vchilka.in.ua 1

group 1


Вступ


Виробництво робочої пари на АЕС здійснюється або в ядерних реакторах, або в спеціальних теплообмінних установках – парогенераторах (ПГ).

У ядерних реакторах крім теплофізичних та фізико-хімічних процесів, властивих звичайним теплообмінним установкам, протікають і нейтронно-фізичні процеси, що зумовлюють специфічність цих агрегатів і виділення їх в особливий клас теплообмінних апаратів [1].

У ПГ здійснюється виробництво робочої пари з використанням тепла, що відводиться з активної зони реактора охолоджуючим середовищем, що спрямовується до поверхні нагріву ПГ. Цей апарат разом з ядерним реактором і паровою турбіною відноситься до основного обладнання двоконтурної паротурбінної АЕС.

Основними характеристиками ПГ АЕС є паропродуктивність, параметри пари, температура живильної води та теплоносія. Важливим показником якості пари є його чистота (тобто вміст домішок), а для насиченої пари - вологість.

Парогенератор (ПГ) відноситься до теплообмінників рекуперативного типу і має економайзерну, випарну та пароперегрівну частини. Всі ці частини можуть розміщуватися як в одному пристрої так і окремо. Середовище, що нагрівається (вода, пароводяна суміш, пара) називається робочим тілом. Охолоджуюча реактор середа називається первинним теплоносієм або просто теплоносієм. Так як на АЕС теплоносій після активної зони стає радіоактивним, то використовуються двох- та трьохконтурні схеми циркуляції теплоносія. Таким чином, теплоносій першого контуру не контактує з робочим тілом другого контуру, і як наслідок не забруднює його.

В залежності від способу організації руху робочого тіла в випарнику парогенератори діляться на ПГ з: природною (циркуляція теплоносія відбувається за рахунок різниці його густин), багатократно примусовою та з прямоточною циркуляцією.

Прямоточні ПГ характеризуються включенням всіх елементів в один послідовний ланцюг з одноразовим примусовим рухом у них робочого тіла за рахунок напору, створюваного живильним насосом. Парогенератори з природною циркуляцією характеризуються багаторазовим проходом води через поверхню нагріву випарника за рахунок природного напору, що виникає у наслідок різниці густин рідини, яка проходить через опускну систему, і пароводяної суміші, яка проходить через підйомну. Випарник є замкнутим контуром. Парогенератори з багаторазовою примусовою циркуляцією також мають багаторазовий рух робочого тіла в замкнутому контурі випарника, але за рахунок напору, що створюється циркуляційним насосом, включеним в опускну систему.


По виду первинного теплоносія ПГ діляться на три групи: з рідкими, газоподібними та з органічними теплоносіями.

Конкретні конструкції теплообмінників розрізняються конфігурацією поверхні теплообміну і схемою омивання її теплоносієм і робочим тілом, конструкцією корпусу, типом камер і та інші Конструкційне оформлення теплообмінників - ПГ АЕС визначається параметрами і властивостями теплоносіїв першого контуру.

У даному курсовому проекті буде проведений розрахунок горизонтального парогенератора з витою поверхнею нагріву та природною циркуляцією робочого тіла. Основною перевагою апарату даної конструкції є те, що він має порівняно невеликі габарити і зручне розташування при компановці обладнання станції.

В результаті теплового розрахунку в першому розділі необхідно визначити теплову потужність горизонтального парогенератора, що генерує насичену пару при природній циркуляції робочого тіла, а також теплову потужність окремих його елементів, витрату теплоносія, температуру теплоносія і робочого тіла і коефіцієнти тепловіддачі від теплоносія до стінки труби в опорних точках теплової діаграми, розміри поверхні нагріву парогенератора.

У другому розділі в результаті конструктивного розрахунку необхідно отримати геометричні характеристики корпусу, а також режимні і конструктивні характеристики пристроїв паро-сепараційних парогенераторів АЕС.

У третьому розділі розрахунку на міцність необхідно визначити масу колектора, товщину стінки центральної обичайки корпусу парогенератора, стінки конічної перехідної ділянки колектора, товщину плоскої кришки колектора, товщину стінки еліптичного днища.

У четвертому розділі у результаті проведення гідравлічного розрахунку необхідно визначити потужність ГЦН для прокачування теплоносія.