р (1067700), страница 53
Текст из файла (страница 53)
В дальнейшем этот модуль будем называть испарителем. Основной и промежуточный пароперегреватели соединяются по теплоносителю параллельно. Чтобы не усложнять конструкцию, целесообразно эти два элемента ПГ расположить в отдельных модулях: пароперегревателе и промежуточном пароперегревателе, Натрий из основного и промежуточного пароперегревателей направляется в испаритель. Чтобы не допустить уменьшения термодинамической эффективности из-за смешения потоков с разной температурой, выходная температура натрия из этих двух модулей должна быть одинаковой. 2.3. Конструкционная схема ПГ. Секция ПГ состоит из модулей испарителя, пароперегревателя и промежуточного пароперегревателя.
Конструкция модуля для всех элементов одинакова и представлена на рис. 4.26. 24. Тепловая мощность ПГ и его элементов; расход и температура теплоносителя по участкам ПГ; 1, Я-диаграмма ПГ. 2.4.1, Тепловая лсопсность ПГ и ело элементов рассчитывается по (11.1) и (11.2). При определении энтальпии рабочего тела необходимо учитывать не только изменения температуры, но и давления в элементах ПГ. На данном этапе расчета изменения давления рабочего тела при его движении через элементы ПГ выбираются ориентировочно, В расчете приняты падения давления: в пароперегревателе Лрс„=0,2 МПа; в испарителе Лрс„=0,1 МПа; в промежуточном пароперегревателе: ЛРспр 0,2 МПа.
Тогда давление пара на входе в пароперегреватель Р~ = Р + ЛРэ ~: З64 давление питательной воды на входе в испаритель РРз"„= Рс+ ЛРап+ ЛРз и давление пара на входе в промежуточный пароперегреватель Рэ3'„р = Рэир+ ЛРэврВ расчете принято, что пар в испарителе перегревается на 20 С. Тогда температура рабочего тела на выходе нз испарителя, '.С, составит йи = (1с+ 20)с где 1,— температура кипения воды при среднем давлении рабочего тела в испарителе. 2.4.2, Расход теплоносителя через ПГ рассчитывается по формуле П= Юп !Пйс" — йс )т)]. Так как теплоемкость натрия в интервале температур от 340 до 560'С постоянна, то б = фя/[ср (сс — сс) 71] . При равенстве температур теплоносителя на входе в основной и промежуточный пароперегреватели и выходе из них расход теплоносителя через эти элементы составит Пп % Юн+ Яяр)) П Пар = Юпр1(Юв+ Юпр)] П.
Очевидно, что 6=6„+П,р. 2.4.3. Расчет температур теплоносителя по участкам ПГ. Если известны температура теплоносителя на входе в участок и тепловая мощность участка, то температура на выходе из участка рассчитывается по следующей формуле: Ас с = 1с с б(с с = 1с с — Ъ(ПсрЯ Основные результаты расчета по п. 2.1.1.— 2.4.3.
представлены в табл. ХП.10. 2.4.4, 1, Я-диаграмма ПГ (представлена на рис, П.5). При построении диаграммы учитывалось, что теплоемкость воды и перегретого пара (высокого давления) непостоянна, поэтому зависимость с=лЯ) для рабочего тела на экономайзерном и пароперегревательных участках криволинейная; изменение теплоемкости пара промежуточного перегрева незначительно (менее 12 схс), и на диаграмме зависимость с=ЦЯ) для пара промежуточного перегрева в прямая линия; для принятого падения давления в испарителе (Лрн=0,1 МПа) температура кипения изменяется на 0,6'С. При выбранном масштабе диаграммы такое изменение изобразить невозможно, поэтому на диаграмме зависимость с=1(Я) для испарнтельного участка — прямая линия.
т а, ° хы.к.т н пг;в ~* г м ае о мю ю а,ю и пь кол ю щ пг Р. ~~.. [5~М)( р и.е р „-~ у). для участка 1 — 2 (в) б) Рассчитывается число труб теплопередающей поверхности испарителя нз (11.12) пи'. в) Принимается шаг между трубамн в модуле нспарителя з, м (в расчете принято з,=!,5<»,). г) Принимается число труб на диагонали шестиугольника (см. рис. 11.1) п„(в расчете принято п„=19). д) Рассчитывается внутренний диаметр кожуха д,,„ж= оопп (этот диаметр должен быть меньше 0,6 м). е) Рассчитывается число труб в модуле п '= (0,75(п<(2 — 1)+1) ж) Определяется число модулей испарителя п)„'=и,'/и„' (округляется до целого значения). з) Определяется расход воды и натрия через модуль нспарителя: 17 '=17/т„", 6„'=6/т„'.
и) Рассчитывается площадь проходного сечения межтрубного пространства Р„, = — (с~ — п„' до). к) Определяется скорость натрия в выходном сечении испарителя и>1, = 6,/(Г„.ор(о). Полученное значение а>1, сопоставляется с допустимой скоростью для данного теплоносителя. В примере получено: при ти'=6 и>12=3,29 м/с, что несколько превышает допустимую скорость для натрия (равную 3 м/с).
Уменьшить скорость натрия можно либо увеличением шага между трубами в модуле, либо увеличением числа модулей. В расчете число модулей испарителя увеличено до т„=8, Тогда скорость натрия уменьшится до 2,46 м/с. Уменьшится также н скорость воды до 0,75 м/с. Так как юо, ~0,5, то окончательно принято: т,=8; п„=по' 2.5.3. Разбивка испарителя на участки. Прн тепловом расчете испарителя необходимо учитывать разную интенсивность теплоотдачи от стенки к рабочему телу на следующих участках испарителя, (см. $ 12.6): с турбулентным движением некнпящей воды (участок 1); с турбулентным движением воды„недогретой до»„но с кипением на поверхности стенки трубы (участок П); развитого пузырькового кипения воды (участок 111)", с ухудшенной теплоотдачей при кипении (участок ХУ); частичного перегрева пара (участок 1<).
Температуры теплоносителя, соответствующие началу участка в испарителе развитого пузырькового кипения»!о.о н началу участка начального перегрева пара» „„, определены ранее (см. табл. ХП.! О). 2.5.4. Расчет тепловой мощности зкономайзерных участков и 11 (<11 и о»п) и температуры»2(ц, соответствующей началу поверхностного кипения недогретой до », воды. Значения »,)1, <гц, кДж/с„и»2<ц, 'С, можно определить, решив уравнения, описывающие изменение температуры стенки на участках Π— 1 и 1 — 2 (рис. П.5). 368 $ ( ° Для участка Π— 1 <о-и <о-!> (о-'> = »2 + (/( )>/по о.
а( и и а," '> — коэффициенты теплоотдачи прн турбулентном течении волы без кипения (участок Π— 1) н при поверхностном кипении недогретой до », воды (участок 1 — 2), На границе участков должны выполняться условия»о~<1~>» = »ст й) — »ст(ц и </о — <= (/! — 2=(/<ц. Отсюда следует »2(!>+ У(!)/а('о),„= ». + У(!)/ао(,),,„.
а(ц (а) Удельный тепловой поток на границе 1 (рис. П.5) можно рассчитать по следующей формуле: (11 = но.к(ц ~.~»(!) ° где /<о, о) — коэффициент теплоперелачи, Вт/(м'К); М(ц=»,<,>— — »,(ц — температурный напор. Тогда уравнение (а) можно записать следующим образом: »2(ц+ (йо. (!)/ай. )Л»(!) =-»,+(йо. <ы/аа . ) М(1). (6) о — ! На участке Π— 1 коэффициенты теплопередачи йо,„и теплоотдачи аоо'о изменяются незначительно. Поэтому в уравнение (б) можно подставить нх значения, рассчитанные по средним температурам абочего тела и натрия на всем экономайзерном участке й,,<ц= =/<;,аЫм =а». Для расчета коэффициента теплоотлачн ао, может быть использована формула (6.26) с поправочным коэффициентом 0,7: )0,43 уо.т Ауол 3,3 — 0.0! > 3 (Т, — 373) Подставив (в) в (б), получим »2<1>+(И/ачо)М, = », + пой»(!ДА(йб»О>)о ') или »2(!) + Яо/аоа) М1)»з+ (лоб»(1)) /А Очевидны следующие соотношения: »2(Ц = »2 + (»о»2) Я<%2 »!(и = »! + (»! о — »!) ФЖ.; »)»(!> = »Ц!) — »2(!) — — (», — »,) — ((», — »2) — (»! о — »1)1 ФЖоПодставив эти соотношения в (г) и выполнив преобразование, по- 300 -2-(е — (д+((б — ед — '((б — уд — 9;.— ед(~ в(б-уд+ — ', ((б — б( — (((.-бд — (б — (д( — ! .
(б У(ю (еу ю в р урб".3'в.е 1;ер ен 4, ( е. Зббу. ев ю у ю Юю н юееуеве РВ р уюв лЛу . - Рдб,=був. в бюбува Е Р -' -блюй(,. 32= бб„; — е,д: б = бе (43» †(. . бл 2331.(б. 244 Р р ю 3 ебю Я вЂ” 5+5 +5, % -3-5. Рю е у 3 Ф"р 5 =бл(443 3. бр ую, рл юб [23(: Ю =2415(2( — 5324. 32%52(ду — Зрб(В 3'.1. +бнв4(1-- Р( — 4(.«,— 33(убб — Вбрл Зе е 4 — «у руб е юру бв вер руб б Сю~ р руб р рв -бд(У: о.д. Р «3 бб 253 3юеЛЗ (.3, =ЗДЗЮ,( ЗЮ'С;3 =244'С; 1„-З22 "б. и = РР(уве д.
РЕ. И ае--222 Ю* Лб У;1,'н-бб(2 С,е,'н-Зеле-Се 433 373 ата рассчитывается по разности температур Фт — 1л, то определение среднего температурного напора на участке выполняется по формуле (11 М гв) (11 П гв) И,„ц 1п [(11 и — 1в)/(1; и — 1ви Участок 111: Я1и — — 13,18.10' кДж/с;1пп=429'С; 1иимм381,2'С; Гзш =1мп =1,=336,6 "С. Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящей воде на участке 1П рассчитывается отдельно иа границах участка: ази1 — на границе 2 (рис, П.5) участка 11 — — 1„а паросодержание х=О означает начало развитого пузырькового кипения воды; ати1 — на границе 3 при паросодержании х с,хтр наступает развитое пузырьковое кипение воды. Соответственно на границах этого же участка определяются коэффициенты теплопередачи йтп и лш.
Коэффициент теплопередачи для всего участка принимается равным его среднему значению 11ш=05(йш +йш), если 1гш/йш . "1,25 (см. 3 11.5). Коэффициент теплоотдачи атп1 рассчитывается по формуле (в) ц. 2.5.4 методом последовательных приближений. Коэффициент теплоотдачи а тш рассчитывается по формуле, рекомендованной в [27): ~„,— ~)/!тт.~о- ( т)'(о)* где а = а,„3/ 1 + (ам,1а„)т; а — коэффициент теплоотдачи к воде при 1=1,; и„— коэффициент теплоотдачи, рассчитываемый по формуле (в) п. 2.5.4. Алгоритм расчета атп1.' определяются: а) скорость воды (скорость циркуляции) .
= 1ФИр'); б) коэффициент теплоотдачи а [по (6.4)]; в) принимается (ориентировочно) значение 11; в качестве пер-. вого приближения выбирается ч' = (0,85 —: 0,9) (11 1п — 1в) (1/а1 1п+ )т' + 2Я ) — ', рассчитываются: г) коэффициенты теплоотдачи а и а„; д) приведенная скорость смеси ю,м [по (7.40))'„ е) коэффициент теплоотдачи ат1п. ж) коэффициент теплопередачи йш, з) удельный тепловой поток д"=й ш (11ц1 — 1л); Зтл Влада 1 лл. 1ШЗ "1ао 1 ЛтвлГЯ'твллл лтвлмахтв,л1л51 'лз1тмдь::.1. ототри".лав'*,мЛЛт."Лттитв - - ° \ и) отношение д'/д"; если 0,95< 1)'/д" 1,05, то расчет заканчивается, если условие не выполняется, то расчет повторяется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
