Неравномерность расхода теплоносителя

Здесь предполагается, что операция суммирования по зонам может быть заменена интегрированием при достаточно большом числе элементарных зон, а безразмерные параметры теплопередачи р =кР/ и р2=кР1 2 меняются по сечению трубного пучка как из-за неравномерностей расходов теплоносителей в межтрубном пространстве С1 = С1(ф) и в трубах 62 = 2(ср), так и из-за возможных изменений коэффициентов теплопередачи к=к ( ), где й(р=с18/5 — безразмерный элемент сечения пучка. [c.177]

Неравномерность расхода теплоносителя, существенным образом влияющую на эффективность теплообменника, можно определить через соотношение водяных эквивалентов [c.360]

Тепловой расчет установки сводится к составлению теплового баланса. Базой теплового баланса может служить цикл работы установки (для установок периодического действия) или час работы (для установок непрерывного действия). Ввиду неравномерности расхода теплоносителя в течение цикла обработки материала тепловые балансы составляют отдельно для периодов обработки и итоговый для всего цикла. [c.138]

Периферийные твэлы. Периферийные твэлы находятся в иных гидродинамических условиях, чем центральные. Различия в геометриях ячеек приводят к перераспределению расхода теплоносителя, различию подогревов и к другим величинам неравномерностей температуры теплоотдающей поверхности твэла. Неравномерности температуры возрастают с увеличением зазора между стенкой кассеты и периферийными твэлами. Установка вытеснителей в периферийных ячейках, а также навивка на твэлы дистанционирующей проволоки приводят к снижению неравномерности. [c.96]

Коллекторные неравномерности. Важной задачей гидравлического расчета реактора является определение неравномерностей в распределении расхода теплоносителя по каналам реактора. Степень равномерности раздачи (отбора) потока по боковым ответвлениям трубчатого коллектора зависит от величины характеристики коллектора А. [c.116]

Высокие абсолютные значения температур теплоносителя и рабочего тела, а также значительные перепады по трактам на входе в ТА и на выходе из них (в АЭС с реакторами на быстрых нейтронах эти перепады достигают 200 °С и более) способствуют возникновению в узлах и элементах ТА существенных неравномерностей температурных полей и температурных деформаций. Неравномерность температурных полей по сечению ТА вызывается неравномерностью распределения расходов теплоносителей и возможной неоднородностью температуры теплоносителя на входе. Обеспечение равномерного распределения теплоносителя в большом объеме трубного пучка представляет собой сложную задачу и требует тщательной отработки подводящих устройств. Уменьшению неравномерности температурных полей по длине трубного пучка способствует увеличение длины трубного пучка по сравнению с его диаметром. [c.23]

Другой причиной возникновения неравномерных температурных полей являются переходные режимы работы ТА. Наиболее опасными являются переходные режимы, связанные с резким снижением мощности реактора или расхода теплоносителя в контурах. Определяющими в этих режимах являются режимы срабатывания АЗ реактора и аварийного отключения отдельных насосов в контурах. В первом случае неравномерные температурные напряжения возникают в стенках и конструкционных узлах входных камер, во втором — в выходных камерах по контуру, в котором отключился насос. [c.23]

До сих пор бытует заблуждение, что вследствие высокой теплопроводности жидких металлов в теплообменниках типа металл—металл не могут возникать большие перекосы температурных полей. Такое представление возникло из-за путаницы понятий о процессах передачи тепла теплопроводностью (в твердых телах) и посредством конвекции теплоносителя. Как правило, условия работы теплообменников с жидкометаллическими теплоносителями соответствуют низким значениям Ре вследствие малости Рг. При этом значения Ре оказываются того же порядка, что и в теплообменниках с обычными (газом, водой) теплоносителями. При таких условиях неравномерности распределения температуры в жидкометаллических теплообменниках могут оказаться даже большими, чем в обычных водяных или газовых теплообменниках. Поэтому в жидкометаллических теплообменниках следует обращать большое внимание на профилирование расходов теплоносителей. [c.133]

В таблице приведены также формулы для оценки влияния отклонений расхода в трубах на т]2. Влияние случайной неравномерности коэффициента теплопередачи V на х 2 оказалось менее значительным, чем отклонения расходов теплоносителей. [c.179]

В сборке стержней вследствие неравномерного распределения расхода теплоносителя по каналу возможна разверка температур по сечению. Минимальный коэффициент теплоотдачи в этом случае определяется следующим образом [c.200]

И, наконец, о принципе отбора данных для получения закономерностей типа (10) и (И). Нельзя без проверки объединять данные, полученные в различных условиях, влияющих на (/кр, например, при различии типа перемешивающих поток устройств, диапазона изменения характеристик проходного сечения s/d, б и .,) и длины канала, вида и степени неравномерности тепловыделения по длине, степени стабильности расхода теплоносителя, типа структуры-парожидкостного потока. [c.58]

Расчетные исследования (см. раздел 12.2.2) показывают, что неравномерность в распределении расходов теплоносителя по внутренней и наружной по отношению к змеевику областям межтрубного пространства, не превышающая 20 %, не приводит к заметному уменьшению эффективности теплообменника. В связи с этим большая часть экспериментальных участков была изготовлена таким образом, что обеспечивалось равенство проходных сечений указанных областей. Соотношение проходных сечений по сравнению с прочими факторами, влияющими на распределение расходов теплоносителей, является Определяющим, поэтому эффективность таких теплообменников считалась максимальной, и нри обработке были использованы соответствующие зависимости. [c.177]

Если утилизированной теплоты недостаточно для обеспечения заданной температуры приточного воздуха, проектируются дополнительные воздухонагреватели. Площадь поверхности нагрева дополнительных воздухонагревателей рассчитывается с учетом неравномерности их тепловой нагрузки в различных эксплуатационных режимах (при защите от обмерзания теплоутилизационного оборудования, при изменении параметров и расходов теплоносителей ВЭР и т.д.). [c.180]

Распределения расходов и энтальпии теплоносителя по ячейкам находятся из решении системы нелинейных дифференциальных уравнений, выражающих законы сохранения массы, количества движения и энергии для каждой ячейки. Главной трудностью ячейковых методов является учет перемешивания между ячейками. Без учета перемешивания параметр теплогидравлической неравномерности ячеек может быть рассчитан легко как отношение приращения энтальпии в рассматриваемой /г-й ячейке к приращению энтальпии в кассете [c.78]

При таком гидравлическом профилировании средний подогрев теплоносителя увеличивается, а общий расход уменьшается вй раз, где к, — коэффициент неравномерности тепловыделения по радиусу реактора. [c.121]

Мерами, способствующими сохранению распределения потока теплоносителя в пучке, могут быть, например, установка локальных направляющих устройств и ограничение минимальных значений расхода, ниже которых нарушается автомодельность течения. Неравномерность распределения потоков теплоносителей или рабочего тела приводит к неоднородному распределению температур поперек трубного пучка, снижению эффективности теплообмена и, самое главное, к возникновению механических напряжений между отдельными трубами и узлами трубного пучка и ТА в целом. [c.27]

В результате экспериментов выявлено, что теплоноситель распределяется по периметру пучка достаточно равномерно, однако по радиусу имеется развертка расходов. В частности, скорости потока у центральной трубы выше, чем в остальной части пучка. Это объясняется тем, что по ходу потока к центру цилиндрического пучка, что имеет место на входных и выходных участках, площадь проходного сечения уменьшается. Поскольку неравномерное распределение расходов по радиусу пучка приводит к перекосу температуры между трубами пучка и центральной трубой и появлению температурных напряжений, эти явления изучались на упрощенной модели экспериментально и рассчитывались теоретически. [c.259]

Вопрос о том, какой из теплоносителей направлять по трубкам и в межтрубное пространство, решается в зависимости от ряда факторов эксплуатационного, конструктивного, теплового и гидродинамического характера. Из эксплуатационных требований основным является легкость очистки поверхности теплообмена и аппарата в целом. Из конструктивных факторов большое значение имеет давление. Теплоноситель с большим давлением целесообразно направлять по трубкам, чтобы не вызывать утяжеления корпуса (по условиям прочности). К основным тепловым и гидродинамическим факторам относятся следующие. Проходное сечение межтрубного пространства больше проходного сечения трубок, а эквивалентный диаметр межтрубного пространства при продольном обтекании, как правило, больше внутреннего диаметра трубок. Равномерное распределение скоростей (расходов) легче обеспечить по отдельным трубкам, чем по сечению межтрубного пространства (из-за неравномерного заполнения трубками участков вблизи стенок корпуса, большего зазора между пучком трубок и корпусом и пр.). Кроме того, в многоходовых аппаратах легко устранить протечки теплоносителя между ходами в трубках и значительно труднее — в межтрубном пространстве разъемных аппаратов. Поэтому, если оба теплоносителя жидкости или неконденсирующиеся газы, теплоноситель с большим объемным расходом целесообразнее направлять в межтрубное пространство, а с меньшим — в трубки. [c.23]

Характерной особенностью врдо-водяных парогенераторов АЭС является наличие тепловой неравномерности объема. Появление ее связано с переменным температурным напором по длине труб теплообменной поверхности и неодинаковым расходом теплоносителя в трубах (ввиду различия сопротивления труб разной длины). Различие в тепловыделении приводит к неравномерности парообразования в пучке, а следовательно, к неравномерности скорости пара в отдельных частях парогенератора, повышению влажности пара. В конструкции парогенератора предусматривается ряд мер по борьбе с тепловой неравномерностью. Так, питательная вода, как более холодная по сравнению с внутрикор-пусной, подается через систему раздающих труб на более горячую часть теплообменного пучка. Этим достигается частичное выравнивание нагрузки по сечению парогенератора. Кроме того, для выравнивания скорости выхода пара по поверхности зеркала испарения под уровнем воды располагают дырчатый лист с опущенными вниз бортами высотой около 200 мм, с площадью отверстий, составляющей примерно 5 % площади листа. Такой лист создает определенное гидравлическое сопротивление, благодаря чему под ним образуется паровая подушка, перераспределяющая пар по зеркалу испарения. [c.249]

В многорядных кожухотрубчатых теплообменниках доля периферийных (прилегающих к обечайке) ячеек в общем поперечном сечении невелика. Однако помимо этой причины неравно мерность температуры может возникать также в результате не равномерного распределения расходов теплоносителя по сече нию в межтрубном пространстве. Эта неравномерность связана, в частности, с тем, что теплоноситель входит в межтрубное пространство сбоку. Рассмотрению эффектов, связанных с неравномерностью распределения скоростей в рамках квазигомоген-ной модели, будут посвящены последующие разделы. [c.194]

Так, обнаруженная при резком увеличении мощности тепловьщеления и постоянном расходе теплоносителя дополнительная интенсификация процесса выравнивания неравномерности поля температуры теплоносителя, сформированной неравномерным полем тепловьщеления, благоприятно сказывается на работоспособности пучков витых труб. Наблюдаемое снижение интенсивности процессов переноса при резком уменьшении мощности тепловыделения необходимо учитывать при рассмотрении переходных режимов и останове теплообменного аппарата, поскольку в этом случае возможны локальные перегревы стенки труб. < [c.155]

Обнаруженные эффекты, связанные с влиянием рассмотренных типов нестаццонарности на процесс перемешивания теплоносителя в пучках витых труб, являются благоприятными с точки зрения работоспособности теплообменных аппаратов и устройств с витыми трубами. Так, в случае значительного уменьшения расхода теплоносителя при N = onst, что возможно при аварийных ситуациях, связанных с разрывом трубопроводов и потерей теплоносителя, наблюдается увеличение коэффициента к, т.е. интенсифицируется процесс перемешивания и выравнивания неравномерностей полей температур теплоносителя в пучке витых труб, облегчая тепловые условия работы аппарата. В случае увеличения расхода теплоносителя при N = onst уменьшение коэффициента к и ухудшение перемешивания теплоносителя в первые моменты времени не отражается на работоспособности теплообменника в связи с заь етным снижением среднемассовой температуры теплоносителя. [c.181]

Для создания теплообменника, эффективного с позиций теплотехники, лишенного недостатков, обусловленных наличием критических напряжений, которые вызваны неравномерностью температур (в стационарном и особенно в переходных режимах), были проведены экспериментальные исследования с целью получить равномерное распределение натрия в кольцевом зазоре на входе в межтрубное пространство пучка и сплава натрий—калий в трубах. Проверялись также вибрационные характеристики пучк.э труб. Частота возбуждающих сил, возникающих в результате поперечного обтекания теплоносителем труб на отдельных участках пучка, для номинального режима составляет по расчетам 15 Гц, а собственная частота труб—-6 Гц. Расход теплоносителя в межтрубном пространстве может меняться в пределах от О до 350 м /ч, частота возбуждающих сил — соответственно от 0 до 15 Гц. Следовательно, в пучке возможны резонансные явления. Для увеличения собственной частоты колебания труб потребова лась постановка промежуточных дистанционирующих поясов (решеток). Опыт с водой в качестве рабочего тела показали, что при двух дистанционирующих поясах частота собственных колебаний труб возрастает до 37 Гц. [c.256]

V — наибольшее значение комплекса, характеризующего неравномерность энерговыделения по высоте ТВС Я вс — высота тепловыделяющей сборки kr — коэффициент неравномерности тепловыделения по радиусу ТВС Якр — критическое давление г — скрытая теплота парообразования По — обогреваемый периметр ТВС Йт — минимальный теплогидравлический диаметр тепловой ячейки (pw) — массовая скорость теплоносителя Ibx, i — энтальпия теплоносителя на входе в ТВС и на линии насыщения. Будем считать, что выражение (2) использовалось в тепловом расчете рассматриваемой активной зоны для вычисления критической мощности наиболее теплонапряженной ТВС, определяющей предельные условия безаварийной работы реактора. Пусть эта тепловыделяющая сборка характеризуется параметрами Ятвс = 1 м v= 1,25 1,05 L, = A-[Q- м ПоЗ. = 8-10 " м. Если представить массовую скорость теплоносителя в виде (рш) = = /гшО/( твс 3600/у), где /Сш — коэффициент щайбования рассматриваемой ТВС %вс — число ТВС в активной зоне / — проходное сечение ТВС v — удельный объем теплоносителя на входе в ТВС, то при /гш=1,1 Ятвс = 400 и / = 6-10 м (pay) = G(785,5y). При изменении расхода теплоносителя через реактор в диапазоне 1000—1500 м /ч сформулированным условиям соответствует А = / к. Подставив выражение для А и (pw), а также значения перечисленных выше параметров в формулу (2), получим [c.143]

FaTi к теплообменникам с неравномерностью температуры и расхода теплоносителей по сечению трубного пучка. [c.146]

Распределение расхода fl, 3, 4, 14, 22—24, 26, 33, 39, 52, 57, 64, 66, 78, 94], Распределение теплоносителя по каналам реактора осуществляется из общего входного (раздающего) коллектора. Выходной (собирающий) коллектор отводит теплоноситель из реактора в петли первого контура. Во входном коллекторе теплонсситель движется с отбором расхода по пути в каналы реактора. В выходном коллекторе движение теплоносителя происходит с присоединением расхода по пути из каналов активной зоны. На эти элементы гидравлического тракта накладываются следующие требования 1) незначительное изменение статического давления по ходу потока в противном случае возрастают гидравлические неравномерности в каналах активной зоны 2) отсутствие вихреобразовання и больших неравномерностей профиля скорости. При наличии вихрей и сильных неравномерностей в коллекторах не только увеличиваются неравномерности в распределении расхода, но и появляются пульсации расхода в каналах реактора. [c.115]

Перечислим характерные виды гидравлических неравномерностей байпасные перетечки, несимметричный подвод теплоносителя и отвод его по периметру трубного пучка, неравномерный боковой подвод по высоте и глубине пучка на входных и выходных его участках, разверки из-за деформации трубного пучка, струйный подвод из патрубков в межтрубное пространство или в трубы, разверки из-за различных гидравлических сопротивлений неодинаковых каналов пучка, разверки из-за действия дистан-ционирующих решеток, разверки из-за случайных отклонений геометрии пучка, перераспределение расхода в межтрубном пространстве из-за действия термогравитационных сил при малых Ре. [c.176]

Исследование теплогидравлических характеристик ТА в условиях эксплуатации с достаточной степенью точности не всегда осуществимо. Трудности в основном связаны с необходимостью выполнения надежных измерений локальных и средних температур рабочих сред. Особенно это относится к ТА большой единичной мощности, имеющих значительные габаритные размеры входных и выходных коллекторов, что приводит обычно к неравномерному распределению расходов и температур по объему последних. Наиболее ярко выражены подобные условия в ПТО при интегральной компоновке оборудования первого контура. При такой компоновке на входе ПТО без принятия специальных мер возможно значительное температурное расслоение теплоносителя. Соответствующие исследования в процессе эксплуатации для реакторов с интегральной компоновкой затруднительны из-за затесненности на крыше реактора, не дающей возможности разместить необходимое число датчиков для измерения поля температур и скоростей теплоносителя. [c.268]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...