Анализ существующей на Балаковской АЭС системы очистки трапных вод

конденсата hк=439,36кДж/кг [3], температура конденсата на выходе из дефлегматора tк=50°С.

Начальная и конечная температуры охлаждающей воды: °С, °С. Средняя температура воды

°С.

Схема движения

теплоносителей прямоточная.

Тепловая мощность дефлегматора определяется из уравнения теплового баланса:

[14,с.20] (3.4.1)

где WДФ - расход парогазовой сдувки, кг/с;

WДФ =0,165кг/с (согласно технологическому процессу (0,161+0,004)кг/с);

С - удельная теплоёмкость жидкого горячего теплоносителя, С=4225 Дж/(кг*К);

Gв - расход охлаждающей воды, кг/с;

Св - удельная теплоёмкость воды, Св=4174Дж/(кг*К) при tв=42,5°С;

QДФ=0,165(2683,8-439,36)103+0,165*4225(104,81-50)=408542Вт.

Расход охлаждающей воды:

(3.4.2)

Средний температурный напор:

(3.4.3)

°С

Средняя температура в корпусе

tср=tв+=42,5+33,61 =76,11 °С.

Определим коэффициент теплопередачи графоаналитическим методом, т.к. не имеем значения температуры стенки. [6, с.35,69]

По формуле Нуссельта при °С среднее значение коэффициента теплоотдачи для пара

(3.4.4)

Поверхностная плотность теплового потока от пара к стенке, Вт/м2:

Вт/м2.

Дефлегматор 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:

(3.4.5)

Поверхностная плотность теплового потока через накипь:

Вт/м2 .

Поверхностная плотность теплового потока от стенки к воде:

Вт/м2;

для вертикальных труб =0,636Вт/(м*К);

=1,5м/с - принятая скорость в трубах;

=0,633* 10-6 м2/с - кинематическая вязкость воды при tв=42,5°С;

(3.4.6)

47393104<Rе< 106, движение турбулентное;

(3.4.7)

[6,с.36,59].

Строим график зависимости (рисунок 3.2).

При =33,61°Сq=96000Вт/м2

Коэффициент теплопередачи дефлегматора:

2856 Вт/(м2*К).

Площадь поверхности теплообмена:

4,26 м2.

Рисунок 3.2 - Построение зависимости при графоаналитическом методе расчета дефлегматора

Примем количество уходящих несконденсировавшихся газов 0,028кг/с (производственные данные), тогда в конденсатор-дегазатор возвращается конденсат в количестве 0,165-0,028=0,137кг/с.

3.5 Расчет конденсатора-дегазатора

3.5.1 Расчет конденсатора

В трубках циркулирует техническая вода, в корпусе - вторичный пар после выпарного аппарата и доупаривателя.

Вторичный пар поступает в количестве 0,9W=1,452кг/с и имеет следующие параметры: давление пара Рп=0,12 МПа, его температура t/п=104,81°С, энтальпия пара hп=2683,8кДж/кг, энтальпия конденсата hк=439,36кДж/кг, температура конденсата на выходе из конденсатора tК=50 °С.

Схема движения теплоносителей простая смешанная (один ход в межтрубном пространстве и два хода в трубном).

Начальная и конечная температуры охлаждающей воды: t/в=28°С, t//в=47°С. Средняя температура воды

tв=0,5(t/в+t//в)=0,5(28+47)=37,5°С.

Определим среднюю разность температур [4,с.170].

При противотоке 104,81-47=57,81 =50-28=22;

(3.5.1.1)

(3.5.1.2)

31,52°С

Средняя температура в корпусе tср=tв+=37,5+31,52=69,02 °С.

Тепловая мощность горизонтального теплообменника конденсатора определяется из уравнения теплового баланса:

Qк=0,9W[(hп-hк)+C(t/п-tк)]=GвCв(t//в-t/в) [14.с.20],(3.5.1.3)

где 0,9W - расход вторичного пара в горизонтальный теплообменник конденсатора после ВА и ДУ;

С - удельная теплоёмкость жидкого горячего теплоносителя, С=4225 Дж/(кг*К);

Gв - расход охлаждающей воды, кг/с;

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;

 Скачать реферат