МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА ТЕПЛОФИЗИКИ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Энергооборудование ЯЭУ»

На тему: «Расчет парогенератора АЭС (ВВЭР-1000)»

Выполнил:

Студент группы:

Проверила: Поздеева Ирина Геннадьевна

Москва

2021 год.

Содержание

1. Расчёт КПД……………………………………………………………………………….2

2. T-Q диаграмма………………………………………………………………………..…..3

3. Определение скоростей движения теплоносителя и рабочего тела и их проходных сечений……………………………………………………………………………………4

4. Определение значений коэффициентов теплоотдачи и поверхности теплообмена…6

5. Определение площади поверхности теплообмена………………………………….….8

6. Расчет длины труб парогенератора………………………………………………….…..8

7. Расчет гидравлических сопротивлений и мощностей на прокачку……………….…..8

8. Определение КПД нетто………………………………………………………………....9

9. Прочностной расчет элементов парогенератора……………………………………...10

10. Заключение…………………………………………………………………………...…12

Расчёт кпд

Турбина: К-1000-60/1500-2

Название точки	Температура T, С	Давление P, Мпа	Энтропия S, Дж/(кг*К)	Энтальпия h, кДж/кг	Степень сухости
a	36.27	6.04E-03	522.36	151.95
b	275.59	6	3027.4	1213.7
c	275.59	6	5890.1	2784.6
d	193.45	1.3528	5890.1	2512.7	0.86
e	193.45	1.3528	6479.6	2787.8
f	240.59	1.3528	7234.4	3201.6
g	193.45	1.3528	2268.7	822.98
k	36.27	6.04E-03	7234.4	2228.8	0.86
h	225	6	2557.4	967.67

0.427

η_ИТ=0,98; η_oi = 0,85; η_М = 0,97; η_ЭГ = 0,98.

0.338

T-Q диаграмма

Тепловая мощность реактора определяется по формуле:

Мощность парогенератора:

где n – число парогенераторов.

Количество тепла, отданное теплоносителем 1-го контура:

Q_пг = G_I*Cp_I*(T_вх-T_вых), где G_I – расход теплоносителя 1-го контура, Cp_I –теплоемкость теплоносителя 1-го контура, T_вх, T_вых – температура входа и выхода теплоносителя 1-го контура.

Следовательно:

Экономайзерный участок: Q_эк = G₂*Cp_эк*(Tᵇ-Tʰ)

Испарительный участок: Q_исп = G₂*r_исп

Закон сохранения энергии – количество теплоты, отданное 1 – контуром, равно количеству теплоты, полученному 2 – контуром: Q_пг = Q_эк + Q_исп

Отсюда получаем:

Определение скоростей движения теплоносителя и рабочего тела и их проходных сечений

Наружный диаметр труб:

Внутри труб течет теплоноситель вода, снаружи трубы омываются водой.

Материал труб теплопередающей поверхности: сталь 08Х18Н10Т

Предел прочности для 300⁰С: 200 МПа

Расчетное давление, действующее на стенку трубы: , где p^в – давление внутри трубы, р^н – давление снаружи трубы.

Расчетная толщина стенок: δ^расч = , где с=с₁ + с₂ + с₃ + с₄ – прибавка к расчетной толщине

с₁ = 0,1·( δ^расч -c) = 0,1 – прибавка на отрицательный допуск

с₂ = (Скорость коррозии)·(Срок службы) = 0,002·(срок службы)

с₃ = 0

утоньшение в местах изгиба (приовальность 12%)

φ – коэффициент прочности. (для расчетов принимаем равным 1)

0.002

Тогда:

По ГОСТ 8734-75 ближайшая большая рассчитанной толщина стенки при наружном диаметре 15 мм:

Внутренний диаметр труб:

Площадь проходного сечения:

Оценка количества труб парогенераторе:

где G_в – расход вещества, текущего внутри труб, w_в – скорость вещества, текущего внутри труб, <ρ_в> - его средняя плотность.

Число труб, расположенных на диаметре кожуха:

Внутренний диаметр кожуха:

Выбираем внутренний диаметр коллектора и выбираем шахматное расположение отверстий в камерах коллектора для присоединения труб теплопередающей поверхности.

Шаг по внутренней окружности камеры коллектора расположения отверстий:

Число отверстий в поперечном ряду:

Число рядов: , где =0.83 для ВВЭР-1000

Высота коллектора: , где

Окончательное значение количества труб:

Уточняем скорость воды контура 1 внутри труб: