Тепло-гидравлический расчет парогенератора АЭС

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Апреля 2013 в 21:39, курсовая работа

Описание работы

В настоящей работе приведен тепло-гидравлический расчет вертикального прямоточного парогенератора АЭС с жидкометаллическим теплоносителем. Цель работы - определение оптимальной площади теплообменной поверхности парогенератора при различный скоростях жидкометаллического теплоносителя.

где Qпг - тепловая мощность парогенератора;
k - средний коэффициент теплопередачи от натрия к воде (пару);

Содержание работы

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 3

2. ТЕПЛО-ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПАРОГЕНЕРАТОРА 4
2.1. Тепловой расчет 4
2.2. Гидравлический расчет 13

ЛИТЕРАТУРА 13

Скачать архив (75.29 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Kurs.doc

— 292.00 Кб (Скачать файл)

 

Определение коэффициента теплоотдачи  от стенки к пару на участке ухудшенного теплообмена производится графоаналитическим методом по номограмме рис. 6.8 [1, с. 108]. По нескольким значениям qпр определяются коэффициенты теплоотдачи a2расч по которым рассчитываются соответствующие им значения qрасч. Искомое значение qух соответствует равенству qпр = qрасч. Результаты вычислений представлены в табл. 5  и на рис. 3.

Таблица 5

Результаты  вычисления aух и qрасч по номограмме рис. 6.8 [1]

                      (rw)в, кг×м2/с

qпр, кВт/м2

448,99

897,97

1346,96

a2расч

qрасч

a2расч

qрасч

a2расч

qрасч

116

3600

271,33

10300

515,22

    

150

2900

232,32

8700

474,90

    

200

2700

220,25

7000

423,12

    

250

2300

194,75

5600

371,33

9100

495,90

300

2100

181,26

5000

345,92

8000

463,82

350

2000

174,31

4500

323,00

7000

430,88

400

    

3900

293,12

6300

405,29

450

    

3600

277,10

5800

385,56

500

    

3400

265,99

5300

364,46

600

    

3000

242,63

4600

332,36


 

Рис. 3. Графическое определение qух

Таблица 6

Пароперегревательный  участок

Параметр

Формула (источник)

Скорость теплоносителя (Na)

w1

w2

w2

1

2

3

4

5

Средняя температура Na, tNaср, 0С

491,3

Плотность Na, rNa , кг/м3

[1, прил. IV]

831,3

Динамическая вязкость Na, mNa, Па×с

[1, прил. IV]

2,425 × 10-4

Теплопроводность Na, lNa, Вт/м×К

[1, прил. IV]

64,2

Критерий Прандтля Na, PrNa

[1, прил. IV]

0,00484

Критерий Рейнольдса Na, Re

106911,1

198247,1

280969,5

Критерий Нуссельта Na, NuNa

формула (2.1)

14,7

18,36

21,48

Коэффициент теплоотдачи от Na к стенке, a1, Вт/м2К

30258,7

40759,5

50470,4

Средняя температура пара, tпср, 0C

420,8

Динамическая вязкость пара, mп, Па×с

[1, прил. I]

2,72 × 10-5

Теплопроводность пара, lп, Вт/м×К

[1, прил. I]

0,0788

Критерий Прандтля пара, Prп

[1, прил. I]

1,21

Критерий Рейнольдса, Reп

181575,3

363150,6

544725,9

Критерий Нуссельта, Nuп

400,03

696,48

963,35

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, a2, Вт/м2К

2865,6

4989,4

6901,1

Теплопроводность стенки, lст, Вт/м×К

[1, прил. IX]

19

Средний логарифмический температурный напор, Dtл, 0С

52,2

Коэффициент теплопередачи от Na к пару, k, Вт/м2К

1947,1

2804,7

3375,0

Площадь теплообмена пароперегревательного участка, Fпп, м2

14,87

10,33

8,58


 

 

При расчете длины трубок ПГ и  гидравлических сопротивлений принимается  раздельное конструктивное оформление модуля испарителя и модуля пароперегревателя (рис. 4). Это обусловлено тем, что длина трубок ПГ в одномодульном исполнении превышает  рекомендуемые размеры (12…14 м). При расчете площади учитывается 10 %-й запас.

 

Рис. 4. Конструктивная схема ПГ

 

 

 

Таблица 7

Площадь теплообмена  и длина трубок модулей ПГ

Параметр

Формула (источник)

Скорость теплоносителя (Na)

w1

w2

w2

Площадь теплообмена модуля испарителя, F’исп, м2

13,70

10,78

9,46

Площадь теплообмена модуля пароперегревателя, F’пп, м2

F’пп = 1,1Fпп

16,36

11,36

9,44

Суммарная площадь теплообмена ПГ, Fпг, м

Fпг = F’исп + F’пп

30,06

22,14

18,90

Длина трубок модуля испарителя, lисп, м

6,33

9,97

13,13

Дина трубок модуля пароперегревателя, lпп, м

7,56

10,50

13,09

Суммарная длина трубок ПГ, lпг, м

lпг = lисп + lпп

13,90

20,47

26,22


 

 

 

 

2. Гидравлический  расчет

 

Таблица 8

Гидравлические  сопротивления I контура

Параметр

Формула (источник)

Скорость теплоносителя (Na)

w1

w2

w2

1

2

3

4

5

Средняя плотность Na в модуле испарителя, rNa, кг/м3

[1, прил. IV]

854,9

Динамическая вязкость Na, mNa, Па×с

[1, прил. IV]

2,84 × 10-4

Критерий Рейнольдса, ReNa

93880,1

187760,3

281640,4

Коэффициент сопротивления поворота на 900 в межтрубном пространстве, x90

[1, с. 114]

1,0

Коэффициент сопротивления тренимя, xтр

0,018

0,016

0,014

Местное сопротивление при повороте потока Na, Dpпов, Па

423,8

1695,0

3813,8

Сопротивление трения в модуле испарителя, Dpтрисп, Па

1559,4

8543,8

23469,0

Сопротивление трения в модуле пароперегревателя, Dpтрпп, Па

1754,8

8662,7

22767,9

Гидравлическое сопротивление  испарителя, Dpисп, кПа

2,397

11,934

31,096

Гидравлическое сопротивление  пароперегревателя, Dpпп, кПа

2,602

12,053

30,395

Полное гидравлическое сопротивление ПГ, Dpпг, кПа

4,999

23,987

61,492


 

Заданное гидравлическое сопротивление  ПГ составляет 200 кПа, т. е. наиболее подходящим является 3 вариант. Кроме того обладая наименьшей площадью теплообмена, это вариант является наиболее экономически выгодным.

 

Литература

 

1. Рассохин Н. Г. Парогенераторные установки атомных электростанций. Учебник для вузов. Изд. 2-е. -М.: Атомиздат, 1980 -360 с.


Информация о работе Тепло-гидравлический расчет парогенератора АЭС