3. Расчет средних температурных напоров и средних температур теплоносителя по участкам теплопередающей поверхности пг

3.1 По заданным параметрам и рассчитанной тепловой мощности строится t-Q - диаграмма. (Рис.3). При этом с достаточной степенью точности можно считать, что в горизонтальных ПГ с погруженной теплообменной поверхностью и подачей питательной воды в объём контурной воды (ПГ с МЕЦ), практически вся питательная вода доводится до температуры насыщения, благодаря конденсации части генерируемого в парогенераторе пара.

Рис.3.t-Q диаграмма парогенератора.

3.2 Вся теплопередающая поверхность разбивается на 4 участка с одинаковой тепловой мощностью. Это позволит повысить точность расчета площади теплопередающей поверхности.

3.3. На основе анализа - диаграммы рассчитываются среднелогарифмические температурные напоры на каждом участке теплопередающей поверхности:

где

= - больший температурный напор между теплоносителем и рабочим телрм на входе в рассматриваемый участок, °С.

= - меньший температурный напор на выходе из этого участка,⁰ С.

3.4. Определяются средние температуры на рассматриваемых участках

Величины	Участки
	1	2	3	4
	281	281	281	281
	289,3	293,8	297,5	302
	285,2	289,3	293,8	297,5
	8,3	12,8	16,5	21
	4,2	8,3	12,8	16,5
	6,02	10,4	14,6	18,7
	287,02	291,4	295,6	299,7

5Для участков № 2, 3, 4 дальнейший расчет производим аналогично участку №1, и численные значения пунктов 3.3 и 3.4 заносим в таблицу:

Таблица 1.

4. Расчет коэффициентов теплопередачи на участках теплопередающей

поверхности парогенератора

4.1. По средним температурам теплоносителя и давлениям с использованием таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара определяются необходимыедля расчета: теплопроводность , динамическая вязкость ,Пас; удельный объём ν, м³; удельная теплоемкость при постоянном давлении c_p, ; числоПрандтля Рr, а также рассчитываются плотность р ; икоэффициенттемпературопроводностиа .Значения величин по участкам заносятся в таблицу 2.

4.2. Для теплоносителя рассчитывается критерий Рейнольдса по участкам по формуле

где: w - скорость теплоносителя, м/с;

- эквивалентный гидравлический диаметр, м.

Для круглых труб он равен внутреннему диаметру трубы , если теплоноситель протекает внутри труб, то =

Определяем средней скорости теплоносителя на данном участке

w_ср = /ρ·S_ТР,м/с,

где S_ТР - площадь проходного сечения одной трубы, м²

Аналогично просчитываем участки № 2, 3, 4, и результаты расчётов заносим в таблицу № 2.

Таблица 2.

Величины	Участки
	1	2	3	4
,Вт/(м·К)	578,71	571,34	563,96	556,43
μ·10-6, Па·с	92,988	91,24	89,576	87,946
ν·10-3, м3/кг	1,34	1,35	1,366	1,38
ρ, кг/м3	746,3	740,7	732,1	724,6
ср, Дж/(кг·К)	5235	5322,8	5417	5520
Re	512000	522000	531800	541600
Рr	0,8412	0,85	0,86	0,87
a1, Вт/(м2·К)	25070	25250	25430	25580

4.3. Из таблиц по средней температуре теплоносителя или расчетным путем определяются значения критерия Прандтля на рассматриваемых участках теплопередающей поверхности

4.4 Рассчитывается коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке теплопередающей поверхности. Для корпусных ПГ средних параметров при развитом турбулентном течении среды (Рг> 0.5; Rе > 10⁴) в круглых продольно омываемых трубах удобно применять формулу Михеева М.А.

Рассчитанные значения коэффициента теплоотдачи , для удобства дальнейших расчетов, заносятся в таблицу 2.

5. Рассчитываются коэффициенты теплоотдачи от стенки теплопередающих трубок к рабочему телу. При этом можно воспользоваться формулой ЦКТИ

где q - удельный тепловой поток на испарительном участке, Вт/м² .

5. На первом этапе расчета величина q, Вт/м² неизвестна. Одним из способов ее определения является метод графического решения заданного нелинейного уравнения. Для этого, исходя из опыта парогенераторостроения, задаются не менее чем тремя значениями удельного теплового потока:

;

;

и, используя любую из вышеприведенных формул, рассчитывают коэффициенты теплоотдачи (три значения на каждом участке поверхности теплообмена).

5. Определяются коэффициенты теплопередачи от теплоносителя к рабочему телу на каждом участке по найденным значениям а \ и а 2 по известной формуле

где _ст - теплопроводность материала стенки трубки, _ст = 17,87 Вт/(мК); dв - внутренний диаметр трубки, м; dн - наружный диаметр трубки, м;

Для каждого принятого значения q’ на каждом участке определяем три величины коэффициента теплопередачи k’. Которые заносятся в таблицу 3.

5. Определяются величины тепловых потоков q’’ по формуле:

Величины q’’ заносятся в таблицу 3.

Таблица 3.

Величины	Участки
	1			2				3				4
,	25070			25250				25430				2558
,	15480	40840	66350	15480	40840	66350	15480		40840	66350	15480		40840	66350
,	3960	4708	4927	3966	4716	4935	3971		4724	4944	3976		4731	4951
	23839	28342	29660	41246	49046	51324	57977		68970	72182	74351		88470	92584
				0.
,	15380			31120				44300				59310
,	3954			4552				4767				4908
Fi, м2	2342			1177				801				607

4.9. Далее строится график (рис.4), на котором по оси ординат откладываются все величины удельных тепловых потоков q’’ , а по оси абсцисс - величины предварительно принятых удельных тепловых потоков q'. На этот же график из начала координат наносится линия нулевой ошибки (q’’ = q’), которая при равных масштабах осей координат, располагается под углом 45 . Точка пересечения кривых с линией q’’ = q’ будет соответствовать истинным значениям удельных тепловых потоков для соответствующего участка поверхности нагрева.

Рисунок 4 график зависимости

4.10. Рассчитываются истинные значения коэффициентов теплоотдачи от стенки трубки к рабочему телу по формуле:

Анологично считаем для других участков и записываем в таблицу 3.

4.11. Определяются истинные коэффициенты теплоотдачи от теплоносителя к рабочему телу и заносятся в таблицу 3.