|
Парогенератор ВВЭР-ТОИ. отчет. Отчет по результатам нир. Требования к структуре и оформлению отчета по нир
10. Гидродинамический расчет
Основная цель гидродинамического расчета парогенератора – определение гидравлических сопротивлений движению ТН и РТ с целью нахождения затрат мощности на прокачку.
10.1. Гидродинамический расчет для теплоносителя
Потери давления на трение:
Потери давления от местных сопротивлений:
, где
, – коэффициент сопротивления на трение и коэффициент местного сопротивления;
– плотность теплоносителя;
ω – скорость теплоносителя;
– диаметр канала;
– длина канала.
Поток однофазный, поэтому все параметры теплоносителя берем как средние на участке. Теплофизические и геометрические характеристики для расчета гидравлических потерь первого контура:
– плотность ТН на входе участка;
– плотность ТН на выходе участка;
– средняя плотность ТН на всем участке;
– кинематическая вязкость ТН на входе;
– кинематическая вязкость ТН на выходе;
– средняя кинематическая вязкость ТН на всем участке;
– скорость ТН на входе;
2.857
| 3.333
| 3.81
| 4.286
| 4.762
| – скорость ТН на выходе;
3.027
| 3.532
| 4.036
| 4.541
| 5.045
| – средняя скорость ТН на всем участке;
– скорость ТН на входе в коллектор;
– скорость ТН на выходе из коллектора;
– средняя скорость ТН в коллекторах;
– внутренний диаметр трубок;
– внутренний диаметр коллекторов;
– длина коллекторов;
8.87 м
| 10.114 м
| 11.351 м
| 12.584 м
| 13.812 м
| – длина канала.
Относительная шероховатость для нержавеющей стали .
Определение режима течения в трубках:
Так как , то
Потери давления на трение в трубках:
1671.306 Па
| 2274.902 Па
| 2971.12 Па
| 3760.438 Па
| 4642.375 Па
| Потери давления на входе в трубки:
,
2987.441 Па
| 4066.363 Па
| 5310.844 Па
| 6721.742 Па
| 8298.194 Па
| Потери давления на выходе из трубок:
,
Потери давления при повороте в U-образных трубках:
1587.511 Па
| 2160.844 Па
| 2822.155 Па
| 3571.899 Па
| 4409.618 Па
| ,
Определим режим течения в коллекторах:
Так как , то
Потери давления на трение в коллекторе:
Коэффициент местного сопротивления на входе коллектора (сужение потока):
Потери давления на входе коллектора:
Коэффициент местного сопротивления на выходе из коллектора (расширение потока):
Потери давления на выходе из коллектора:
Суммарные гидравлические потери по первому контуру:
933202.668 Па
| 935458.52 Па
| 938060.53 Па
| 941010.49 Па
| 944306.6 Па
|
10.2. Гидродинамический расчет для рабочего тела
Плотность питательной воды: ;
Принимаем диаметр подводящего патрубка:
Вход из подводящего патрубка в раздающий коллектор:
Скорость воды в подводящем патрубке ПВ:
Диаметр коллектора питательной воды:
Скорость воды в подводящем коллекторе ПВ:
Выход питательной воды через раздающие трубы:
Гидравлическое сопротивление участка питательной воды:
Пароприемный потолок:
,
Скорость пара в выходном патрубке:
Выход пара из ПГ:
Гидравлическое сопротивление выхода пара:
Гидравлическое сопротивление по второму контуру:
10.3. Расчет мощностей
Главный циркуляционный насос для прокачки ТН через ПГ:
КПД ГЦН:
Необходимая мощность:
7684.526 кВт
| 7746.827 кВт
| 7885.09 кВт
| 7959.33 кВт
| 8092.532 кВт
|
Питательные насосы для преодоления сопротивления ПГ по пароводяному тракту:
КПД питательного насоса:
Необходимая мощность:
Характеристика, размерность
| Обозначение
| Величина
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
|
| Длина канала, м
|
| 8.87
| 10.114
| 11.351
| 12.584
| 13.812
|
| Относительная шероховатость для нержавеющей стали, м
|
|
0.00005
| Потери давления на трение в трубках, Па
|
|
| Потери давления на входе в трубки, Па
|
|
1671.3
|
2274.9
|
2971.1
|
3760.4
|
4642.4
|
| Потери давления на выходе из трубок, Па
|
|
2987.4
|
4066.4
|
5310.8
|
6721.7
|
8298.2
|
| Потери давления при повороте в U-образных трубках, Па
|
|
1587.5
|
2160.8
|
2822.2
|
3571.9
|
4409.6
|
| Потери давления на трение в коллекторе, Па
|
|
| Потери давления на входе коллектора, Па
|
|
| Потери давления на выходе из коллектора, Па
|
|
| Суммарные гидравлические потери по первому контуру, МПа
|
|
0.9332
|
0.9255
|
0.9381
|
0.9410
|
0.9443
|
| Гидравлическое сопротивление участка питательной воды, Па
|
|
| Гидравлическое сопротивление участка пароприемного потолка, Па
|
|
4839.534
| Гидравлическое сопротивление выхода пара, Па
|
|
| Гидравлическое сопротивление по второму контуру, Па
|
|
| Необходимая мощность главного циркуляционного насоса, кВт
|
|
7684.5
|
8303.8
|
8726.1
|
9051.3
|
9579.5
|
| Необходимая мощность питательных насосов, кВт
|
|
|
| Табл.5. Гидродинамический расчет
|
|
|