99. Каковы задачи гидродинамического расчета парогенераторов аэс? Как можно определить мощность насоса для прокачки теплоносителя или рабочего тела?
Задачами этого расчёта являются определение перепадов давления по трактам ПГ и мощностей насосов, необходимых для прокачки теплоносителей. Для ПГ с естественной циркуляцией дополнительно определяются кратности циркуляции на испарительном участке и запасы надёжности по застою, опрокидыванию, критическому паросодержанию.
Мощность, необходимая для прокачки среды, определяется по формуле
.
Здесь: G, кг/с, – расход через насос; ДР, Па, – полное гидравлическое сопротивление (потеря давления между входом и выходом), с, кг/м3, – плотность среды, протекающей через насос, зн, зэд – КПД насоса и электродвигателя.
100. Как определяются перепады давления в элементах парогенераторов аэс? Приведите зависимости для расчета этих величин для однофазного теплоносителя.
Как известно, полная потеря давлений складывается из гидравлических потерь (на трение и местных), нивелирных и потерь на ускорение потока:
.
При продольном обтекании для однофазного теплоносителя:
,
где:
– эквивалентный диаметр канала,
–
его длина,
-
средний удельный объём,
- массовая
скорость,
- сумма
коэффициентов местного сопротивления,
-
коэффициент гидравлического трения.
Для поперечного
обтекания трубных пучков величина
определяется аналогично местным
сопротивлениям:
,
где:
- коэффициент сопротивления одного
ряда,
- число рядов по ходу движения.
Нивелирные потери
тратятся на преодоление веса столба
жидкости. Здесь
-
средняя плотность,
-
высота участка (разность отметок входа
и выхода). При подъёмном движении перепад
будет положительным, при опускном –
отрицательным.
Потери на ускорение:
,
где:
,
-
скорости среды на входе и выходе,
,
-
соответствующие удельные объёмы.
101. Какие из составляющих перепадов давления в элементах парогенераторов могут не учитываться при определении мощности насосов для прокачки теплоносителя и рабочего тела? В чем причина возможности неучета этих составляющих?
При разгоне или нагреве теплоносителя потери на ускорение будут положительными, при торможении или охлаждении – отрицательными.
Теплоноситель всегда движется по замкнутому контуру (рис.110), где будут участки с подъёмным и опускным движением, с нагревом и охлаждением теплоносителя. Поэтому значения нивелирных потерь и потерь на ускорение на различных участках в значительной мере компенсируются и в сумме намного меньше, чем гидравлические потери.
Поэтому при расчёте мощности насоса (ГЦН) принято учитывать только гидравлическое сопротивление.
102. Какие соображения положены в основы выбора оптимального варианта при проектировании парогенератора аэс? Что такое приведенные годовые затраты?
Производитель оборудования АЭС, чтобы выиграть в конкурентной борьбе, должен предложить энергосистеме (АЭС) конструкцию, которая обеспечивает потребителю наименьшие суммарные затраты, связанные с приобретением, монтажом, эксплуатацией и другими этапами жизни ПГ, что в конце - концов приведёт к уменьшению стоимости электроэнергии. Имеются различные критерии экономической выгодности, которые изучаются в курсах экономического профиля. Наиболее простой из них – приведённые годовые затраты:
где
– эксплуатационные затраты, руб/год, –
т.е. затраты на прокачку теплоносителей,
текущий ремонт, зарплату персонала и
т.д.;
К – капитальные (одноразовые) затраты, руб, – стоимость поставки, монтажа и наладки парогенератора;
фок, (лет), – нормативный (считающийся оправданным) срок окупаемости капитальных вложений (8 - 10лет);