Проектирование корабельной (судовой) ядерной реакторной установки

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Рис. 6.2.1. Конструкция временной скользящей опоры парогенератора: 1 — фундамент; 2 — бронзовая пластинка; 3 — стальной диск; 4- опора парогенератора; 5 — индикатор; 6 — корпус динамометра; 7 — отверстие для отжимного болта; 8 — стальной шарик. Установить парогенератор в кессоне с заданной несоосностью его корпуса и стенок кессона на временные скользящие опоры (рис 2.), с учетом возникновения… Читать ещё >

Проектирование корабельной (судовой) ядерной реакторной установки (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ По дисциплине «Судовое главное энергетическое оборудование. Паропроизводящие установки»

На тему"Проектирование корабельной (судовой) ядерной реакторной установки"

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ТЕМА: «Проектирование корабельной (судовой) ядерной реакторной установки»

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

— общая паропроизводительность D =58 кг/с

— температура перегретого пара на выходе из ПГ tпе=280 °С

— давление перегретого пара на выходе из ПГ Pпе=2.4 МПа

— давление ТН Рт=15.0 МПа

— объем ТН первого контура Vтн=11 м3

гидр. сопротивление тракта РТ на экономайзерном участке? Рэк=0.15 МПа

— гидр. сопротивление тракта РТ на испарительном участке? Рисп=0.3 МПа

— гидр. сопротивление тракта РТ на пароперегревательном участке? Рпе=0.16 МПа

— давление в конденсаторе Рк=0.02 МПа

Введение

Работы по данной технологической инструкции рекомендуется выполнять специализированными звеньями в составе двух, трех слесарей-монтажников, сварщиков, сборщиков-проверщиков, стропальщиков с квалификацией 3−5разрядов в зависимости от сложности выполняемых операций.

Погрузку парогенератора и реактора производить в присутствии представителей завода поставщика, УКП, заказчика и под руководством ответственного исполнителя, назначенного начальником участка.

При проведении монтажа изделий необходимо соблюдать требования безопасности изложенные в разделе 3.

Перед установкой парогенератора и реактора проверить наличие рисок, устанавливающих взаимное положение сопрягаемых изделий, при отсутствии рисок их необходимо нанести.

Установку изделий необходимо выполнить, не допуская повреждения деталей.

Крепежные изделия заменить при наличии следующих дефектов:

1) смятие граней под ключ;

2) повреждение более двух витков резьбы;

3) коррозионные разрушения резьбы, при которых отклонения от профиля и размеров сверхпредельных значений, установленных стандартом;

4) трещин, расслоения металла.

До нагрузки парогенераторов и реактора в кессоны бака ЖВЗ обязательно должны быть проведены следующие работы:

1) расконсервация и установление соответствия техническим условиям на поставку;

2) проверка на чистоту обезжиренных сварных стыков;

3) очистка корпуса и других деталей с наружной стороны ацетоном перед установкой и установка теплоизоляции;

4) установка временных технологических заглушек в замен транспортных;

5) транспортировка узлов оборудования к месту монтажа на судне.

Перед транспортировкой реактор и парогенераторы должны быть тщательно взвешены на рычажных вагонных весах вместе с платформой.

1. Прямоточный парогенератор

1.1 Прямой тепловой расчёт парогенератора

Таблица 1.1


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числовое значение
	Среднее давление на пароперегревательном участке в тракте РТ		МПа	Pпе+0,5?Pпе	2,48
	Среднее давление на испарительном участке в тракте РТ		МПа	Pпе+?Pпе+0,5?Pисп	2,71
	Среднее давление на экономайзерном участке в тракте РТ		МПа	Pпе+?PПЕ+?PИСП+0,5?PЭК	2,935
	Давление питательной воды	РПВ	МПа	PПЕ+?PПГ	3,01
	Средняя температура на испарительном участке в тракте РТ		?С	справ. данное, [1]	228.06
	Удельный объём кипящей воды на испарительном участке в тракте РТ		м3/кг	справ. данное, [1]	0,12 050
	Температура питательной воды	tПВ	?С	справ. данное, [1]	60.09
	Энтальпия кипящей воды		кДж/кг	справ. данное, [1]	981,2
	Энтальпия сухого насыщенного пара		кДж/кг	справ. данное, [1]	2801,5
	Энтальпия перегретого пара	iПЕ	кДж/кг	справ. данное, [1]
	Энтальпия питательной воды	iПВ	кДж/кг	справ. данное, [1]	253,6
	Паропроизводительность одной секции ПГ	D	кг/с		9,66
	Тепловая мощность, передаваемая РТ на экономайзерном участке		кВт	D•(i' iПВ)	7028,616
	Тепловая мощность, передаваемая РТ на испарительном участке		кВт		17 584,098
	Тепловая мощность, передаваемая РТ на пароперегревательном участке		кВт		1531,11
	Тепловая мощность, передаваемая РТ в ПГ		кВт	QЭК+QИСП+QПЕ	26 143,824
	Тепловая мощность, отдаваемая ТН на экономайзерном участке		кВт		7099,6
	Тепловая мощность, отдаваемая ТН на испарительном участке		кВт		17 761,7
	Тепловая мощность, отдаваемая ТН на пароперегревательном участке		кВт		1546,57
	Тепловая мощность, отдаваемая ТН в ПГ		кВт		26 407,9
	Температура насыщения ТН	ts	?С	справ. данное, [1]	342,12
	Температура ТН на выходе из реактора		?С	ts-?tнт	312,12
	Температура ТН на входе в ПГ		?С		312,12

	Температура ТН на выходе из ПГ		?С		272,12
	Энтальпия ТН на входе в ПГ		кДж/кг	справ. данное, [1]
	Энтальпия ТН на выходе из ПГ		кДж/кг	справ. данное, [1]
	Расход ТН через ПГ		кг/с		127,57
	Разность энтальпий ТН на границах пароперегревательного участка		кДж/кг		12,12
	Разность энтальпий ТН на границах испарительного участка		кДж/кг		139,23
	Энтальпия ТН на входе в испарительный участок		кДж/кг	;	1384,88
	Энтальпия ТН на входе в экономайзерный участок		кДж/кг	;	1245,65
	Температура ТН на входе в испарительный участок		?С	справ. данное, [1]
	Температура ТН на входе в экономайзерный участок		?С	справ. данное, [1]	282,5
	Экономайзерный участок:
;	больший температурный напор		?С	— tПВ	212,03
;	меньший температурный напор		?С	;	54,44
;	средний температурный напор		?С		115,9
	Испарительный участок:
;	больший температурный напор		?С	;	79,94
;	меньший температурный напор		?С	;	54,44
;	Средний температурный напор		?С		66,4
	Пароперегревательный участок:
;	больший температурный напор		?С	;	79,94
;	меньший температурный напор		?С	— tПЕ	32,12
;	средний температурный напор		?С		52,4
	Физические параметры сред на участках:
37.1	Экономайзерный участок:
37.1.1	Тракт ТН:
;	средняя температура		?С	0,5(+)	277,31
;	теплопроводность			справ. данное, [1]	600?10−3
;	удельный объём		м3/кг	справ. данное, [1]	0,0013
;	число Прандтля		;	справ. данное, [1]	0,818
;	динамическая вязкость		мкПа•с	справ. данное, [1]	97,307
;	кинематическая вязкость		м2/с	•	0,1265?10−6
37.1.2	Тракт РТ:
;	средняя температура		?С	;	161,41
;	теплопроводность			справ. данное, [1]	680?10−3
;	удельный объём		м3/кг	справ. данное, [1]	0,0011
;	число Прандтля		;	справ. данное, [1]	1,08
;	динамическая вязкость		мкПа•с	справ. данное, [1]
;	кинематическая вязкость		м2/с	•	0,186?10−6
37.2	Испарительный участок:
37.2.1	Тракт ТН:
;	средняя температура		?С		294,46
;	теплопроводность			справ. данное, [1]	570,7?10−3
;	удельный объём		м3/кг	справ. данное, [1]	0,135
;	число Прандтля		;	справ. данное, [1]	0,849
;	динамическая вязкость		мкПа•с	справ. данное, [1]	90,2
;	кинематическая вязкость		м2/с	•	0,12 177?10−6
37.3	Пароперегревательный участок:
37.3.1	Тракт ТН:
;	средняя температура		?С	0,5(+)	310,06
;	теплопроводность			справ. данное, [1]	541,6?10−3
;	удельный объём		м3/кг	справ. данное, [1]	0,14 212
;	число Прандтля		;	справ. данное, [1]	0,903
;	динамическая вязкость		мкПа•с	справ. данное, [1]	84,3
;	кинематическая вязкость		м2/с	•	0,1198?10−6
37.3.2	Тракт РТ:
;	средняя температура		?С	;	257,66
;	теплопроводность			справ. данное, [1]	45,5?10−3
;	удельный объём		м3/кг	справ. данное, [1]	0,088
;	число Прандтля		;	справ. данное, [1]	1,09
;	динамическая вязкость		мкПа•с	справ. данное, [1]	18,1
;	кинематическая вязкость		м2/с	•	1,5928?10−6

Рис. 1.2

Параметры:

tтвых.пг =272.12 ?C;

tтвх.эк =282.5 ?C;

tтвх.исп =308 ?C;

tтвх.пг =312.12 ?C;

tпв =60.09 ?C;

tпе =280 ?C;

hэк =0.301 м;

hисп =0,935 м;

hпе =0.292 м;

Нпг =73.84 м.

1.2 Компоновка проточной части и расчёт скоростей сред

Таблица 1.2


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числовое значение

	Внутренний диаметр трубок	dвн	м	принято, [2]	0.015
	Толщина стенок труб	?ст	м	принято, [2]	0.002
	Горизонтальный зазор между соседними трубками	?гор	м	принято, [2]	0.003
	Вертикальный зазор между соседними трубками	?верт	м	принято, [2]	0.003
	Скорость рабочего тела на экономайзерном участке	Wэк	м/с	принято, [2]
	Число трубок в первом слое	n1	шт	принято, [2]
	Наружный диаметр трубок	dнар	м	dвн+2?ст	0.019
	Средний диаметр трубок	dср	м	dнар-?ст	0.017
	Диаметр центрального вытеснителя	Dцв	м	(10?12)dнар	0.2
	Общее число трубок	nтр	шт
	Шаг между смежными трубками в слое навивки	S1	м	dнар+?верт	0.022
	Шаг между слоями навивки	S2	м	dнар+?гор	0.022
	Относительный поперечный шаг трубок		;		1.16
	Относительный продольный шаг трубок		;		1.16
	Диаметр первого слоя трубок	D1	м	Dцв+dнар+?гор	0.222
	Диаметры последующих слоёв трубок	Di	м	Di-1+2dнар+2?гор	Табл.1.2.1
	Наружный диаметр проточной части	DПГ	м		0,775
	Средний диаметр проточной части	Dср	м		0.4875
	Число трубок в последующих слоях навивки	ni	шт		Табл.1.2.1
	Принятое число трубок		шт	[4]
	Число слоёв навивки	Z	;	[4]
	Площадь проходного сечения межтрубного пространства		м2	?• Dср•Z• ?гор	0,0597
	Действительная скорость РТ на экономайзерном участке		м/с		1,055
	Скорость РТ на пароперегревательном участке		м/с		84.4
	Скорость ТН на экономайзерном участке		м/с		2,78

	Скорость ТН на испарительном участке		м/с		2,88
	Скорость ТН на пароперегревательном участке		м/с		3,03

Определение числа труб и слоев проточной части ПГ Таблица 1.2.1


№ i-го слоя
Di, м	0,222	0,266	0,310	0,354	0,398	0,442	0,486	0,530	0,57	0.618	0.662	0.706	0.75
ni, шт
?ni=ni+ni-1, шт

Рис. 1.3

Параметры:

Dпг =0,775 м

Dцв =0,2 м

D1 =0,222 м

S1 =0,022 м

?1 =0,003 м

?2 =0,003 м

?пг =0,003 м

1.3 Расчёт теплоотдачи, теплопередачи и определение площади поверхности теплообмена

Таблица 1.3


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числовое значение
	Тракт теплоносителя
1.2	Число Re на экономайзерном участке		;		417 549.4
1.3	Число Re на испарительном участке		;		428 504.3
1.4	Число Re на пароперегревательном участке		;		480 550.9
1.5	Число Nu на экономайзерном участке		;		985.447
1.6	Число Nu на испарительном участке		;
1.7	Число Nu на пароперегревательном участке		;
1.8	Коэффициент теплоотдачи к стенке на экономайзерном участке
1.9	Коэффициент теплоотдачи к стенке на испарительном участке
1.10	Коэффициент теплоотдачи к стенке на пароперегревательном участке
	Тракт рабочего тела
2.1	Число Re на экономайзерном участке		;
2.2	Число Re на пароперегревательном участке		;
2.3	Число Nu на экономайзерном участке		;	[4]
2.4	Число Nu на пароперегревательном участке		;
2.5	Коэффициент теплоотдачи от стенки на экономайзерном участке
	поправочный коэффициент		;
2.6	Коэффициент теплоотдачи от стенки на пароперегревательном участке
2.7	Коэффициент теплоотдачи от стенки на испарительном участке			методом последовательных приближений
2.7.1	Тепловой поток в первом приближении		Вт/м2	[4]
2.7.2	Коэффициент теплоотдачи
2.7.3	Средняя температура стенок трубок		?С		270,64 258,147 252,42
2.7.4	Коэффициент теплопроводности стенок трубок			[4]	18,45 18,3 18,23
2.7.5	Коэффициент теплопередачи
2.7.6	Тепловой поток во втором приближении		Вт/м2
2.7.7	Строим график, значения из п.п. 2.7.1 и 2.7.6			см. рис. 1.4	qисп=408 800
2.7.8	Коэффициент теплоотдачи на испарительном участке

	Средняя температура стенок трубок на экономайзерном участке		?С		246.3
	Средняя температура стенок трубок на испарительном участке		?С		254.6
	Средняя температура стенок трубок на пароперегревательном участке		?С		310.06
	Коэффициент теплопроводности стенок трубок на экономайзерном участке			[4]	18.15
	Коэффициент теплопроводности стенок трубок на испарительном участке			[4]	18.25
	Коэффициент теплопроводности стенок трубок на пароперегревательном участке			[4]	19.06
	Коэффициент теплопередачи на экономайзерном участке
	Коэффициент теплопередачи на испарительном участке
	Коэффициент теплопередачи на пароперегревательном участке
	Коэффициент запаса, учитывающий эффективность использования поверхности теплообмена		;	[4]	0.97
	Площадь поверхности теплообмена на экономайзерном участке		м2		14.54
	Площадь поверхности теплообмена на испарительном участке		м2		45.2
	Площадь поверхности теплообмена на пароперегревательном участке		м2		14.1
	Площадь поверхности теплообмена ПГ		м2	НЭК+НИСП+НПЕ	73.84
	Требуемая длина навиваемых петлей	lтр	м		24.3
	Высота поверхности теплообмена ПГ на экономайзерном участке	hЭК	м		0.301
	Высота поверхности теплообмена ПГ на испарительном участке	hИСП	м		0.935
	Высота поверхности теплообмена ПГ на пароперегревательном участке	hПЕ	м		0.292
	Высота поверхности теплообмена ПГ	hПГ	м		1.528
	Отношение высоты поверхности теплообмена ПГ к наружному диаметру проточной части		;		1.97
	Габаритное ограничение		;	1.97? 4

Рис. 1.4

q1"= 333 062 Вт/м2

q2"= 392 955 Вт/м2

q3"= 411 746 Вт/м2

1.4 Конструктивное оформление парогенератора

Таблица 1.4


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числовое значение
	Допускаемое напряжение для выбранного материала корпуса		МПа	справ. данное, [6]
	Внутренний диаметр патрубка входа питательной воды в ПГ		м		0.113
	Номинальная толщина стенки патрубка входа ПВ в ПГ		м		(0.0015) 0.0035
	Наружный диаметр патрубка входа питательной воды в ПГ		м	+2	0.12
	Внутренний диаметр патрубка входа перегретого пара из ПГ		м		0.113
	Номинальная толщина стенки патрубка выхода перегретого пара из ПГ		м		(0.0012) 0.0035
	Наружный диаметр патрубка выхода перегретого пара из ПГ		м	+2	0.12
	Внутренний диаметр патрубка входа ТН в ПГ		м		0.276
	Номинальная толщина стенки патрубка входа ТН в ПГ		м		0.019
	Наружный диаметр патрубка входа ТН в ПГ		м	+2	0.314
	Внутренний диаметр патрубка выхода ТН из ПГ		м		0.418
	Номинальная толщина стенки патрубка выхода ТН из ПГ		м		0.029
	Наружный диаметр патрубка выхода ТН из ПГ		м	+2	0.476
	Номинальная толщина стенки корпуса ПГ		м		0.053
	Наружный диаметр ПГ		м	DПГ+2	0.881
	Номинальная толщина стенки выпуклого днища ПГ		м		0.048
	Коэффициент, зависящий от конструкции днища	К	;	справ. данное, [6]	0.6
	Коэффициент, зависящий от размера отверстия в крышке	К0	;	справ. данное, [6]
	Номинальная толщина крышки ПГ		м		0.166

Рис. 1.5

2. Проектирование АЗ и ТВС

2.1 Определение размеров АЗ и ТВС

Таблица 2.1


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числовое значение

	Удельная теплонапряжённость АЗ	qv	МВт/м3	принято, [3]
	Диаметр горючего ТВЭЛа	dгор	м	принято, [3]	0.009
	Толщина оболочки ТВЭЛа	?об	м	принято, [3]	0.0007
	Отношение шага ТВЭЛа к диаметру		;	принято, [3]	1.2
	Ширина межканального зазора	а	м	принято, [3]	0.012
	Количество ТВЭЛов	nТВЭЛ	;	принято, [3]
	Коэффициент запаса		;	принято, [3]	1.1
	Тепловая мощность реактора	Qр	МВт		87.15
	Объём активной зоны	VАЗ	м3		1.21
	Диаметр активной зоны	DАЗ	м		1.155
	Высота активной зоны	НАЗ	м	DАЗ	1.155
	Наружный диаметр ТВЭЛа	dТВЭЛ	м	dгор+2?об	0.0104
	Расстояние между ТВЭЛами в сборке	t	м		0.0125
	Сторона ТВС	S	м		0.09
	Площадь поперечного сечения АЗ	SАЗ	м2		1.047
	Площадь условной ячейки для квадратного канала		м2		0.01
	Количество ТВС		;
	Принятое количество ТВС с учётом их размещения в активной зоне		;	См. рис 2.2

Рис. 2.1

Рис. 2.2

Dаз =1.155 м;

a =0.012 м;

S =0.09 м.

2.2 Выбор параметров теплоносителя

Таблица 2.2


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числовое значение

	Температура ТН на входе в реактор	Твх	?С		272.12
	Температура ТН на выходе из реактора	Твых	?С		312.12
	Нагрев ТН в реакторе	?Т	?С	Твых — Твх
	Температура насыщения ТН	ts	?С	справ. данное, [1]	342.12
	Величина недогрева до кипения	Ts	?С	ts — Твых
	Коэффициент допустимого увеличения мощности	KN	;	справ. данное	1.2
	Коэффициент допустимого снижения расхода	KG	;	справ. данное	0.85
	Предельная температура ТН на выходе из реактора в случае одновременного увеличения мощности и снижения расхода	Tmax	?С		333.6
	Энтальпия ТН на выходе из реактора	iвых	кДж/кг
	Энтальпия ТН на входе в реактор	iвх	кДж/кг
	Расход ТН через АЗ	GТН	кг/c

2.3 Разработка схемы ТВС

Таблица 2.3


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числ. знач-ие

	Проходное сечение ТВС		м2		0.0036
	Средняя температура ТН	Тср	?С		292.12
	Средний удельный объём ТН	Vср	м3/кг	[1]	0.135
	Средняя скорость теплоносителя	Wср	м/с		1.5
	Площадь поверхности теплообмена для всех ТВЭЛов реактора	Fто	м2		194.156
	Средний тепловой поток	qср	МВт/м2		0.448

2.4 Гидравлическое профилирование активной зоны

Таблица 2.4


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числовое значение
	Эффективная добавка	?эф	;	[4]	0.1
	Эффективная высота АЗ	Нэф	м	НАЗ+2?эф	1.355
	Эффективный диаметр АЗ	Dэф	м	Нэф	1.355
	Коэффициент неравномерности распределения тепловыделения по радиусу АЗ	Kr	;		2.012
	Коэффициент неравномерности распределения тепловыделения по высоте АЗ	Kz	;		1.368
	Объёмный коэффициент неравномерности тепловыделения	Kv	;		2.752
	Максимальный тепловой поток	qmax	МВт/м2		1.23
	Средняя тепловая мощность ТВС	Qср	МВт		0.83
	Тепловая мощность центральных рабочих каналов	QЦРК	МВт		1.67
	Расход ТН через ЦРК	GЦРК	кг/с		8.067
	Скорость ТН в ЦРК	WЦРК	м/с		3.025

3. Проверка теплотехнической надёжности активной зоны

3.1 Расчёт максимальной температуры оболочки ТВЭЛ

Таблица 3.1


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числовое значение

	Энтальпия кипящей воды		кДж/кг	справ. данное, [1]	1631.8
	Периметр теплообмена ТВЭЛ в сборке и кожуха ТВС	Пт	м		1.961
	Эквивалентный диаметр пучка ТВЭЛ	dэкв	м		0.0073
	Плотность воды при средней температуре ТН		кг/м3		740.74
	Удельный объём кипящей воды		м3/кг	справ. данное, [1]	0.16 834
	Плотность кипящей воды		кг/м3		594.036
	Удельный объём сухого насыщенного пара		м3/кг	справ. данное, [1]	0.9 827
	Плотность сухого насыщенного пара		кг/м3		101.76

	Распределение теплового потока по высоте ТВЭЛ	q (Zi)	кВт/м2		Табл.3.1.1.
	число участков разбиения ТВЭЛ по высоте	i	;	принято
	Высота соответствующего участка	Zi	м		Табл.3.1.1.
	Энтальпия ТН, при которой температура оболочки постоянна		кДж/кг		Табл.3.1.1.
	Периметр теплообмена ТВС		м		1.6
	Энтальпия ТН по длине ТВС	iт (Zi)	кДж/кг	[4]	Табл.3.1.1.
	Полное поперечное сечение ТВЭЛ в пучке	SТВ	м2		0.0042
	Плотность решётки стержней		;		1.17
	Коэффициент заполнения пучка ТВЭЛ		;		0.69
	Эффективный диаметр	d	м		0.005
	Кинематическая вязкость		м2/с	спав. данное, [1]	0.1233?10−6
	Критерий Re	Re	;		122 668.3

	Критерий Pr	Pr	;	спав. данное, [1]	0,8435
	Теплопроводность ТН			спав. данное, [1]	575.94?10−3
	Коэффициент теплоотдачи
	Термическое сопротивление теплоотдачи				3.432?10−5
	Удельная теплоёмкость ТН	Ср
	Координата точки по длине ТВЭЛ, в которой достигается max температура оболочки	ZОБ	м		0.194
	Максимальная температура оболочки ТВЭЛ		?С	[4]	338.8
	Допускаемая температура оболочки ТВЭЛ		?С	[4]
	Условие теплотехнической надёжности				выполняется

Таблица 3.1.1


№ участка i	Z, м	q (Z), кВт/м2	iпк (Z), кДж/кг	iт (Z), кДж/кг
	— 0,5775	282.6
	— 0,525	425.9
	— 0,4725	562.8
	— 0,42	691.5
	— 0,3675
	— 0,315
	— 0,2625
	— 0,21
	— 0,1575

	0,1575
	0,21
	0,2625
	0,315
	0,3675
	0,42	691.5
	0,4725	562.8
	0,525	425.9
	0,5775	282.6

Рис. 3.1

3.2 Расчёт максимальной температуры ядерного горючего

Таблица 3.2


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Численное значение
	Коэффициент теплопроводности оболочки			справ. данное [4]	19,8088
	Коэффициент теплопроводности горючего			справ. данное [4]	2,3162
	Термическое сопротивление оболочки				3,53?10−5
	Термическое сопротивление горючего ТВЭЛ				9,714?10−4
	Координата точки по длине ТВЭЛ, в которой достигается max температура горючего ТВЭЛ		м		6,848?10−3
	Максимальная температура горючего ТВЭЛ		?С	[4]
	Допускаемая температура горючего ТВЭЛ		?С	[4]
	Условие теплотехнической надёжности				1573?2800

3.3 Расчёт запаса по кризису теплообмена

Таблица 3.3


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Числ. знач.

	Теплота парообразования	r	кДж/кг	справ. данное [1]	999,4
	Относительная энтальпия потока в сечении Z	X (Zi)	;		Табл.3.3.1.
	Критический тепловой поток	qкр (Zi)	МВт/м2		Табл.3.3.1.
	Коэффициент запаса по кризису теплообмена	Ккр (Zi)	;		Табл.3.3.1.

Таблица 3.3.1


№ участка i	qкр (Z), МВт/м2	Ккр (Z)	X (Z)
	3.091	10.94	— 0.442
	3.081	7.23	— 0.438
	3.068	5.45	— 0.433
	3.052	4.41	— 0.427
	3.032	3.74	— 0.419
	3.009	3.28	— 0.41
	2.983	2.96	— 0.4
	2.955	2.72	— 0.389
	2.924	2.54	— 0.377
	2.83	2.3	— 0.34
	2.734	2.38	— 0.302
	2.704	2.5	— 0.29
	2.676	2.65	— 0.279
	2.651	2.9	— 0.269
	2.629	3.24	— 0.26
	2.611	3.77	— 0.253
	2.594	4.61	— 0.246
	2.581	6.06	— 0.241
	2.571	9.1	— 0.237

Рис. 3.2

4. Расчёт системы компенсации объёма

Таблица 4


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Численное значение

	Параметры ТН при работе установки на номинальных параметрах:
;	Температура ТН в СКО	ТСКОГОР	?С	190−200
;	Удельный объём воды в СКО		м3/кг	справ.данное,[1]	0,11 432
	Параметры ТН на полностью расхоложенной установке:
;	Давление теплоносителя	Ртхол	МПа	0,1	0,1
;	Температура ТН в СКО	ТСКО	?С
;	Удельный объём воды в СКО		м3/кг	справ. данное, [1]	0,10 017
	Объем ТН первого контура	Vтн	м3	задано
	Объём ТН, вытесняемого из первого контура в СКО	Vв	м3	Vтн * /- Vтн	1,554
	Объём ТН в жидкостных баллонах на 100% мощности	Vт	м3		1,645
	Минимальный объём газа в жидкостных баллонах		м3	0,8?1,4	1,355
	Ёмкость жидкостных баллонов	VЖБ	м3	Vт+
	Количество жидкостных баллонов	Z1	шт.	2?4
	Допустимая величина изменения давления в первом контуре	? Рт	МПа	(0,15?0,25)•Рт
	Показатель политропы	nГ		— азот 1,40	1,4
	Ёмкость газовых баллонов	VГБ	м3		12,73
	Количество газовых баллонов	Z2	шт.
	Масса СКО		т		55,125

5. Расчёт ионообменного фильтра

Таблица 5


№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	Численное значение
	Ёмкость обессоливающей загрузки		кг	задано, 30
	Содержание ионов хлора в исходной воде		мг/л	задано, 0,3	0,3
	Объёмный расход воды через фильтр	Q	м3/ч	Q = 0,01 Qт	20,46
	Ресурс фильтра		ч
	Ёмкость свежей смешанной загрузки фильтра	q0		350?400
	Объём загрузки фильтра	Vф	м3		4.13
	Высота загрузки фильтра	Н	м	0,8?1,3	1,2
	Скорость фильтрования	W	м/ч	150?160
	Проходное сечение всех фильтров	F	м2		4.13
	Внутренний диаметр фильтра	DВН	м	1?1,5	1,5
	Количество фильтров	nф	шт.
	Гидравлическое сопротивление свежего слоя загрузки				61 224,5

6. Технологическая инструкция на монтаж реактора и парогенераторов

6.1 Монтаж реактора

6.1.1 Погрузку производить цеховым краном на микроходу

Снять защитный чехол с изделия. Произвести наружный осмотр изделия, уплотнения. Протереть медаполамовой салфеткой, смоченной спиртом, наружную поверхность реактора.

Застропить реактор на гак крана за патрубки (одновременно должны быть накинуты стропы не менее чем на три патрубка)

Осторожно приподнять реактор в подставе, выровнять вгоризонт с точностью до 3 мм по линейке и квадранту, устанавливаемый на кожух крышки.

После проверки вертикальности положения осторожно опустить в кессон бака ЖВЗ.

Опоры реактора опустить на подвижные башмаки и с помощью приспособления для горизонтальных перемещений отцентрировать реактор в кессоне бака ЖВЗ.

Правильную ориентацию реактора при установке в бак ЖВЗ на фундамент определяет контрольная риска с указанием «корма» нанесенная на патрубке.

При окончательной выверке положения реактора перед сваркой башмаков с его фундаментом на баке ЖВЗ допускается несоосность корпуса реактора и кессона и несовпадение контрольной риски с ДП бака ЖВЗ 0.1−0.5 мм.

Зазор между корпусом реактора и стенкой кессона должен быть в пределах 1.5−2 мм.

Проверить зазор между корпусом реактора и стенкой кессона щупами с индикаторами часового типа или шаблонами

Рис. 6.1.1 Крепление реактора: 1 — крепежная скоба; 2 — опора реактора; 3 — башмак; 4 — фундамент; 5 — корпус реактора.

6.2 Монтаж парогенератора

Застропить парогенератор на гак крана. Очистить крышку изделия вакуумной уборкой.

Осторожно приподнять изделие, выровнять в горизонт с точностью до 3 мм по линейке и квадранту, устанавливаемый на кожух крышки.

Установить парогенератор в кессоне с заданной несоосностью его корпуса и стенок кессона на временные скользящие опоры (рис 2.), с учетом возникновения усадки металла монтажного сварного шва патрубков реактора и парогенератора.

фильтр ядерный реактор парогенератор

Проверить параллельность плоскости опор и плоскости фундамента, после чего установить в опоры монтажные динамометры для замера распределения веса парогенератора.

Крепление динамометров производить поочередно, при этом конструкция динамометра должна предусматривать крепление его в опоре без вертикального люфта.

Для обеспечения равномерного распределения нагрузки от шарикового упора динамометра (рис. 2) применять специальный диск, выполненный из высокопрочной закаленной стали диаметром около 100 мм.

Для уменьшения коэффициента трения между стальным диском и бронзовой пластиной смазать сопрягаемые поверхности машинным маслом.

После установки всех монтажных динамометров на скользящей прокладке окончательно проверить ориентацию парогенератора по отношению к реактору.

При предварительной центровке допускаются следующие отклонения соосности его патрубка и патрубка реактора:

1) излом осей не более 0.5 мм/м;

2) смещение осей не более 0.2 мм;

Изломы и смещения на монтажном стыке измерить в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Определение изломов оси производится с помощью штангенциркуля (рис 6.2.2).

Рис. 6.2.2 Замер излома оси патрубков с помощью штангенциркуля с упорами6 1 — штангенциркуль; 2 — упор; 3 — разделка сварного стыка

Окончательная центровка парогенератора допускает следующие отклонения по излому оси:

1) в вертикальной плоскости 0.2 мм/м;

2) в горизонтальной плоскости 0.8 мм/м.

Сварку патрубков производить ручной дуговой сваркой на подкладном кольце.

Для сварки патрубков применять электроды ЭА400/10У диаметром 3 мм.

Сварку производить ступенчатым способом узкими валиками шириной не более трех диаметров электрода.

Сварной шов испытать гидравлическим давлением, гаммографированием.

После проверки контрольных образцов в лаборатории и при получении положительных результатов контроля за качеством выполнения сварки, монтажные динамометры снять и заменить их на штатные пружинные амортизаторы (рис. 6.2.3.), на которых окончательно закрепить парогенератор.

Рис. 6.2.3. Конструкция пружинного амортизатора: 1-болт; 2-втулка амортизатора; 3-отверстие в опоре парогенератора; 4-пружинный амортизатор; 5-фундамент

Монтажные динамометры снимать поочередно, путем переложения нагрузки на упорные винты, ввинчиваемые в отверстия на опорах парогенератора.

Пружинные амортизаторы закрепить в фундаменте с помощью болтов.

Заключение

При выполнении работ по монтажу изделий могут возникнуть следующие опасные и вредные производственные факторы:

1) движущиеся грузоподъемные механизмы и машины, подвижные части производственного и грузоподъемного оборудования, передвигающиеся изделия и оборудование при проведении погрузочныхразгрузочных и такелажных работ;

2) повышенная яркость света и уровень электромагнитных излучений при сварке;

3) повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

4) повышенная температура поверхности изделия при сварке;

5) повышенная загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны;

6) повышенный уровень вибрации и шума при работе с пневмоинструментом;

7) пары органических веществ ЛВЖ (уайт-спирита), действующих на рабочих наркотически и раздражающе через дыхательные пути при проведении работ.

Уайт-спирит легковоспламеняющийся продукт II категории по степени воздействия на организм человека относится к веществам 4 класса опасности ПДК паров в воздухе рабочей зоны 300 мг/м .

К выполнению погрузочно-разгрузочных и такелажных работ допускаются лица не моложе 18 лет, не имеющие медицинских противопоказаний, прошедшие специальное обучение, аттестованные соответствующей комиссией и получившие удостоверение на право обслуживания объектов данной категории, прошедшие инструктаж по технике безопасности, пожарной безопасности и промсанитарии.

Производственный персонал должен быть обеспечен специальной одеждой, специальной обувью и средствами индивидуальной защиты в соответствии с «Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, предохранительных приспособлений и других средств индивидуальной защиты рабочих и служащих» .

До начала проведения работ производственному мастеру необходимо произвести инструктаж по безопасному выполнению работ в объеме необходимых инструкций, действующих на предприятии, производящем монтаж изделий.

При организации и проведении работ по монтажу изделий руководствоваться следующими нормативными документами:

1)" Общими правилами техники безопасности и производственной санитарии для предприятий машиностроения", утвержденными ЦК профсоюзов рабочих машиностроения;

2) «Типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий» ;

4)" Правилами техники безопасности и производственной санитарии при холодной обработке металлов" .

Работы по очистке следует проводить на специально оборудованных участках при постоянно работающей приточно-вытяжной вентиляции. Вентиляция должна быть выполнена в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05.

Участки должны быть оснащены системами и средствами пожаротушения.

При осмотре изделий применять переносные источники освещения напряжение не выше 12 В во взрывобезопасном исполнении.

При выполнении работ с уайт-спиритом и другими ЛВЖ применять следующие средства индивидуальной защиты:

1) для защиты органов дыхания — СИЗОД-ФР310, респиратор фильтрующий газопылезащитный РУ-60МА;

2) для защиты рукперчатки резиновые технические, тип 1, рукавицы.

Проведение электросварочных работ разрешается при наличии эффективной вентиляции.

При выполнении электросварочных работ соблюдать меры безопасности в соответствии с требованиями РД5. 9823 и применять следующие средства защиты:

1) спецодежду;

2) обувь специальную;

3) каску строительную;

4) щитки защитные лицевые для электросварщиков со светофильтром;

5) СИЗОДФП- 110, респиратор ШБ-1 «Лепесток-200» ГОСТ

12.4.028 или респиратор противопылевой «КАМА-200» -в аварийных случаях при малой эффективности общеобменной местной вентиляции. Сварочное оборудование должно быть заземлено.

1. Ривкин С. Л., Александров А. А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.:Энергия, 2010 г.

2. Аин Е. М. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплинам «Теоретические основы судовой энергетики» и «Гидрогазодинамика и теплообмен». Северодвинск: Севмашвтуз, 1998 г.

3. Пейч Н. Н. Тепловой расчёт активной зоны водо-водяного реактора. Л.: ЛКИ, 2008 г.

4. Маковеев И. В. Судовое главное энергетическое оборудование. Паропроизводящие установки. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. Северодвинск: Севмашвтуз, 2009.

5. Кузнецов В. А. Судовые ядерные энергетические установки (конструкции и особенности эксплуатации). Л.: Судостроение, 1989 г.

6. Шаманов Н. П., Пейч Н. Н., Дядик А. Н. Судовые ядерные паропроизводящие установки. Л.: Судостроение, 2010 г.

7. Кравченко В. С. Монтаж судовых энергетических установок. Л.: Судостроение, 1975 г.

8. Баранов В. В. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт судовых энергетических установок. СПб.: Судостроение, 2011 г.

9. Кузнецов В. А. Судовые ядерные реакторы. Л.: Судостроение, 1988 г.

10. Манько П. А., Солоимский Б. Е. Производство судовых реакторов и парогенераторов. Л.: Судостроение, 2009 г.

.ur

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой