Главная Обратная связь

Дисциплины:






парогенератори та теплообмінники АЕС 3 страница



;

.

 

3.2. Задачі для самостійної роботи

 

3.2.1. Для прямоточного парогенератора з введенням теплообмінних труб за допомогою трубних дощок обчислити основні конструктивні характеристики , , ., , необхідні для розрахунку масової швидкості у міжтрубному просторі, масову швидкість робочого тіла у міжтрубному просторі. Вихідні дані – в табл.3.1.

Приклад рішення задачі за даними варіанта 8

Загальна кількість труб поверхні нагріву:

.

Таблиця 3.1

№ варіанта , ,
+   4,5 14 1,4
-   3,5 12 1,2
+ + + + +
+ + + - -
+ + - + +
+ + - - -
+ + + + +
+ + + - -
+ + - + +
+ + - - -

Число труб, які розташовані по діагоналі шестикутника, вписаного в коло трубної дошки:

.

Діаметр трубної дошки при кроці розміщення труб

.

Площа прохідного перерізу міжтрубного простору:

.

Масова швидкість робочого тіла в міжтрубному просторі

.

3.2.2 Для вертикального парогенератора із природною циркуляцією робочого тіла, що генерує насичену пару, визначити основні конструктивні характеристики камер теплоносія ( ) та вертикального гвинтового змієвидного пучка ( ), масову швидкість робочого тіла у міжтрубному просторі. Вихідні дані у таблиці 3.2.

Таблиця 3.2

№ варіанта ,
+     14 1,4 6,5  
-     12 1,2 5,5  
+ + + + +
+ + - - +
+ + + + -
+ + - - -
+ + + + +
+ + - - +
+ + + + -
+ + - - -

 



При виконанні розрахунків прийняти:

розташування отворів к камері теплоносія шахове:

; швидкість теплоносія в камері ; розташування труб у пучку коридорне; ; товщину стінки камери теплоносія =200 мм; кратність циркуляції =6; число шарів – кратне трьом (значення округлити до парного числа).

Приклад розв’язку задачі за даними варіанта 8

Внутрішній діаметр камери теплоносія

.

Число отворів в поперечному ряді по периметру камери при ;

.

Із врахуванням дистанціонуючих пластин

.

Число рядів отворів уздовж твірної колектора

.

Із врахуванням умов задачі приймаємо (кратне 6-и).

Число шарів навивки трубного пучка

.

Діаметри шарів навивки:

першого

;

останнього при поперечному кроці шарів:

;

.

Середній діаметр бухти труб теплообмінної поверхні нагріву:

.

Площа прохідного перетину міжтрубного простору:

Масова швидкість робочого тіла в міжтрубному просторі

 

4. Теплопередача і розміри поверхні нагріву парогенераторів АЕС

4.1. Основні визначення і розрахункові співвідношення

4.1.1. Площа поверхні нагріву парогенератора.

Площа поверхні нагріву парогенератора в загальному випадку визначається як сума площ поверхонь нагріву економайзерної, випарної і пароперегрівної ділянок. При цьому фактична площа поверхні нагріву береться з деяким запасом по відношенню до розрахункової, :

,

де - розрахункова площа поверхні нагріву парогенератора, , ; - коефіцієнт запасу, .

Площа поверхні нагріву окремих ділянок (економайзерної, випарної, пароперегрівної)

,

де Q - теплова потужність ділянки, яка розраховується, кВт;

k - осереднений коефіцієнт теплопередачі на ділянці, що розраховується, ; - середній температурний напір, .

4.1.2. Осереднений коефіцієнт теплопередачі

,

де , - коефіцієнт теплопередачі відповідно на вході і виході робочого тіла (або теплоносія) на ділянці поверхні нагріву, що розглядається.

4.1.3. Середній температурний напір на ділянці поверхні нагріву:

Більший і менший температурні напір и визначаються як різниці температур, теплоносія і робочого тіла на межах (вхід, вихід теплоносія) розглянутої ділянки поверхні нагріву.

4.1.4. Коефіцієнти теплопередачі на межах тієї чи іншої з розглянутих ділянок розраховуються за (2.3). Рекомендації з визначення, , , , на випарній ділянці приведені в підрозділі 2.1. При течії в міжтрубному просторі однофазного середовища (робочого тіла) вид розрахункового співвідношення залежить від способу омивання робочим тілом труб поверхні нагріву (поздовжнє, поперечне, розташування труб у пучку (коридорне, шахове), їх кроку, кута атаки потоком робочого тіла труб поверхні нагріву і т. п.

4.1.5. При поздовжньому омиванні прямотрубного пучка труб поверхні нагріву робочим тілом, що знаходиться в однофазному стані (наприклад, економайзерна і пароперегрівальна ділянки прямоточного парогенератора) коефіцієнт тепловіддачі від стінки труби до робочого тіла визначається за формулою:

,

де - гідравлічний діаметр; С - коефіцієнт, який залежить від розташування труб в пучку та їхнього кроку. Для розсунутих ( ) пучків труб, розташованих в трикутній решітці, можна скористатися співвідношеннями

;

.

4.1.6. При поперечному омиванні трубного пучка потоком однофазного робочого тіла коефіцієнт тепловіддачі від труби до середовища, що нагрівається:

, (4.1)

де для коридорних пучків С = 0,26; n=0,65; для шахових пучків С = 0,41; n = 0,6; поправочний множник, що враховує вплив на коефіцієнт тепловіддачі кроків труб у пучку. Для шахового пучка при <2 величина = , якщо ж 2, то =0,12. Для коридорного пучка = - множник, що враховує відмінність тепловіддачі в перших рядах від середньої інтенсивності для пучка. Для теплообмінних пучків парогенераторів АЕС ; - поправка, що враховує кут атаки потоком робочого тіла труб поверхні нагріву (табл.4.1).

Таблиця 4.1

,
1,0 1,0 0,98 0,94 0,88 0,78 0,67 0,52 0,42

 

Необхідність врахування поправки виникає, наприклад, при визначенні коефіцієнта тепловіддачі від труби до робочого тіла на економайзерній ділянці парогенератора з гвинтовим змійовиковим трубним пучком. Кут атаки обчислюється виходячи з кута навивання змійовиків як різниця:

.

Значення чисел Прандтля і , які входять в (4.1) визначаються відповідно при температурах рідини і стінки труби. При розрахунку числа Рейнольдса за визначальний розмір приймається зовнішній діаметр труби поверхні нагріву.

4.1.7. Отримана площа поверхні нагріву дає можливість розраховувати сумарну довжину труб поверхні нагріву, :

, (4.2)

де - розрахунковий діаметр, ; вибирається по поверхні труби, зі сторони якої існує максимальний термічний опір (мінімальний коефіцієнт тепловіддачі): якщо , то ; якщо , то ; якщо , то . Цей випадок найбільш характерний для водо-водяних парогенераторів АЕС.

[ 1, гл.11, § 11.2, с.246-248; гл.6, § 6.1, с.105-106; 3, гл.14, § 14,5, с . 241-246; 6; 9, гл.1, § 1.1, с.17-18; гл.4, § 4.3, с.53-57; гл.10, § 10.1, с.161 -162; § 10.2, с.162-168]

4.2. Задачі для самостійної роботи

4.2.1. Розрахувати площу поверхні нагріву випарної ділянки горизонтального парогенератора, довжину труб цієї ділянки. Вихідні дані наведені в табл.4.2.

Таблиця 4.2

№ варіанта  
+           14х1,4  
-           12х1,2  
+ 31,07 29,65 46,1 19,1 +
+ 32,04 30,58 46,1 19,1 -
- 25,41 24,24 59,7 31,7 +
- 26,20 25,00 59,7 31,7 -
+ 31,07 29,68 46,1 20,1 +
+ 32,04 30,62 46,1 20,1 -
- 25,41 24,24 59,7 31,7 +
- 26,20 25,00 59,7 31,7 -

 

При виконанні розрахунків прийняти:

термічний опір оксидних плівок ;

температуру стінки труби,

коефіцієнт теплопередачі на ділянці як середньоарифметичну величину між входом і виходом з ділянки

;

коефіцієнт запасу по площі нагріву .

 

Приклад розв’язання задачі за даними варіанта 8

 

Розрахунок коефіцієнтів тепловіддачі від стінки труби до робочого тіла в розрахункових перетинах (вхід, вихід теплоносія на ділянці випаровування) приведено в п. 2.2.1:

на вході теплоносія в випарну ділянку (вихід робочого тіла)

;

на виході теплоносія з випарної ділянки (вхід робочого тіла)

.

Коефіцієнт теплопередачі в розрахункових перетинах:

на вході теплоносія в випарну ділянку

;

на виході теплоносія в випарної ділянки

.

Осереднений коефіцієнт теплопередачі на випарній ділянці

.

Температурний напір на цій ділянці

.

Розрахункова площа поверхні нагріву випарної ділянки

.

З урахуванням коефіцієнта запасу

.

Довжина труб випарної ділянки

;

тут

 

4.2.2. Розрахувати поверхню нагріву економайзерної ділянки вертикального парогенератора з природною циркуляцією робочого тіла і витою поверхнею нагріву (кут навивки ), довжину труб цієї ділянки. Вихідні дані наведені в табл.4.3.

Таблиця 4.3

№ варіанта , , , , , град
+         6,5   14х1,4    
-         5,5   12х1,2    
28,19 28,10 + + +
29,08 28,98 + + -
22,99 22,97 + - +
23,71 23,69 + - -
28,33 28,10 + + +
29,21 28,98 + + -
23,15 22,97 + - +
23,87 23,69 + - -

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...