Теплогидравлический расчет парогенераторов атомной электростанции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт Энергетики и Транспортных Систем

Кафедра “Реакторы, парогенераторы и котельные установки ”

Курсовая работа

Теплогидравлический расчет парогенераторов АЭС

Выполнил

Рябов Н.В.

Руководитель

Парамонова И.Л.

Санкт-Петербург 2014



Оглавление

Введение

1. Тепловой расчет ПГ

1.1 Общий и поэлементный тепловой баланс ПГ

1.2 Построение T-Q диаграммы

1.3 Определение коэффициентов теплопередачи на участках ПГ и величины поверхности нагрева

2. Гидравлический расчет парогенератора

3. Выбор оптимального варианта парогенератора

4. Расчет на прочность элементов парогенератора

4.1 Расчет на прочность трубок парогенератора

4.2 Расчет на прочность обечайки корпуса

4.3 Расчет на прочность эллиптического днища корпуса

4.4 Расчет на прочность трубной доски

5. Проверочный расчет на пониженную нагрузку

5.1 Определение коэффициентов теплопередачи на участках ПГ и величины поверхности нагрева

Вывод

Список литературы



Введение

ПГ АЭС представляет собой единичный теплообменный аппарат или их совокупность. В ПГ осуществляется производство рабочего пара с использованием тепла, отводимого из активной зоны реактора охлаждающей средой, направляемой в поверхности нагрева ПГ. Этот агрегат наряду с ядерным реактором и паровой турбиной относится к основному оборудованию двухконтурной паротурбинной АЭС.

В общем случае ПГ состоит из подогревательного, паропроизводящего и перегревательного элементов. Они могут быть совмещены в едином корпусе или же выполняться в виде самостоятельных теплообменников. Нагреваемая среда называется рабочим телом. Охлаждающая реактор среда называется теплоносителем.

ПГ в целом делят на три типа: прямоточные, с естественной циркуляцией и с многократной принудительной циркуляцией.

В данном курсовом проекте приведен тепло-гидравлический расчет ПГ прямоточного типа. Давление МПа, температура питательной воды С. Парогенератор состоит из следующих основных элементов: корпуса с трубными досками, трубного пучка, входной и выходной камер теплоносителя. Материал трубок парогенератора предполагается изготовить из стали 08Х18Н10Т. К обечайкам приварены по 2 патрубка 850 мм для подвода и отвода теплоносителя. К входной и выходной камерам приварены патрубки 170 мм и 650 мм для подвода питательной воды и отвода перегретого пара.



1. Тепловой расчет ПГ

1.1 Общий и поэлементный тепловой баланс ПГ

Найдем тепловую мощность одного ПГ:

,

где Qp- тепловая мощность реакторной установки, МВт; n- число секций ПГ.

По известной мощности ПГ и заданных параметрах сред определяем расход теплоносителя 1 -го контура через ПГ:

,

Паропроизводительность аппарата:

,

Определим тепловую мощность каждого участка: - экономайзера, испарителя и пароперегревателя:

,

,

,

Для выбора наиболее рациональной конструкции ПГ произведем многовариантный расчет. Зададим три скорости движения теплоносителя в пределах 3ч5 м/с.

Таблица 1.1 Тепловой расчет ПГ

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость	w1	м/с	3	3,5	4
2	Площадь живого сечения для прохода теплоносителя	,	,	2,017	1,729	1,513
3	Число трубок	,	-	21229,7	18196,97	15922,34
4	Число трубок уточненное	,	-	21230	18197	15922
5	Площадь ячейки	,	,	132,9	132,9	132,9
6	Площадь живого сечения для прохода рабочего тела	,	,	2,822	2,419	2,116
7	Массовая скорость рабочего тела	,	,	152,6	178,0	203,5
8	Число труб по диагонали внешнего шестиугольника	,	-	168,24	155,76	145,7
9	Число труб по диагонали внешнего шестиугольника уточненное	,	-	168	156	146
10	Диаметр трубной доски	,	м	3,08	2,85	2,67
11	Гидравлический диаметр	,	мм	11,97	11,96	11,95
12	Граничное паросодержание	,	-	0,89896	0,89836	0,89756

Пример расчета для :

Площадь живого сечения для прохода теплоносителя:

,

Число трубок:

,

Компоновку труб выбираем по треугольной решетке с шагом:

,



Тогда площадь ячейки приходящейся на одну трубу равна:

,

Площадь живого сечения для прохода рабочего тела:

,

Массовая скорость рабочего тела:

,

Число труб по диагонали внешнего шестиугольника:

,

Диаметр трубной доски:

,

Гидравлический диаметр:

,

Граничное паросодержание:

,



где .

,

По данным расчетов имеем зону с ухудшенным теплообменом.

По этому уравнение теплового баланса на испарительном участке записывается в виде:

,

,

,

1.2 Построение T-Q диаграммы

По известным температурам питательной воды, температуре насыщения, температуре перегретого пара строим T-Q диаграмму для рабочего тела. Для определения температур на границе участков ПГ определим перепад энтальпий по участкам:

,

,

,

,

,



Значения энтальпий теплоносителя в соответствующих точках:

,

,

,

По таблицам термодинамических свойств воды и пара определяем температуры Диаграмма представлена в Приложении 1.

Определяем средний логарифмический температурный напор на каждом участке, используем T-Q диаграммы:

Для экономайзерного участка:

,

Для испарительного участка:

,

Для испарительного кипения участка:

,

Для испарительного ухудшенного участка:



,

Для пароперегревательного участка:

,

1.3 Определение коэффициентов теплопередачи на участках ПГ и величины поверхности нагрева

Теплоотдача от среды первого контура к стенке осуществляется конвекцией.

Для экономайзерного участка:

Используя табличные данные найдем Re, Pr, Nu, для теплоносителя:

.

,

,

,

Найдем скорость движения рабочего тела:

,

Для рабочего тела за определяющий диаметр примем гидравлический диметр =11,97 мм.

Используя табличные данные найдем Re, Pr, Nu, для рабочего тела:

,

,

,

Коэффициент теплоотдачи на экономайзерном участке со стороны рабочего тела найдем по формуле:

,

Коэффициент теплопередачи определяем по формуле :

,

Площадь поверхности экономайзерного участка:

,

Таблица 1.2 Определение величины поверхности нагрева

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость теплоносителя		м/с	3	3,5	4
2	Число Рейнольдса для теплоносителя	Re	-	265897	310213	354529
3	Число Прандтля для теплоносителя	Pr	-	0,83684
4	Число Нуссельта	Nu	-	468,33	529,80	589,53
5	Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя	,	,	24660	27896	31041
6	Скорость рабочего тела	,	м/с	0,1912	0,2231	0,2550
7	Число Рейнольдса для рабочего тела	Re	-	17300	20166	23030
8	Число Прандтля для рабочего тела	Pr	-	0,82979
9	Число Нуссельта	Nu	-	52,45	59,29	65,93
10	Коэффициент теплоотдачи со стороны рабочего тела			2708	3064	3410
11	Коэффициент теплопередачи экономайзерного участка			2040,95	2260,56	2465,32
12	Площадь поверхности экономайзерного участка			2677,87	2417,73	2216,92

Для испарительного участка:

При расчете коэффициента теплоотдачи со стороны рабочего тела на испарительном участке необходимо определить коэффициент теплоотдачи при кипении в большом объеме.

Так как поверхность испарительного участка не известна, для нахождения удельной тепловой нагрузки воспользуемся графическим методом.

Зададим три значения тепловых потоков, для них с помощью методики С.С. Кутателадзе определим коэффициент теплоотдачи при кипении и коэффициент теплопередачи на испарительном участке.

Таблица 1.3 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны теплоносителя

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость теплоносителя	,	м/с	3	3,5	4
2	Число Рейнольдса для теплоносителя	Re	-	272476	317889	363302
3	Число Прандтля для теплоносителя	Pr	-	0,87964
4	Число Нуссельта	Nu	-	487,20	551,15	613,29
5	Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя			24480	27693	30814

,

,

,

,

Таблица 1.4 Определение коэффициент теплоотдачи при кипении и большом объеме

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Удельная тепловая нагрузка	,	,	100000	200000	300000
2	Коэффициент теплоотдачи при кипении в большом обьеме	,	,	26507,17	43061,03	57193,71
4	Число Рейнольдса для рабочего тела	Re	0,206	-	20020
			0,240		23338
			0,275		26651
5	Число Прандтля для рабочего тела	Pr	-	0,86644
6	Число Нуссельта	Nu	0,206	-	59,97
			0,240		67,80
			0,275		75,40
7	Учет вынужденного движения		0,206	,	2849,51
			0,240		3224,03
			0,275		3588,06
8	Соотношение		0,206	-	9,3	15,1	20,1
			0,240		8,2	13,3	17,7
			0,275		7,38	12,0	15,94
9	Коэффициент теплоотдачи при кипении		,	18555	30143	40036
10	Коэффициент теплопередачи		0,206	,	5750,32	6528,05	6897,15
			0,240		5911,42	6736,47	7130,22
			0,275		6042,10	6906,69	7321,21
11	Расчетная удельная тепловая нагрузка		0,206	,	87702,47	99564,22	105193,69
			0,240		90159,58	102742,97	108748,48
			0,275		92152,61	105339,16	111661,34

Коэффициент теплоотдачи при кипении в большом объеме:

+1,28+1,28 = ,

Учет вынужденного движения:

,

Коэффициент теплоотдачи при кипении:

,

Коэффициент теплопередачи испарительного участка:

,

Расчетная удельная тепловая нагрузка:

,

Строим график зависимости . Истинное значение определяем по графику Приложения 2 из условия , а также истинное значение определяем методом последовательных приближений.

Таблица 1.5 Определение истинного значения

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость теплоносителя	,	м/с	3	3,5	4
2	Истинное значение	,	,	84406,69	87408,75	89883,86

Таблица 1.6 Определение величины поверхности нагрева

1	Скорость теплоносителя		м/с	3	3,5	4
2	Площадь поверхности кипящего участка			6903,80	6666,69	6483,11

Поверхность испарительного участка:

,

Для участка ухудшенного теплообмена:

Таблица 1.7 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны теплоносителя

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость теплоносителя	,	м/с,	3	3,5	4
2	Число Рейнольдса для теплоносителя	Re	-	277690	323972	370253
3	Число Прандтля для теплоносителя	Pr	-	0,93337
4	Число Нуссельта	Nu	-	506,52	573,00	637,60
5	Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя			24202	27379	30466

Таблица 1.8 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны рабочего тела

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость рабочего тела	,	м/с	4,53	5,28	6,04
2	Число Рейнольдса для рабочего тела	Re	-	92452	107772	123073
3	Число Прандтля для рабочего тела	Pr	-	1,3657
4	Коэффициент Y	Y	-	0,86797	0,86766	0,86724
5	Число Нуссельта	Nu	-	164,15	188,44	212,34
6	Коэффициент теплоотдачи со стороны рабочего тела	,	,	836	961	1084

,

Поверхность участка ухудшенного теплообмена:

,

Таблица 1.9 Определение величины поверхности нагрева

1	Скорость теплоносителя	,	м/с	3	3,5	4
2	Площадь поверхности участка ухудшенного теплообмена	,	,	2734,64	2242,70	1989,30

Для пароперегревательного участка:

Таблица 1.10 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны теплоносителя

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость теплоносителя	,	м/с	3	3,5	4
2	Число Рейнольдса для теплоносителя	Re	-	278422	324826	371229
3	Число Прандтля для теплоносителя	Pr	-	0,94543
4	Число Нуссельта	Nu	-	510,20	577,16	642,23
5	Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя	,	,	24174	27347	30430

Используя табличные данные найдем Re, Pr, Nu, для теплоносителя:

,

,

,

,

Таблица 1.11 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны рабочего тела

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость рабочего тела	,	м/с	4,40	5,13	5,87
2	Число Рейнольдса для рабочего тела	Re	-	93926	109490	125035
3	Число Прандтля для рабочего тела	Pr	-	1,4258
4	Число Нуссельта	Nu	-	1408,71	1593,87	1773,83
5	Коэффициент теплоотдачи со стороны рабочего тела	,	,	7296	8262	9202



Найдем скорость движения рабочего тела:

,

Используя табличные данные найдем Re, Pr, Nu, для рабочего тела:

,

,

,

Коэффициент теплоотдачи на пароперегревательном участке со стороны рабочего тела найдем по формуле:

,

,

Площадь поверхности пароперегревательного участка:

,

Таблица 1.12 Определение величины поверхности нагрева

1	Скорость теплоносителя	,	м/с	3	3,5	4
2	Площадь поверхности пароперегревательного участка	,	,	429,16	262,79	236,00

Определим суммарную площадь нагрева



Таблица 1.13 Определение величины поверхности нагрева и длинны трубок

1	Скорость теплоносителя		м/с	3	3,5	4
2	Площадь поверхности экономайзерного участка			2677,78	2417,73	2216,92
3	Площадь поверхности кипящего участка			6903,80	6666,69	6483,11
4	Площадь поверхности участка ухудшенного теплообмена			2734,64	2242,70	1989,30
5	Площадь поверхности пароперегревательного участка			429,16	262,79	263,00
6	Суммарная поверхность нагрева			12745,49	11589,93	10925,35
7	Суммарная поверхность нагрева ПГ			14650	13322	12558
8	Длина труб экономайзерного участка		м	3,212	3,384	3,546
9	Длина труб кипящего участка		м	8,281	9,329	10,37
10	Длина труб участка ухудшенного теплообмена		м	3,280	3,138	3,181
11	Длина труб пароперегревательного участка		м	0,514	0,367	0,377
12	Суммарная длинна труб ПГ		м	17,572	18,643	20,084

Суммарная поверхность нагрева:

,

Учет снижения коэффициента теплопередачи в процессе эксплуатации

,

Длина труб:

,

2. Гидравлический расчет парогенератора

При расчете гидравлического сопротивления ПГ по теплоносителю учитываем трение в трубах поверхности нагрева и местные сопротивления. Величину эквивалентной абсолютной шероховатости труб поверхности нагрева принимаем = м. Трением в раздающей и собирающей камере пренебрегаем. теплопередача парогенератор нагрев трубный

Примем диаметр входного патрубка

Вычислим скорость теплоносителя на входе :

,

Рассмотрим внезапное расширение.

Таблица 2.1 Определение величины отношения площадей

,	м/c	3	3,5	4
,	-	0,076	0,088	0,101

,

,

Выбираем значение коэффициента местного сопротивления из диаграммы [4, с.129];

Тогда потери сопротивления на участке внезапного расширения можно вычислить по формуле:

,



Рассмотрим внезапное сужение(вход в трубки).

Таблица 2.2 Определение величины сопротивления на участке

,	м/c	3	3,5	4
,	-	0,2707	0,2705	0,2702
,	-	0,3945	0,3946	0,3947
,	Па	1212,53	1650,83	2156,71

,

,

Выбираем значение коэффициента местного сопротивления из диаграммы 4-1 [4, с.129];

,

Тогда потери сопротивления на участке внезапного сужения можно вычислить по формуле:

,

Рассмотрим движение теплоносителя в трубках.

Таблица 2.3 Определение величины сопротивления на участке

,	м/c	3	3,5	4
Re	-	265897	310213	354529
лтр	-	0,01475	0,01432	0,0139
,	Па	79381	111307	152738



,

,

Рассмотрим расширение (трубка-камера)

Таблица 2.4 Определение величины сопротивления на участке

,	м/c	3	3,5	4
,	-	0,2707	0,2705	0,2702
,	-	0,542	0,542	0,542
,	Па	1665,57	2267,03	2961,02

,

,

Выбираем значение коэффициента местного сопротивления из диаграммы 4-1 [4, с.129];

Тогда потери сопротивления на участке внезапного расширения можно вычислить по формуле:

,

Рассмотрим внезапное сужение (выход из ПГ).

Примем диаметр выходного патрубка

Вычислим скорость теплоносителя на входе :

,



Таблица 2.5 Определение величины сопротивления на участке

,	м/c	3	3,5	4
,	-	0,076	0,088	0,101
,	-	0,4711	0,4663	0,4615
,	Па	1447,89	1950,53	2521,19

,

,

Тогда потери сопротивления на участке внезапного сужения можно вычислить по формуле:

,

Определим суммарные потери напора в ПГ по первому контуру:

Таблица 2.6 Определение величины суммарного сопротивления на участке

,	Па	118764	29,69%
УДp	Па	152232	38,06%
УДp	Па	195434	48,85%
,	Па	400000	100%
,	Па	160000	40%

,



3. Выбор оптимального варианта парогенератора

В результате теплового и гидравлического расчета получаем три варианта ПГ, отличающиеся по скоростным и массогабаритным характеристикам. Оптимальный вариант ПГ выбираем, исходя из указанных в задании потерь напора по первому контуру, а также из предельной длины труб поверхности нагрева.

,

Для выбора оптимального варианта строят графики (рис.3.1 и рис.3.2) зависимостей величины потерь напора по тракту теплоносителя I контура в ПГ Дp и длины труб Lтр.

Рис. 3.1

Рис. 3.2



4. Расчет на прочность элементов парогенератора

Цель прочностного расчета - определение размеров различных элементов ПГ.

Расчетное давление для днища, трубок поверхности нагрева, трубной доски:

,

Расчетное давление для обечайки корпуса:

,

Величину допускаемого напряжения для сплава 08Х18Н10Т принимаем равным:

,

4.1 Расчет на прочность трубок парогенератора

При определении толщины стенки трубки ПГ, коэффициент снижения прочности.

Расчетная толщина стенки трубки ПГ:

,

Прибавки к расчетной толщине связанные с утонением из-за коррозии, с утонением стенки изогнутой трубы, с утолщением по технологическим требованиям принимаем равными нулю. Прибавку связанную с минусовым допуском на толщину стенки принимаем 0,15.

,

Расчетная толщина стенки трубки ПГ меньше указанной в задании, таким образом, выбираем трубку с толщиной стенки 1,50 мм.

4.2 Расчет на прочность обечайки корпуса

Толщина обечайки корпуса без отверстий:

,

Толщину обечайки корпуса с пароотводящим патрубком = 0,65 м в первом приближении принимаем 105 мм.

Одиночным отверстием считают отверстие, кромка которого удалена от кромки ближайшего отверстия по срединной поверхности на расстояние более:

,

Таким образом, отверстия под патрубки считаем одиночными.

Коэффициент снижения прочности цилиндрической оболочки, ослабленной неукрепленным одиночным отверстием, определяют по формуле:

,



Предельный диаметр отверстия, не требующего укрепления, определяется по формуле:

,

где

Толщину обечайки корпуса с пароотводящим патрубком = 0,65 м во втором приближении принимаем 160 мм.

Коэффициент снижения прочности цилиндрической оболочки, ослабленной неукрепленным одиночным отверстием, определяют по формуле:

,

Предельный диаметр отверстия, не требующего укрепления, определяется по формуле:

,

Следовательно, отверстие не нужно укреплять.

В результате выбираем толщину обечайки корпуса парогенератора, ослабленную отверстиями патрубков для отвода перегретого пара 160 мм.

Для обечайки не ослабленную отверстиями принимаем толщину 105 мм.

Толщину обечайки с патрубком для подвода питательной воды принимаем такой же.



4.3 Расчет на прочность эллиптического днища корпуса

Высоту эллиптического днища принимаем

.

Найдем толщину глухого днища.

Коэффициент прочности глухого днища .

Номинальная толщина днища определяется по формуле:

,

Одиночным отверстием считают отверстие, кромка которого удалена от кромки ближайшего отверстия по срединной поверхности на расстояние более:

,

Таким образом, лаз и патрубок можно считать одиночными отверстиями.

Коэффициент снижения прочности эллиптически днищ, ослабленной неукрепленным одиночным отверстием, определяют по формуле:

,

Предельный диаметр отверстия, не требующего укрепления, определяется по формуле:



,

где

Толщину днища с патрубком = 0,85 м принимаем 400 мм.

Коэффициент снижения прочности эллиптически днищ, ослабленной неукрепленным одиночным отверстием, определяют по формуле:

,

Предельный диаметр отверстия, не требующего укрепления, определяется по формуле:

,

Следовательно, отверстие не нужно укреплять.

В результате выбираем толщину обечайки днища .

4.4 Расчет на прочность трубной доски

Коэффициент прочности трубных досок при разбивке отверстий по треугольнику рассчитывается по формуле:

,

Толщину трубной доски в первом приближении принимаем 660 мм. Определим отношение для нахождения значения коэффициента из рис.14.3 [5, с.316];



,

Определяем значения коэффициента .

Толщина трубной доски определяется по формуле:

,

Толщину трубной доски принимаем равной 660 мм.



5. Проверочный расчет на пониженную нагрузку

Расчет ПГ на пониженную нагрузку ставит задачей определение параметров теплоносителя и рабочего тела в каждом элементе ПГ, заданной конструкции и размеров, для заданной программы регулирования мощности блока.

Параметры теплоносителя определяем по заданной программе регулирования при мощности 80% от номинальной.

,

Имеем следующую программу регулирования:

,

,

,

Средняя температура теплоносителя:

,

Расход теплоносителя I контура:

,

Найдем температуру теплоносителя первого контура на выходе из ПГ при пониженной нагрузке:

,

Найдем температуру теплоносителя на выходе в ПГ при пониженной нагрузке:

,



Найдем разность температур теплоносителя на входе и выходе ПГ при пониженной нагрузке:

,

Энтальпия на входе:

,

Энтальпия на выходе:

,

Зададим три значения температуры перегрева:

,

,

,

Таблица 5.1 Определение величины поверхности нагрева при пониженной нагрузке

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Температура перегрева	,		315,6	311,6	306,6
2	Мощность ПГ	,	МВт	660
3	Мощность экономайзерного участка	,	МВт	138,8
4	Мощность испарительного участка	,	МВт	648,2
5	Мощность пароперегревательного участка	,	МВт	55,6	49,1	40,7
6	Мощность участкакипения	,	МВт	582,34
7	Мощность Участка ухудшенного теплообмена	,	МВт	65,880



Определим тепловую мощность каждого участка: экономайзерного, испарительного и пароперегревательного:

,

,

,

Таблица 5.2 Тепловой расчет ПГ

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость телоносителя	w1	м/с	3,5
2	Площадь живого сечения для прохода теплоносителя	,	,	1,729
3	Число трубок	,		18196,97
4	Число трубок уточненное	,		18197
5	Площадь ячейки	,	,	132,9
6	Площадь живого сечения для прохода рабочего тела	,	,	2,419
7	Массовая скорость рабочего тела	,	,	178,0
8	Число труб по диагонали внешнего шестиугольника	,	-	155,76
9	Число труб по диагонали внешнего шестиугольника уточненное	,	-	156
10	Диаметр трубной доски	,	м	2,85
11	Гидравлический диаметр	,	мм	11,96
12	Граничное паросодержание	,		0,89836

По данным расчетов имеем зону с ухудшенным теплообменом.

По этому уравнение теплового баланса на испарительном участке записывается в виде:

,



,

,

Определим температурный напор

5.1 Определение коэффициентов теплопередачи на участках ПГ и величины поверхности нагрева

Данные величины определяем аналогично тем, что определили при номинальной нагрузке.

Для экономайзерного участка:

Таблица 5.4 Определение величины поверхности нагрева

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость теплоносителя		м/с	3,5
2	Число Рейнольдса для теплоносителя	Re	-	311977
3	Число Прандтля для теплоносителя	Pr	-	0,84310
4	Число Нуссельта	Nu	-	533,79
5	Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя		,	27840
6	Скорость рабочего тела		м/с	0,2231
7	Число Рейнольдса для рабочего тела	Re	-	20166
8	Число Прандтля для рабочего тела	Pr	-	0,82979
9	Число Нуссельта	Nu	-	59,29
10	Коэффициент теплоотдачи со стороны рабочего тела		,	3064
11	Коэффициент теплопередачи экономайзерного участка		,	2260,19

Для испарительного участка:

Таблица 5.5 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны теплоносителя

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость теплоносителя	,	м/с	3,5
2	Число Рейнольдса для теплоносителя	Re	-	317649
3	Число Прандтля для теплоносителя	Pr	-	0,87273
4	Число Нуссельта	Nu	-	549,08
5	Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя	,	,	27664

Таблица 5.6 Определение коэффициент теплоотдачи при кипении и большом объеме

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость рабочего тела	,	м/с	0,2406
1	Удельная тепловая нагрузка	,	,	100000	200000	300000
2	Коэффициент теплоотдачи при кипении в большом обьеме	,	,	26507,17	43061,03	57193,71
4	Число Рейнольдса для рабочего тела	Re	-	23338
5	Число Прандтля для рабочего тела	Pr	-	0,86644
6	Число Нуссельта	Nu	-	67,80
7	Учет вынужденного движения	,	,	3224,03
8	Соотношение		-	8,2	13,3	17,7
9	Коэффициент теплоотдачи при кипении			18555	30143	40036
10	Коэффициент теплопередачи			5908,43	6732,59	7125,88

Строим график зависимости . Истинное значение определяем методом последовательных приближений.



Таблица 5.7 Определение истинного значения

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Температура перегретого пара	,	,	315,6	311,6	306,6
2	Истинное значение	,	,	96315,4	97037,2	97980,3

Для участка ухудшенного теплообмена:

Таблица 5.8 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны теплоносителя

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость теплоносителя		м/с	3,5
2	Температура перегретого пара			315,6	311,6	306,6
3	Число Рейнольдса для теплоносителя	Re	-	322123	322250	322377
4	Число Прандтля для теплоносителя	Pr	-	0,9110	0,9122	0,9140
5	Число Нуссельта	Nu	-	564,88	565,36	565,98
6	Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя	,	,	27453	27451	27445

Таблица 5.9 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны рабочего тела

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость рабочего тела		м/с	5,01
2	Число Рейнольдса для рабочего тела	Re	-	108915
3	Число Прандтля для рабочего тела	Pr	-	1,384
4	Коэффициент Y	Y	-	0,86766
5	Число Нуссельта	Nu	-	192,7
6	Коэффициент теплоотдачи со стороны рабочего тела			987,7

Для пароперегревательного участка:



Таблица 5.10 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны теплоносителя

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость теплоносителя	,	м/с	3,5
2	Температура перегретого пара	,	,	315,6	311,6	306,6
3	Число Рейнольдса для теплоносителя	Re	-	323178	323237	323325
4	Число Прандтля для теплоносителя	Pr	-	0,9234	0,9239	0,9248
5	Число Нуссельта	Nu	-	569,42	569,65	569,98
6	Коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя		,	27410	27410	27405

Таблица 5.11 Определение величины коэффициента теплоотдачи со стороны рабочего тела

№	Наименование	Обозначение	Единица измерения	Результат
1	Скорость рабочего тела	,	м/с	5,14
2	Температура перегретого пара	,	,	315,6	311,6	306,6
3	Число Рейнольдса для рабочего тела	Re	-	105340	...

Подобные документы

• Расчёт рекуперативного теплообменного аппарата

  Определение внутреннего диаметра корпуса теплообменника. Температура насыщенного сухого водяного пара. График изменения температур теплоносителя вдоль поверхности нагрева. Вычисление площади поверхности теплообмена Fрасч из уравнения теплопередачи.
  
  контрольная работа [165,6 K], добавлен 29.03.2011
  

• Теплообменные аппараты

  Описание конструкции кожухотрубчатого теплообменного аппарата. Гидравлический расчет патрубка. Выбор соединения трубок с трубными решётками. Определение толщины обечайки и цилиндрической части. Дополнительные условия проверки прочности трубной доски.
  
  реферат [1,6 M], добавлен 04.07.2013
  

• Проект водонагревательной установки непрерывного действия

  Расчет тепловой нагрузки и теплового баланса аппарата. Определение температурного напора. Приближенная оценка коэффициентов теплоотдачи, теплопередачи и поверхности нагрева. Выбор кожухотрубчатого и пластинчатого теплообменника из стандартного ряда.
  
  курсовая работа [668,6 K], добавлен 28.04.2015
  

• Расчет конструкции прямоточного парогенератора

  Теплообмен со стороны теплоносителя. Основные конструктивные характеристики пучка теплообменных труб парогенератора АЭС. Массовая скорость рабочего тела. Поверочный расчет толщины трубки поверхности нагрева. Расчет сферических камер раздачи теплоносителя.
  
  курсовая работа [303,5 K], добавлен 10.11.2012
  

• Расчет теплообменника

  Расчет тепловой нагрузки аппарата, температуры парового потока, движущей силы теплопередачи. Зона конденсации паров. Определение термических сопротивлений стенки, поверхности теплопередачи. Расчет гидравлического сопротивления трубного пространства.
  
  контрольная работа [76,7 K], добавлен 16.03.2012
  

• Тепловой и гидравлический расчет теплообменных аппаратов

  Теплофизические свойства теплоносителей. Предварительное определение водного эквивалента поверхности нагрева и размеров аппарата. Конструктивные характеристики теплообменного аппарата. Определение средней разности температур и коэффициента теплопередачи.
  
  курсовая работа [413,5 K], добавлен 19.10.2015
  

• Расчет парогенератора ПГВ-1000

  Основное назначение парогенератора ПГВ-1000, особенности теплового расчета поверхности нагрева. Способы определения коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к рабочему телу. Этапы расчета коллектора подвода теплоносителя к трубам поверхности нагрева.
  
  курсовая работа [183,2 K], добавлен 10.11.2012
  

• Определение параметров теплоотдачи и теплопередачи теплоносителей

  Расчет потери теплоты паропровода. Факторы и величины коэффициентов теплопроводности и теплопередачи, график их изменения. Определение коэффициентов излучения абсолютно черного и серого тел. Прямоточная или противоточная схемы включения теплоносителей.
  
  контрольная работа [134,3 K], добавлен 16.04.2012
  

• Проектирование атомной электростанции

  Электрическая часть атомной электростанции мощностью 3000 МВт. Выбор генераторов. Обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции. Потери электрической энергии в трансформаторах. Расчет токов трехфазного короткого замыкания на шине 330 кВ.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 10.03.2013
  

• Расчет электрической части атомной электростанции мощностью 4000 мВт

  Выбор и обоснование двух вариантов схем проектируемой атомной электростанции по технико-экономическим показателям. Выбор силовых трансформаторов, обоснование упрощенных схем РУ разных напряжений. Расчет токов короткого замыкания, релейной защиты.
  
  дипломная работа [3,6 M], добавлен 04.08.2012
  

• Изучение процесса теплопередачи в кожухотрубчатом теплообменнике

  Методы расчёта коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи. Вычисление расчётного значения коэффициента теплопередачи. Определение опытного значения коэффициента теплопередачи и сопоставление его значения с расчётным. Физические свойства теплоносителя.
  
  лабораторная работа [53,3 K], добавлен 23.09.2011
  

• Тепловой поверочный расчет кожухотрубного и пластинчатого теплообменников

  Расчет кожухотрубных и пластинчатых теплообменников. Графо-аналитический метод определения коэффициента теплопередачи и поверхности нагрева. Гидравлический расчет кожухотрубных теплообменников, трубопроводов воды, выбор насосов и конденсатоотводчика.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 30.11.2015
  

• Проектирование корабельной (судовой) ядерной реакторной установки

  Конструктивное оформление парогенератора. Расчёт температуры ядерного горючего. Компоновка проточной части и расчет скоростей сред. Расчет ионообменного фильтра. Проверка теплотехнической надежности активной зоны. Монтаж реактора и парогенераторов.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 18.07.2014
  

• Вертикальный парогенератор с витой поверхностью нагрева и природной циркуляцией рабочего тела

  Тепловой расчет площади теплопередающей поверхности вертикального парогенератора. Расчет среднего угла навивки труб поверхности нагрева. Основные конструкционные характеристики пучка теплообменных труб. Прочностной расчет элементов парогенератора.
  
  курсовая работа [642,4 K], добавлен 10.11.2012
  

• Тепловой расчет и эксергетический анализ парогенераторов

  Методы расчета сжигания и расхода топлива, КПД, теплового и эксергетического балансов котельного агрегата. Анализ схем установки экономайзера, воздухоподогревателя, котла-утилизатора с точки зрения экономии топлива и рационального использования теплоты.
  
  курсовая работа [893,0 K], добавлен 21.06.2010
  

• Расчет пароводяного подогревателя

  Требования к промышленным теплообменным аппаратам. Двухходовой кожухотрубный рекуперативный аппарат. График изменения температуры теплоносителей в пароводяном подогревателе. Гидравлический и механический расчет подогревателя. Эскиз эллиптического днища.
  
  курсовая работа [653,7 K], добавлен 30.03.2011
  

• Деятельность плавучей атомной электростанции

  Основные задачи и положения проекта плавучей атомной электростанции. Характеристика реакторной установки. Преимущества, недостатки и опасность станции. Объективные обстоятельства актуальности процесса развития атомной генерации малой и средней мощности.
  
  курсовая работа [26,4 K], добавлен 09.06.2014
  

• Расчет теплообменного аппарата

  Физические свойства теплоносителей. Расчет числа Нуссельта. Определение количества тепла, получаемого нагреваемой водой. Средний температурный напор. Графики изменения температур теплоносителей вдоль поверхности нагрева для прямотока и противотока.
  
  контрольная работа [199,6 K], добавлен 03.12.2012
  

• Конструкторский расчет теплообменного аппарата

  Определение характера течения горячего и холодного теплоносителей в каналах теплообменника. Выбор вида критериального уравнения для потоков. Составление уравнения теплового баланса. Нахождение поверхности нагрева рекуперативного теплообменного аппарата.
  
  практическая работа [514,4 K], добавлен 15.03.2013
  

• Новые системы безопасности атомной электростанции "ВВЭР-ТОИ"

  Основные технико-экономические показатели энергоблока атомной электростанции. Разработка типового оптимизированного и информатизированного проекта двухблочной электростанции с водо-водяным энергетическим реактором ВВЭР-1300. Управление тяжелыми авариями.
  
  реферат [20,6 K], добавлен 29.05.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам