核電站蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)綜述_第1頁(yè)
核電站蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)綜述_第2頁(yè)
核電站蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)綜述_第3頁(yè)
核電站蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)綜述_第4頁(yè)
核電站蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)綜述_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)說(shuō)明書時(shí)間:2012年12月2日2第一章緒論第二章蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1 根據(jù)熱平衡確定換熱量2.2 管徑的選取以及傳熱管數(shù)目的確定 2.3 換熱面積的計(jì)算2.4 管束結(jié)構(gòu)的計(jì)算2.5 強(qiáng)度計(jì)算2.6 主要管道內(nèi)徑的計(jì)算2.7 一回路水阻力計(jì)算2.8 二回路水循環(huán)阻力計(jì)算2.9 運(yùn)動(dòng)壓頭計(jì)算 2.10 循環(huán)倍率的確定第三章結(jié)論與評(píng)價(jià)附錄1蒸汽發(fā)生器熱力計(jì)算表附錄2蒸汽發(fā)生器水力計(jì)算表附錄3蒸汽發(fā)生器強(qiáng)度計(jì)算表第一章緒論蒸汽發(fā)生器是產(chǎn)生汽輪機(jī)所需蒸汽的換熱設(shè)備。 在核反應(yīng)堆中,核裂變產(chǎn)生的能量由冷卻 劑帶出,通過(guò)蒸汽發(fā)生器將熱量傳遞給二回路工質(zhì),使其產(chǎn)生具有一定溫度一定壓力和

2、一定干 度的蒸汽。此蒸汽再進(jìn)入汽輪機(jī)中做功,轉(zhuǎn)換為電能或機(jī)械能。在這個(gè)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中,蒸汽 發(fā)生器既是一回路的設(shè)備,又是二回路的設(shè)備,所以被稱為一、二回路的樞紐。蒸汽發(fā)生器作 為一回路主設(shè)備,主要功能有:1、將一回路冷卻劑的熱量通過(guò)傳熱管傳遞給二回路給水,加熱給水至沸騰,經(jīng)過(guò)汽水分離后 產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)的干飽和蒸汽;2、作為一回路壓力邊界,承受一回路壓力,并與一回路其他壓力邊界共同構(gòu)成防止放射性裂 變產(chǎn)物溢出的第三道安全屏障;3、在預(yù)期運(yùn)行事件、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況以及過(guò)度工況下保證反應(yīng)堆裝置的可靠運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,蒸汽發(fā)生器能否安全、可靠的運(yùn)行,對(duì)整個(gè)核動(dòng)力裝置的經(jīng)濟(jì)性和安 全可靠性有著十分

3、重要的影響。據(jù)壓水堆核電廠事故統(tǒng)計(jì)顯示,蒸汽發(fā)生器在核電廠事故中居 重要地位。一些蒸汽發(fā)生器的可靠性是比較低的, 它對(duì)核電廠的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)效益有 重大影響。因此,各國(guó)都把研究與改進(jìn)蒸汽發(fā)生器當(dāng)做完善壓水堆核電廠技術(shù)的重要環(huán)節(jié),并制定了龐大的科研計(jì)劃,主要包括蒸汽發(fā)生器熱工水力分析;腐蝕理論與傳熱管材料的研制; 無(wú)損探傷技術(shù);振動(dòng)、磨損、疲勞研究;改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),減少腐蝕化學(xué)物的濃縮;改進(jìn)水質(zhì)控 制等。第二章蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)與計(jì)算蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)計(jì)算包括熱力計(jì)算、水動(dòng)力計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。熱力學(xué)計(jì) 算主要通過(guò)傳熱學(xué)知識(shí)計(jì)算傳熱管傳熱面積,然后與管束結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合可以得到傳熱管長(zhǎng) 度

4、、管束直徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)。強(qiáng)度計(jì)算通過(guò)壓力校驗(yàn)等用于選取蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)材料、確定結(jié)構(gòu)尺寸等。蒸汽發(fā)生器中要通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算得出的參數(shù)有傳熱管、上下筒體、球形下封頭管板等的壁厚。在強(qiáng)度計(jì)算得出參數(shù)后要留取一定余量,以滿足變工況下出現(xiàn)超壓情況的需求。 水動(dòng)力計(jì)算是最后一步,因?yàn)橹挥薪Y(jié)構(gòu)尺寸確定,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)已知的情況下水力情況才得以確定。 水力 計(jì)算包括一回路水阻力計(jì)算、二回路水循環(huán)阻力計(jì)算、運(yùn)動(dòng)壓頭計(jì)算等。其中一回路水阻力計(jì) 算相對(duì)簡(jiǎn)單主要包括單相水 u型管管內(nèi)摩擦阻力和局部阻力兩項(xiàng);二回路水循環(huán)阻力計(jì)算及 運(yùn)動(dòng)壓頭計(jì)算比較復(fù)雜。因?yàn)檎羝l(fā)生器內(nèi)二回路側(cè)流體的水力特性取決于流體工質(zhì)的性質(zhì)和 狀態(tài)、流道的結(jié)構(gòu)

5、和幾何形態(tài),以及工質(zhì)的流動(dòng)形式。而且計(jì)算過(guò)程誤差較大,往往需要在試 驗(yàn)中進(jìn)一步修正。二回路水循環(huán)阻力包括下降空間阻力、上升空間阻力、汽水分離器阻力等。 而上升空間阻力又包括摩擦阻力、局部阻力、彎管區(qū)阻力、加速阻力、流量分配孔阻力五項(xiàng)。設(shè)計(jì)中常用圖解法來(lái)確定循環(huán)倍率,即先假設(shè)幾個(gè)不同的循環(huán)倍率分別計(jì)算其運(yùn)動(dòng)壓頭和總阻 力,在直角坐標(biāo)系作出相應(yīng)曲線,兩根曲線交點(diǎn)即為穩(wěn)定工況的循環(huán)倍率值。 循環(huán)倍率值一般 取25為宜,其值過(guò)小會(huì)導(dǎo)致傳熱惡化,腐蝕加劇等;而過(guò)大則會(huì)增大汽水分離器負(fù)荷,使蒸 汽干度降低,危機(jī)汽輪機(jī)安全。計(jì)算過(guò)程中水力計(jì)算是在結(jié)構(gòu)選型和熱力計(jì)算之后進(jìn)行,但是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算又需要 水力

6、計(jì)算數(shù)據(jù),因此三者往往要反復(fù)交替進(jìn)行,以使設(shè)計(jì)逐步完善。2.1 根據(jù)熱平衡確定換熱量一回路進(jìn)口始值:i 1=1394.21 kj/kg (15.0mpa, 310c); 一回路出口始值:i1 =1284.45 kj/kg (15.0mpa, 290 c);二回路給水烙:if =944.38 kj/kg (5.0mpa, 220 c);二回路飽和水溫:ts =263.94 c (5.0mpa);二回路飽和水烙:is=1154.50kj/kg(5.0mpa);一,一,一 ,回路飽和蒸汽烙值:1s =2794.23kj/kg (5.0mpa);二回路汽化潛熱:r=is -i s=2794.23-11

7、54.50=1639.73kj/kg(5.0mpa);排污量:dd =cs.d =0.01*126 =1.26kg/s ;干度:x=0.99;換熱量:q = drx +(d +dd)(isif) =231279.79;一回路水流量:gi = %* (if = 2128.43kg/s ;n =0.99為蒸汽發(fā)生器的熱效率。2.2 管徑的選取以及傳熱管數(shù)目的確定選取傳熱管的外徑為:do=22mm節(jié)距選取為:t=1.4 do=30.8mm則最小節(jié)圓半徑為:錯(cuò)誤!未找到引用源。;負(fù)公差修正系數(shù):中=1.102;彎曲減薄系數(shù):邛r = 1 + -0- = 1.082 ; 4r min傳熱管壁厚: s =

8、%&例r = 1.34mm ,200pi+0.8p殳,1此處取 = 1.5mm;傳熱管內(nèi)徑:di =do2s =19mm;1 oo單管流通面積:a di2 v283.53mm2 ; 4選取一回路側(cè)水流速度為:u1 =5.5m/s;一回路水平均比容:v1 =0.0013783m3/ kg (15.0mpa, 300c,不飽和水)gv12a =-1 =0.5534m則一回路側(cè)流通面積為:u1a0.55341886u型管數(shù)目為:n=云=1882根據(jù)排管最后確定 u型管數(shù)目為:a 283.53*102.3換熱面積的計(jì)算一回路側(cè)水導(dǎo)熱系數(shù): =0.5614w/(m )(15.0mpa, 300c,不飽和

9、水)一回路側(cè)水普朗特?cái)?shù):prf =0.8616(15.0mpa, 300c,不飽和水)一回路側(cè)水動(dòng)力粘度:? =8.833ml0-5kg/m|_s (15.0mpa, 300c,不飽和水)一回路側(cè)雷諾數(shù): ref =u1d- =8.5835 105 ivi一回路側(cè)換熱系數(shù)::1 = 0.023-1 re)8 pr0.4 = 35754.295 di傳熱管導(dǎo)熱系數(shù):% = 17.4w/(m,c)(給定)傳熱管壁熱阻:rw =ln do =9.27 x10,m2 . /w2。di污垢熱阻:rf =2.6x10,m2,c/w (按 i-600選定)tmax =t1 t =46.06c傳熱溫差:,tm

10、in -t1 -ts -26.06 ct - t -;t1n =mx_皿 =35.12 c ln tmax :tmin在計(jì)算傳熱系數(shù)k、熱負(fù)荷q和二回路側(cè)放熱系數(shù)a2時(shí)假設(shè)k值,進(jìn)行了循環(huán)迭代。其中:q= k* tmc0.15 0.72 = 0.557 p q1凡1 k di1rwrfct2得:% = 27662.75w/m2 c;k = 53旬.46w/m2 c;q = 1區(qū)7592.0&w/m2。所需的傳熱面積:f - q -1232.89m2 k - -tn傳熱裕度系數(shù):c=1.1設(shè)計(jì)傳熱面積:f殳=c f = 1356.18m22.4管束結(jié)構(gòu)的計(jì)算f*傳熱管總長(zhǎng):l巧=19622.07

11、m心 a傳熱管排列方式:按正方形排列最小u型管節(jié)圓直徑:d節(jié)=4t =0.1232m實(shí)際布管數(shù):n=1886根管束直徑:dtb =2.3408m彎管段高為:h彎=rmax =1.1704m 弓max1平均直徑:d =1。節(jié) +dtb )=1.232m 2彎管總長(zhǎng):l彎=0.5nd n = 3649.83m直管總長(zhǎng):l直=1總l彎=15972.24m管束直段高:h直=4 4.2344 m 2n管束總高:htb =h直+h彎=5.4048m2.5強(qiáng)度計(jì)算(1)襯筒內(nèi)徑:dwi =dtb +2加=2.3708m其中8 t是裝配間隙,約1020mm,取15mm。襯筒外徑:dwo =dwi+2a = 2

12、.3948m,其中8是襯筒壁厚,給定為 12mm。(2)下筒體內(nèi)徑:di,下=dwo +2b= 2.5708m,其中b為下降流道寬度,取為88mm。下筒體許用應(yīng)力:b =18kg/mm 2下筒體計(jì)算壁厚:s,= 牛2 di,下=46.6m,設(shè)計(jì)壁厚為:200 , 1.2p殳 2s = 48mm下筒體外徑為:口。,下=di,下+ 2s = 2.6668m(3)上筒體許用應(yīng)力:b =18kg/mm 2上筒體內(nèi)徑:di,下=3200mm (給定)第2 di上上筒體計(jì)算壁厚:s : 一巴2* = 57.9mm200卜 l1.2p殳 2設(shè)計(jì)壁厚取為: s = 59mm則上筒體外徑為:do上=di上+2s

13、=3.318mo ,i(4)球形下封頭許用應(yīng)力:er =14.5kg/mm 2球形封頭外徑:d0 = do,下=2.6668m計(jì)算壁厚:sp殳 1 d04001- i 1.6r殳 1=83.6mm,設(shè)計(jì)壁厚取為:s = 85mm(5)管板許用應(yīng)力:b=1800kg/mm 2承壓部分直徑:d =di =2.4968m計(jì)算管板厚:423.3mm ,設(shè)計(jì)壁厚選取為:s = 440mm堆焊層厚度:s =10mm(6)傳熱管實(shí)際平均長(zhǎng)度:| =l總+2s= 11.284mn最長(zhǎng)管子長(zhǎng):l max = rmax + 2h 直 + 2s = 13.026m max max最短管子長(zhǎng):lmin = nrmin

14、 + 2 h 直 + 2s = 9.542m2.6主要管道內(nèi)徑的計(jì)算主管道計(jì)算流速:u;0=10m/s(選取,812m/s)主管道計(jì)算內(nèi)徑:d1i =:=0.6116m主管道設(shè)計(jì)內(nèi)徑:d1i = 0.62m主管道設(shè)計(jì)流速:u10 =4g望=9.72m/s二 dii新蒸汽比容:v2 = vx v(1 - x) = 0.039064m3 / kg烝汽官計(jì)算流速:u2=35m/s(選取,3040m/s)蒸汽管計(jì)算內(nèi)徑:d2i = 4g2v2 =0.4231m 二 u2蒸汽管設(shè)計(jì)內(nèi)徑:d2i = 0.43m蒸汽管設(shè)計(jì)流速:叫= 33.89m/s二 d2i二回路給水比容:v3 = 0.0011868m3

15、/ kg給水官計(jì)算流速:u3=4m/s (選取,25m/s)給水管計(jì)算內(nèi)徑:d. = 4g3 v3 = 0.219m二 u3給水管設(shè)計(jì)內(nèi)徑:d3i = 0.22m給水管設(shè)計(jì)流速:u3 =4g當(dāng)=3.97m/s2.7 一回路水阻力計(jì)算(1)u型管內(nèi)摩擦阻力計(jì)算考慮堵管后流速 5=1.055=5.775m/s一回路側(cè)水雷諾數(shù):re =迫 =901267.28ivi摩擦阻力系數(shù):九=0.3164re=25 =0.010269 ;平均壁溫:t =0.5(ta +ts )=281.97c ;在此壁溫下的動(dòng)力粘度:n1 =9.544x10 pa s溫度修正系數(shù):.二0.14= 0.9892 ;h吉u2摩擦

16、阻力:pf- .土 = 55981.24pade v1(2)局部阻力計(jì)算下封頭內(nèi)徑:di =2.4968m水室截面積:fc =di2 =2.4481m28 i進(jìn)口管內(nèi)徑:d1i = 0.62m(與主管道相同)2 :二22進(jìn)口管截面積:a = d1i =一 0.620 = 0.302m44aj突擴(kuò)阻力系數(shù):彳=1 a1 =0.7704fc j一回路側(cè)水入口處比容:v1i = 0.001421m3/kg(15.0mpa, 310 c)入口管內(nèi)流速:ui j。1? = 9.72m/s二du-從入口管到水室阻力 &p =匕ui=25594.49pa 2水室轉(zhuǎn)彎45。阻力系數(shù):匕=0.875 (查表,線

17、性插值)u2水室彎轉(zhuǎn)45阻力: 阻 =3-=29066.14pa2考慮堵管后截面積:a= 0.5093m21.05系數(shù):a fc =0.208查圖得傳熱管入口阻力系數(shù):3 =0.42753傳熱管入口阻力:p3 = 3u1i :1i =5015.97pa2u型管轉(zhuǎn)180。阻力系數(shù):七4= 0.5u 型管轉(zhuǎn) 180 阻力:ap4=uu1i p1i =6048.23pa2傳熱管出口阻力系數(shù):5 =0.628出口處水比容(15.0mpa, 290c) : v2 = 0.001341m3 / kg傳熱管出口阻力:u2 d:p5 = 5u1廣=7805.68pa出口管內(nèi)流速:gmu2 = = 9.46m/

18、 sa水室轉(zhuǎn)彎45。阻力系數(shù):6 =0.875(查表,線性插值)水室轉(zhuǎn)彎阻力:.p6 = 6u2 :222 =29173.64pa2出口管突縮阻力系數(shù):7=0.46,a ,. u2 i 2出口管突縮阻力:= 7u2 2 =15340.33pa2總阻力:p =;pf 八 p =17402372pa設(shè)計(jì)阻力:p殳=1.1 p =191426.09pa2.8二回路水循環(huán)阻力計(jì)算(1)下降空間阻力下降空間水比容:vd = 0.001286 mi / kg入口阻力系數(shù):in = 1出口阻力系數(shù):疝=1定位裝置阻力系數(shù):f =1下降空間高度:h0 =6.3m襯筒外徑:dwo =2.3948m下筒體內(nèi)徑:d

19、si =2.5708m下降空間當(dāng)量直徑:de = didwo = 0.176m絕對(duì)粗糙度:= 0.15 mm摩擦系數(shù):;74 + 2lg上 2a,= 0.018885下降空間截面積:fd =e(d2下dwo )= 0.6864m24,下降空間水流速:ud =cr d vd = 126 0.001286 3,4,5,l- 0.716,0.954,1.193m/sfd0.6864 h 一 u、u2p“ri下降空間阻力:= h +z u i-d- = 732.48,1300.37,2033.53pa=5742ppa 參量 x: x = 19p=0)的5。9能11283(:r)go,2.2201lo

20、:lo =1 十十=725)2.00郊8磯20x x吒 色=1+20x +x2 =酶猊囪瞅6趟液相阻力:(pb)l =g2(apb)lo =17962191,276973330055p645pa汽相阻力:(apb)g =62(ap)go =7896z93276,748436p.645pa彎管區(qū)阻力:apb =;(afb)l +9pb)g = 796221912.627383651.645 pad)加速阻力一,一人一1管束出口質(zhì)量含汽率:x2 = =0.333,0.25,0.20管束出口體積含汽率:= 0.939,0.911,0.885系數(shù):c = 0.833 0.05ln( p ) = 0.9

21、13管束出口截面含汽率:2 =c 一=2 =0.857,0.832,0.808質(zhì)量流速:g =up =1羽他167照95福80稀2kg/m s2x2, .*2 (1 xc)2x:1加速阻力:ar = g !x2 + 3-x = 126627288近自22240epa1 pa:(1 - 2): 2e)流量分配孔板阻力:阻力系數(shù):h孔板局部阻力:a ph =箏=8025l,4594532461l32pa上升空間阻力: r = .:pf舊 rpaph =8386.29,12077.51,16815.75pa paf)汽水分離器阻力:ps =12600,14900,17090pag)循環(huán)總阻力:p總=

22、pdp-=2t318.77,28277.88,35939.28pa pa2.9運(yùn)動(dòng)壓頭計(jì)算(1)預(yù)熱段高度計(jì)算:回路給水烙:if -944380j / kg回路飽和水烙:is = 1154200j / kg液面 twj 度:h 0 = 6.3m下降空間下端壓力:plow = ps . g :dho =504799paplow壓力下的飽和水除is| =1157255j / kgi _ isi -isp plow 一 ps.5762預(yù)熱段高度:hps - if li_cr ./dghof2二d0nq口g :p=。贊2,0.5584.5647m(2)運(yùn)動(dòng)壓頭計(jì)算蒸發(fā)段高:h ri = htb h p

23、 = 4l4476t,4.6204,4.5681m管束上方區(qū)段高度:hr2 = ho htb =0、8m2m1rc/cc/cc /cc,蒸發(fā)段平均質(zhì)量含汽率:xi =2x2 =0.167,0.125,0.100 m蒸發(fā)段平均體積含汽率:=0.860,0.814,0.773蒸發(fā)段平均截面含汽率:-1 =c =0.78,0.74,0.71管束上方區(qū)段平均截面含汽率:-2 = - 2 =0.857,0.832,0.808_,-t . . 烝發(fā)段運(yùn)動(dòng)壓頭:pm =(p p)9生吃1 =2565)74529278;8372305p63pa管束上方區(qū)段壓頭:pm2 =(;-7兀2乩2 = 56555984

24、4.,663076pa4pa運(yùn)動(dòng)壓頭:巳“引出2咔&240298.84,290978118a77pa2.10循環(huán)倍率的確定將循環(huán)倍率、循環(huán)運(yùn)動(dòng)壓頭和循環(huán)運(yùn)動(dòng)壓頭對(duì)應(yīng)數(shù)值列出表并做曲線,得以下結(jié)果:循環(huán)倍率345總阻力21318.7728277.8835939.28運(yùn)動(dòng)壓頭32709.7330788.9429098.60循環(huán)倍率的曲線0246循環(huán)倍率 系列1 一系列2由上圖可近似確定循環(huán)倍率為4.2,滿足2到5之間的要求。第三章結(jié)論與評(píng)價(jià)按照設(shè)計(jì)要求,本次蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)完成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱力計(jì)算、水動(dòng)力計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算,但由于 設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)上的不足和時(shí)間有限等原因,所設(shè)計(jì)的蒸汽發(fā)生器并不是十分滿足要

25、求?!案邚奖取北容^小, 使得汽水的重力分離不能很好的起到不用,造成這一結(jié)果的原因可能是結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的不夠合理。通覽本 次設(shè)計(jì),本人對(duì)蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)、原理有了進(jìn)一步理解。同時(shí)也對(duì)蒸汽發(fā)生器“設(shè)計(jì)”的大體步驟與過(guò) 程初步了解。應(yīng)該說(shuō),此次設(shè)計(jì)是十分不成熟的,特別是在管束直徑和彎管計(jì)算以及傳熱管排布等環(huán)節(jié)做 了較大簡(jiǎn)化處理,另外,由于對(duì)機(jī)械加工、材料等方面知識(shí)了解不夠,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也存在諸多不嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)。附錄1:蒸汽發(fā)生器熱力計(jì)算表序號(hào)項(xiàng) 目符號(hào)單位公式及來(lái)源數(shù)值、熱平衡1一回路放熱量qkw給定231279.792一回路工作壓力p1pa給定150000003一回路水進(jìn)口溫度f(wàn)t1c給定3104一回路水出

26、口溫度jrt1c給定2905一回路水平均溫度tacutu 2 1t1tl3006一回路水進(jìn)口烙 fi1kj/kg查表1394.217一回路水出口始i1kj/kg查表1284.458蒸發(fā)器熱效率n給定0.999一回路水流量g1kg/sq/ (i1 -i 1)2128.4310二回路工作壓力pspa給定500000011二回路飽和溫度tsc查表263.9412二回路水飽和燃iskj/kg查表1154.5013二回路給水溫度tfc給定22014二回路給水烙ifkj/kg查表944.3815汽化潛熱rkj/kg查表1639.7316蒸汽干度x給定0.9917排放系數(shù)cs給定0.0118二回路蒸汽產(chǎn)量d

27、kg/sq rx +1 01(is -if )12619二回路排污量dbdkg/scs d1.26二、傳熱計(jì)算在舁 廳p項(xiàng) 目符號(hào)單位公式及來(lái)源數(shù)值20傳熱管外徑dom選定0.02221傳熱管內(nèi)徑dim選定0.01922單管流通面積a2 m1,2ndi 40.0002835323u型管數(shù)目n結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定188624一回路流通面積am2n a0.553425一回路水平均比容福m3/kg查表0.001378326一回路水流速u1m/sgivi/a5.527一回路水導(dǎo)熱系數(shù),-1w/m c查表0.5614428一回路水動(dòng)力粘度nikg/m s查表88.33*10-629一回路水普朗特?cái)?shù)prf查表0.8

28、61630一回路水雷諾數(shù)refu1di/1-185835031一回路側(cè)放熱系數(shù)%w/m2 c0.023 人坪 pr;,35754.29532傳熱管導(dǎo)熱系數(shù)-ww/m2 , cdi給定17.433傳熱管壁熱阻rwm2 - c /wddrw =rn-r di9.268*10-534污垢熱阻rfm2 - c /w按 inconel 600 選定0.26*10-435二回路側(cè)放熱系數(shù)2w/m2 , c值2=o.557po.15q0.727662.7536傳熱系數(shù)kw/m2 c1 d 1 1 x 1 1=-t-+rw +一+rf_d_aao5341.4637大端溫差maxct;-ts46.0638小端溫

29、差餐minct”-t t1 ts26.0639對(duì)數(shù)平均溫差tlncat max &tmin1n (atmax atmin )35.12在舁 廳p項(xiàng) 目符號(hào)單位公式與來(lái)源數(shù)值40熱負(fù)荷qw/ m2q ln187592.0841計(jì)算傳熱面積fm2q/(10q)1232.8942傳熱裕度系數(shù)選定1.143設(shè)計(jì)傳熱面積f設(shè)m2c f1356.18三、管束結(jié)構(gòu)1傳熱管總長(zhǎng)mf設(shè)/皿19622.072排列方式止方形3節(jié) 距tm選定0.03084最小u型管節(jié)園直徑d節(jié)m4t0.12325實(shí)際布管數(shù)n根結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定18866管束直徑dtbm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定2.34087彎管總長(zhǎng)l彎m結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定3649.838直管總長(zhǎng)

30、l直ml總 l彎15972.249管束直段高h(yuǎn)直ml 直/2n4.234410管束彎段高h(yuǎn)彎mrmax1.170411管束總高h(yuǎn)tbmh直+h彎5.404812傳熱管實(shí)際平均長(zhǎng)度lm(l總/n) +2管板厚11.28413最長(zhǎng)管子長(zhǎng)imaxmnrmax+2h直+2管板厚13.02614最短管子長(zhǎng)iminmnrmin +2h直+2管板厚9.542四、主要管道內(nèi)徑在舁 廳p項(xiàng) 目符號(hào)單位公式與來(lái)源數(shù)值1冷卻劑平均比容守1m3/kg查表0.00137832主管道計(jì)算流速u10m/s選?。?12 m/s103主管道計(jì)算內(nèi)徑d;mj4g1叼叫k0.61164主管道設(shè)計(jì)內(nèi)徑dim選取0.625主管道設(shè)計(jì)流

31、速u10m/s4gn/nd129.726新蒸汽比容2m3/kg% + n (1 - x)0.0390647蒸汽管計(jì)算流速u2m/s選取:3040 m/s358蒸汽管計(jì)算內(nèi)徑d2im44g2 v2/ 初20.42319蒸汽管設(shè)計(jì)內(nèi)徑dzm選取0.4310蒸汽管設(shè)計(jì)流速u2m/s4g2 vz/nd;33.89111二回路給水比容v3m3/kg查表0.001186812給水管計(jì)算流速u3m/s選?。?5 m/s413給水管計(jì)算內(nèi)徑d3imj4g34叫30.21914給水管設(shè)計(jì)內(nèi)徑d3im選取0.2215給水管設(shè)計(jì)流速u3m/s4g3 %人成3.97附錄2:蒸汽發(fā)生器水力計(jì)算表序號(hào)項(xiàng) 目符號(hào)單位公式及

32、來(lái)源數(shù)值i一回路水阻力計(jì)算一、u型管內(nèi)摩擦阻力計(jì)算1傳熱管實(shí)際平均長(zhǎng)度lm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.2842當(dāng)量直徑dim結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)0.0193一回路水流量g1kg/s熱工計(jì)算定2128.434一回路水平均比容福m3/kg查表0.00137835一回路水流速u1m/s熱工計(jì)算定5.56考慮堵管后流速u;m/s1.05u15.7757一回路水雷諾數(shù)reu,dii記熱工計(jì)算定901267.288摩擦阻力系數(shù)k0.3164re1250.0102699平均溫度卜動(dòng)力粘度“1kg/m s查表88.33*10-610壁溫下動(dòng)力粘度kg/m s1 .按十ts)查表95.44*10-611溫度修正系數(shù)pcmt 140.98

33、912摩擦阻力pa、h 直 uaf *155981.24u- 1二、局部阻力計(jì)算13下封頭內(nèi)徑d1m結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定2.496814水室截面積fcm2元2一d182.448115進(jìn)口管內(nèi)徑d1im選定0.6216進(jìn)口管截面積a1m22. 2一d1i 40.302在舁 廳p項(xiàng) 目符號(hào)單位公式及來(lái)源數(shù)值17比值a/fc0.123318突擴(kuò)阻力系數(shù)a查表0.770419一回路水入口處比容v1im3/kg查表0.001421220一回路水入口處密度p1ikg/m 31/v1i703.63121入口管內(nèi)流速u1im/s熱工計(jì)算定9.7222從入口管至水室阻力蜴pa產(chǎn) u1i , p i,225591.4923

34、水室轉(zhuǎn)彎45。阻力系數(shù)-2查表0.87524水室車專彎45阻力p2pa蘆 u1i 01i 2 929066.1425傳熱管流道截面am2乙熱工計(jì)算定0.534726考慮有堵管后截面a,m2a/1.050.509327系數(shù)a/fc0.20828傳熱管入口阻力系數(shù)e3查表0.427529傳熱管入口阻力p3pau,2u11 1i3 1c5015.9730u型管轉(zhuǎn)180。阻力系數(shù)42查表0.531u型管轉(zhuǎn)180阻力p4pau2 pu11 1一4 c6049.2332傳熱管出口阻力系數(shù)2查表0.62833出口處水比容v2m3/kg查表0.001341634出口處水密度p2kg/m 31/期2745.37

35、935傳熱管出口阻力p5pa,2口聲 u1,產(chǎn)25 ,7805.682在舁 廳p項(xiàng)目符號(hào)單位公式及來(lái)源數(shù)值36出口管內(nèi)流速u2m/sg12a19.4637水室轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)e 6查表0.87538水室轉(zhuǎn)彎阻力p6pae 6 .處229173.6439出口管突縮阻力系數(shù)e 7查表0.4640出口管突縮阻力p7pa七7,弛215340.33三、總阻力41總阻力pppa7pf +z apii 1174023.7242設(shè)計(jì)阻力p設(shè)pa1 1ap191426.09r二回路水循環(huán)阻力計(jì)算一、下降空間阻力1循環(huán)倍率cr假定3452給水溫度tfc給定2203二回路飽和溫度tsc查表263.944下降空間水比容v

36、dm3/kg近似取飽和比容0.0012865下降空間水密度kg/m31v.777.3636入口阻力系數(shù) inv d選取17出口阻力系數(shù)色 out選取18定位裝置阻力系數(shù)七f選取1力0項(xiàng) 目符號(hào)單位公式及來(lái)源數(shù)值9下降空間高度hom結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定6.310套筒外徑dwom結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定2.394811下筒體內(nèi)徑dsim結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定2.570812下降空間當(dāng)量直徑demdsi dwo0.17613絕對(duì)粗糙度m選定0.0001514摩擦系數(shù)1 (1.74 +21g_d?)20.1888515下降空間截面積fdm22-2l(d2 -d2) siwo /40.686416下降空間水流速udm/scr q ed/f

37、d0.7160.9541.19317下降空間阻力*pa,-ho ,八 ud r(九 aa +z 一)9de2732.481300.372033.53二、上升空間阻力1、摩擦阻力1飽和水比容f vm3/kg查表0.0012862飽和水密度prkg/m31/v777.3633飽和蒸汽比容f vm3/kg查表0.03944634飽和蒸汽密度pwkg/m31/v25.3515套筒內(nèi)徑dw1m結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定2.37086傳熱管外徑dom熱工計(jì)算定0.0227支撐板定位拉桿數(shù)量f n根結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定128上升空間流通面積fum2和;-(2n+ndo2)2.97606廳項(xiàng) 目符號(hào)單位公式及來(lái)源數(shù)值9上升空間當(dāng)量直徑

38、dem4fu司 dwi +(2n+nd0.044310循環(huán)速度uom/scrdvfu0.16340.21790.272311出口水相折算速度uo2m/s(cr)dvfu0.10890.16340.217912水相平均折算速度uom/s2(uo +uo2 )0.13620.19070.245113出口汽相折算速度uo2m/sdv/fu1.670114汽相平均折算速度uo1 ”u o2 20.835115水相運(yùn)動(dòng)粘度v1m2/s查表0.1286*10-616汽相運(yùn)動(dòng)粘度vgm2/s查表0.7113*10-617水相雷諾數(shù)rei。uode/vi46918656928443218汽相雷諾數(shù)regouo

39、devg5201019判別流態(tài)臨界值:1000紊流20管束直段高h(yuǎn)sm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定4.234421水相摩阻系數(shù)o lo0.3164rea.250.02150.01980.018622汽相摩阻系數(shù)上go_0 250.3164rego gu0.0209523按折算速度計(jì)算的水 相摩榛阻力pa.h s u2 p/jo de 214.8226.7541.5124按折算速度計(jì)算的汽 相摩榛阻力四)。pa1、hs 二2 f3 go de 25.90125參量 x那pfl go1.5852.1292.6522662 l查圖或計(jì)算14.0210.618.68272 g查圖或計(jì)算35.21248.11761.07328水相摩擦阻力3 )pa2lo207.78283.92360.47力0項(xiàng) 目符號(hào)單位公式及來(lái)源數(shù)值29汽相摩擦阻力四gpa心抬叫|j。207.79283.94360.3930摩擦阻力pfpa眄)+(絹),2207.

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