р (1067700), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Сопротивление опуск ной системы. Проходное сечение опускной системы выбирается по предварительной оценке скорости воды ш,п. Ориентировочно следует принимать для систем с высотой контура менее 5 м а«,п=1 и/с, при высоте контура от 5 до !О м ш,п=1,5 м/с, для контуров с высотой более 1О и ш, =2 —:2,5 м/с.
Сопротивление опускной системы Ьро рассчитывается по (7.1), (75), (7.7) и для данной конструкции опускной: системы зависит только от расхода циркулирующей воды Вщ Решение уравнения циркуляции. Уравнение циркуляции (8.51) решают обычно графически. Для этого в координатах рпол Лроп —— =/(/?и) строят графики зависимости полезного напора и сопротивления опускной системы от расхода циркуляционной воды (рис. 8.17, а). Для построения кривых задаются тремя-четырьмя значениями х)п и определяют для них р о„и Лро . С увеличением /)„ сопротивление опускпой системы возрастает, а полезный напор уменьшается (из-за уменьшения «рср и увеличения Н,л).
Точка пересечения кривых определяет для рассчитываемого контура расход циркулирующей воды, полезный напор контура и сопротивление опускной системы. Зная величину )?„, легко рассчитать кратность циркуляции нонтура к„=Рп/Р и паросодержанне на выходе х, ,= 1/йп. Для обеспечения работы поверхности теплообмепа испарителя в условиях развитого пузырькового кипения и предотвращения образования отложений в выходных участках паросодержание на выходе не должно превышать 25 — 35 7б при йп>3 в ПГ АЭС любых параметров, имеющих практическое значение. Этим определяется нижний предел кратности цирнуляции нонтура.
Большие значения кратности циркуляции (й„>8) нецелесообразны, так как при этом увеличиваются напнтальные затраты. Если полученная для контура величина /е„ выходит за указанные предельные значении (3~/гп(8), то необходимо внести изменения в конструкцию ПГ, и прежде всего следует изменить конструкцию опускной и подъемной систем необогреваемых труб. Если указанных мероприятий недостаточно, то необходимо изменить конструкцию собственно испарителя, компоновка которого тесно связана с условнямн теплопередачи.
В пароотводящих трубах может быть получено отрицательное значение полезного напора, что является допустимым при достаточном полезном напоре всего контура (см. рис. 8.17, б). Уменьшение сопротивления пароотводящих труб (увеличение их суммарного проходного сечения) повышает полезный напор их самих и контура в целом. Уравнение циркуляции для контура, являющегося одним из контуров ПГ с несколькими цнркуляцнонными системами с разными тепловыми и конструкционными характеристиками, зависит пт также от средней кратности циркуляции всего ПГ /еп . В этом случае для решения уравнения циркуляции каждою контура необходимо предварительно задаться значением й,",". После расчета циркуляции всех нонтуров проводят проверку выбранного значепт ния й„.
Если полученное значение существенно отличается от выбранного, то следует провести корректировку расчета. Урадвнение циркуляции для сложных контуров. Сложный цнркуляционный контур применительно к ПГ АЭС можно осуществить параллельным включением на одну опускную систему нескольких испарителей с различным обогревом (производительностью). Такая схема, в частности, будет иметь место, если один сепарационный барабан объединит несколько испарителей. 179 в ба- укции рпи подвода льные копстр о и ускную си в опускную с на значение м о скачкообр я проходного е давление рак Рик = Рб + )ДНУ Р вЂ” Я~~ + 1) Р и оп/ где рб †давлен в сепарационном барабане, уровня воды, м; и,„ — скорость воды в опускн й, — коэффициент сопротивления входа, котор струкции соединения опускной системы с бара стве случаев $„=0,5.
Если давление на входе в больше, чем в барабане, то вода будет яедогр и парообразования не произойдет. Если р,к(р так как энтальпия воды превысит энтальпию вующую р„. Из (8.78) можно получить условие отсутств опускных трубах: мурр' — ($кк+ 1) р'ш,/2 > 0 Па; Н вЂ” вы ой системе, ый зависит от баном. В боль опускную сис ета до насыщ б то Вода Вски кипения, соотв или пр И„= 0,6 Нур > 1,6ИР (2Р Из (8.79) следует, что чем больше скорост системе, тем выше должен быть уровень воды Парообраэование в впускной системе.
опускной системе образование пара может бы обогреве. Это имеет практический смысл, если чине в сепарациоином барабане целесообразн ный недогрев воды до температуры насыщения. Возможная принципиальная схема такого ставлена на рис. 8.20, а. Вода из регенератив большим недогревом до /, подается в сепарац зону, прилегающую к опускной системе. След что такая схема должна рассматриваться как проста и требует меньших капитальных затра недогретой воды непосредствешю в поверхнос 182 ь воды в опус в барабане.
Непосредствеш ть только пр по какой-либо о иметь сущее испарителя ной схемы АЭ ионный бараб ует иметь в исключение. Б т схема с под ть тсплообмен выполняется сетчатым. При большой несиммет рабан пароводяной смеси применяются специа входа в опускную систему, гасящие центробежн В барботажных сспарационпых устройства.
хват паровой фазы в опускную систему при уел всплывания пузырьков пара меньше скорости о кой захват весьма вероятен в циркуляционных вмещении подъемной и опускной систем в одн рис. 4.6). Вероятность захвата в таких схемах увеличении высоты разделяющего кожуха. Вскипание воды на входе в оп му (ка вита ция). Давление перед входом му больше, чем в сечении зеркала испарения, столба жидкости. В самом входе имеет мест уменьшение давления из-за внезапного сужени ния и резкого возрастания скорости. Суммарно в этом сечении ые эффекты. может быть за- ~т~-'"'.
ускных токов. Та- контурах при соом корпусе (см. уменьшается при ';<)я<;:'.) исте- ".'"ф ассы азное 2), ия кавитации в при- твен- а чей,;:.,'',;-:'~ Рис. 8.20. Скелга контура с обогреиом опускной системы (а) и графики иамененип антальпиу< (б, в): à — обогрееаемыа участок опускной системы; а — испаратель; а — Ы НР)' Š— Л /<О 1 У вЂ” ененке искыпаикк амарыарп а/ р/ б/ парителя или в верхнюю часть сепарационпого барабана. В обоих случаях догрев поданной воды до /, будет осуществляться вследствие конденсации части выработанного в испарителе пара.
Ел с и исходные данные все же требуют применения схемы 8.20, а, то необходимо определить допустимый уровень обогрева опускной системы. Очевидно, количество подведенного тепла т должно быть таким, при котором парообразование в опускны х рубах не начнется. Значение энтальпии насыщения Ь' по мере движения воды вниз возрастает.
Одновременно вследствие подвода тепла возрастает и ее действительная энтальпия й,. Закипание не начнется, если Ь')/г, по всей высоте опускных труб (см. рис. 8.20, б). Изменение энтальпии насыщения зависит от изменения давления Лрн, Па, которое будет происходить следующим образом: Лрн = Рн Рб =(НОР— ЛР гп) ° (8.80) где ри — давление в рассматриваемом сеченииопускных труб, Па; рб — давление в сепарационном барабане, Па; Н вЂ” расстояние от рассматриваемого сечения до уровня воды в барабане, м; р плотность воды в опускной системе при температуре насыщения, кг/ма; Лр~ — сопротивление опускных труб на длине Н, Па, определяемое по формуле Лр."„= /гм$НР'ИР„/г(; здесь й — коэффициент трения; г/ — диаметр опускной /гм — поправка на местные сопротивления.
Приращение энтальпии насыщения равно (д/г'/др)Лрм. Повышение действительной энтальпии воды за счет обогрева составит (Л оп/Нп<Н (Лйоп приращение энтальпии на всей длине опуск" !Н Ъ Гн< ных труб). Если в опускную систему входит вода, недогретая до /, на величину Л/гб, то закипание в рассматриваемом сечении не произойдет, если выполнено условие Лр„~ — Н вЂ” — Н, дй' Дй п Ьйб бр " Н„Н„ (8.82) Следует иметь в виду, что приращение энтальпнн насыщения в зависимости от давления д/г/др существенно больше при низком и среднем давлениях по сравнению с высоким. На рис. 8.20, а точка пересечения прямых, соответствующих росту энтальпии насыщения и энтальпии воды по длине канала, определяет сечение, в котором начнется кипение в опускной обогреваемой системе для случая Лйа=0.
Влияние изменения давления на надежность контуРа циРкуляции. Падение давления приводит к уменьшению энтальпии насыщения. Очевидно, для каждого контура циркуляции существует такое давление, при достижении которого действительная энтальпия воды в опускных трубах станет равной энтальпии насыщения. Дальнейшее уменьшение давления недопустимо, так как произойдет самовскипание волы в опускных трубах. Одновременно нужно иметь в виду, что со снижением давления снижается и температура насыщения, а следовательно, увеличивается температурный перепад на участке стенка — вода. В соответствии с этим определенное количество тепла, аккумулированное в металле опускных труб, будет передано воде.
Таким образом, при эксплуатационном снижении давления в опускной системе высвобождается некоторое количество аккумулированного в воде и металле тепла. Если не учитывать рост нивелирного давления, это количество тепла при движении воды в опускпой системе Ь() „ Вт„ может быть подсчитано по соотношению ЛК„'= Я"Сдпр+ б дй'/др) (бр/Ьс), (8.83) где б, С„'" — масса, кг, и теплоемкость металла опускных трубок, Дж/(кг К); 6, — масса воды в опускной системе, кг; д/,/др †изменен температуры насыщения при изменении давления, 'С/Па; др/дт — скорость изменения давления в испарителе, Па/с. Вследствие увеличения нивелирного давления недогрев воды до состояния насыщения также увеличивается на Лй„д. Чтобы скомпенсировать этот недогрев, к циркулирующей воде необходимо подвести тепло И7,„", Вт, равное Мф~' = Р б/т = /) (Н др' — Лр ) (г/й'/г/р).
(8.84) Таким образом, при учете обоих процессов в опускной системе реально будет высвобождаться при снижении давления тепло ЬЯ, Вт, в количестве (8.85) Если Ь4)0 >О, то в опускных трубах образуется пар. Вопрос о допустимости образования в опускной системе пара решается на основе анализа уравнения циркуляции, составленного для каждого конкретного случая. При этом движущий напор лолжен опрелеляться с учетом дополнительного количества тепла ЛЯ„ю Вт, 184 высвобождающегося в подъемной системе: йч „= ЦС"~С„'"'8/,/др) + (6 дй „/др)) (др/дт) + + /~М аРам — Ьр,.д (даем/бр)г (8.86) Если решение уравнения циркуляции для заданных условий дает приемлемую кратность циркуляции, то предполагаемая максимальная скорость снижения давления др/дт допустима.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
