Стр. 7 - Теплогидродинамические процессы генерации пара в ЯЭУ

ТЕПЛОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГЕНЕРАЦИИ ПАРА В ЯЭУ

7

ПГ осуществляет энергетическую связь первого и второго контуров ЯЭУ,

а также обеспечивает необходимый расход рабочего тела для

функционирования машины-преобразователя тепла в механическую энергию.

Транспортировка тепловой мощности ЯР -

N

т

в ПГ производится

циркулирующим теплоносителем 1-го контура, расход

G

1

которого при

заданных температурах на входе и выходе из ПГ -

Т

1

и

Т

2

должен обеспечивать

заданную паропроизводительность ПГ -

D

пе

в соответствии с уравнением

теплового баланса контуров:

N

т

= D

пе

(i

пе

- i

пв

) = G

1

С

р

(Т

1

–Т

2

)

,

(1.1)

где

С

р

- удельная теплоемкость теплоносителя;

i

пе

, i

пв

– энтальпии перегретого

пара и питательной воды.

Характер изменения температуры и различие в механизме теплообмена

на выделенных участках

2-3-4-5

вызывают необходимость рассмотрения ПГ

как совокупности последовательно включенных областей (иногда выделяемых

в виде отдельных аппаратов):

• экономайзерной

2-3

тепловой мощностью

N

эк

;

• испарительной

3-4

тепловой мощностью

N

исп

;

• пароперегревательной

4-5

тепловой мощностью

N

пе

.

Поскольку теплопередача осуществляется через теплопередающую

поверхность, то необходимая площадь последней

F

на каждом из участков

определяется уравнением теплопередачи:

N= k F

Δ

t

cр

,

(1.2)

где

k

и Δ

t

cр

– соответствующий коэффициент теплопередачи и среднелогариф-

мический температурный напор.

Рассмотренная упрощенная схема ядерной паропроизводительной

установки с прямоточным ПГ нашла широкое распространение для

транспортных ЯЭУ. Парогенераторы этого типа отличает малая масса,

компактность и простота конструкции, они обладают удовлетворительными

регулировочными и динамическими характеристиками. Технические решения

по реализации ПГ могут быть разнообразными в зависимости от технического

задания на проектирование ЯЭУ в целом, накопленного опыта, достижений в

области конструкционных материалов и технологии производства.

Наибольшее влияние на технико-экономические характеристики ПГ как

одного из основных элементов теплосилового оборудования ЯЭУ имеет вид

используемого теплоносителя первого контура (вода, жидкий металл, газ,

органический теплоноситель) и принцип циркуляции рабочего тела.

АЭС с водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР) оснащены

ПГ с безнапорным течением пароводяной смеси в межтрубном пространстве

греющих трубных пучков при отсутствии организованной циркуляции среды

внутри прочного корпуса.

Одноконтурные АЭС с реакторами большой мощности кипящими

(РБМК) представляют собой ПГ с многократной принудительной циркуляцией