Расчет парогенератора АЭС

А так как  отношение внешнего диаметра к внутреннему  , меньше 2, то термическое сопротивление стенки трубки рассчитывается:

Коэффициент теплопередачи от натрия к воде, будет равен:

 

Геометрия экономайзерного  участка.

Определяем разность между температурой выхода натрия и  температурой входа воды на экономайзерном участке (большая разница температур):

Малая разница температур будет определяться как разность между температурой натрия на экономайзерном участке и температурой воды на линии насыщения:

Средне логарифмический  температурный напор:

Общая площадь  экономайзерного участка:

 
 

Средний диаметр  трубки по которой протекает натрий:

 
 

Общая длина  трубок экономайзерного участка:

 

Расчет  испарительного участка. 

Определим мощность участка с развитым пузырьковым кипением:

 Определим мощность участка с ухудшенной теплоотдачей:

Температура натрия в точке X_ГР:

 

Зона  развитого кипения  : 

Теплоотдача от натрия к стенке: 

X=0,

По таблице  найдём теплофизические свойства Натрия:

 

Число Рейнольдца для натрия по испарительному участку: 

Число Нуссельта  определяем по следующей формуле:

Коэффицент теплообмена  от натрия к стенке:

 
 
 
 

Точка   X=X_ГР, t=t_ГР=402,012⁰С 

По таблице  найдём теплофизические свойства Натрия

Число Рейнольдца для натрия по испарительному участку:

Число Нуссельта  определяем по следующей формуле: 

Коэффицент теплообмена  от натрия к стенке в граничной  точке:

 

Теплоотдача от стенки к воде: 

Расчет коэффициентов  теплоотдачи будет производиться  без учета отложений примесей воды на стенках трубок. 

X=0, t=335⁰C,

Коэффициент теплоотдачи  от стенки трубы к воде продольно  обтекающий пучек труб рассчитывается по формуле:

Тепловой поток:

- температурный напор на стенку трубы.

Нахождение коэффициента теплоотдачи от стенки к воде производится методом последовательных этераций, первоначально  принимается 0.

В выражении  для теплового потока коэффициент  принимаем равным 0.75. 

Итерация 1.

Итерация 2.

 

 
 
 

Итерация 3.

 

 
 

Итак, коэффициент  теплоотдачи   
 

X=X_ГР

Расчет коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к  воде в точке Х=Х_гр зоны развитого кипения испарительного участка будем проводить аналогичным образом при помощи итераций, по формуле:

где W_CM – приведенная скорость пароводяной смеси, α_П – коэффициент теплопередачи, рассчитаный по формуле:

где α_W – коэффициент теплопередачи к воде, взятый на линии насыщения, α_К – коэффициент теплопередачи, рассчитываемый по формуле для точке Х=0.

По  и давлению находим теплофизические свойства воды и водяного пара:

Плотность насыщенного  водяного пара:

Скорость циркуляции воды:

 
 
 

Число Рейнольдса для воды на испарительном участке:

Коэффициент теплоотдачи  к воде при температуре насыщения рассчитывается по формуле Михеева:

Приведенная скорость пароводяной среды:

Температурный напор на стенку трубы в точке  Х_ГР будет равен:

В выражении  для теплового потока принимаем коэффициент, равный 0,85. 
 
 
 
 
 
 

Итерация 1.

 

Итерация 2.

 
 
 
 
 
 

Итерация 3.

 

Итерация 4.

 

Итак, за коэффициент  теплоотдачи принимаем 

Теплоотдачи от натрия к воде X=0:

X=Xгр:

 остановился

 

Геометрия области развитого кипения.

Определяем разность между температурой выхода натрия и температурой входа

Разница между  температурой входа натрия и температурой выхода воды

Малая разница:

Средне логарифмический  температурный напор:

Общая площадь теплообмена зоны развитого кипения:

 

Общая длина  трубок зоны развитого кипения испарительного участка:

 
 

Закризисная область теплообмена:

Теплоотдача от натрия к стенке:

Средняя температура натрия на испарительном участке закризисной области:

 

По таблице  найдём теплофизические свойства Натрия:

 
 

Число Рейнольдца для натрия по испарительному участку: 

Число Нуссельта  определяем по следующей формуле:

Коэффицент теплообмена  от натрия к стенке:

 
 

Теплоотдача от стенки к воде: 

Точка   X=1

Число Нуссельта  рассчитывается по формуле:

 

отношение среднего коэффициента теплоотдачи  в пучке к коэффициенту теплоотдачи  в пучке 

 

По таблице  найдём теплофизические свойства Натрия

Число Рейнольдца для натрия по испарительному участку:

Число Нуссельта: 

Число Нуссельта  для пара в закризисной области:

Коэффициент теплообмена  от стенки трубы к воде обтекающей пучек труб: 

 
 
 
 
 

Теплоотдача от натрия к воде:

 

Коэффициента  теплоотдачи от натрия по всей закризисной  области:

 

Геометрия закризисной области испарительного участка.

Определяем разность между температурой выхода натрия и  температурой входа 

Разница между  температурой входа натрия и температурой выхода воды

Малая разница:

Средне логарифмический  температурный напор:

Общая площадь  теплообмена зоны развитого кипения:

 

Общая длина  трубок зоны развитого кипения испарительного участка:

 

Геометрия всего  испарительного участка:

Общая площадь  теплообмена

Общая длина  испарительного участка:

 
 

Пароперегреватель: 

Средняя температура натрия в пароперегревательном участке: 

По  таблице определяем теплофизические  свойства натрия: 

Число Рейнольдса в пароперегревателе: 

 

Число Пекле: 

 
 

Число Нуссельта для  натрия в пароперегревателе:

 

Коэффициент теплоотдачи от натрия к стенке в пароперегревателе:

Теплоотдача от стеки к воде:

Средняя температура водяного пара на пароперегревательном участке: 

 

По  таблице определяем теплофизические  свойства пара: