|
|
Тепловой расчет испарителя12 Мощности отдельных элементов парогенератора
Найдем паропроизводительность, для этого запишем уравнение теплового баланса через энтальпию:
Так как схема генерации пара прямоток, то D-общий расход питательной воды;
Расход питательной воды будет равен:
где:
По таблицам определяем энтельпии воды и водяного пара:
Окончательный расход питательной воды:
Тепловые мощности на каждом из участков парогенератора равны соответственно:
Теперь найдем расходы натрия через отдельные элементы:
Q-t диаграмма:
Находим температуры входа и выхода в отдельных элементах парогенератора:
1.Рабочее тело: Экономайзер:
Испаритель: Пароперегреватель:
Промежуточный перегреватель:
2.Теплоноситель: Промежуточный
Пароперегреватель:
Испаритель:
Экономайзер:
Выбираем стандартную схему движения теплоносителя для данного вида парогенераторов: питательная вода движется в трубках, а натрий движется в межтрубном пространстве. В качестве материала для трубок выбираем низколегированную углеродистую сталь 1Х2М. Диаметр трубок принимаем 16х3 (мм.) Предварительно принимаем скорость воды на входе в экономайзерный участок, как: 1. Площадь проходного сечения трубок: 2. Число труб теплопередающей поверхности:
3. Трубки на трубной доске будем располагать по сторонам правильных шестиугольников с относительным шагом: S=1,5 4. Принимаем число труб на диагонали трубной доски: 5. Внутренний диаметр кожуха: 6. Число труб в одном модуле: 7. Число модулей: 8. Расходы натрия и воды через один модуль: Натрий: Вода: 9. Площадь проходного сечения межтрубного пространства:
10. Скорость натрия в среднем сечении модуля испарителя:
Данное значение для скорости натрия не превышает допустимые значения.
Тепловой расчет испарителя 1.Расчет экономайзерного участка: Теплоотдача от натрия к стенке: Средняя температура натрия на экономайзерном участке:
По таблице теплофизических свойств натрия определяем параметры натрия при данной температуре: Pr=0.552 Эквивалентный гидравлический диаметр:
Рейнольдса для натрия на экономайзерном участке:
Число Пекле на экономайзерном участке:
Число Нуссельта будем определять по рекомендованной формуле для натрия, протекающего в межтрубном пространстве:
Коэффициент теплопередачи от натрия к стенке на экономайзерном участке будет равен:
Теплоотдача от стенки к воде:
По таблице теплофизических свойств воды и водяного пара определяем температуру насыщения воды в третьем контуре, при известном давлении(Р=140атм.)
Средняя температура воды на экономайзерном участке:
По таблице теплофизических свойств воды и водяного пара определяем теплофизические свойства воды: Pr=0.874
Скорость воды:
Для нахождения коэффициента теплоотдачи от стенки к воде воспользуемся рекомендованной для расчета формулой Михеева:
Теплоотдача от натрия к воде:
Находим среднюю температуру стенки трубки:
По таблице определяем коэффициент теплопроводности для стали 1Х2М: А так как отношение внешнего диаметра к внутреннему
Для всех участков испарителя при расчете коэффициента теплопередачи учитывается сопротивление оксидных пленок:
Коэффициент теплопередачи от натрия к воде будет равен:
Геометрия экономайзерного участка: Определяем разность между температурой выхода натрия и температурой входа воды на экономайзерном участке(большая разница температур):
Малая разница температур будет определяться как разность между температурой натрия на входе в экономайзерный участок и температурой воды на линии насыщения:
Среднелогарифмический температурный напор:
Площадь теплообмена одного модуля на экономайзерном участке:
Средний диаметр трубки по которой протекает вода:
Длина одной трубки экономайзерного участка:
2.Расчет испарительного участка:
Испаритель делится на два участка: -зона развитого кипения; -зона с ухудшенной теплопередачей; Расчет граничного паросодержания, при котором начинается ухудшенная теплопередача при кипении воды, рекомендуется проводить по следующей формуле:
Мощность, приходящаяся на зону развитого кипения:
Мощность приходящаяся на зону ухудшенного кипения:
Температура натрия в точке
Зона развитого кипения( Теплоотдача от натрия к стенке: Точка Х=0 Pr=
Точка X=Х
Pr=
Теплоотдача от стенки к воде: Точка Х=0 Коэффициент теплопередачи от стенки трубы к воде, протекающей внутри этой трубы, рекомендуется определять по эмпирической формуле:
Эмпирический коэффициент А будем искать по формуле:
Нахождение коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к воде будем проводить методом последовательных итераций. Изначально будем считать
Итерация №1
Итерация №2
Итерация №3
Итак, коэффициент теплоотдачи Точка X=Х Расчет коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к воде в точке X=Х
Определяем теплофизические свойства воды и водяного пара при давлении насыщения в третьем контуре: Pr=1.03
Плотность насыщенного водяного пара:
Скорость циркуляции воды:
Число Рейнольдса для воды на испарительном участке:
Температурный напор на стенку трубы в точке
В выражении для теплового потока принимаем коэффициент, равный 0,75. Итерация №1
Итерация №2
Итак, за коэффициент теплоотдачи принимаем Теплоотдача от натрия к воде:
Коэффициенты теплоотдачи от натрия к воде: Точка Х=0:
Точка Х=Хгр:
Средний коэффициент теплоотдачи: Геометрия зоны развитого кипения:
Длина одной трубки:
Зона с ухудшенной теплоотдачей(Хгр<X Теплоотдача от натрия к стенке:
Pr=0.5158
Теплоотдача от стенки к воде:
Теплоотдача от натрия к воде: Находим среднюю температуру стенки трубки:
При расчете коэффициента теплопередачи будем учитывать термическое сопротивление отложений примесей на теплопередающей поверхности:
Коэффициент теплопередачи от натрия к воде будет равен:
Геометрия зоны с ухудшенной теплоотдачей:
Длина одной трубки:
Геометрия всего испарительного участка:
Длина одной трубки: Геометрия всего модуля экономайзер-испаритель:
3.Тепловой расчет основного пароперегревателя.
В качестве материала для трубок выбираем аустенитную нержавеющую сталь 0Х18Н10Т. Диаметр трубок принимаем 16х3 мм Теплоотдача от натрия к стенке:
Теплоотдача от стенки к пару:
Теплоотдача от натрия к пару:
Геометрия пароперегревателя:
4.Тепловой расчет промежуточного пароперегревателя:
В качестве материала для трубок выбираем аустенитную нержавеющую сталь 0Х18Н10Т. Диаметр трубок принимаем 25х2,5мм.
1)число модулей: 2)число труб в одном модуле: 3)Площадь проходного сечения одной трубки:
4)Средняя скорость пара в трубках:
5)Число труб на диагонали трубной доски:
6)Шаг между трубками:
7)Внутренний диаметр кожуха:
8)Площадь проходного сечения межтрубного пространства:
9)Скорость натрия в среднем сечении модуля:
Теплоотдача от натрия к стенке:
Теплоотдача от стенки к пару:
Теплоотдача от натрия к пару:
Геометрия пром. пароперегревателя:
Длина одной трубки:
Гидравлический расчет
Гидравлическое сопротивление будет рассчитываться по формуле:
Где
12 Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2026 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
= 
-энтальпия перегретого пара(при t =510 
и P=14 МПа)
-энтальпия питательной воды(при Р=14 МПа. и t =240 
-энтальпия воды на линии насыщения(при 
)
-энтальпия пара на линии насыщения(при 
)
-энтальпия воды на промежуточном перегревателе на входе( при t =240 
- энтальпия воды на промежуточном перегревателе на выходе(при t =510 
=240 
=336,67 
=336,67 
=510 
= 
Определение геометрии трубного пучка
=168,5/(768,88*1)=0,23 
=2*0.016=0.024 м
= 
, то термическое сопротивление стенки трубки рекомендуется с хорошей степенью точности определять по формуле:
:
)
, где А- это эмпирический коэффициент, а q- это тепловой поток через стенку трубы, определяемый по формуле:
-температурный напор на стенку трубы.
=0 и будем определять тепловой поток через стенку трубы, затем найдем коэффициент теплоотдачи. В выражении для теплового потока коэффициент принимаем равным 0.75.
при 
; 
, где 
- приведенная скорость пароводяной смеси,
, где 
- коэффициент теплопередачи к воде, взятый на линии насыщения, 
- коэффициент теплопередачи, рассчитываемый по формуле для точки Х=0.
будет равен:
1)
, где
-потери на трение;
- потери на местные сопротивления;
- потери на сопротивление, связанное с подъемом массы на определенную высоту;
; 
; 
;