оборудования двух или трёх контурных АЭС.

По типу теплоносителя различают парогенераторы, обогреваемые водой, газом или расплавленным металлом. В данном курсовом проекте будет рассмотрена конструкция ПГ с водяным теплоносителем ПГВ-1000 – погружного типа вертикальный.

ПГ АЭС с ВВЭР по характеру работы процессов, протекающих на стороне второго контура, различают двух видов: ПГ в которых рабочая среда кипит в объеме на погруженной в нее поверхности нагрева, ПГ с естественной циркуляцией и в межтрубном пространстве плотного трубного пучка(прямоточного ПГ).

Основными типами ПГ с водяным теплоносителем являются горизонтальный и вертикальный однокорпусные ПГ с погружной поверхностью нагрева и встроенными паросепа­рационными устройствами.

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ПГ

Парогенераторы блоков АЭС с реакторами ВВЭР-1000 – вертикально расположен­ные теплообменные аппараты корпусного типа.

В каждой из восьми циркуляционных петель реактора ВВЭР-1000 установлено по одному парогенератору.

Поверхность теплообмена набрана из 5 U-образных трубок диаметром 22мм. Рабочее тело (пар или вода) проходит в межтрубном пространстве, продольно омывая поверхность теплообмена. Для достижения нужных скоростей прямые участки каждой трубки поверхности теплообмена заключены в трубки-чехлы, т.е. на прямых участках рабочее тело проходит по кольцевым каналам. Трубки крепятся к трубным доскам при помощи развальцовки и обварки.

Для снижения в трубных досках температурных напряжений и исключения возможности их пульсаций (при изменении t) установлены перегородки, создающие застойные зоны. Все элементы, соприкасающиеся с первичным теплоносителем (раздающая и собирающая камера, трубки) выполнены из стали 25Х2М1Ф, U-образный корпус и патрубки рабочего тела – из углеродистой стали.

В корпусе объединены производство и сепарация пара. Для обеспечения равномерного выхода пара в сепарационный объем под уровнем воды установлен щит с отверстиями (дроссельный щит). Поверхность теплообмена расположена в водяном объеме и представляет собой вертикальный трубный пучок из 36 плоских змеевиков диаметром 21 мм. Питательная вода из экономайзера вводится в верхнюю часть водяного объема.

РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ДИАГРАММЫ

2.1. Тепловая мощность ПГ; расход теплоносителя; t,Q – диаграмма ПГ.

Для рассчитываемого парогенератора уравнение теплового баланса имеет следующий вид:

,

где Q_ПГ – количество тепла, переданного от теплоносителя рабочему телу в ПГ, МВт; D_тн – расход теплоносителя, кг/с; – соответственно энтальпия на входе в парогенера­тор и на выходе из него, кДж/кг.

Мощность одного парогенератора вычисляется по формуле

,

где n – количество парогенераторов приходящееся на один энергоблок;

η – коэффициент полезного действия реактора.

МВт.

Значения определяются по таблице в [1] и [2]:

t_s = f(p₂) = 285,83 ºС; кДж/кг; 766,25 кДж/кг; 1267,4 кДж/кг; 1488 кДж/кг; 1366,9 кДж/кг.

Из уравнения теплового баланса определяем расход теплоносителя:

кг/с.

Расход пара рассчитывается по формуле

Расход питательной воды можно найти из выражения

кг/с.

Рисунок 1. Т,Q-диаграмма парогенератора

2.2. Выбор материала и диаметра труб теплопередающей поверхности, камер теплоносителя, материала корпуса.

Согласно прототипу принимаем следующие марки стали: для труб теплопередающей поверхности – 12Х18Н9Т; для коллектора теплоносителя – 12Х18Н9Т, плакиро­ванная со стороны, омываемой теплоносителем, сталью 12Х18Н9Т; для элементов кор­пуса – Ст1.

Расчёт ПГ производим с наружным диаметром и толщиной стенки труб мм δ = 1,2 мм.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: