1Синопсис основного оборудования базового объекта 14

• Название: 1Синопсис основного оборудования базового объекта 14
• Дата: 29.11.2022
• Размер: 0.62 Mb.
• Имя файла: Diplom_Matyukhin_Itog_2021_01_25.docx
• Тип: Реферат; #818107
• страница: 10 из 28

Расчет вертикального парогенератора с экономайзерным участком

Целью расчета данного раздела является определение мощностей всех поверхностей нагрева, расхода теплоносителя и температур на входе и выходе из участков, площади поверхности теплообмена и массогабаритных характеристик.

Парогенератор представляет собой однокорпусный теплообменный аппарат рекуперативного типа со встроенным сепарационным устройством.

Основными элементами парогенератора являются:

• 
  корпус с патрубками подвода питательной воды и отвода насыщенного пара, работающий под давлением второго контура;
  
• 
  коллектор теплоносителя первого контура с входным и выходным патрубками;
  
• 
  трубный пучок поверхности нагрева в виде концентрических слоев навивки;
  
• 
  сепарационное устройство.
  

Корпус представляет собой вертикальную сварную оболочку, состоящую из цилиндрических обечаек и эллиптических днищ. Корпус разделяется на две части: верхнюю (сепарационную) и нижнюю (теплообменную). В верхнем днище имеется патрубок отвода пара. В нижнее днище корпуса по его оси вварен вертикальный коллектор теплоносителя первого контура.

Вертикальный коллектор представляет собой цилиндрическую оболочку, закрываемую съемной крышкой, крепление которой осуществляется шпильками. Соединение уплотняется двумя никелевыми прокладками, и между ними устанавливается сигнализатор протечек. В нижней части коллектора имеется два патрубка для подвода и отвода теплоносителя первого контура. Внутренняя поверхность коллектора, соприкасающаяся с теплоносителем первого контура, покрыта слоем антикоррозионной наплавки толщиной 8 мм.

Трубный пучок поверхности нагрева набирается из винтовых змеевиков, располагающихся в кольцевом объеме между коллектором и корпусом парогенератора и образующих концентрические слои навивки с коридорным расположение в объеме.

Вокруг трубного пучка установлен кожух, при этом между кожухом и корпусом имеется зазор, который является опускной ветвью контура естественной циркуляции. В верхней части кожуха расположена конусная перегородка, служащая для установки центробежных сепараторов.

Сепарационное устройство выполнено с двумя ступенями сепарации. Первая ступень сепарации образована центробежными сепараторами (циклонами), установленными по треугольной решетке с шагом 260 мм.

Вторая ступень сепарации выполнена из пакетов волнообразных жалюзи. На выходе из каждого пакета установлены дырчатые листы, на входе – либо дырчатые листы, либо просечновытяжные сетки. Отсепарированная влага по сливным трубам отводится под уровень воды в корпусе.

В ходе расчета использовались методика описанная в [6].

Взяв за основу полученные ранее значения процесса определения тепловой схемы, выразим первые показатели для дальнейшего процесса определения конструированных особенностей и технических характеристик парогенератора:

• 
  значение потерь объёма рабочего тела второго контура – 𝐷 = 472,5 кг^⁄с;
  
• 
  значение давления осуществляющей транспортировку тепла среды первого контура – 𝑃₁ = 16,2 МПа ;
  
• 
  значение давления осуществляющей транспортировку тепла среды второго контура – 𝑃₂ = 7 МПа ;
  
• 
  значение температуры осуществляющей транспортировку тепла среды первого контура на входе в парогенератор – 𝑡^′₁ = 328,9 ℃ ;
  
• 
  значение температуры теплоносителя на выходе из парогенератора – 𝑡^′′₁ = 298,2 ℃ ;
  
• 
  температура питательной воды – 𝑡_ПВ = 230 ℃ ;
  

продувка парогенератора – 𝛼_ПР = 0,5 .


Рисунок 10 – Принципиальная тепловая схема парогенератора с естественной циркуляцией
Тепловую мощность парогенератора можно определить, рассчитав предварительно тепловые мощности всех поверхностей нагрева парогенератора:



где 𝑄_ПГ – количество тепла, переданного от теплоносителя рабочему телу в парогенераторе, МВт.

Из таблиц воды и водяного пара находим:

;	(116)
.	(117)
;	(118)
;	(119)
;	(120)
;	(121)
;	(122)
;	(123)

Тепловая мощность экономайзерного участка:

;	(124)
.	(125)

Тепловая мощность испарительного участка:

;	(126)
;	(127)
.	(128)

Уравнение теплового баланса:

,

(129)

КПД парогенератора примем равным 𝜂_ПГ = 0,98, тогда расход теплоносителя:

(130)

Температура циркуляции:

,

(131)

где ℎ_Ц – энтальпия циркуляции.

;

(132)

Для рассчитываемого парогенератора кратность циркуляции (𝑘_Ц) рекомендуется выбирать в диапазоне от 4 до 8-10. Принимаем 𝑘_Ц = 6.

; .

(133)

Температура теплоносителя на выходе из испарителя:

,

(134)

Где 𝑐_𝑝 = 5,283 – средняя изобарная теплоемкость теплоносителя на экономайзерном участке, кДж^⁄(кг ∙ К⁾ .

Минимальный температурный напор:

(135)

Оптимальное значение для парогенератора данного типа находится в пределах 10 ÷ 25 ℃.

Построим t-Q диаграмму для данного парогенератора:



Рисунок 11 – tQ диаграмма парогенератора