16. Общая схема теплогидравлического расчета канальных кипящих реакторов.
Расчет канального реактора
В канальных реакторах чаще всего используются раздельный подъемный и опускной участки и принудительная циркуляция теплоносителя.
G = D + G’
D – расход пара на турбину;
G’ – расход отсепарированной воды.
G – расход теплоносителя через каналы.
– массовое
паросодержание.
xРБМК-1000 = 15 %
xРБМК-1500 = 30 %
– кратность
циркуляции.
1. Тепловая мощность реактора
hвх – энтальпия теплоносителя на входе в реактор;
h’ – энтальпия воды на линии насыщения.
h” – энтальпия сухого насыщенного пара.
2. Объем активной зоны
qV - удельное тепловыделение по объему активной зоны (МВт/м3, кВт/л).
qv = 40…50 МВт/м3 – корпусной кипящий реактор
qv = 4…6,5 МВт/м3 – канальный реактор
qv = 6…10 МВт/м3 – с тяжеловодным замедлителем.
3. Диаметр активной зоны
Форма активной зоны – чаще всего цилиндрическая
Оптимальное соотношение для цилиндра исходя из критического объема
H0 = (0,8…0,9) D0
4. Изменение давления пара
Задаемся p = 0,2…0,3 МПа
5. Энатльпия воды на линии насыщения
– по таблицам воды
и водяного пара.
6. Точка начала объемного парообразования
В точке zп начинается объемное кипение теплоносителя. Выше zп температура меняется в зависимости от давления
zп
7. Температура оболочки твэла
Tт(z) – температура теплоносителя;
T – разность температур между теплоносителем и стенкой твэла.
Максимальная температура оболочки вблизи zп. Закипающий теплоноситель имеет большую теплопередачу
8. Точка начала кипения
zнк
zp – точка термодинамически равновесного кипения.
1 – участок конвективного теплообмена;
2 – поверхностное кипение;
3 – объемное кипение.
9. Определим zп
hт
(zп) = h’ (zп)
10. Определим p
коэффициент
сопротивления течению теплоносителя.
– теоретический
перепад давления
Среднее энерговыделение
11. Сопоставим zп с xотн
Если z = zп
xотн = 0
12. Истинное объемное паросодержание в т. zп
pкр = 220 Мпа
Req описывает движение теплоносителя в области zнк … zп
скорость
образования пара.
отрывной диаметр
пузыря
коэффициент поверхностного натяжения;
r удельная теплота парообразования;
’ вяхкость жидкости в состоянии насыщения
12. Запас до кризиса кипения
[qs] – предельно допустимый тепловой поток;
k – коэффициент запаса;
13. Истинное объемное паросодержание в области zнк …zп
относительная
энтельпия.
В точке начала кипения zнк
В интервале zнк …
zп
14. Истинное объемное паросодержание в точке zp
массовое
паросодержание в точке zp
объемное
паросодержание в точке zp
где
формула Осмачкина.
критерий Фруда.
dг
гидравлический диаметр.
xотн в диапазоне zнк … zp меняется линенйо.
15. Истинное объемное паросодержание в области zп …zp
в диапазоне zп …zр также изменяется линейно.
16. Истинное объемное паросодержание в области zp …
П ри z > zp x = xотн
где
объемное расходное
паросодержание.