Парогенератор - базовый элемент в цепочке оборудования электростанций. Достоинства вертикального парогенератора с витой поверхностью нагрева и естественной циркуляцией рабочего тела. Тепловой, гидравлический и прочностной расчет элементов парогенератора.
Аннотация к работе
Массовая скорость рабочего тела3.1 Расчет толщины камеры подвода теплоносителя к трубам поверхности нагреваПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОКПарогенератор является важнейшим элементом в цепочке оборудования станции, парогенератор производит пар для работы станции.Тепловая мощность экономайзерного участка Из (1.1) получаем Qэк=138244 КВТ=138.244 МВТ Тепловая мощность испарительного участка Из (1.2) получаем Qи=602662.4 КВТ =602.662 МВТ Из (1.3) получаем Qпг=740906.4 КВТКоэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя рассчитывается по эмпирическим зависимостям для случая течения однофазной среды в трубах, КВТ/м2? К Рассмотрим 3 опорные точки тепловой диаграммы: вход теплоносителя в испарительный участок (вход в ПГ ) вход теплоносителя в экономайзерный участок (выход из испарительного) выход теплоносителя из экономайзерного участка (выход из ПГ ) Для указанных сечений по заданным давлению и температуре определяют теплофизические параметры. вход теплоносителя в испарительный участок (p’1=16 МПА, t’1и=320 C) ? = 1.4674 ?10-3 м3/кг ? = 846?10-7 Па?с ? = 0.520 ?10-3 КВТ/м?К 2) вход теплоносителя в экономайзерный участок (p’1=16 МПА, t’’1и=295.3 C) ? = 1.3572?10-3 м3/кг ? = 933.6?10-7 Па?с ? = 0.569?10-3 КВТ/м?К Так как массовая скорость теплоносителя в силу постоянства проходного сечения остается постоянной по всей длине трубы поверхности нагрева, то ее можно рассчитать по известным параметрам во входном сечении w? =w’1 (1.9) w?= =3339.2 кг/м2?сДля определения коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к рабочему телу необходимо знать коэффициент теплопроводности материала трубы, зависящий от температуры стенки, которая в первом приближении для расчетных сечений определяется через ?t-температурный напор расчетного сечения (разность между температурами теплоносителя и рабочего тела) на входе теплоносителя в испарительный участок ?t =310-281.6=28.4 C tct=t2 1/3 ?t =281.6 1/3*28.4 =291 C где t2-температура насыщения при известном давлении рабочего тела на выходе теплоносителя из испарительного участка В качестве материала труб поверхности нагрева ПГ АЭС обычно используется аустенитная сталь Х18Н10Т .Тогда коэффициент теплопроводности материала труб : на входе теплоносителя в испарительный участок ?м=18.7?10-3КВТ/м?К на выходе теплоносителя из испарительного участка ?м=18.6?10-3КВТ/м?К Результаты иттерационного расчета коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к рабочему телу приведены в таблице 1 Теплофизические свойства рабочего тела на входе и выходе из экономайзерного участка определяются в зависимости от температуры и давления рабочего тела.Учитывая то, что нам неизвестен средний угол навивки змеевика bcp, который можно найти зная среднюю длину труб в пучке, которую в свою очередь находят по известной площади теплопередающей поверхности, то нахождение bcp ,а значит и поправки ey будет носить иттерационный характер. Для снижения температурных напряжений, возникающих изза существенного различия температур теплоносителя и рабочего тела, используют либо специальные компенсаторы, либо элементы выполняют самокомпенсирующимися. Для выполнения расчетов берем : расположение отверстий в камере теплоносителя - шахматное; расположение труб в пучке - шахматное; (S1) =1.5?dн =1.5?12?10-3=0.018 м - шаг труб (отверстий) по периметру коллектора в поперечном ряде отверстий, отнесенный к внутренней поверхности коллектора; При известном внутреннем диаметре коллектора и выбранных шагах отверстий в коллекторе под трубы поверхности нагрева можно определить число отверстий (труб) по периметру коллектора в одном поперечном ряде отверстий Диаметр первого слоя змеевиков d1сл, м определится величиной наружного диаметра коллектора d ,м и линейными размерами узлов присоединения труб к раздающей и собирающей камерам коллектораПо (3.1) находим По (3.2) находим По (3.3) находим m = S1k / S2k =1.5 / 2 = 0.75 По (3.4) находим мм Из (3.5) находим S1k для следующей иттерации ммРасчет начинается с определения необходимых геометрических характеристик четырех участков тракта теплоносителя: 1.Разделительная обечайка Длина первого участка : Длину кольцевого канала примем 3 м На втором участке местные сопротивления отсутствуют На третьем участке местные сопротивления представлены входом в трубу , выходом из нее в камеру и плавными поворотами Местные сопротивления четвертого участка включают в себя только резкий потока теплоносителя при ві ходе из ПГПри тепловом расчете площади теплопередающей поверхности вертикального парогенератора были определены коэффициенты теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы, а также от стенки трубы к рабочему телу на испарительном и экономайзерном участке, которые соответственно равны: Вход теплоносителя в испарительный участок a1 = 33 КВТ/(м2.К) Основной целью конструкционного расчета парогенератора было определение среднего угла навивки труб поверхности нагрева, который составил: b = 36 о Также были определены основные кострукционные характеристики пучка теплообменных труб: Число труб поверхности нагрева n = 18121 Был прочностной расчет элемен
План
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. тепловой расчет ПЛОЩАДИ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПАРОГЕНЕРАТОРА
1.1 Уравнение теплового и материального баланса ПГ АЭС. Тепловая диаграмма
1.2 Теплообмен со стороны теплоносителя. Расчет коэффициента теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы
1.3 Расчет коэффициента теплоотдачи от стенки труб к рабочему телу на испарительном участке
1.4 Расчет коэффициента теплоотдачи от стенки к рабочему телу на экономайзерном участке
1.5 Расчет площади теплопередающей поверхности парогенератора
2. КОНСТРУКЦИОННЫЙ РАСЧЕТ ПАРОГЕНЕРАТОРА
2.1 Расчет среднего угла навивки труб поверхности нагрева