Теплообменного оборудования

59. Теплообменное оборудование паротурбинных устансвок: Отраслевой каталог. М.: ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, 1989.

Нельзя не отметить недостатка формул (4.4) — (4.6), неизбежно вытекающего лз метода описания по своей физической сущности непрерывной зависимости a=f(P) с плавным сопряжением экстремумов двумя различными зависимостями. Расчетные кривые при «пограничном» давлении расходятся и дают существенную разницу в значениях а, Теплообменное оборудование энергетических установок работает при постоянных и переменных нагрузках и давлениях, причем характер изменения во времени нагрузок может быть различным. Поэтому наличие рекомендаций только по развитому кипению не всегда может удовлетворить требованиям конкретного проектирования систем и аппаратов. Положение осложняется тем, что при давлениях до 50 бар а постепенно увеличивается (Р, q = const) во времени, а при 50 бар высокие а при развитом кипении сохраняются некоторое время лишь при быстром подъме давления, а затем обычно наступает переход к неразвитому кипению с низкими а. К сожалению, количественных зависимостей а от т еще не имеется. В какой-то мере могут помочь данные по минимальным значениям теплоотдачи, представленные в [4.1]. Их можно представить в виде функции •a=Aqn, ккал/м2-час-°С (значения Ann приведены ниже):

ГЦН предназначены для поддержания надежной устойчивой циркуляции теплоносителя через реактор и основное теплообменное оборудование ЯЭУ (теплообменники, парогенераторы), что является необходимым условием надежного теплоотвода из активной зоны реактора, транспортирования тепла в теплообменное обо-рудование и дальнейшего его использования в соответствии с запроектированной технологической схемой. К настоящему времени известно большое число технически обоснованных тепловых схем ЯЭУ, различающихся числом контуров циркуляции '(одноконтурные, двухконтурные, трехконтурные) или числом петель циркуляции в каждом контуре.

Активная зона реактора, образованная свободной засыпкой шаровых твэлов, расположена в центральной полости корпуса, а теплообменное оборудование (высокотемпературные теплообменники, парогенераторы) — в его периферийных полостях. В активной зоне предполагается использовать принцип однократного прохождения твэлами активной зоны за кампанию. В установке применен промежуточный гелиевый контур, который предотвращает попадание радиоактивных продуктов деления в контур технологического теплоносителя. Принципиальная компоновка установки показана на 2.24.

§ 3.9] ТЕПЛООБМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ПОДОГРЕВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ 295

3.9. ТЕПЛООБМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Теплообменное оборудование, комплектующее турбоустановки, показано в табл. 3.17. В табл. 3.18 приведены типоразмеры насосов, применяемых в тепловых схемах ПТУ; их характеристики даны ниже (см. разд. 5). Проектирование тепловой схемы каждой конкретной электростанции в определенном смысле индивидуально: в типовой проект могут вноситься изменения. Заводы-изготовители (прежде всего турбинные) могут вносить и вносят изменения в технические условия на изготовление как самой турбины, так и другого оборудования ПТУ. Поэтому данные табл. 3.17, 3.18 следует рассматривать как некоторый достигнутый уровень . Таблица 3.17 составлена таким образом, чтобы можно было восстановить тепловую схему ПТУ и с привлечением данных других таблиц раздела произвести ее расчет.

§ 3.9] ТЕПЛООБМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ПОДОГРЕВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ 297

Таблица 3.17. Теплообменное оборудование, комплектующее паротурбинные установки

§ 3.9] ТЕПЛООБМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ПОДОГРЕВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ 299

§ 3.9] ТЕПЛООБМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ПОДОГРЕВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ 301

Полученные формулы (3.9) — (3.16) позволяют в зависимости от режимов загрузки, а также тех или иных эксплуатационных факторов определять минимальный температурный напор и температуры теплоносителей на выходе из теплообменного оборудования. Рассмотрим для примера особенности учета режимных факторов при определении б/ и температуры конденсации пара в конденсаторе турбины. Создающиеся при различных режимах работы энергоблока температурные напоры в конденсаторе паровой турбины определяют величину эксплуатационного вакуума в нем, соответствующего температуре конденсации отрабатавшего пара. Эта температура находится по формуле (3.15) через поверхность теплообмена конденсатора F, расход пара /)к, а также рассчитываемые величины fit и k.

§ 3.3. Основные характеристики теплообменного оборудования ТЭС . . . 103

Применение при низкой температуре в системах охлаждения воды ведет к замерзанию ее в трубках теплообменников и выходу последних из строя. Наблюдается также обмерзание холодильников масла (покрытие их коркой льда, инеем), что препятствует свободному доступу воздуха к теплообменникам и ведет к перегреву масла даже зимой. Существующие теплообменники масла имеют большие габариты и массу, что затрудняет доставку теплообменного оборудования на КС, особенно в отдаленные северные районы. В отечественной практике и за рубежом в ГПА применяют системы охлаждения масла в промежуточном теплообменнике (системы с промежуточным контуром) и водой и непосредственное охлаждение масла воздухом (одноконтурные системы).

На Подольском машиностроительном заводе имени Орджоникидзе (ЗиО) созданы специализированные цехи и участки по выпуску сепараторов-пароперегревателей, парогенераторов и теплообменного оборудования для реакторных установок ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 ( 10.2). Значительно расширена область применения неразрушающих методов контроля и новых технологических процессов; организовано сверление глубоких отверстий в коллекторах и трубных досках на специальных многошпиндельных станках по заданной программе и •изготовление дистанционных решеток на электрохимических станках, что исключило брак по этим видам технологии и дало возможность увеличить производительность труда в 4—5 раз ( 10.3).

Для научных работников, инженеров—конструкторов и разработчиков ядерных реакторов и теплообменного оборудования АЭС.

Методы расчета гидродинамики и теплообмена, изложенные в гл. 1 и 2, справедливы, когда свойства теплоносителей изменяются в условиях работы рассматриваемого реактора, теплообменника или любого другого теплообменного оборудования ЯЭУ настолько несущественно, что этим изменением можно пренебречь. Условия охлаждения некоторых типов ядерных реакторов могут быть таковы, что теплофизические свойства сильно изменяются с температурой и давлением, и эту зависимость следует учитывать. К таким случаям относятся: исполь, зование газов при высоких температурах; использование воды и водяного пара-особенно при околокритической области (а также других кипящих теплоносителей при околокритических параметрах); использование газов, способных диссоциировать и рекомбинировать при рабочих температурах; использование жидко стей с сильно изменяющейся вязкостью.

8. Методика и зависимости для теоретического расчета теплообмена и гидравлического сопротивления теплообменного оборудования АЭС. РТМ 24.031.05— 72. М., 1972.

11. Методика и зависимости для теоретического расчета теплообмена и гидравлического сопротивления теплообменного оборудования АЭС. РТМ 24.031.05—72. М., 1972.

21. Методика и зависимости для теоретического расчета теплообмена и гидравлического сопротивления теплообменного оборудования АЭС. РТМ24.031.05— 72. Мин. тяж. энергомашиностроения, 1972.

1. Андреев П. А., Гринман М. И., Смолкин Ю. В. Оптимизация теплообменного оборудования АЭС/ Под общей ред. А. М. Петросьянца. М.: Атомиздат, 1975.

Институт ядерной энергетики АН БССР совместно с рядом организаций работает над новым направлением в ядерной энергетике — применением диссоциирующих систем в качестве теплоносителей и рабочих тел АЭС. Выполненный комплекс исследований и проектные разработки АЭС различной мощности показывают [4—6], что применение диссоциирующей четырехокиси азота, обладающей положительными физико-химическими и тешюфизическими свойствами, позволяют создать АЭС по простой одноконтурной схеме с газожидкостным циклом и газоохлаждаемым реактором на быстрых нейтронах. Применение четырехокиси азота позволяет улучшить технико-экономические показатели отдельных узлов и всей станции, а также облегчает техническое решение ряда важных вопросов. Выполненные экспериментальные работы, газодинамические расчеты и проектные разработки показывают, что турбина на N2O4 имеет в 3—4,5 раза меньшую металлоемкость и соответственно габариты, чем на водяном паре. Существует реальная возможность создания одновального турбоагрегата единичной мощностью 2000—3000 Мвт в одном агрегате [8]. Высокая плотность, теплоемкость, теплопроводность к низкая вязкость теплоносителя [12] позволяют резко сократить габариты чи вес теплообменного оборудования, трубопроводов и систем АЭС, а также затраты мощности на прокачку теплоносителя [13].