САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПЕТРА ВЕЛИКОГО

Институт Энергетики

Высшая школа атомной и тепловой энергетики

Курсовая работа

Теплогидравлический расчет парогенератора АЭС

По дисциплине «Методы расчета и конструирования парогенераторов»

Работу выполнил:

Студент гр. 3231401/20101 Школьников А.С.

Преподаватель Молоскин А.Е.

Санкт-Петербург

2025

Содержание

Y

Введение 4

1. Тепловой расчет 5

1.1. Исходные данные 5

1.2. Выбор турбины 5

1.3. Теплофизические свойства 5

1.4. Расчет теплового баланса 6

1.5. Построение T-Q диаграммы 7

1.6. Подбор трубок 8

1.7. Подбор поверхности теплообмена 9

1.7.1. Расчет коэффициента теплоотдачи для рабочего тела 10

1.7.2. Расчет длины трубок 11

2. Компоновочный расчет 13

2.1. Проверочный расчет 17

3. Гидравлический расчет первого контура 23

3.1. Потери в коллекторной системе 23

3.2. Расчет гидравлического сопротивления по теплоносителю 27

3.2.1. Расчет холодной ветки 28

3.2.2. Расчет горячей ветки 30

4. Выбор рационального варианта парогенератора 32

5. Расчет естественной циркуляции 33

6. Расчет осадительной сепарации 46

7. Расчет на прочность 48

8. Расчет пониженной нагрузки 55

Заключение 58

Список используемой литературы 60

Введение

Парогенераторы являются одним из ключевых и наиболее сложных энергетических агрегатов, играющих фундаментальную роль в современной энергетике и промышленности. Они представляют собой устройства, предназначенные для преобразования ядерной энергии в тепловую энергию рабочего тела, а затем – в энергию водяного пара заданных параметров.

В данной курсовой работе будет проведен тепловой, гидравлический и конструкторский расчет парогенератора АЭС. Будут проведена прочностная проверка и проверка на режим работы на пониженной мощности.

1. Тепловой расчет

1.1. Исходные данные

Таблица 1 – Исходные данные

Параметр	Тепловая мощность блока	Давление I контура	Температура на выходе из парогенератора	Температура на входе в парогенератор
Обозначение	Qаэс
Размерность	МВт	МПа	°C	°C
Значение	3260	15,6	298	331

1.2. Выбор турбины

Из каталога турбин выберем турбину К1200-6,8/50. Параметры выбранной турбины следующие: давление во втором контуре , МПа; температура питательной воды , °C.

1.3. Теплофизические свойства

Таблица 2 – Теплофизические свойства

Температура насыщения питательной воды		283,8	°C
Энтальпия питательной воды		968
Энтальпия воды		1275,1
Энтальпия пара		2775,1
Энтальпия теплоносителя на входе в парогенератор		1523,6
Энтальпия теплоносителя на выходе из парогенератора		1326,7
Скрытая теплота парообразования	r	1500

1.4. Расчет теплового баланса

Тепловая мощность одного парогенератора:

где – количество парогенераторов.

Расход среды первого контура определим по следующим выражениям:

Теоретическое значение паропроизводительности парогенератора:

В парогенераторе для предотвращения образования элементов коррозии на стенках используют продувку. Тогда материальный баланс с учетом продувки будет иметь вид:

где – коэффициент продувки; – расход питательной воды, ; – расход на продувку, .

Выберем коэффициент продувки .

Найдем расчетное значение паропроизводительности: