р (Рассохин Н.Г - Парогенераторные установки атомных станций (1987)), страница 12

В (6.11) для поахматных пучков С=0,41 и я=0,60 и для коридорных пучков С=0,26, п=0„65. Если поверхность теплообмена представляет собой пучок с относительно небольшим числом рядов вдоль потока лз, то формула (6.11) должна применяться для расчета среднего коэффициента теплоотдачп глубинного ряда (начиная с третьего). Тогда в качестве среднего коэффициента теплоотдачи всего пучка а следует принимать его средневзвешешюе значение 1=и О Г=т ох = '«~ аяг/ ~ч/'; 5п г=-1 ~=4 (6.12) При зз/г(„<4 ег определяется по рис. 6.2. Для расчета коэффициентов теплоотдачи при поперечном обтекании пучков для развитого турбулентного течения достоверных расчетных формул нет.

Однако и применение такого режима в ПГ должно быть достаточно строго обосновано. В случае применения (6.11) для входа среды в поверхность теплообмена с углом атаки чу<90' необходимо ввести соответствующую поправку еэ по данным табл. 6.1. Коэффициент теплоотдачи при угле атаки чр определяется следуюгцнм образом; ан =аз,~, 108 где сгг — средний коэффициент теплоотдачи е-го ряда; 5г — суммарная площадь поверхности теплообмена трубок а-го ряда; пг— число рядов в пучке.

Обычно 5~ — — 5з= ... =Яь тогда а= (1/т)(а~+из+ (т — 2) цз]. Коэффициенты теплоотдачи первого н второго рядов определяются через а последующего ряда с использованием поправки е;: сох = егохз; соа = засол оо 0 87 0 82 0 42 0,98 0,78 0,94 0,88 Теплообмеи прн течении жидкого металла. Для определения коэффициента теплоотдачи при продольном течении в поверхности нагрева жидкого металла различными исследователями получено несколько расчетных формул, как теоретических, так и экспериментальных.

Коэффициенты теплоотдачи при использовании различных формул могут отличаться друг от друга в 1,5 — 2 раза, что может дать большие погрешности при определении удельных тепловых потоков и площадей поверхностей теплообмена. Основная причина существенных расхождений — трудность учета некоторых явлений, происходящих при движении жидкого металла в каналах. В первую очередь к ним следует отнести специфичность контактного сопротивления, которое не остается постоянным, что может вызвать нестабильность передачи тепла во времени и по длине канала.

На контактное сопротивление большое влияние оказывает чистота теплоносителя. Незначительное в обычном понимании количество примесей (особенно химически активных газов) может привести к серьезным изменениям интенсивности теплоотдачи. Для расчета коэффициентов теплоотдачи от жидкого металла при движении его внутри трубок ПГ можно рекомендовать формулу, полученную М. А.

Михеевым с группой сотрудников. Эта формула при соблюдении достаточно высоких требований к чистоте металла имеет вид (чц .= 4,8+ 0,014 Рео' при 40 < Ре < 3,2 1О' и йе > 10'. (6.13) В. И. Субботиным с сотрудниками также для весьма чистых теплоносителей предложена зависимость Хц =- 4.,36+ 0,025 Рео а при 20 < Ре < 1О'. (6.14) Определяющими величинами в обоих случаях являются средняя температура жидкого металла и внутренние диаметры труб. В практических расчетах может быть более удобным использование формул, предложенных В.

М. Боришацским с сотрудниками: )чц = 7.5+ 0,005Ре при 300< Ре < 1О' н Ве > 10'; (ч(п= 4,36+ 0,016Ре при Ре< 300. При течении в трубах жидкого металла в условиях отсутствия специальных мер по тщательной очистке теплоносителя и при недостаточно эффективных других мерах, предотвращающих контактные сопротивления, коэффициент теплоотдачи резко снижается и не соответствует расчетам по (6.13) — (6.15). Для подобных 107 случаев могут быть использованы формулы, предложенные М. А. Михеевым с сотрудниками нли С. С. Кутателадзе и Б.

М. Боришанским: г'ц =- 3 4 + 0,014 Реа а (для 200 < Ре < 2- 104). 'чп = 5 + 0,0021 Ре (для 100 < Ре < 2. 10'). (6.16) Определяющие параметры те же, что и для (6.13) — (6.15). Для расчета теплоотдачи в ПГ с жидкометаллическими тепло- носителями наибольший интерес представляют формулы для движения в межтрубном пространстве (как продольном, так и поперечном) н в кольцевых каналах с наружной теплопередающей степкой (обратных элементах), Этн виды теплоотдачи от жидких металлов исследованы недостаточно. В частности, для кольцевых каналов с внешней теплопередающей поверхностью нет надежных формул. В то же время использование для этого случаи зависимости для труб с определением критериев по И, неправомерно.

Исследования теплоотдачи при продольном и поперечном обтекании трубных пучков жидкими металлами довольно широко проводились в Физика-энергетическом институте (ФЭИ) и Центральном Котлотурбинном институте (ЦКТИ нм. И. И. Ползунова), Для теплообменпиков с продольным обтеканием трубных пучков можно рекомендовать формулы ФЭИ н ЦКТИ. Формула ФЭИ: Нц 8Реа,а[д 1+ 0 027(зд( 1 1)0ла) для 1 1 < зф< 1 4.

60 < Н,/1 < 240; 200 < Ре < 1200. Формулы ЦКТИ: Нп = 8 Ре" гф для Ь(, < 300; Нп = 0,026Реэ а для Ь(, >300. (6.17) В (6.17) обозначено: 1 — длина труб теплообменника, м; з — расстояние между центрами труб, м; Н вЂ” диаметр труб, м; д,— эквивалентный диаметр, м. Для расчета средней теплоотдачи прн поперечном обтекании шахматных и коридорных пучков была рекомендована следующая формула: Рео,з (6.18) при 1,2<э,/г( <2,4; 1,2~за/4 <1,5 для шахматных пучков и 1,2 =хай,<1,7; 1,18<аз/д„<1,7 для коридорных пучков.

В критерии Нп и Ре в (6.18) входят наружный диаметр трубок и скорость в узком сечении пучка. Формулы (6.17) н (6.18) справедливы для расчета теплоотдачн в очищенных от примесей жидких металлах. Все соотношения для расчета коэффициентов теплоотдачи в случае жндкометаллнческих теплоносителей имеют довольно широкий диапазон изменения определяющего критерия Ре, который включает все значения, представляющие интерес для практики. 109 9 б.2. ТЕПЛООБМЕН ПРИ КОНДЕНСАЦИИ Теплообмен при конденсации водяного пара как рабочий процесс в первом контуре в настоящее время применен в ограниченном числе ядерных энергетических установок„однако нельзя утверждать, что в дальнейшем использование подобных схем исключено. Следует также иметь в виду, что конденсация на поверхности используется в некоторых элементах тепловой схемы любых паротурбинных АЭС (конденсаторах, выпарных установках, нспарителях в системе подготовки добавочной воды).

Таким образом, рассмотрение закономерностей теплообмена при конденсации имеет практическое значение. Знание закономерностей конденсации на поверхности дает возможность понять процессы конденсации паровой фазы одного теплоносителя в объеме другого. Такие процессы имеют место в деаэрацнонных установках; в сепарационных барабанах и паропромывочных устройствах при подаче в них воды, недогретой до г„, Учитыван возможное конструкцнонное оформление поверхностных теплообменников с конденсирующнмся теплоносителем, следует рассмотреть следующие случаи конденсации: внутри горизонтальных и вертикальных труб, в межтрубном пространстве вертикальных и горизонтальных трубных пучков.

Теплообмеи при конденсации внутри труб. В ПГ и других теплообменниках АЭС для поверхностей теплообмена применяются трубы довольно большой длины и сравнительно малого диаметра. В этом случае при больших расходах греющего пара его скорости могут быть значительными и динамическое воздействие пара на пленку конденсата весьма существенным. В связи с этим для большего совершенства теплообменников необходимо соблюдать одинаковое направление движения пленки конденсата и пара, так как при этом будут иметь место ускорение движения пленки, уменьшение ее толщины, а следовательно, увеличение коэффициента теплоотдачн (такой принцип омывания поверхности тепло- обмена конденсирующимся паром следует соблюдать и в трубных пучках).

Изменение соотношения всех основных параметров при конденсации наиболее сильно проявляется в условиях движения пара в трубах. В первую очередь следует иметь в виду быстрое убывание массового количества пара и возрастание количества конденсата. Режим течения пара н конденсата может быть как ламинарным, так и турбулентным. Одним из основных факторов, определяющих интенсивность передачи тепла при конденсации, является режим движения пленки конденсата. На входном участке всегда будет иметь место ламинарное течение пленки конденсата.