Федеральное агентство по образования РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Факультет Теплоэнергетический

Специальность Энергомашиностроение

Кафедра ПГС и ПГУ

Группа 6412

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине “РЕАКТОРЫ И ПАРОГЕНЕРЕТОРЫ АЭС”

проект парогенератора АЭС насыщенного пара, обогреваемого водой под давлением

Студент А. А. Майков

(Подпись)

(Дата)

Руководитель А. А. Ташлыков

(Подпись)

(Дата)

ТОМСК 2005

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

1 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ПГ 6

2 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ДИАГРАММЫ 7

3 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА 9

4 КОНСТРУКЦИОННЫЙ РАСЧЁТ НА ПРОЧНОСТЬ 13

5 РАСЧЕТ СЕПАРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ 20

6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ 23

7 РАСЧЁТ ВОДНОГО РЕЖИМА 26

8 РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ 27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 29

Введение

Парогенераторы (ПГ) атомных электростанций относятся к особо сложным агрегатам современной техники. Не существует и вероятно не может существовать та­кой методики проектирования парогенератора, по которой можно было бы автоматически получить его оптимальную схему. Она отыскивается в результате многократных, целенаправленных попыток, учитывающих всё многообразие факторов.

Для проектирования парогенератора, как и для всякого творческого процесса, нет строго принятых канонов, однако выполнение ряда принципиально важных рекомендаций облегчает проектирование и повышает его качество.

Цель настоящего курсового проекта спроектировать парогенераторную установку для работы в составе энергетического блока с реактором, в соответствие с заданием, представить чертежи конструкции, рационально выбрать компоновку парогенератора в боксе. Руководствуясь научной литературой, учебными пособиями и методическими изданиями, провести необходимые расчёты по предлагаемым рекомендациям и методикам.

В соответствие с тепловой схемой АЭС пар вырабатывается либо непосредственно в ядерных реакторах кипящего типа, либо в парогенераторах-теплообменниках, в которых осуществляется передача теплоты от теплоносителя, поступающего из реактора к рабочей среде. Парогенератор, следовательно, является обязательным элементом оборудования двух или трёх контурных АЭС.

По типу теплоносителя различают парогенераторы, обогреваемые водой, газом или расплавленным металлом. В данном курсовом проекте будет рассмотрена конструкция ПГ с водяным теплоносителем ПГВ-1000 – погружного типа вертикальный.

ПГ АЭС с ВВЭР по характеру работы процессов, протекающих на стороне второго контура, различают двух видов: ПГ в которых рабочая среда кипит в объеме на погруженной в нее поверхности нагрева, ПГ с естественной циркуляцией и в межтрубном пространстве плотного трубного пучка(прямоточного ПГ).

Основными типами ПГ с водяным теплоносителем являются горизонтальный и вертикальный однокорпусные ПГ с погружной поверхностью нагрева и встроенными паросепа­рационными устройствами.

1 Выбор и обоснование конструктивной схемы пг

Парогенераторы блоков АЭС с реакторами ВВЭР-1000 – вертикально расположен­ные теплообменные аппараты корпусного типа.

В каждой из восьми циркуляционных петель реактора ВВЭР-1000 установлено по одному парогенератору.

Поверхность теплообмена набрана из 5 U-образных трубок диаметром 22мм. Рабочее тело (пар или вода) проходит в межтрубном пространстве, продольно омывая поверхность теплообмена. Для достижения нужных скоростей прямые участки каждой трубки поверхности теплообмена заключены в трубки-чехлы, т.е. на прямых участках рабочее тело проходит по кольцевым каналам. Трубки крепятся к трубным доскам при помощи развальцовки и обварки.

Для снижения в трубных досках температурных напряжений и исключения возможности их пульсаций (при изменении t) установлены перегородки, создающие застойные зоны. Все элементы, соприкасающиеся с первичным теплоносителем (раздающая и собирающая камера, трубки) выполнены из стали 25Х2М1Ф, U-образный корпус и патрубки рабочего тела – из углеродистой стали.

В корпусе объединены производство и сепарация пара. Для обеспечения равномерного выхода пара в сепарационный объем под уровнем воды установлен щит с отверстиями (дроссельный щит). Поверхность теплообмена расположена в водяном объеме и представляет собой вертикальный трубный пучок из 36 плоских змеевиков диаметром 21 мм. Питательная вода из экономайзера вводится в верхнюю часть водяного объема.