Смекни!
smekni.com

Анализ существующей на Балаковской АЭС системы очистки трапных вод (стр. 4 из 8)

(3.3.1.2)

где r - теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;

,
,
- соответственно плотность, кг/м3; теплопроводность, Вт/(мК);

вязкость, (Па*с) конденсата при средней температуре пленки

tпл=tг нас-

,

где

- разность температур конденсации пара и стенки, °С.

Расчет α1 проведем методом последовательных приближений по [2]. Примем в первом приближении

=2°С.

Тогда tпл =127,43-2/2= 126,43 °С;

r=2184,75*103

=928

=0,685

=0,221*10-3

[6,с.111]

Для установившегося процесса передачи тепла удельная тепловая нагрузка:


(3.3.1.3)

где

- перепад температур на стенке, °С;

- разность между температурой стенки со стороны раствора и температурой кипения раствора, °С;

;

Распределение температур в процессе теплопередачи от пара через стенку к кипящему раствору показано на рисунке 3.1.

1 - пар; 2 - конденсат; 3 - стенка; 4 - накипь; 5 - кипящий раствор.

Рисунок 3.1 - Распределение температур в процессе теплопередачи от пара к кипящему раствору через многослойную стенку.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубках при условии естественной циркуляции раствора:

(3.3.1.4)

Физические свойства кипящего раствора и его паров при tср=107,57°С по [11,с.135,136] указаны в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Параметр выпарной аппарат
Теплопроводность раствора
, ВТ/(м*К)
0,565
Плотность раствора
, кг/м3
1229
Теплоемкость раствора С, Дж/(кг*К) 3255
Вязкость раствора
, Па* с
0,255* 10-3
Поверхностное натяжение
, Н/м
0,0753
Теплота парообразования rвп, Дж/кг 2237*103
Плотность пара
, кг/м3
0,165

=8773*2=17546 Вт/м2;

=3516* 11,39=40047 Вт/м2;

Для второго приближения примем

=3°С.

Изменением физических свойств конденсата при изменении температуры на 1 градус пренебрегаем.

=7927 Вт/(м2К);

=7927*3*2,76* 10-4=6,77 °С;
=18,23-6,77-3=8,46 °С;

=9,99(7927*3)0,6=4220Вт/(м2)

=7927*3=23781 Вт/м2;
=4220*8,46=35701 Вт/м2;

Для третьего приближения примем

=4°С.

=7377 Вт/(м2К);

=7377*4*2,76* 10-4=8,14 °С;

= 18,23-8,14-4=6,09 °С;

=9,99 (7377*4)0,6=4803 Вт/(м2К);

=7377*4=29508 Вт/м2;

=4803*6,09=29250 Вт/м2.

Расхождение между тепловыми нагрузками 0,9% допускается.

Коэффициент теплопередачи для выпарного аппарата:

=1614 Вт/(м2*К).

3.3.2 Расчет коэффициента теплопередачи доупаривателя

Доупариватель выполнен из нержавеющей стали 12Х18Н10Т с

ст=26,ЗВт/(м*К),

= 2,76*10-4 м2К/Вт.

Примем в первом приближении

=1 °С,

tпл= 127,43-1/2=126,93 °С;

=10433 Вт/(м2К);

=2,88°С;

°С.

Физические свойства кипящего раствора и его паров при tср=108,9°С по [11,с.135,136] указаны в таблице 3.2.


Таблица 3.2

Параметр доупариватель
Теплопроводность раствора
, ВТ/(м*К)
0,555
Плотность раствора
, кг/м
1322
Теплоемкость раствора С, Дж/(кг*К) 2945
Вязкость раствора
, Па* с
0,364*10-3
Поверхностное натяжение
, Н/м
0,0789
Теплота парообразования rвп, Дж/кг 2233,5*103
Плотность пара
, кг/м
0,198

=10433 Вт/м2;

Для второго приближения примем

=0,5°С.

=14754 Вт/(м2К);

=14754*0,5*2,76* 10-4=2,04 °С;
=6,28-2,04-0,5=3,74 °С;

=9,29 (14754*0,5)0,6=1944Вт/(м2К);;
=14754*0,5=7377 Вт/м2;
=1944*3,74=7271 Вт/м2;

Для третьего приближения примем

=0,49°С.

=14829 Вт/(м2К);

=14829*0,49*2,76* 10-4=2°С;

=6,28-2-0,49=3,790С;

=9,29 (14829*0,49)0,6=1927Вт/(м2К);

=14829*0,49=7266Вт/м2;

=1927*3,79=7303 Вт/м2.

Расхождение между тепловыми нагрузками 0,5% допустимо.

Коэффициент теплопередачи для доупаривателя:

= 1160 Вт/(м2*К).