Разработка и исследование модернизированной конструкции сепарационных устройств парогенератора для АЭС повышенной мощности

• Автор: Сотсков, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Подольск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Глава 1. Анализ сепарациониой схемы горизонтальных парогенераторов, ее эволюции, расчетного и экспериментального обоснования

1.1 Сепарационная схема горизонтальных парогенераторов.

1.2 Эволюция сепарациониой схемы парогенератора ПГВЮООМ.

1.3 Экспериментальное обоснование сепарационной схемы

1.4 Расчетное обоснование сепарационной схемы

1.4.1 Основные зависимости для расчета сепарации.

1.4.2 Основные зависимости для расчета ПДЛ.

1.4.3 Применение трехмерных теплогидравлических кодов для анализа процессов в горизонтальном парогенераторе

1.5 Направления модернизации сепарационных устройств

парогенератора ПГВ
1.6 Выводы по главе
Глава 2 . Теоретическое обоснование модернизации сепарационных устройств парогенератора для АЭС с ВВЭР повышенной мощности
2.1 Методика расчета переменной степени перфорации ПДЛ.
2.2 Расчетное обоснование системы отвода пара из парогенератора ПГВ через два патрубка
2.2.1 Выбор методики расчета переменной степени перфорации Г1ПДЛ
2.2.2 Расчет системы отвода пара из парогенератора ПГВ через два патрубка по приближенной методике Майзеля
2.2.3 Расчет системы отвода пара из парогенератора ПГВ через два патрубка по методике расчета коллекторных систем промышленных аппаратов
2.2.4 Расчет переменной степени перфорации ППДЛ
2.3 Выводы по главе
Глава 3 . Экспериментальные исследования модернизированной сепарационной схемы на аэродинамическом стенде.
3.1 Цели экспериментальных исследований
3.2 Исходные данные
3.3 Моделирование парового объема
3.4 Методическое обеспечение испытаний ППДЛмодели парогенератора ПГВ.
3.4.1 Схема аэродинамического стенда для испытаний ППДЛмодели.
3.4.2 Конструкция ППДЛмодели парогенератора ПГВ
3.4.3 Схемы измерений и свойства измерительных зондов
3.4.4 Методика анализа опытных данных
3.5 Результаты испытаний ППДЛмодели парогенератора ПГВ.
3.5.1 Профили скорости потока воздуха в отверстиях имитатора ПДЛ.
3.5.2 Профили скорости потока воздуха в отверстиях имитатора ППДЛ и гистограмма степени его перфорации для случая неравномерной паровой нагрузки зеркала испарения.
3.5.3 Профили скорости потока воздуха в отверстиях имитатора ППДЛ и гистограмма степени его перфорации для случая равномерной паровой нагрузки зеркала испарения.
3.5.4 Гидравлические потери на участке имитатор ППДЛ выходной патрубок.
3.6 Погрешности результатов.
3.7 Выводы по главе.
Глава 4 . Оптимизация конструкции сепарационных устройств.
4.1 Исследования по повышению равномерности выхода пара с ПДЛ
4.1.1 Расчет переменной степени перфорации ПДЛ парогенератора ПГВ
4.1.2 Основные результаты расчета.
4.2 Сравнение результатов расчетного обоснования системы отвода пара
из парогенератора с экспериментальными исследованиями на аэродинамическом стенде.
4.2.1 Анапиз профилей перфорации ППДЛ.
4.2.2 Сравнение гидравлических потерь на участке ППДЛвыходной патрубок
парогенератора ПГВ.
4.3 Выводы по главе.
Заключение
Список литературы


Важнейшими компонентами энергоблоков АЭС с ВВЭР являются горизонтальные парогенераторы ПГ. От эффективности ПГ в значительной степени зависят экономические показатели работы энергоблока. По состоянию на начало г. АЭС с ВВЭР, построенных по российским проектам, эксплуатируются 2 ПГ типа ПГВ0 и 6 ПГ типа ПГВ. Парогенераторы горизонтального типа используются на всех энергоблоках АЭС с ВВЭР России, Украины, Армении, а также в Болгарии, Чехии, Словакии, Венгрии, Финляндии, Китае. Ведется сооружение 4 энергоблоков за рубежом в Иране, Индии и Болгарии. Актуальность диссертационной работы заключается в разработке модернизированной конструкции сепарационных устройств горизонтального парогенератора, позволяющей улучшить гравитационную сепарацию пара за счет снижения неравномерности паровой нагрузки зеркала испарения, что позволяет повысить мощность новых разрабатываемых парогенераторов и парогенераторов действующих энергоблоков АЭС с ВВЭР. Целью диссертационной работы являлось разработка и расчетноэкспериментальное обоснование модернизированной конструкции сепарационных устройств парогенераторов для АЭС с ВВЭР повышенной мощности. Впервые на основе проведенных экспериментальных исследований получены профили и гистограммы степени перфорации пароприемного дырчатого листа ППДЛ для случая неравномерной и равномерной паровой нагрузки зеркала испарения горизонтального парогенератора АЭС с ВВЭР. Для обеспечения выравнивания паровой нагрузки зеркала испарения горизонтального ПГ посредством применения погруженного дырчатого листа ПДЛ предложена приближенная методика расчета, с использованием которой выполнен расчет переменной степени перфорации ПДЛ парогенератора ПГВ. Разработаны рекомендации но выбору начальной ширины сечения при проведении расчета переменной степени перфорации ППДЛ по приближенной методике и учету гидравлических потерь за счет коллекторного эффекта при расчете гидравлического сопротивления парового тракта парогенератора. Обоснованы новые конструктивные решения сепарационных устройств горизонтальных ПГ для проектируемых и строящихся энергоблоков АЭС с ВВЭР в России и за рубежом. Разработанные технические решения и методика нашли применение в проектноконструкторской документации ПГ для вновь разрабатываемых энергоблоков АЭС с ВВЭР, АЭС, АЭС Белене, а также при разработке предложений по модернизации конструкции парогенератора ПГВМ с целью обеспечения возможности повышения мощности работающих энергоблоков АЭС с ВВЭР. Достоверность экспериментальных данных обеспечивается применением инструментованных экспериментальных устройств, аттестованных методов измерения, неоднократным повторением каждого из экспериментов, анализом погрешностей. Достоверность расчетных данных подтверждается использованием апробированных инженерных методик расчета, сходимостью проектных расчетных характеристик с данными, полученными экспериментально. Результаты оптимизации конструкции сепарационных устройств. По результатам работы сделаны сообщения на 4й и 5й Международных научнотехнических конференциях Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР в г. Подольске г. Основное содержание диссертационной работы отражено в 9 научных работах и докладах, из них 4 в рецензируемых журналах Вопросы атомной науки и техники, Атомная энергия, Тяжелое машиностроение, а также в одном опубликованном описании к патенту на полезную модель. По результатам выполненных по теме диссертации исследований выпущено 2 научнотехнических отчета. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 3 листах, включая рисунков, таблиц, список литературы из наименований. Автор выражает искреннюю благодарность за организационную поддержку и научные консультации главному конструк горуначальнику отделения ОКБ Гидропресс, д. Н.Б. Трунову, а также д. А.Г. Агееву, к. Р.В. Василевой, д. Ю.Д. Левченко за большой вклад в проведение исследований, проделанных в данной работе. Автор признателен за помощь, оказанную при проведении исследований, Н. Т. Сметаниной и другим специалистам ОКБ ГИДРОПРЕСС.