1. Тепловой расчёт парогенератора

Цель работы. Рассчитать и оптимизировать условия теплообмена в парогенераторе, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена трубного пучка.

1.1. Принятые допущения в тепловом расчёте

1.1.1. Потеря давления теплоносителя (вода под давлением) для существующих ПГ данного типа составляет:

.

На основании этого, на данном этапе конструкционного расчёта ПГ пренебрегаем величиной и считаем, что: .

Здесь: - среднее давление теплоносителя в трубной поверхности ПГ, по которому будут определены все теплофизические характеристики теплоносителя.

1.1.2. Принимаем UU-образную форму трубной поверхности теплообмена, как наиболее оптимальную для поверхностного горизонтального аппарата с погруженной ПТО.

1.1.3. Пренебрегаем потерей давления генерируемого пара в паровом пространстве ПГ и считаем, что

Все теплофизические характеристики рабочего тела определяем при давлении .

1.1.4. Догрев питательной воды до состояния насыщения осуществляется в кипящем водяном пространстве ПГ за счёт конденсации в этом же объёме части генерируемого пара.

1.1.5. Парогенератор генерирует сухой насыщенный пар со степенью сухости .

1.2. Теплофизические характеристики теплоносителя

Теплоноситель - вода под давлением, недогретая до состояния насыщения.

1.2.1. Температура насыщения теплоносителя на выходе из ядерного реактора при давлении в главном циркуляционном контуре, ⁰С

.

1.2.2. Недогрев теплоносителя на выходе из ЯР до состояния насыщения (запас до кипения на входе в ПГ), ⁰С.

.

Запас до кипения должен быть не менее 15^С (t_ЗАП = 15...40^С), чтобы не допустить кризиса теплообмена в активной зоне ядерного реактора.

1.2.3. Средняя температура теплоносителя в трубках ПТО парогенератора, ⁰С

.

1.2.4. Средняя плотность теплоносителя в трубках ПТО парогенератора, кг//м³

.

1.2.5. Коэффициент кинематической вязкости, м^2//с

.

1.2.6. Средняя теплопроводность теплоносителя, Вт//(м×Чград)

.

1.2.7. Изобарная теплоёмкость теплоносителя, кДж//(кг··град)

.

1.2.8. Число Прандтля для теплоносителя

.

1.3. Теплофизические характеристики рабочего тела

1.3.1. Температура насыщения рабочего тела в объёме ПГ, ⁰С

.

1.3.2. Недогрев питательной воды до температуры насыщения на входе в ПГ, ⁰С

.

1.3.3. Температура рабочего тела в объёме ПГ, ⁰С

а) »котловой» воды: ;

б) генерируемого пара: .

1.3.4.Теплосодержание питательной воды на входе в ПГ, кДж//кг

1.3.5. Теплосодержание «котловой» воды в объёме ПГ, кДж/кг

.

Примечание: «Котловая» вода в состоянии насыщения при давлении

1.3.6. Теплосодержание сухого насыщенного пара при давлении , кДж//кг

.

1.3.7. На основании данных научных исследований и опыта эксплуатации ПГ данного типа по эффективности осушения пара сепарационными устройствами в паровом объёме ПГ, принимаем степень сухости генерируемого пара на выходе из ПГ

x₀  0,996.

1.3.8. Теплосодержание осушенного пара на выходе из ПГ (перед стопорными клапанами паровой турбины), кДж//кг

.

0,996*2795,2+(1-0,996)*1135= 2788,56 кДж/кг

1.3.9. Удельный объём пара на выходе из ПГ, м^3//кг

.

1.3.10. Плотность питательной воды на входе в ПГ, кг//м³

.