1. Тепловой расчёт парогенератора Цель работы

• Название: 1. Тепловой расчёт парогенератора Цель работы
• Дата: 24.01.2018
• Размер: 1.44 Mb.
• Имя файла: Algoritm.doc
• Тип: Документы; #35106
• страница: 7 из 7

8. Расчет разверки поверхности теплообмена горизонтального ПГ

1) минимальная и максимальная длина трубок ПГ – берутся из конструкционного расчета – используются данные для оптимальной скорости теплоносителя

l_мах = 2 L_пр + R_бол + 0.9·D^к_н ;

l_мin = 2 L_пр + R_мал+ 0.9·D^к_н ;
2) конструктивная неравномерность:

для трубки минимальной длины

для трубки максимальной длины
3) гидравлическая неравномерность

для трубки минимальной длины

для трубки максимальной длины

где ^ПТО – коэффициент трения (из гидравлического расчета),

– сумма коэффициентов местного сопротивления (из гидравлического расчета);
4) Скорости теплоносителя в трубках, [м/с]

для трубки минимальной длины: _,

для трубки максимальной длины: _,
5) Расчет удельных тепловых потоков для трубок с l_MIN и l_MAX ведется аналогично тепловому расчету – задача определить и

(расчет сводится в таблицу) .
6) тепловая неравномерность

для трубки минимальной длины

для трубки максимальной длины

где q_ср берется из теплового расчета для трубки средней длины при скорости, принятой за оптимальную.
7) тепловая разверка:

для трубки минимальной длины

для трубки максимальной длины
8) Изменение теплосодержаний по длине трубок:

- для трубок средней длины (l_СР), [кДж/кг] .
значения и определяются по давлению теплоносителя и температурам теплоносителя на входе в ПГ и выходе из него (по таблицам свойств воды);

для трубки минимальной длины,

для трубки максимальной длины,
9) Энтальпия греющей среды на выходе из трубок ПТО:

;

;

.
10) Температура греющей среды на выходе из трубок ПТО:

;

;

.
Эти значения используются для оценки неравномерности термических напряжений в холодном коллекторе.

9. Расчет сепарации и сепарационных устройств

Расчет гравитационной сепарации сводится к определению критической высоты парового пространства и влажности по высоте. Для схемы с жалюзийным сепаатором требуется доказать, что нижняя кромка жалюзи не затоплена пароводяной смесью. При использовании схемы без жалюзи (с ПпДЛ) должно быть доказано, что влажность на уровне кромки листа не превышает нормируемого значения.

ПпДЛ или жалюзийный сепаратор должен быть расположен на высоте, превышающей критическую высоту парового пространства с учетом набухания.



1) Приведенная скорость пара на выходе с зеркала испарения:

w” = D_ПГ / (”·S_ЗИ), [м/с]

” – плотность пара, [кг/м³], ” = 1/v”,

v” – по таблицам при Р₂,
S_ЗИ – площадь зеркала испарения, м², – из эскизного чертежа

приближенно: S_ЗИ = L·D_вн

длина корпуса ПГ без учета днищ

L = 2·L_цил + D^к_н, из конструкционного расчета
2) Паровая нагрузка зеркала испарения:

R = 3600 w”, [м³/(м² ч)]
3) истинное паросодержание при барботаже пара через слой воды над ПДЛ:

,

где Р₀ – давление пара в МПа

или ,
4) Действительный уровень пароводяной смеси над ПТО:

h_Д = h_В/(1 - )

где h_В = 0,15 м – весовой (массовый) уровень воды
5) Критическая высота парового пространства для ПГ без жалюзийного сепаратора:

h_кр = 0,154 W” (4+1,43 P₂) – 0,115; [м]
6) Высота установки ПпДЛ:

h_ППДЛ = (h₃ + h₄), [м] где h₃ и h₄ – в [м]

Высота установки ПпДЛ с учетом критической высоты:

(h_ППДЛ)_кр = hкр + hд
7) Сравниваем h_ППДЛ и (h_ППДЛ)_кр.

Если h_ППДЛ < (h_ППДЛ)_кр, то нужно определить влажность на высоте h_ППДЛ :



_кр = 0,02 – 0,04

значение n берем из таблицы:

Sзи/Sп	1	1,6	2	2,5
n	6	9	12	16

Где Sзи и Sп – площади зеркала испарения и пароприемных устройств




8) Скорость пара на входе в ППДЛ:

w”_ппдл = D_ПГ / (”·S_П), [м/с]
S_П - площадь ПпДЛ

S_П=L_цил * x

- ширина ПпДЛ

R=Dвн / 2;

h = R-h₅;

10. Расчет водного режима

Целью расчет является определение содержание примесей в парогенераторной воде.



Примеси поступают в ПГ с питательной водой с концентрацией С_пв, а выводятся из ПГ с продувкой и с паром. Содержание примесей в продувке С_пр определяется их содержанием в парогенераторной воде.

В установившемся режиме уравнение баланса примесей:

Д_пвС_пв = Д_пС_п + Д_прС_пр,

С учетом того, что влажность пара мала, Дпр = 100_пр, а расход питательной воды Д_пв=100Д_п (1+_пр), можно записать

Д_п (1+_пр) С_пв = _пр С_пр;

Отсюда:

1) С_пр = (С_пв+ _пр С_пв)/_пр;

Содержание примесей в питательной воде можно принять С_пв =(2-3) мкг/кг

По нормам качества парогенераторной воды С_пр не должно превышать 500 мкг/кг.

11. Поверочный расчет

Цель поверочного расчета – оценить параметры ПГ в режимах работы, отличающихся от номинального.

Изменение тепловой мощности реактора приводит к изменению параметров первого и второго контура. Характер изменения можно задавать, выбирая ту или иную программу регулирования. На АЭС с ВВЭР могут быть реализованы следующие программы регулирования:

• 
  поддержание постоянной средней температуры теплоносителя первого контура ;
  
• 
  поддержание постоянного давления пара в парогенераторе, т.е. t_2s = const,
  
• 
  комбинированная программа, по которой поддерживается t_2s = const при малых нагрузках и – при большой нагрузке,
  
• 
  компромиссная программа, по которой при изменении мощности изменяются и t₁ и t_2s, постоянной же поддерживается некая условная температура теплоносителя.
  

Зависимости параметров теплоносителя и рабочего тела от тепловой мощности или от паропроизводительности носят название статических характеристик регулирования.

Исходным выражением для расчета является уравнение тепловой мощности ПГ, полученное из уравнений теплового баланса и теплопередачи:

Q = G₁·c_p· (t₁’-t₁”) ·_ПГ = k·F·δt

На АЭС с ВВЭР расход теплоносителя через парогенератор остается постоянным при всех режимах работы, т.к. производительность ГЦН не регулируется. Поэтому, пренебрегая незначительными изменениями c_p и k можно принять линейный закон изменения Q от δt и t₁. (здесь t₁= t₁’ – t₁”). Тогда отношение δt и t₁ будет постоянным:



1) Определяем коэффициент С:



2) Значения δt и t₁ для различных нагрузок ПГ (от 10 до 100% с шагом 10%)

и ,

где (t₁)_Ni и (δt)_Ni – разность температур теплоносителя и температурный напор при нагрузке N_i, а (t₁)₁₀₀ и (δt)₁₀₀ – при 100% нагрузке соответственно.

Значения (t₁)₁₀₀ и (δt)₁₀₀ – вычислялись ранее при тепловом расчете.

Результаты свести в таблицу:

Dпг, %	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
t1, °С
δt1, °С

3) Расчет статической характеристики при программе регулирования

Для каждого значения D_ПГ определить температуры теплоносителя на входе и выходе, а также температуру и давление пара:

3.1)

3.2)

3.3) , и Р₂ = f(t_2s)

Результаты свести в таблицу и построить графики зависимости рассчитанных параметров от нагрузки.
4) Расчет статической характеристики при программе регулирования P₂=const

Для каждого значения D_ПГ определить температуры теплоносителя на входе и выходе (при t_2s = const):

4.1) ,

4.2) ,

4.3)

Результаты свести в таблицу и построить графики зависимости рассчитанных параметров от нагрузки.
5) Расчет статической характеристики при комбинированной программе регулирования.

При больших нагрузках - от 100% до нагрузки излома - постоянной поддерживается средняя температура теплоносителя, при меньших нагрузках постоянным поддерживается давление рабочего тела. Нагрузка излома указана в задании и составляет (0,5-0,8) от номинальной.

5.1) Сначала (от 90% до нагрузки излома включительно) определяются параметры теплоносителя и рабочего тела по зависимостям 3.1, 3.2, 3.3.

5.2) Затем последнее полученное значение температуры насыщения рабочего тела (t_2s при N_излома) принимается постоянным и используется для расчета температур теплоносителя для остальных значений нагрузки ПГ (по зависимостям 4.1, 4.2 и 4.3).
Результаты свести в таблицу и построить графики зависимости рассчитанных параметров от нагрузки.
6) Расчет статической характеристики при компромиссной программе регулирования.

Компромиссная программа регулирования отличается тем, что постоянно поддерживается некая условная температура.

6.1) Значение условной температуры

6.2.) Условный температурный напор:
Для каждого значения паропроизводительности ПГ (от 90 до 10%) определяются:

6.3) , (здесь D - нагрузка в %) p₂ = f(t_2s),

6.4)

6.5)

6.6)

Результаты свести в таблицу и построить графики зависимости рассчитанных параметров от нагрузки.