【正文】 阻力系數(shù)=1；(4)絕對粗糙度=。第四節(jié)設(shè)計任務(wù)根據(jù)以上設(shè)計要求，對蒸汽發(fā)生器提出的設(shè)計要求如下： 計算傳熱面積； 完成傳熱管的排列，確定管束直徑及高度，確定管子的固定支撐，確定隔板的數(shù)目和結(jié)構(gòu)； 確定襯筒、上筒體、下筒體、下封頭及管板的尺寸結(jié)構(gòu)，完成強度設(shè)計； 完成熱力計算，確定主要管道內(nèi)徑； 完成水動力計算，確定一次側(cè)總阻力、不同循環(huán)倍率下二次側(cè)循環(huán)阻力及運動壓頭； 用作圖法確定二次側(cè)循環(huán)倍率及循環(huán)速度； 繪制蒸汽發(fā)生器的總圖； 編寫設(shè)計說明書。 給水分配環(huán)管給水分配環(huán)管位于旋葉式分離器下部，其上有若干倒J形噴管，材料為不銹鋼。第二級為六角形帶鉤波形板分離器。 汽水分離裝置汽水分離裝置分兩級對汽水混合物進行汽水分離。支撐板和流量分配板材料為405不銹鋼，板厚為20mm。管子與支撐板接觸處為平臺，可減少二次側(cè)水在該處濃縮，并降低阻力。 上封頭上封頭為標準橢球形封頭，與蒸汽出口接管整體沖壓成形，材料為MnMoNi低合金鋼鍛件。在管束和下筒體之間設(shè)置襯筒，襯筒材料為碳鋼。一次側(cè)人孔用不銹鋼（或鎳基合金）石墨纏繞式墊片密封。下封頭開有四個大孔，2個空連接冷卻劑進、出口接管，另兩個為人孔。管子管板表面平齊并與管板密封焊，然后進行全長度液壓脹管，以保證一、二回路之間的嚴密性。管板一次側(cè)表面堆焊鎳基合金，以保證與傳熱管有良好的焊接性能。管束采用正方形順排方式。蒸汽發(fā)生器的主要零部件為： 傳熱管U型傳熱管是一、二回路之間的壓力邊界，管材一般為含NiCrFe的Inconel690合金，這種合金是在Inconel600合金基礎(chǔ)上經(jīng)過一次特殊的熱處理后改進而來的，其抗腐蝕性能有了較大的改善。汽水混合物流出管數(shù)頂部后進入分離器進行粗分離，然后進入干燥器進行細分離（干燥）。二回路給水由上筒體處的給水接管進入環(huán)形分配管，環(huán)形管上有一系列倒J形管，給水由倒J形管噴出，與汽水分離器的疏水混合后，經(jīng)過下降套筒和下筒體之間的環(huán)形通道向下流動，再由下降套筒和管板之間的通道進入管束。第三節(jié)蒸汽發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu)和主要零部件從反應(yīng)堆來的冷卻劑由蒸汽發(fā)生器進口接管進入下封頭，下封頭由水室隔板分成進口和出口兩個水室。在設(shè)計蒸汽發(fā)生器時，要考慮一、二回路兩種工質(zhì)的種類和參數(shù)，正確地選擇結(jié)構(gòu)方案、材料、傳熱尺寸、傳熱系數(shù)及冷卻劑等，對取得蒸汽發(fā)生器最佳技術(shù)經(jīng)濟指標是非常重要的。蒸汽發(fā)生器應(yīng)該設(shè)計得簡單緊湊，便于安裝使用，同時易于發(fā)現(xiàn)故障而即使排出，并有可能徹底疏干。腐蝕產(chǎn)物在燃料元件上的沉積是極其危險的，它會使傳熱性能驟然下降。這主要是為了防止腐蝕產(chǎn)物對一回路工質(zhì)的污染。一回路工質(zhì)不允許漏入二回路工質(zhì)中去的原因是汽輪機回路沒有生物防護，任何這種漏入都將會導致放射性泄漏事故。這樣，蒸汽發(fā)生器的屏蔽問題必須解決，所有部件必須保證工作可靠。蒸汽發(fā)生器的所有部件應(yīng)該絕對安全可靠。只有滿足這個要求才能保證核電站在不同負荷下經(jīng)濟運行。三、時間分配課程設(shè)計共安排三周，其具體時間安排如下：蒸汽發(fā)生器的水動力計算3天蒸汽發(fā)生器的總圖繪制5天編寫設(shè)計說明書2天答辯1天第二節(jié)蒸汽發(fā)生器的基本設(shè)計技術(shù)要求在核動力裝置中，由于一回路為帶有放射性的回路，而二回路為非放射性回路，因此在研制蒸汽發(fā)生器時對結(jié)構(gòu)、強度、材料抗腐蝕性、密封性等都提出了很高的要求，其中最基本的技術(shù)要求包括以下幾方面?！罢羝l(fā)生器”課 程 設(shè) 計 指 導 書Xxx2014151218哈爾濱工程大學目錄目錄…………………………………………………………………………...1第一章 緒論第一節(jié) 蒸汽發(fā)生器概述…………………………………………………..2第二節(jié) 蒸汽發(fā)生器的基本設(shè)計技術(shù)要求………………………………..3第三節(jié) 蒸汽發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu)和主要零部件…………………………..4第四節(jié) 設(shè)計任務(wù)…………………………………………………………..5第二章 課程設(shè)計內(nèi)容第一節(jié) 給定條件…………………………………………………………..6第二節(jié) 蒸汽發(fā)生器的熱力計算…………………………………………..6第三節(jié) 蒸汽發(fā)生器的管束結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度計算………………………..9第四節(jié) 蒸汽發(fā)生器的水力計算…………………………………………12第五節(jié) 蒸汽發(fā)生器循環(huán)倍率及循環(huán)速度確定………………………....20附錄1蒸汽發(fā)生器熱力計算表……………………………………………….21附錄2蒸汽發(fā)生器水動力計算表……………………………………………25附錄3蒸汽發(fā)生器強度計算表……………………………………………….3340第一章緒論第一節(jié)蒸汽發(fā)生器概述一、目的和要求運用、鞏固、充實和提高“核動力設(shè)備”課中所學的知識，掌握蒸汽發(fā)生器設(shè)計計算的基本方法；具備蒸汽發(fā)生器方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱設(shè)計和水動力設(shè)計及計算的能力，并能夠在設(shè)計中綜合考慮安全、法規(guī)、環(huán)境等因素；具備工程制圖的相關(guān)基礎(chǔ)知識并能將其運用于工程設(shè)計的能力；具備撰寫蒸汽發(fā)生器設(shè)計說明書和繪制圖紙等書面方式呈現(xiàn)設(shè)計成果的能力，并能夠體現(xiàn)分析數(shù)據(jù)、分析問題，評價設(shè)計方案及其結(jié)果合理性的能力；能夠就蒸汽發(fā)生器設(shè)計進行陳述發(fā)言、答辯，能夠清晰表達觀點，與答辯教師（工程技術(shù)同行）進行有效溝通和交流；能夠在團隊合作中與各成員進行有效溝通，共享信息，合作共事，在多學科背景下的團隊中發(fā)揮團隊協(xié)作精神；能夠傾聽和綜合團隊成員意見，合理決策。二、任務(wù)在課程設(shè)計中學生獨立完成如下任務(wù)：完成蒸汽發(fā)生器的方案設(shè)計與論證完成蒸汽發(fā)生器的熱力計算完成蒸汽發(fā)生器的水動力計算完成蒸汽發(fā)生器的強度計算完成蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)設(shè)計繪制蒸汽發(fā)生器的總圖編寫設(shè)計說明書。蒸汽發(fā)生器及其部件的設(shè)計，必須保證核電站在任何運行工況下所需要的）蒸汽量及規(guī)定的蒸汽參數(shù)。蒸汽發(fā)生器的容量應(yīng)該最大限度地滿足功率負荷的需要，而且要求隨著單機容量的增加，其技術(shù)經(jīng)濟指標得到相應(yīng)的改善。蒸汽發(fā)生器的受熱面是由大量的小直徑管子組成的，因此在一回路（帶有放射性）中就有大量的管子，使核電站運行的可靠性在很大程度上取決于蒸汽發(fā)生器的可靠性。蒸汽發(fā)生器各零部件的裝配必須保證在密封面上排除一回路工質(zhì)漏入二回路中去的可能性。必須排除加劇腐蝕的任何可能性，特別是一回路中的腐蝕。腐蝕產(chǎn)物過多地進入到一回路中去，一方面引起一回路工質(zhì)放射性的增加，另一方面導致放射性腐蝕產(chǎn)物在一回路測沉積。蒸汽發(fā)生器必須產(chǎn)生必要純度的蒸汽，以保證蒸汽過熱器在高溫下可靠地運行，并保證汽輪機也可靠而經(jīng)濟地運行。保證蒸汽發(fā)生器具有較高的技術(shù)經(jīng)濟指標。另外，必須采取見效向外散熱損失的措施。反應(yīng)堆冷卻劑由進口水室進入U型管，在流經(jīng)U型管時將熱量傳遞給二回路側(cè)介質(zhì)，而后經(jīng)過出口水室和蒸汽發(fā)生器的出口接管流回反應(yīng)堆。水在通過管束上升時被加熱，部分水變成蒸汽，形成汽水混合物。干燥蒸汽經(jīng)蒸汽出口接管流向汽輪機。本次設(shè)計采用Inconel600合金φ20mm，彎曲半徑最小的幾排彎管處進行消除應(yīng)力處理。 管板管板是一回路設(shè)備中最厚的實心鍛件，材料為MnMoNi低合金鋼，要求有良好的塑韌性及淬透性。管板開孔數(shù)量巨大，對管孔及管距的尺寸公差、垂直度及光潔度等都有很高的要求。 下封頭下封頭為半球形，材料為MnMoNi低合金鋼鍛件，內(nèi)表面堆焊奧氏體不銹鋼。下封頭中間有水室隔板，將下封頭分成進出口兩個水室，水室隔板材料為Inconel690合金。 筒體、襯筒和錐形體二次側(cè)筒體分上、下兩部分，為板焊或鍛造結(jié)構(gòu)。上、下筒體之間由錐形體過渡，其材料均為MnMoNi低合金鋼鍛件。 管束支撐板和流量分配板管束直管段部分裝有6塊支撐板，管束支撐板為四葉梅花孔板，用以支撐管子以減少振動。流量分配孔板位于管板上部與第一塊支撐板之間，中間開有一個大孔。 防振條管束U型彎曲處裝有三組扁形防振條，用以隔開管子并防止彎管的橫向振動和微振磨損，材料為405不銹鋼。第一級為旋葉式汽水分離器，材料為碳鋼或不銹鋼。設(shè)計要求汽水混合物經(jīng)過汽水分離器、重力分離空間、波紋板分離器三重分離后。 排污管管板上表面中央水平地裝設(shè)有兩根多孔管道供連續(xù)排污用。第二章課程設(shè)計內(nèi)容第一節(jié)給定條件本次課程設(shè)計給定的主要參數(shù)條件為： 蒸汽產(chǎn)量：D=126kg/s； 蒸汽干度：x=； 蒸汽發(fā)生器的熱效率：； 一回路側(cè)額定工作壓力：MPa； 一回路側(cè)設(shè)計壓力： 一回路側(cè)冷卻劑入口溫度；℃ 一回路側(cè)冷卻劑出口溫度；℃； 二回路側(cè)給水溫度：℃ 二回路側(cè)額定工作壓力：MPa；二回路側(cè)設(shè)計壓力：1傳熱管壁導熱系數(shù)：W/m℃1傳熱管壁許用應(yīng)力：kg/mm2；1下筒體許用應(yīng)力：kg/mm2；1上筒體許用應(yīng)力：kg/mm2；1球形下封頭許用應(yīng)力：kg/mm2；1管板許用應(yīng)力：kg/mm2；1傳熱管最小節(jié)距：，~；1上筒體內(nèi)徑3200mm，高度4000mm。流量分配管板：(1)單元面積=533mm2。第二節(jié)蒸汽發(fā)生器的熱力計算一、 熱平衡計算1. 一