Анализ существующей на Балаковской АЭС системы очистки трапных вод (стр. 6 из 8)
Cв - удельная теплоёмкость воды,
Св=4174Дж/(кг*К) при tв=37,5°С;
Qк=1,452(2683,8-439,36)103+1,452*4225(104,81-50)=3595169,79Вт.
Расход охлаждающей воды:
(3.5.1.4) 
45,33 кг/с.Определим коэффициент теплопередачи графоаналитическим методом.
По формуле Нуссельта при t/п= 104,81 °С:
(3.5.1.5)где
- поправочная функция, для водяного пара примем =1; 
- поправочный множитель, учитывающий влияние числа труб по вертикали, при n>100 =0,6 [4,с.162],[13,с.288]; 
Поверхностная плотность теплового потока от пара к стенке, Вт/м2:
Вт/м2.Теплообменник выполнен из стали 12Х18Н10Т с
=26,ЗВт/(м*К), dн/dвн=25/20мм, толщина стенки 2,5мм. Для накипи примем значения 2 Вт/(м*К) и 0,2мм.Поверхностная плотность теплового потока через стенку трубы:
.Поверхностная плотность теплового потока через накипь:
.Поверхностная плотность теплового потока от стенки к воде:
=0,628Вт/(м*К); 
=1,5м/с - принятая скорость в трубах; 
=0,717* 10-6 м2/с - кинематическая вязкость воды при tв=37,5°С; 
Rе>3500;[6,с.36,59] 
[4,с.155](3.5.1.6) 
Строим график зависимости
(рисунок 3.3).При 
31,52°С q=99900 Вт/м2Коэффициент теплопередачи конденсатора:
3169 Вт/(м2*К).Площадь поверхности теплообмена:
35,99 м2.3.5.2 Расчет испарителя
В корпусе кипит конденсат, в змеевике конденсируется греющий пар.Параметры греющего пара:
130°С, Рг=0,25МПа, 
=2720,7кДж/кг,hконд=535,4кДж/кг, температура конденсации греющего пара
=127,43°С.В конденсатосборник поступает конденсат в количестве Gк=1,452кг/с, его температура tК=50°С. Конденсат нагревается до tкип=104,81°С.
Уравнение теплового баланса:
Qи =GкCк(tкип-tк)+аGкr =Dи(
- hконд) 
, [14,с.19] (3.5.2.1)где Dи - расход греющего пара в испаритель, кг/с;
Gк - расход холодного теплоносителя (конденсата), кг/с;
Cк - удельная теплоемкость конденсата при tк.ср;
Cк =4,2кДж/кг*К;
примем
=0,97;r - теплота парообразования теплоносителя, кДж/кг;
a - доля конденсата, испаряющегося в змеевиковом испарителе; примем a=0,1;
Qи=1,452*4200(104,81-50)+0,1*1,452*2244,4=334579Вт.
Рисунок 3.3 - Построение зависимости
при графоаналитическом методе расчета конденсатораРасход греющего пара в испаритель:
(3.5.2.2) 
0,16кг/с.Средняя разность температур:
нач= 
- 
=127,43-50=77,43 кон = - 
=127,43-104,81=22,62
°СОпределим коэффициент теплопередачи в змеевике [4,с.153]:
, (3.5.2.3)где
- коэффициент, учитывающий относительную кривизну змеевика; 
(3.5.2.4)где d - внутренний диаметр трубы змеевика, мм;
D - диаметр витка змеевика, мм; т.к. сборник конденсата имеет диаметр 800мм,
примем D=600мм; d=19,2мм;
1,113. 
(3.5.2.5)где А - коэффициент, объединяющий физико-химические константы воды и пара, по[4,с.164] А=7,5;
d - внутренний диаметр трубы, м;
L – длина трубы;
по [4,с.163] при
=44,56°С 
183,3L=183,3d=183,3*19,2=3519,36мм; 
Поверхностная плотность теплового потока от пара к стенке:
Конденсатосборник выполнен из стали 12Х18Н10Т с
=26,ЗВт/(м*К), dн/dвн=25/19,2мм, толщина стенки 2,9мм. Для накипи примем значения 2 Вт/(м*К) и 0,2мм.Поверхностная плотность теплового потока через стенку трубы:
Поверхностная плотность теплового потока через накипь:
При кипении жидкости в большом объеме коэффициент теплопередачи:
(3.5.2.6)где С - коэффициент, зависящий от свойств жидкости и поверхности нагрева; примем для кипящего конденсата С=3;
=1 - множитель, учитывающий физические свойства жидкости; приtк.ср= 100°С Р= 1 кг/см2;
; [15,с.44] 
Графически определяем при
=44,56°С q=631281 Вт/м2 .Коэффициент теплопередачи конденсатора:
Площадь поверхности теплообмена:
3.5.3 Расчет охладителя конденсата
Из конденсатора-дегазатора выходит 1,585кг/с дистиллята, 0,25кг/с дистиллята подается в виде флегмы в выпарной аппарат. Дегазированный дистиллят поступает в корпус охладителя в количестве 1,335кг/с и имеет следующие параметры: Рд=0,12МПа t/д=104°С, температура дистиллята на выходе из охладителя t//д =50°С.
Схема движения теплоносителей прямоточная.
В трубках циркулирует охлаждающая вода: t/в=25°С, t//в=45°С. Средняя температура воды
tв.ср=0,5(t/в + t//в)=0,5(25+45)=35°С.
Средняя разность температур: при прямотоке
=104-25=79 
=50-45=5;