ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТирования

АТЛАС ПАРОГЕНЕРАТОРОВ АЭС

Учебное пособие к курсовому проектированию, практическим

Занятиям и индивидуальному домашнему заданию

Волгодонск 2014

УДК

Атлас парогенераторов АЭС. Учебное пособие к курсовому проектированию, практическим занятиям и индивидуальному домашнему заданию.

Приведены конструкции парогенераторов разного типа, их технические характеристики и t-Q диаграммы. Представлены варианты задания и содержание курсового проекта.

Методические указания предназначены для организации самостоятельной работы студентов всех форм обучения по программам ВПО:

- 140100 «Энергетическое машиностроение». Профиль подготовки «Котлы, камеры сгорания и парогенераторы АЭС».

- 141403 «Атомные станции: проектирование, эксплуатация и инжиниринг». Специализация «Проектирование и эксплуатация атомных станций»

- 140700 «Ядерные энергетика и теплофизика». Профиль подготовки «Атомные электрические станции и установки».

- 140404 «Атомные электрические станции и установки».

В пособии приведены задачи курсового проектирования, принципы создания новых конструкций, наиболее типичные конструкции оте­чественных и зарубежных парогенераторов эксплуатируемых и проектируемых АЭС. В учебном пособии приведены материалы, которые необходимы для выполнения теплового, кон­структорского и гидравлического расчетов парогенераторов разного типа.

Рецензент: Баранник А.А., к.т.н.

Составители: Беседин А.М., Бекетов В.Г., Веселова И.Н.

© Волгодонский инженерно-технический

 институт НИЯУ МИФИ, 2014

Содержание

Варианты задания

№ вар	Тип парогенератора	Констр. форма трубн. пучка	Темпера- тура пи-тательной воды,	Параметры пара		Теплоноситель (ТН)	Параметры ТН		Тип реактора	Электр. мощность реактора, МВт
				Р, МПа	t,		Р, МПа	t,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	Корпусной горизонтальный  насыщенного пара	U-обр. трубки	220	6,4	280	Вода	16	320 290	ВВЭР	1000 %
2	Корпусной горизонтальный насыщенного пара	U-обр. трубки	220	6,4	280	Вода	16	320 290	ВВЭР	440 %
3	Корпусной горизонтальный перегретого пара	U-обр. трубки	230	6,4	300	Вода	16	320 290	ВВЭР	1000 31,5%
4	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды сверху перегретого пара	Спир.- витые змеевики	220	6,4	300	Вода	16	320 290	ВВЭР	1000 32%
5	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды сверху насыщенного пара	Спир.- витые змеевики	220	8,0	295	Вода	16	320 290	ВВЭР	600 32%
6	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды снизу насыщенного пара	Спир.- витые змеевики	225	7,4	290	Вода	16	320 290	ВВЭР	500 31,5%
7	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды снизу перегретого пара	Спир.- витые змеевики	235	6,4	290	Вода	16	320 290	ВВЭР	1000 31%
8	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды сверху насыщенного пара	Эвольв. ширмы L-обр.	225	8,0	295	Вода	16	320 290	ВВЭР	1200 32,3%
9	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды сверху перегретого пара	Эвольв. ширмы L-обр.	220	7,4	300	Вода	16	320 290	ВВЭР	800 33%
10	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды снизу насыщенного пара	Эвольв. ширмы L-обр.	215	8,0	295	Вода	16	320 290	ВВЭР	600 32%
11	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды снизу перегретого пара	Эвольв. ширмы L-обр.	220	6,4	300	Вода	16	320 290	ВВЭР	1100 32%
12	Корпусной прямоточный без ЖМУ перегретого пара	Прямые трубки	200	7,4	310	Вода	16	325 290	ВВЭР	2000 33%
13	Корпусной прямоточный с ЖМУ перегретого пара	Прямые трубки	210	8,0	310	Вода	16	325 290	ВВЭР	1200 33,5%
14	Секционно – модульный перегрето- го пара с промперегревом	Прямые трубки	240	14,2	505	Натрий	0,9	520 320	БН	600 41%
15	Секционно – модульный перегрето- го пара с промперегревом	Прямые трубки	240	14,0	490	Натрий	0,8	505 310	БН	1600 38%
16	Корпусной перегретого пара с промперегревом	Спир.- витые змеевики	235	17,7	490	Натрий	1,2	524 345	БН Суперфе- никс	1240 41,3%
17	Секционно – модульный перегрето- го пара с промперегревом	Прямые трубки	240	14,0	490	Свинец	1,5	520 320	БРС	300 41%
18	Корпусной перегретого пара с промперегревом	Спир.- витые змеевики	235	15,0	505	Свинец	1,5	525 320	БРС	800 41,3%
19	Корпусной насыщенного пара, с естественной многократной цирку- ляцией, с горизонтальной трубной решеткой (доской)	U-обр. трубки	240	7,4	290	Вода	16	330 290	ВВЭР	600 31,5%
20	Корпусной перегретого пара, с естественной многократной цирку- ляцией, с горизонтальной трубной решеткой (доской)	U-обр. трубки	230	6,4	300	Вода	16	320 290	ВВЭР	1200 32%
21	Секционно – модульный перегрето- го пара с промперегревом, с цирку- ляцией натрия во внутритрубном пространстве	Прямые трубки	240	17	505	Натрий	1,5	525 345	БН	800 41,3%
22	Секционный перегретого пара газообогреваемый	Спир.- витые змеевики	230	8,5	370	СО2	2,75	414 247	Магнок- совый	500 32%
23	Секционный перегретого пара газообогреваемый с промперегревом	Спир.- витые змеевики	240	16	566	СО2	3,36	670 300	AGR	600 41,6%
24	Корпусной перегретого пара газообогреваемый	Спир.- витые змеевики	235	10,2	538	Гелий	3,2	720 350	ВТГР	200 34,6%
25	Секционный перегретого пара газообогреваемый с промперегревом	Спир.- витые змеевики	240	17,6	538	Гелий	4,8	780 405	ВТГР	330 39,2
26	Секционный перегретого пара газообогреваемый с промперегревом	Спир.- витые змеевики	230	24,5	545	Гелий	4,2	650 300	ВТГР	1200 43%
27	Корпусной прямоточный без ЖМУ перегретого пара	Прямые трубки	245	8,5	332	Вода	17,2	354 325	PWR (ВВЭР)	1200 34%
28	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды снизу насыщенного пара	Эвольв. ширмы прямые	220	8,0	295	Вода	16	320 290	ВВЭР	1000 32,3%
29	Корпусной вертикальный с естеств. многокр. циркуляцией, с подводом питательной воды сверху перегретого пара	Эвольв. ширмы прямые	235	7,4	290	Вода	16	320 290	ВВЭР	1200 31,5%
30	Секционно – модульный перегрето- го пара с промперегревом, с цирку- ляцией натрия во внутритрубном пространстве	Прямые трубки с прогибом	240	17	510	Натрий	0,8	525 310	БН	800 41,5%
31	Корпусной перегретого пара с пром- перегревом, с циркуляцией натрия во внутритрубном пространстве	Спир.- витые змеевики	235	14	505	Натрий	1,0	520 310	БН	300 41%
32	Корпусной прямоточный перегретого пара	Спир.- витые змеевики	220	6,4	290	Вода	16	320 290	ВВЭР	1000 31%
33	Корпусной прямоточный перегретого пара	Спир.- витые змеевики	235	7,0	300	Вода	16	320 290	ВВЭР	1500 32%
34	Корпусной прямоточный перегретого пара c промперегревом	Спир.- витые змеевики	240	7,4	310	Вода	16	330 295	ВВЭР	500 32,5%
35	Секционный перегретого пара газообогреваемый с промперегревом	Спир.- витые змеевики	245	24,5	545	Гелий	16	630 280	БГР	300 43%
36	Корпусной перегретого пара с обратными элементами	__	256	16,9	536	Натрий	0,8	550 371	БН	300 42%
37	Корпусной перегретого пара с обратными элементами	__	250	14,0	505	Натрий	0,9	520 350	БН	500 41,5%
38	Корпусной перегретого пара с обратными элементами	__	245	17,5	520	Натрий	0,7	545 360	БН	600 42%

Содержание проекта (работы): Введение. 1. Тепловая схема ПГ. 2. t-Q диаграмма ПГ. 3. Предварительный конструкторский расчет и обоснование конструкционных материалов. 4.Тепловой расчет. 5.Конструкторский расчет. 6. Расчет на прочность. 7. Расчет металлоемкости. 8.Гидравлический расчет. 9.Гидродинамический расчет. 10.Расчет вибрации трубчатки. 11. Технико- экономическое обоснование (расчет приведенных затрат) оптимальной конструкции аппарата. Заключение. Литература. Графическая часть: один лист формата А1 (общий вид парогенератора), один лист формат А3 или А4 (деталировка). Пояснительная записка и чертежи выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ ЕСКД.

ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТирования

Курсовой проект по парогенераторам АЭС выполняется после изучения теоретического курса, имеет целью выполнение следующих основных задач: закрепление и углубление знаний, полученных студентами при изучении курса «Парогенераторы АЭС»;расширение круга знаний студентов, путем изучения специальной литературы: проектов промышленных парогенера­торов; правил устройства и безопасной эксплуатации; ГОСТов, справочников; статей в отечест­венной и иностранной технической периодической литературе и др.; развитие творческой ини­циативы студентов при самостоятельном решении поставленных перед ними задач, поиске ори­гинальных конструкций; развитие у студентов навыков систематического, технически и литера­турно грамотного изложения в пояснительной записке, обоснования принятых решений, методов расчета и т. п.

Выполняя проект, студенты практически закрепляют методику теплового, конструк­торского, гидродинамического и прочностного расчетов парогенератора, расчетов сепарации и водного режима. Важнейшей частью проектирования являются технико-экономические вари­антные расчеты, определяющие выбор скорости теплоносителя, диаметра труб теплопередающей поверхности, компоновку всего парогенератора.

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДИКЕ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕК­ТА

Различаются два типа расчета парогенератора: конструкторский и поверочный. Конст­рукторский расчет проводится при создании новой конструкции. При поверочном расчете про­изводится расчет, позволяющий оценить возможности работы парогенератора какой-либо кон­кретной конструкции при иных условиях (например, при других параметрах, паропроизводительности). Конструкторский расчет включает несколько взаимосвязанных видов расчета:

• тепловой (лежит в основе других видов расчета);

• конструкторский;

• гидродинамический;

• водного режима;

• на прочность.

Вариантные технико-экономические расчеты по определению оптимальных значений скоростей теплоносителя (а в отдельных случаях диаметра труб и других параметров с целью обоснования выбора их для основного варианта проектируемого парогенератора).

При выполнении курсового проекта заданными являются:

• род теплоносителя;

• параметры теплоносителя;

• паропроизводительность парогенератора:

• параметры рабочего тела.

Конечной целью конструкторского расчета является создание конструкции парогенератора, способного вырабатывать необходимое количество пара с  заданными  параметрами и солесодержанием.