核電站蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)

1、蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)說明書時間： 2012年12月2日2目 錄第一章 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)動壓頭計(jì)算2.10 循環(huán)倍率的確定第三章 結(jié)論與評價 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，通過蒸汽發(fā)生器將熱量傳遞給二回路工質(zhì)，使其產(chǎn)生具

2、有一定溫度一定壓力和一定干度的蒸汽。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。在這個能量轉(zhuǎn)換過程中，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傳熱管傳遞給二回路給水，加熱給水至沸騰，經(jīng)過汽水分離后產(chǎn)生驅(qū)動汽輪機(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，對整個核動力裝置的經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性

3、有著十分重要的影響。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；無損探傷技術(shù)；振動、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)算主要通過傳熱學(xué)知識計(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度、管

4、束直徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)。強(qiáng)度計(jì)算通過壓力校驗(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)動壓頭計(jì)算等。其中一回路水阻力計(jì)算相對簡單主要包括單相水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)和幾何形態(tài)，以及工

5、質(zhì)的流動形式。而且計(jì)算過程誤差較大，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)中常用圖解法來確定循環(huán)倍率，即先假設(shè)幾個不同的循環(huán)倍率分別計(jì)算其運(yùn)動壓頭和總阻力，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，其值過小會導(dǎo)致傳熱惡化，腐蝕加劇等；而過大則會增大汽水分離器負(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)算又需要水力計(jì)算數(shù)據(jù)，因此三者往往要反復(fù)交替

6、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)口焓值：=1394.21 kj/kg (15.0MPa，310）；一回路出口焓值：=1284.45 kj/kg （15.0MPa，290）；二回路給水焓：=944.38 kj/kg (5.0MPa，220）；二回路飽和水溫：=263.94 （5.0MPa）；二回路飽和水焓：=1154.50kj/kg （5.0MPa）；二回路飽和蒸汽焓值：=2794.23kj/kg（5.0MPa）；二回路汽化潛熱： r=-=2794.23-1154.50=1639.73kj/kg （5.0MPa）；排污量：；干度：X=0.99；換熱量：；一回路水流量：

7、；=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： ；負(fù)公差修正系數(shù)：=1.102；彎曲減薄系數(shù)：；傳熱管壁厚： ，此處??；傳熱管內(nèi)徑：；單管流通面積：;選取一回路側(cè)水流速度為：;一回路水平均比容：（15.0MPa，300，不飽和水）則一回路側(cè)流通面積為：U型管數(shù)目為：根據(jù)排管最后確定U型管數(shù)目為：18862.3 換熱面積的計(jì)算一回路側(cè)水導(dǎo)熱系數(shù)： （15.0MPa，300，不飽和水）一回路側(cè)水普朗特數(shù)： （15.0MPa，300，不飽和水）一回路側(cè)水動力粘度： （15.0M

8、Pa，300，不飽和水）一回路側(cè)雷諾數(shù)：一回路側(cè)換熱系數(shù)：傳熱管導(dǎo)熱系數(shù)： （給定）傳熱管壁熱阻：污垢熱阻： （按I-600選定）傳熱溫差： 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)2時假設(shè)k值，進(jìn)行了循環(huán)迭代。其中： 得：。所需的傳熱面積：傳熱裕度系數(shù)：C=1.1設(shè)計(jì)傳熱面積：2.4 管束結(jié)構(gòu)的計(jì)算傳熱管總長:傳熱管排列方式：按正方形排列;最小U型管節(jié)圓直徑：實(shí)際布管數(shù)：n=1886根管束直徑：彎管段高為：平均直徑：彎管總長：直管總長：管束直段高：管束總高：2.5 強(qiáng)度計(jì)算（1）襯筒內(nèi)徑：其中t是裝配間隙，約1020mm，取15mm。襯筒外徑：，其中是襯筒壁厚，給定為12mm。（2）下筒

9、體內(nèi)徑：，其中B為下降流道寬度，取為88mm。下筒體許用應(yīng)力：=18kg/mm2下筒體計(jì)算壁厚：，下筒體外徑為：（3）上筒體許用應(yīng)力：=18kg/mm2 上筒體內(nèi)徑：（給定）上筒體計(jì)算壁厚：設(shè)計(jì)壁厚取為：則上筒體外徑為：（4）球形下封頭許用應(yīng)力：=14.5kg/mm2球形封頭外徑：計(jì)算壁厚：，設(shè)計(jì)壁厚取為：（5）管板許用應(yīng)力：=1800kg/mm2承壓部分直徑：計(jì)算管板厚：，設(shè)計(jì)壁厚選取為：堆焊層厚度： （6）傳熱管實(shí)際平均長度： 最長管子長：最短管子長：2.6 主要管道內(nèi)徑的計(jì)算主管道計(jì)算流速： （選取，812m/s)主管道計(jì)算內(nèi)徑：蒸汽管計(jì)算流速： （選取，3040m/s）蒸汽管設(shè)計(jì)內(nèi)徑：

10、二回路給水比容：給水管計(jì)算流速： （選取，25m/s）給水管設(shè)計(jì)內(nèi)徑：2.7 一回路水阻力計(jì)算(1)U型管內(nèi)摩擦阻力計(jì)算考慮堵管后流速一回路側(cè)水雷諾數(shù)：摩擦阻力系數(shù)：；平均壁溫：；在此壁溫下的動力粘度：溫度修正系數(shù)：；摩擦阻力：(2)局部阻力計(jì)算下封頭內(nèi)徑：水室截面積：進(jìn)口管內(nèi)徑： （與主管道相同）進(jìn)口管截面積：突擴(kuò)阻力系數(shù)：一回路側(cè)水入口處比容： （15.0MPa，310）從入口管到水室阻力水室轉(zhuǎn)彎45阻力系數(shù)： （查表，線性插值）水室彎轉(zhuǎn)阻力：考慮堵管后截面積：系數(shù)：查圖得傳熱管入口阻力系數(shù)：傳熱管入口阻力：U型管轉(zhuǎn)180阻力系數(shù)：U型管轉(zhuǎn)180阻力：傳熱管出口阻力系數(shù)：出口處水比容（15

11、.0MPa，290）：傳熱管出口阻力：出口管內(nèi)流速：水室轉(zhuǎn)彎45阻力系數(shù)： （查表，線性插值）水室轉(zhuǎn)彎阻力：出口管突縮阻力系數(shù)：出口管突縮阻力：總阻力：設(shè)計(jì)阻力：2.8 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：入口阻力系數(shù)：出口阻力系數(shù)：定位裝置阻力系數(shù)：下降空間高度：襯筒外徑：下筒體內(nèi)徑：下降空間當(dāng)量直徑：絕對粗糙度：摩擦系數(shù)：下降空間截面積：下降空間水流速：下降空間阻力：(2)上升空間阻力a) 摩擦阻力飽和水比容：飽和蒸汽比容：飽和蒸汽密度：襯筒內(nèi)徑：傳熱管外徑：支撐板定位拉桿數(shù)量：上升空間流通面積：上升空間當(dāng)量直徑： 循環(huán)速度：出口水相折算速度：液相平均折算速度：出口汽相

12、折算速度：汽相平均折算速度：液相動力粘度：汽相動力粘度：液相雷諾數(shù)：汽相雷諾數(shù)：判別流型：都為紊流。管束直段高：液相摩阻系數(shù)：0.0215,0.0198,0.0186汽相摩阻系數(shù)：0.02095按折算速度計(jì)算的液相摩擦阻力：14.82,26.75,41.51Pa按折算速度計(jì)算的汽相摩擦阻力：5.901Pa參量X：1.585,2.129,2.652：14.02,10.614,8.684：35.212,48.117,61.073液相摩擦阻力：207.78,283.92,360.47Pa汽相摩擦阻力：207.78,283.94,360.39Pa摩擦阻力：207.78,283.93,360.43Pab

13、）局部阻力：支撐板數(shù)目：N=6上升流道單元面積：支撐板單元開孔面積：面積比：0.206局部阻力系數(shù)：48按折算速度計(jì)算的液相局部阻力： 2076.54,4070.87,6724.70Pa按折算速度計(jì)算的汽相局部阻力：848.62Pa參量X：1.564,2.190,2.815二回路工作壓力：臨界壓力：參數(shù)參數(shù)K：2.9083.268,2.536,2.1597.994,12.165,17.110液相局部阻力：6786.1,10323.7,14518.6Pa汽相局部阻力：6783.9,10323.5,14519.9Pa局部阻力：6785,10323.6,14519.25Pac）彎管區(qū)阻力管束彎頭最大

14、節(jié)圓直徑：2.3408m彎管區(qū)重心至圓心距離：計(jì)算沖刷排數(shù)：系數(shù)：系數(shù)：液相雷諾數(shù)：37513,56287,75061汽相雷諾數(shù)：104014.38液相摩擦阻力：0.324,0.305,0.292汽相摩擦阻力： 0.278液相阻力：23.895,50.643,86.221Pa汽相阻力： 52.42Pa參量X：0.675,0.983,1.28332.82,22.38,17.2014.96,21.63,28.31液相阻力：784.23,1133.39,1483.00Pa汽相阻力：784.20,1133.84,1484.01Pa彎管區(qū)阻力： 784.22,1133.62,1483.51Pad）加速阻

15、力管束出口質(zhì)量含汽率：管束出口體積含汽率：系數(shù)：管束出口截面含汽率：質(zhì)量流速：127.02,169.39,211.68kg/m2s加速阻力：126.27,188.72,222.00Pae）流量分配孔板阻力：阻力系數(shù)：孔板局部阻力：83.02,147.64,230.56Pa上升空間阻力：7986.29,12077.51,16815.75Paf）汽水分離器阻力：g）循環(huán)總阻力：21318.77,28277.88,35939.28Pa2.9 運(yùn)動壓頭計(jì)算（1）預(yù)熱段高度計(jì)算：二回路給水焓：二回路飽和水焓：液面高度：下降空間下端壓力：504799Pa壓力下的飽和水焓：0.5791預(yù)熱段高度：0.728

16、1,0.7844,0.8367m（2） 運(yùn)動壓頭計(jì)算蒸發(fā)段高：4.6767,4.6204,4.5681m管束上方區(qū)段高度：0.8952m蒸發(fā)段平均質(zhì)量含汽率：蒸發(fā)段平均體積含汽率：蒸發(fā)段平均截面含汽率：管束上方區(qū)段平均截面含汽率：蒸發(fā)段運(yùn)動壓頭： 27055.78,25299.93,23767.92Pa管束上方區(qū)段壓頭：5653.95,5489.01,5330.68Pa運(yùn)動壓頭：32709.73,30788.94,29098.60Pa2.10 循環(huán)倍率的確定將循環(huán)倍率、循環(huán)運(yùn)動壓頭和循環(huán)運(yùn)動壓頭對應(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

17、.28運(yùn)動壓頭32709.7330788.9429098.60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3章 結(jié)論與評價 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)，本人對蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)、原理有了進(jìn)一步理解。同時也對蒸汽發(fā)生器“設(shè)計(jì)”的大體步驟與過程初步了解。應(yīng)該說，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

18、簡化處理，另外，由于對機(jī)械加工、材料等方面知識了解不夠，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 號項(xiàng) 目符號單 位公式及來源數(shù) 值一、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)口溫度給定3104一回路水出口溫度給定2905一回路水平均溫度ta3006一回路水進(jìn)口焓kJ/Kg查表1394.217一回路水出口焓kJ/Kg查表1284.458蒸發(fā)器熱效率給定0.999一回路水流量G1kg/sQ/（i1-i1）2128.4310二回路工作壓力psPa給定500000011二回路飽和溫度ts查表263.9412二回路水

19、飽和焓kJ/kg查表1154.5013二回路給水溫度tf給定22014二回路給水焓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Dkg/s12619二回路排污量Dbdkg/sCs D1.26 2、 傳熱計(jì)算序號項(xiàng) 目符號單 位公式及來源數(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am20.0002835323U型管數(shù)目n 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定188624一回路流通面積Am20.553425一回路水平均比容m3/Kg查 表0.001378326一回路水流速u1

20、m/s5.527一回路水導(dǎo)熱系數(shù)W/m查 表0.5614428一回路水動力粘度kg/ms查 表88.33*10-629一回路水普朗特數(shù)Prf查 表0.861630一回路水雷諾數(shù)Refu1di/85835031一回路側(cè)放熱系數(shù)W/m20.02335754.29532傳熱管導(dǎo)熱系數(shù)W/m2給定17.433傳熱管壁熱阻Rwm2/W9.268*10-534污垢熱阻Rfm2/W按Inconel600選定0.26*10-435二回路側(cè)放熱系數(shù)W/m227662.7536傳熱系數(shù)kW/m25341.4637大端溫差46.0638小端溫差26.0639對數(shù)平均溫差35.12序號項(xiàng) 目符號單 位公式與來源數(shù) 值

21、40熱負(fù)荷W/ m2 187592.0841計(jì)算傳熱面積Fm21232.8942傳熱裕度系數(shù)選 定1.143設(shè)計(jì)傳熱面積m21356.18三、管束結(jié)構(gòu)1傳熱管總長m19622.072排列方式正方形3節(jié) 距tm選 定0.03084最小U型管節(jié)園直徑 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L彎m結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定3649.838直管總長L直mL總L彎15972.249管束直段高H直mL直/4.234410管束彎段高H彎mRmax1.170411管束總高HtbmH直+H彎5.404812傳熱管實(shí)際平均長度m（L總/n）+2管板厚11.28413

22、最長管子長lmaxm+2H直+2管板厚13.02614最短管子長lminm+2H直+2管板厚9.542四、主要管道內(nèi)徑序號項(xiàng) 目符號單 位公式與來源數(shù) 值1冷卻劑平均比容m3/Kg查 表0.00137832主管道計(jì)算流速m/s選?。?12 m/s103主管道計(jì)算內(nèi)徑m0.61164主管道設(shè)計(jì)內(nèi)徑m選 取0.625主管道設(shè)計(jì)流速u10m/s9.726新蒸汽比容m3/Kg0.0390647蒸汽管計(jì)算流速m/s選取：3040 m/s358蒸汽管計(jì)算內(nèi)徑m0.42319蒸汽管設(shè)計(jì)內(nèi)徑m選 取0.4310蒸汽管設(shè)計(jì)流速m/s33.89111二回路給水比容m3/Kg查 表0.001186812給水管計(jì)算流

23、速m/s選?。?5 m/s413給水管計(jì)算內(nèi)徑m0.21914給水管設(shè)計(jì)內(nèi)徑m選 取0.2215給水管設(shè)計(jì)流速m/s3.97附錄2：蒸汽發(fā)生器水力計(jì)算表序 號項(xiàng) 目符號單 位公式及來源數(shù) 值一回路水阻力計(jì)算一、U型管內(nèi)摩擦阻力計(jì)算1傳熱管實(shí)際平均長度m結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.2842當(dāng)量直徑m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m3/kg查 表0.00137835一回路水流速m/s熱工計(jì)算定5.56考慮堵管后流速m/s1.05u15.7757一回路水雷諾數(shù)Re熱工計(jì)算定901267.288摩擦阻力系數(shù)0.3164Re-0.250.0102699平均溫度下

24、動力粘度kg/m查 表88.33*10-610壁溫下動力粘度kg/m按查表95.44*10-611溫度修正系數(shù)0.98912摩擦阻力Pa55981.24二、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Fcm22.448115進(jìn)口管內(nèi)徑d1im選定0.6216進(jìn)口管截面積A1m20.302序號項(xiàng) 目符號單 位公式及來源數(shù) 值17比 值0.123318突擴(kuò)阻力系數(shù)查 表0.770419一回路水入口處比容m3/kg查 表0.001421220一回路水入口處密度kg/m3703.63121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Pa25591.4923水

25、室轉(zhuǎn)彎45阻力系數(shù)查 表0.87524水室轉(zhuǎn)彎45阻力Pa29066.1425傳熱管流道截面Am2熱工計(jì)算定0.534726考慮有堵管后截面Am2A/1.050.509327系 數(shù)0.20828傳熱管入口阻力系數(shù)查 表0.427529傳熱管入口阻力Pa5015.9730U型管轉(zhuǎn)180阻力系數(shù)查 表0.531U型管轉(zhuǎn)180阻力Pa6049.2332傳熱管出口阻力系數(shù)查 表0.62833出口處水比容m3/kg查 表0.001341634出口處水密度kg/m3745.37935傳熱管出口阻力Pa7805.68序號項(xiàng)目符號單位公式及來源數(shù)值36出口管內(nèi)流速u2m/s9.4637水室轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)6查 表

26、0.87538水室轉(zhuǎn)彎阻力Pa629173.6439出口管突縮阻力系數(shù)7查 表0.4640出口管突縮阻力Pa715340.33三、總阻力41總阻力Pa174023.7242設(shè)計(jì)阻力設(shè)Pa191426.09二回路水循環(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tf給定2203二回路飽和溫度tS查表263.944下降空間水比容vdm3/kg近似取飽和比容0.0012865下降空間水密度kg/m3777.3636入口阻力系數(shù)in選取17出口阻力系數(shù)選取18定位裝置阻力系數(shù)f選取1序號項(xiàng) 目符號單位公式及來源數(shù) 值9下降空間高度H0m結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定6.310套筒外徑Dw0m結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定2.3

27、94811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DemDsiDwo0.17613絕對粗糙度m選 定0.0001514摩擦系數(shù)0.1888515下降空間截面積Fdm20.686416下降空間水流速udm/s0.7160.9541.19317下降空間阻力Pa732.481300.372033.53二、上升空間阻力1、摩擦阻力1飽和水比容m3/kg查 表0.0012862飽和水密度kg/m3777.3633飽和蒸汽比容m3/kg查 表0.03944634飽和蒸汽密度kg/m325.3515套筒內(nèi)徑Dw1m結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定2.37086傳熱管外徑d0m熱工計(jì)算定0.0227支撐板定位拉

28、桿數(shù)量根結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定128上升空間流通面積 Fum22.97606序號項(xiàng) 目符號單位公式及來源數(shù) 值9上升空間當(dāng)量直徑dem0.044310循環(huán)速度m/s0.16340.21790.272311出口水相折算速度m/s0.10890.16340.217912水相平均折算速度m/s0.13620.19070.245113出口汽相折算速度m/s1.670114汽相平均折算速度0.835115水相運(yùn)動粘度m2/s查 表0.1286*10-616汽相運(yùn)動粘度m2/s查 表0.7113*10-617水相雷諾數(shù)46918656928443218汽相雷諾數(shù)5201019判別流態(tài)臨界值:1000紊流20管束直段高

29、Hsm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定4.234421水相摩阻系數(shù)0.02150.01980.018622汽相摩阻系數(shù)0.0209523按折算速度計(jì)算的水相摩擦阻力Pa14.8226.7541.5124按折算速度計(jì)算的汽相摩擦阻力Pa5.90125參 量 X1.5852.1292.65226查圖或計(jì)算14.0210.618.6827查圖或計(jì)算35.21248.11761.07328水相摩擦阻力Pa207.78283.92360.47序號項(xiàng) 目符號單位公式及來源數(shù) 值29汽相摩擦阻力Pa207.79283.94360.3930摩擦阻力Pa207.78283.93360.432、局 部 阻 力1支撐板數(shù)目N個結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定

30、62上升流道單元面積Aumm2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定568.53支撐板單元開孔面積aumm2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定117.064面 積 比au/Au0.2065局部阻力系數(shù)查 圖486按折算速度計(jì)算的水相局部阻力Pa2076.544070.876724.707按折算速度計(jì)算的汽相局部阻力Pa848.628參 量 X1.5642.1902.8159二回路工作壓力Pa給定500000010臨界壓力Pa查水蒸汽表2206400011參數(shù)2.5112參數(shù)K2.908133.2682.5362.1597.99412.16517.11水相局部阻力Pa6786.110323.714518.6汽相局部阻力Pa6783.910323.

31、514519.9局部阻力Pa678510323.614519.25序號項(xiàng) 目符號單位公式及來源數(shù) 值3、彎 管 區(qū) 阻 力1管束彎頭最大節(jié)園直徑dbm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定2.34082彎管區(qū)重心至園心距離ysm0.49673節(jié) 距tm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定0.03084計(jì)算沖刷排數(shù)165系 數(shù)x1=x2t/do1.46系 數(shù)n1.247水相雷諾數(shù)3751356287750618汽相雷諾數(shù)104014.389水相磨擦阻力系數(shù)x1=x20.3240.3050.29210汽相磨擦阻力系數(shù)x1=x20.27811水 相 阻 力Pa23.89550.64386.22112汽 相 阻 力Pa52.4213參 量 X0.6750

32、.9831.28314查圖或計(jì)算(同摩擦阻力)32.8222.3817.2015查圖或計(jì)算(同摩擦阻力)14.9621.6328.3116水 相 阻 力Pa784.231133.391483.0017汽 相 阻 力Pa784.201133.841484.0118彎 管 區(qū) 阻 力Pa784.221133.621483.51序號項(xiàng) 目符號單位公式及來源數(shù) 值4、加 速 阻 力序號項(xiàng) 目符號單位公式及來源數(shù) 值1管束出口質(zhì)量含汽率x20.3330.250.22管束出口體積含汽率0.9390.9190.8853系數(shù)C0.9134管束出口截面含汽率0.8570.8320.8085質(zhì)量流速kg/m2s1

33、27.02169.39211.686加 速 阻 力Pa126.27188.722225、流量分配孔阻力1單 元 面 積mm2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定5332單元開孔面積mm2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定2163系 數(shù)0.40534阻 力 系 數(shù)h查文獻(xiàn)85孔板局部阻力Pa83.02147.64230.566、上升空間阻力1上開空間阻力Pa7986.2912077.5116815.75三、汽水分離器阻力1汽水分離器阻力Pa126001490017090序號項(xiàng) 目符號單位公式及來源數(shù) 值四、循環(huán)總阻力1循環(huán)總阻力Pa21218.7728277.8835939.28、運(yùn)動壓頭計(jì)算一、予熱段高度計(jì)算1循環(huán)倍率CR假 定3452二回路給