91. Что такое средний температурный напор для поверхности нагрева парогенераторов аэс? Приведите среднеарифметическую и среднелогорифмическую формулы для его расчета.

Под средним температурным напором Дt понимается усреднённая по поверхности теплообмена разность температур между теплоносителем и рабочим телом.

Для чистых прямотока и противотока, а также для перекрёстного тока с числом ходов больше 4-х (рис.107) используется среднелогарифмическая величина температурного напора:

,

где: Дt_б и Дt_м – большее и меньшее значение температурных напоров на концах теплообменника, т.е. большее и меньшее значение из Дt₁ и Дt₂.

Если отношение Дt_б/Дt_м < 1,7, то расчёт можно вести по среднеарифметической формуле:

или (что тоже самое) по формуле , т.е. по разнице среднеарифметических температур теплоносителя и рабочего тела.

92. Каков общий порядок для выполнения теплового и конструкторского расчетов парогенераторов аэс? Почему нельзя сначала выполнить тепловой расчет, а затем конструктивный?

Тепловой и конструктивный расчёты тесно переплетаются. До расчёта коэффициентов теплоотдачи необходимо выбрать диаметры труб поверхности нагрева, шаги между трубами и другие размеры, необходимые для расчёта. После выполнения теплового расчёта и определения площади поверхности нагрева Н находятся все остальные размеры парогенератора.

93. Приведите уравнения расхода для внутритрубного и межтрубного пространств парогенератора АЭС. Как зная площади проходных сечений в обоих пространствах, найти диаметр цилиндрического корпуса с плоскими трубными досками?

Уравнения расхода для внутритрубного и межтрубного пространства и :

- внутритрубное пространство

- межтрубной пространство

Здесь: - средние плотности; - скорости теплоносителей; - проходные сечения во внутритрубном и межтрубном пространствах; - число труб поверхности нагрева.

Обычно при расчёте задаются оптимальными скоростями в трубах , находят из число труб:

,

а далее, выбрав способ ввода труб в корпус, переходят к компоновке межтрубного пространства, находя при необходимости скорость среды в межтрубном пространстве .Так для плоских трубных досок наиболее компактной будет треугольная решётка с минимальными по условиям заделки труб шагами

S ~ (1,3 - 1,4)·d_н. Тогда площадь трубной доски будет равна:

,

где: - площадь доски, приходящаяся на одну трубу (рис.54), ш – коэффициент заполнения трубной доски который учитывает невозможность заполнения элементарными ячейками , всей площади трубной доски вблизи стенки корпуса или продольной перегородки в межтрубном пространстве (y = 0,8 - 0,9). Для цилиндрических корпусов , откуда диаметр трубной доски (а значит и внутренний диаметр корпуса) будет равен:

,

94. Найдите связь основных размеров цилиндрического коллектора и числа труб, заделанных в этот коллектор.

Для цилиндрических коллекторов трубы заделывают в несколько рядов с продольными и окружными шагами и . Шаги выбираются минимальными по условиям прочности в заделке. Тогда общее число труб можно связать с высотой коллектора и его внутренним диаметром следующим соотношением:

= ,

где: - число рядов труб по высоте коллектора; - число труб в одном ряду по окружности коллектора.

Так как в этом уравнении 2 неизвестных, то приходится задаваться либо диаметром коллектора, либо его высотой. Зная поверхность нагрева Н можно найти среднюю длину трубы

,

где .