Биологическая защита

Перегрузочная машина

Стержни СУЗ

7. Приводы СУЗ

8. Сливной бак

Биологическая защита

10. Сифонные сливные трубы

11. Уровень замедлителя

Температура D₂O в каландре поддерживается не выше 80 єС с целью снижения потерь D₂O, для чего её постоянно охлаждают, прокачивая через внешние теплообменники и возвращая обратно.

61. Как организованно движение теплоносителя и перегрузка топлива в реакторе типа CANDU? Каким образом обеспечивается снижение неравномерности тепловыделения в этом реакторе?

По каналам протекает теплоноситель (тоже D₂O) с давлением 8,8 МПа и максимальной температурой 290 єС. Схема АЭС – двухконтурная. Над уровнем воды в каландре находится объём, заполненный гелием и являющийся компенсатором объёма замедлителя. Топливо в таких реакторах перегружают на ходу, выталкивая выгоревшие ТВС свежими. Чтобы при этом не было сильной неравномерности тепловыделения по объёму активной зоны, ТВС и теплоноситель в соседних каналах движутся навстречу друг другу. Для перегрузки используются две перегрузочные машины, устроенные приблизительно так же, как на РБМК.

62. Как располагаются в пространстве технологические каналы и стержни СУЗ в реакторе типа CANDU? Каким способом может обеспечиваться аварийный останов этого реактора?

Стержни СУЗ перемещаются в вертикальных трубах, пронизывающих каландр, а приводы СУЗ – находятся над ним. Аварийный останов реактора кроме падения СУЗ (а точнее - в дополнение к этому) может производиться быстрым сливом D₂O из каландра в сливной бак, заполненный гелием с давлением большим, чем в каландре. При сливе D₂Oизкаландрареактор переходит в подкритическое состояние. Каландр находится внутри бетонной биологической защиты.

63. Каковы основные элементы магноксового реактора типа ГГР? Как устроена активная зона этого реактора?

Как уже отмечалось, в таких реакторах в качестве теплоносителя применялась СО₂ с температурой до 400 єС и давлением до 2,5 МПа. Активная зона собиралась из графитовых блоков (как в РБМК) и размещалась в металлическом сварном корпусе сферической формы до 20 м в диаметре (рис.97). В графитовых блоках имеются вертикальные каналы для размещения ТВЭЛов и стержней СУЗ. Газ проходит через каналы снизу вверх.

64. Как устроен корпус из предварительно напряженного бетона (ПНЖБ)? Какие меры приняты в реакторе с таким корпусом для защиты бетона от высоких температур теплоносителя?

Это бетонная оболочка, стянутая системой из многих тысяч стальных тросов, охватывающих корпус по окружности или проложенных внутри стальных труб (рис.98). Внутри оболочка выстлана стальным листом для обеспечения герметичности. Чтобы бетон не нагревался выше 80 єС, когда он теряет прочность, со стороны газа лист покрыт тепловой изоляцией, а изнутри охлаждается водой, протекающей по приваренным к листу трубам.

65. Какие основные преимущества корпусов из предварительно напряженного бетона (ПНЖБ)? Почему такие корпуса обладают очень высокой надежностью?

Перед созданием давления в корпусе тросы натягивают лебедками, и корпус оказывается в сжатом (напряжённом) состоянии. Давление газа будет разгружать бетон и дополнительно натягивать тросы. Такая оболочка очень надёжна, т.к. одновременно много тросов порваться не могут. Эта же оболочка играет и роль биологической защиты. Подобные оболочки сооружаются, так же, как и любые бетонные строения, и не требуют уникального оборудования. При этом удаётся создать оболочки таких размеров, в которых размещается весь первый контур, т.е. создать реактор с интегральной компоновкой первого контура.

66. Каковы основные элементы высокотемпературного газоохлаждаемого реактора THTR-300? Как устроена активная зона этого реактора?

Теплоносителем является гелий с давлением 4,0 МПа и температурами на входе и выходе из АЗ 270/750 єС. Реактор имеет корпус из ПНЖБ диаметром 26 м и высотой – 32 м, в центре которого есть полость диаметром 15 м и высотой 18 м (т.е. толщина стенок корпуса ~5,5 - 7 м). В центре полости располагается активная зона, выполненная в виде свободной засыпки шаровых ТВЭЛов, вокруг которой располагается отражатель, сложенный из графитовых блоков.

67. Как организованно движение теплоносителя в реакторе типа THTR-300? Каковы параметры гелия в этом реакторе?

Теплоносителем является гелий с давлением 4,0 МПа и температурами на входе и выходе из АЗ 270/750 єС.

В верхнем и нижнем отражателях имеются вертикальные отверстия для прохода гелия.

Вокруг отражателя АЗ расположены 6 парогенераторов и 6 газодувок. Газодувки отсасывают гелий из ПГ и подают его в активную зону, где он идёт сверху вниз. Такое движение обеспечивает невысокую температуру в зоне приводов СУЗ и верхнего отражателя, а также ликвидирует эффект "всплытия" ТВЭЛов в АЗ. В ПГ генерируется перегретый пар с давлением 18 МПа и температурой 525 єС.

68. Как осуществляется перегрузка топлива в реакторе THTR-300? Где размещаются в этом реакторе стержни СУЗ и их приводы?

Шаровые ТВЭЛы диаметром 60 мм непрерывно загружаются через несколько загрузочных отверстий в верхнем отражателе и верхнем днище с помощью специальной загрузочной системы, перемещаются в АЗ сверху вниз и выгружаются через один канал снизу. В АЗ одновременно находится 700 тыс. ТВЭЛов , за сутки загружается и выгружается около 7 тыс., т.е. полное обновление засыпки происходит за 100 суток. Диаметр и высота активной зоны около 5,5 м. Каждый ТВЭЛ в среднем проходит через АЗ 10 раз до полного выгорания топлива.

Стержни СУЗ располагаются в вертикальных каналах бокового отражателя и непосредственно вводятся (вдавливаются) в шаровую засыпку сверху, не повреждая ТВЭЛы. Их приводы располагаются в толще верхней крышки корпуса.

69. Каковы основные элементы реактора БН-600? Как устроена активная зона этого реактора?

В центре бака располагаются активная зона и зона воспроизводства. Они набраны из ТВС со стержневыми ТВЭЛами. Как уже было отмечено, зона воспроизводства играет ещё роль отражателя. ТВЭЛы активной зоны имеют диаметр 6,9 мм. ТВЭЛы бокового отражателя – 14 мм, т.к. в них загружен только ²³⁸Uи тепловыделение в них невелико. ТВЭЛы, проходящие через АЗ имеют 3 зоны заполнения: в центре – смесь ²³⁵U + ²³⁹Pu, а сверху и снизу (торцевые отражатели) - ²³⁸U. Оболочки ТВЭЛ сделаны из нержавеющей стали. Имеется 27 стержней СУЗ, расположенных в так называемой центральной колонне, которая проходит через т.н. "поворотные пробки", а приводы СУЗ находятся над реактором. С помощью поворотных пробок можно навести механизм перегрузки на любую ТВС. Активная зона имеет диаметр 2 м и высоту – 0,75 м, а с зоной воспроизводства – высоту и диаметр около 3,5 м. Напомним, что цепная реакция в зоне воспроизводства (ЗВ) не поддерживается и в ней накапливается плутоний, предназначенный для загрузки в другие реакторы.

70. Как организованно движение теплоносителя в реакторе БН-600? Каковы параметра натрия в этом реакторе?

Насосы забирают натрий из бака, прокачивают его через АЗ и зону воспроизводства, а затем через теплообменники, откуда натрий опять выливается в бак. Параметры натрия: давление 6 ата, температура на входе и выходе 540/330 гр.цельсия.

71. Какие преимущества имеет баковая компоновка реактора БН-600? Как осуществляется предпусковой разогрев и компенсация температурных расширений (компенсация объема) для натрия 1 контура?

Реактор выполнен с т.н. "баковой компоновкой". Это тоже интегральная компоновка первого контура. Всё оборудование первого контура располагается в цилиндрическом баке с диаметром и высотой около 12,5 м. Верхняя часть бака (крышка) выполнена конической.

Бак заполнен натрием первого контура почти до верха. Над уровнем натрия находится слой инертного газа (аргон), который является компенсатором объёма первого контура. Бак имеет ещё внешний (страховочный) корпус, который служит для сбора натрия при течи в основном корпусе, а в зазоре между баками прокачивают горячий газ (аргон) при разогреве натрия перед пуском.

72. Для чего в реакторе БН-600 имеется нейтронная защита? Из каких элементов она состоит?

Вокруг зоны воспроизводства располагается так называемая нейтронная защита для насосов и теплообменников первого контура. Она состоит из цилиндрических стальных экранов, стальных болванок и труб, заполненных графитом. Вокруг защиты расположены 3 главных циркуляционных насоса, 6 промежуточных теплообменников и внутриреакторное хранилище отработанных сборок. Насосы необходимо защищать от больших нейтронных потоков, чтобы не допустить охрупчивания сильно нагруженных вращающихся рабочих колёс. Защита теплообменников позволяет не допускать активации натрия второго контура.

73. Каковы функции парогенератора на АЭС? Почему к парогенераторам на АЭС предъявляются повышенные требования по обеспечению надежности и экономичности их работы?

Парогенераторы (ПГ) АЭС используются в двух- и трёхконтурных схемах АЭС для передачи теплоты от теплоносителя (чаще всего радиоактивного) к рабочему телу.

Как правило, температурные напоры в ПГ малы, что приводит к большим габаритам, сложной конструкции и большой стоимости ПГ АЭС. В связи с этим к ПГ предъявляют большой ряд требований, обеспечивающих надёжность и экономичность его работы, а также безопасность для персонала АЭС

74. Почему для парогенераторов АЭС требуются обеспечение герметичности и отсутствие перетечек теплоносителя в рабочее тело или наоборот? Почему нежелательна сильная коррозия парогенератора со стороны теплоносителя?

Обеспечение герметичности ПГ и отсутствия протечек теплоносителя в рабочее тело и наоборот. Герметичность ПГ защищает помещения АЭС от попадания радиоактивных, токсичных или сильно горячих веществ. При протечках теплоносителя в рабочее тело радиоактивные вещества попадают во второй контур, который обычно не имеет биологической защиты. Кроме того, распространение радиоактивности по станции сильно затрудняет обслуживание и ремонт, усложняет дозиметрический контроль. Попадание рабочего тела в теплоноситель может вызвать нежелательные химические реакции (как у воды с натрием) или нарушение работы реактора из-за попадания нежелательных веществ в активную зону.

Предотвращение сильной коррозии в первом контуре и связанной с ней активацией теплоносителя и возможностью отложений на ТВЭЛах или забивания проходных сечений для теплоносителя. Оба фактора ухудшают теплообмен и приводят к перегреву активной зоны.

75. Какие причины могут привести к разрушению элементов парогенераторов АЭС? Как надо выбирать сочетание интенсивности теплообмена, гидравлического сопротивления и сложности конструкции парогенераторов АЭС?

Надёжность работы, т.е. отсутствие разрушений, связанных с температурными удлинениями, вибрацией, коррозией, перегревом металла и другими причинами. Любое разрушение в ПГ будет связано либо с вытеканием наружу теплоносителя или рабочего тела, либо с перетечками одного в другое. Всё это недопустимо и требует либо остановки АЭС, либо отключения какой-то части агрегатов, а значит ведет к ухудшению показателей

Оптимальное сочетание интенсивности теплообмена, затрат на прокачку и сложности конструкции, обеспечивающее наименьшие суммарные затраты. Ясно, что увеличение интенсивности теплообмена ведёт к уменьшению площади поверхности нагрева и в конечном итоге к снижению всех капитальных затрат. Однако интенсификация теплообмена (увеличение коэффициента теплоотдачи б) может быть достигнута либо за счет увеличения скорости движения (а значит перепадов давления и затрат на прокачку), либо за счет усложнения конструкции (например использования оребрённых труб), а значит увеличения стоимости ПГ.

76. Что понимается под конструктивной схемой парогенераторов АЭС? Каковы основные принципы выбора компоновки элементов парогенераторов?

Под конструктивной схемой ПГ АЭС понимается набор конструктивных решений, выбираемых при проектировании и обеспечивающих выполнение всех требований к ПГ.

Компоновка (взаимное расположение) основных элементов ПГ (корпус, экономайзерные, испарительные и пароперегревательные поверхности нагрева, сепарационные устройства и т.д.).

Основные элементы ПГ можно размещать либо в одном общем корпусе, либо в отдельных корпусах, либо в каких-то их сочетаниях. Чем на большее число частей разделён ПГ, тем совершеннее можно сделать каждую часть, однако при этом растут затраты на корпуса и соединительные трубопроводы.

В свою очередь, каждую из частей можно либо выполнить в одном корпусе (корпусная конструкция), либо разделить на секции т.е. более мелкие одинаковые элементы, имеющие свои корпуса (секционная конструкция). Чем мельче секции, на которые разделён ПГ, тем легче их изготовить, легче обеспечить качество изготовления, легче набрать из секций любую необходимую мощность, легче организовать безостановочную работу при выходе из строя одной или нескольких секций. Однако при этом растут суммарные затраты металла, сложность конструкции, количество запорной арматуры. Чем выше интенсивность теплообмена (меньше поверхность нагрева) и чем меньше мощность ПГ, тем более выгодной становится корпусная конструкция.

77. Каковы основные способы омывания поверхности теплообмена в парогенераторах АЭС? Чем определяется выбор способа омывания для конкретного теплоносителя?

Способ омывания поверхности теплообмена (продольный или поперечный). В ПГ АЭС наиболее часто используют продольный способ омывания поверхности нагрева, как наиболее простой по конструктивному оформлению и обеспечивающий наименьшее гидравлическое сопротивление. Поперечный способ обтекания используется лишь в случае необходимости интенсификации теплообмена в межтрубном пространстве.

78. Каким требованиям должна удовлетворять форма поверхности нагрева парогенератора АЭС? Что понимается под компактностью поверхности нагрева?

Форма поверхности теплообмена, т.е. труб, из которых собирается теплообменный пучок. Она должна обеспечить наилучшую компактность (наибольшее отношение поверхности теплообмена Н к объёму V, который она занимает, т.е. Н/V), что даёт в итоге наименьшие размеры ПГ при заданной мощности. Кроме того, форма поверхности должна обеспечить компенсацию температурных удлинений, т.е. температурные удлинения не должны приводить к большим температурным напряжениям.

79. Из-за чего в трубах поверхности нагрева парогенераторов АЭС могут появляться температурные напряжения? Какими способами можно обеспечить компенсацию температурных удлинений?

Наибольшие температурные напряжения возникают при жёстком соединении прямых элементов с разными температурами. В такой конструкции внутренняя труба с большей температурой не может удлиниться полностью, т.к. ей не даёт это сделать наружная труба с меньшей температурой. В итоге внутренняя труба оказывается в сжатом состоянии, а наружная труба с меньшей температурой – в растянутом, т.е. появляются температурные напряжения. Компенсировать температурные удлинения в этой конструкции можно лишь за счёт подбора материалов с разными коэффициентами температурного удлинения (с большим для наружной трубы и меньшим для внутренней). Лучшей компенсации можно добиться за счёт линзовых компенсаторов, трубок Фильда или использования изогнутых труб различной формы.

80. Каковы основные виды взаимного расположения и движения теплоносителя и рабочего тела в парогенераторах АЭС? Как решается вопрос о выборе взаиморасположения и движения?

Взаимное направление движения теплоносителя и рабочего тела(прямоток, противоток, перекрёстный ток). Наиболее целесообразно противоточное направление движения теплоносителей (рис.102, а), при этом создаётся больший температурный напор и требуется меньшая площадь поверхности нагрева. При прямотоке (рис.102, б) получается меньшее значение максимальной температуры стенки труб и он целесообразен, когда при противотоке эта температура не обеспечивает прочность конструкции. Заметим, однако, что при прямоток вообще невозможен. При выборе конструкции среду с большим давлением обычно направляют внутрь труб, а среду с меньшим давлением – в межтрубное пространство, ибо при этом получаются наименьшие суммарные затраты металла.

81. Каким образом можно организовать ввод поверхностей нагрева в корпус парогенератора АЭС? Как решается вопрос выбора способа ввода?

Способ ввода поверхности нагрева в корпус, т.е. способ перехода от больших внешних трубопроводов к множеству мелких труб поверхности нагрева. Ввод труб поверхности нагрева в корпус может производиться с помощью плоских трубных досок (рис.103, а) либо с помощью внутренних цилиндрических коллекторов (рис.103, б). Трубные доски обеспечивают самую простую форму поверхности нагрева, но плохо выдерживают большие перепады давления, что ведёт к их большой толщине и трудностям изготовления. Коллекторы имеют меньшую толщину стенок, но приводят к более сложной конструкции пучка. В итоге, при малых перепадах давления между теплоносителями более выгодны плоские трубные доски, а при больших – цилиндрические коллекторы.

82. Какие принципы организации движения теплоносителя и рабочего тела могут применяться в парогенераторах АЭС? Как решается вопрос о выборе принципа организации движения?

Принципы движения рабочего тела и теплоносителя (естественная циркуляция, многократная принудительная циркуляция, прямоточный принцип).Естественная циркуляция как принцип организации движения, возможна (как и многократная принудительная циркуляция - МПЦ), только для элементов с двухфазной средой, т.е. в испарителях докритического давления, но в отличии от МПЦ не требует затрат энергии для организации движения. Естественную циркуляцию целесообразно применять, если кипение идёт в межтрубном пространстве, т.к. там меньше гидравлические сопротивления, а значит больше будут получаться скорости циркуляции. При кипении в трубах используют МПЦ или прямоточный принцип. Для однофазных жидкостей или газов возможен только прямоточный принцип организации движения.

83. Каковы особенности конструктивной схемы парогенератора АЭС с водным теплоносителем? Почему такие парогенератора чаще всего делают с естественной циркуляцией рабочего тела?

В парогенераторах с водным (или тяжёловодным) теплоносителем его давление существенно выше, чем у рабочего тела, поэтому теплоноситель всегда движется в трубах, а рабочее тело – в межтрубном пространстве. Наиболее часто используются ПГ с естественной циркуляцией рабочего тела и U-образной поверхностью нагрева, выдающие насыщенный пар.

84. Каковы особенности конструктивных схем парогенератора АЭС с натриевым теплоносителем? Почему для таких парогенераторов чаще всего используют секционную конструкцию?

Для ПГ с натриевым теплоносителем давление натрия существенно меньше, чем у воды, поэтому натрий движется в межтрубном пространстве, а вода – в трубах. Наиболее целесообразными в этом случае будут прямоточные конструкции ПГ.

Как уже омечалось, в таких ПГ нельзя допускать контакта натрия и воды (протечек воды в натрий). Кроме того, большая теплопроводность натрия приводит к быстрому изменению наружной температуры металла труб вслед за изменением температуры натрия. В самой стенке теплота передаётся медленнее, и во время прогрева появляются большие разности температур в стенке, а значит и температурные напряжения. Чем толще стенка, тем больше будут эти временные напряжения. Такое явление называется тепловым ударом. Обе особенности работы ПГ требуют повышенной надёжности, а значит качества изготовления, очень хорошей компенсации температурных удлинений. Чем меньше мощность и размеры ПГ, тем меньше толщины всех стенок, легче выполнить эти требования, и меньше будут последствия тепловых ударов.

Поэтому наилучшей считается секционная конструкция (20 50 секций) с выполнением в отдельных корпусах первичного и вторичного перегревателей (где теплоотдача невелика) и объединением в одном корпусе испарителя и экономайзера (с высокой теплоотдачей). Кроме того, в таких конструкциях легче локализовать (отсечь) аварийную секцию при возникновении дефекта или протечек воды в натрий.

85. Что понимают под «тепловым ударом» применительно к парогенераторам с натриевым теплоносителем? Какими способами можно уменьшить опасность этого явления?

В самой стенке теплота передаётся медленнее, и во время прогрева появляются большие разности температур в стенке, а значит и температурные напряжения. Чем толще стенка, тем больше будут эти временные напряжения. Такое явление называется тепловым ударом.

Чем меньше мощность и размеры ПГ, тем меньше толщины всех стенок и меньше будут последствия тепловых ударов.

86. Какова особенность конструктивных схем парогенератора АЭС с газовым теплоносителем? Почему такие парогенераторы для АЭС с реакторами HTGR делают только прямоточными?

Главная особенность ПГ с газовым теплоносителем – слабая теплоотдача со стороны газа, что заставляет принимать все меры по её увеличению (поперечное обтекание, оребренные трубы), а также стремиться к снижению аэродинамических сопротивлений. Этого легче добиться, если газ движется в межтрубном пространстве, а вода течёт по трубам. Так как давление газа обычно меньше, чем у воды, то и затраты металла на корпус в этом случае тоже снижаются.

Современные АЭС с газовым теплоносителем делают с интегральной компоновкой первого контура в корпусе из ПНЖБ, поэтому необходимо, чтобы ПГ были компактными и имели минимум труб, проходящих через корпус, а также не требовали больших полостей для своего размещения. Наилучшим образом этим требованиям отвечает прямоточный ПГ секционной конструкции (8 - 16 секций) с многослойными пучками из винтовых труб.

87. Какие виды расчетов могут выполняться для парогенераторов АЭС? Каковы их задачи при создании нового парогенератора?

В зависимости от цели расчёта существуют два основных вида расчётов.

- Конструкторский, который проводится при создании нового агрегата на заданные мощность и параметры теплоносителя и рабочего тела.

- Поверочный, который выполняется для уже существующего агрегата и имеет целью определение его мощности и параметров теплоносителя и рабочего тела при изменениях в конструкции или значениях каких-либо параметров.

Наиболее сложным является конструкторский расчёт, который требует определения площади поверхности нагрева, размеров и формы агрегата в целом, перепадов давлении по трактам и мощности насосов для прокачки теплоносителей. В соответствии с этими задачами расчёт парогенератора подразделяется на следующие его составляющие.

- Тепловой расчёт – т.е. расчёт площади поверхности нагрева.

- Конструктивный и прочностной расчёты – т.е. оформление и определение размеров агрегата, обеспечивающих передачу теплоты и прочность конструкции.

- Гидродинамический расчёт – т.е. расчёт перепадов давления и мощности насосов для их преодоления.

Основной составляющей является тепловой расчёт, т.к. он даёт исходные данные для всех остальных. Однако результаты конструктивного и гидродинамического расчётов могут потребовать уточнения теплового расчёта.

88. Приведите уравнение теплового баланса парогенератора АЭС. Какие потери теплоты имеются в парогенераторах АЭС? Как находятся количества теплоты, отданные и полученные в парогенераторах АЭС?

Тогда уравнение баланса теплоты можно записать в виде:

или ,

где Q_пг - тепловая мощность ПГ,

- теплота, отданная теплоносителем;

- теплота, полученная рабочим телом;

Q_потерь – тепловые потери (для ПГ АЭС – это только потери в окружающую среду за счёт теплоотдачи к наружному воздуху);

- КПД парогенератора. Так как потери в окружающую среду малы, то з_пг ~ 0,97 - 0,99.

89. Что показывает уравнение материального баланса парогенератора АЭС? Приведите эти уравнения для парогенераторов с многократной циркуляцией без перегрева пара.

Для решения уравнений теплового баланса необходима связь между расходами теплоносителя и рабочего тела для отдельных элементов ПГ. Эту связь дают уравнения материального баланса.

; ; .

где: G – расход теплоносителя, а D – производительность ПГ (расход пара).

90. Приведите уравнение теплопередачи для парогенератора АЭС. Как определяется коэффициент теплопередачи в поверхностях нагрева парогенераторов АЭС?

- уравнение теплопередачи.

где k – коэффициент теплопередачи; Дt – средний температурный напор;

Н – площадь поверхности нагрева.

Для гладкотрубных поверхностей нагрева при отношении наружного и внутреннего диаметров < 2 (что всегда соблюдается в ПГ АЭС) коэффициент теплопередачи k с погрешностью менее 4% можно определить:

Здесь: б₁,б₂ – коэффициенты теплоотдачи со стороны теплоносителя и рабочего тела; д_ок, д_ст, д_отл– толщины слоя окислов на металле, металлической стенки и отложений солей со стороны рабочего тела; л_ок, л_ст, л_отл – соответствующие коэффициенты теплопроводности.

91. Что такое средний температурный напор для поверхности нагрева парогенераторов АЭС? Приведите среднеарифметическую и среднелогорифмическую формулы для его расчета.

Под средним температурным напором Дt понимается усреднённая по поверхности теплообмена разность температур между теплоносителем и рабочим телом.

Для чистых прямотока и противотока, а также для перекрёстного тока с числом ходов больше 4-х (рис.107) используется среднелогарифмическаявеличина температурного напора:

,

где: Дt_б и Дt_м – большее и меньшее значение температурных напоров на концах теплообменника, т.е. большее и меньшее значение из Дt₁ и Дt₂.

Если отношение Дt_б/Дt_м < 1,7, то расчёт можно вести по среднеарифметической формуле:

или (что тоже самое) по формуле , т.е. по разнице среднеарифметических температур теплоносителя и рабочего тела.

92. Каков общий порядок для выполнения теплового и конструкторского расчетов парогенераторов АЭС? Почему нельзя сначала выполнить тепловой расчет, а затем конструктивный?

Тепловой и конструктивный расчёты тесно переплетаются. До расчёта коэффициентов теплоотдачи необходимо выбрать диаметры труб поверхности нагрева, шаги между трубами и другие размеры, необходимые для расчёта. После выполнения теплового расчёта и определения площади поверхности нагрева Н находятся все остальные размеры парогенератора.

93. Приведите уравнения расхода для внутритрубного и межтрубного пространств парогенератора АЭС. Как зная площади проходных сечений в обоих пространствах, найти диаметр цилиндрического корпуса с плоскими трубными досками?

Уравнения расхода для внутритрубного и межтрубного пространства и :

- внутритрубное пространство

- межтрубной пространство

Здесь: - средние плотности; - скорости теплоносителей; - проходные сечения во внутритрубном и межтрубном пространствах; - число труб поверхности нагрева.

Обычно при расчёте задаются оптимальными скоростями в трубах , находят из число труб:

,

а далее, выбрав способ ввода труб в корпус, переходят к компоновке межтрубного пространства, находя при необходимости скорость среды в межтрубном пространстве .Так для плоских трубных досок наиболее компактной будет треугольная решётка с минимальными по условиям заделки труб шагами

S ~ (1,3 - 1,4)·d_н. Тогда площадь трубной доски будет равна:

,

где: - площадь доски, приходящаяся на одну трубу (рис.54), ш – коэффициент заполнения трубной доски который учитывает невозможность заполнения элементарными ячейками , всей площади трубной доски вблизи стенки корпуса или продольной перегородки в межтрубном пространстве (y = 0,8 - 0,9). Для цилиндрических корпусов , откуда диаметр трубной доски (а значит и внутренний диаметр корпуса) будет равен:

,