2. Определение расхода теплоносителя и паропроизводительности парогенератора
2.1. Тепловой расчет парогенератора предваряется выбором его принципиальной тепловой схемы, один из вариантов которой для однокорпусного парогенератора с погруженной поверхностью теплообмена и многократной естественной циркуляцией представлен на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная тепловая схема парогенератора.
Исходя из заданной тепловой мощности ядерного реактора, определяется тепловая мощность одной циркуляционной петли реакторной установки
где n - количество циркуляционных петель реакторной установки.
Оценивается тепловая мощность парогенератора
где
= 0.98 - коэффициент удержания тепла, часто
называемый КПД парогенератора.
2.4 Определяется давление пара в парогенераторе
где
- потеря давления по паровому тракту
за счет гидравлических сопротивлений.
Если
величина
не превышает 5% от
то
=
2.5 Определяется количество пара, генерируемого в парогенераторе
где r - удельная теплота парообразования при давлении насыщении в ПГ.
Дж/кг
2.6. Определяется паропроизводительность парогенератора, используя уравнение теплового баланса:
где
-
энтальпия пара на линий насыщения (Рпг)
Дж/кг;
-
энтальпия питательной воды (Рпг
и tпв)
Дж/кг ; r
- скрытая теплота парообразования
(Рпг)Дж/кг;
Определяем тепловую мощность экономайзерной части ПГ:
Определяем тепловую мощность испарительной части ПГ
Определяем расход теплоносителя
где
- энтальпия теплоносителя на входе в
ПГ (
,
и
);
- энтальпия теплоносителя на выходе из
ПГ (
,
и
).
2.10 Определяем энтальпию и температуру теплоносителя на выходе из испарительной части ПГ:
которой
соответствует температура
(
и
)
= 246,03
2.11 Определяем энтальпию и температуру рабочего тела при смешении с котловой водой
Энтальпия воды контура естественной циркуляции:
где
- энтальпия пара на линии насыщения
(Рпг)
кДж/кг; которой cсоответствует
температура
(
и
Рпг)
= 275,78
2.12. Находится суммарная площадь сечения для прохода теплоносителя
где
-
средний удельный объём теплоносителя,
м3/кг
(
и
).
2. 13 Расчет толщины стенок труб теплопередающей поверхности.
Толщина стенки труб теплопередающей поверхности рассчитывается по формуле:
где
- расчетное давление, МПа; dH-
наружный диаметр, мм.
-
номинальное допустимое напряжение,
МПа. С=1 - допуск увеличения к расчетной
толщине
Расчетное давление находим по формуле:
=0.9
1.25
Для
расчета номинально допустимого
напряжения необходимо знать температуру
стенки трубы во входном (по теплоносителю)
сечении. Точное значение
можно
определить по формуле:
Рисунок № 2 Зависимость номинально допустимого напряжения от температуры стенки для стали 08X18Н10Т.
Определяем внутренний диаметр трубки:
Площадь живого сечения трубы:
При расчёте количества теплопередающих труб округление производится в большую сторону до чётного числа.
2.14. Рассчитывается количество теплопередающих труб.
2.15. Определяется расход теплоносителя через одну трубу.