Реферат
Пояснительная записка содержит 48листов, 5 таблиц, 4 рисунка, 9 использованных источника.
Объектом проектирования являетсявыпарная установка СВО-3 для очистки радиоактивных сточных вод на БалаковскойАЭС.
Цель данного проекта — анализсуществующей на Балаковской АЭС системы очистки трапных вод, возможности еёреконструкции с целью использования для переработки трапных вод с шестиэнергоблоков, при этом обеспечивая высокие технико-экономические показатели инеобходимую степень очистки радиоактивных вод.
выпарная установка, спецводоочистка,трапные воды, жидкие радиоактивные отходы, дистилляция, срок окупаемости,экономический эффект
Содержание
Введение
1.Назначение и область применения установки
2. Обоснование иописание выбранной теплотехнологической схемы и конструкции основногооборудования
2.1Технико-экономическое обоснование проекта
3.Теплотехнические расчеты
3.1 Материальныйбаланс выпарной установки
3.2 Тепловойбаланс выпарной установки
3.2.1Тепловойбаланс выпарного аппарата
3.2.2Тепловойбаланс доупаривателя
3.3Расчет коэффициентов теплопередачи
3.3.1Расчет коэффициента теплопередачи выпарного аппарата
3.3.2Расчет коэффициента теплопередачи доупаривателя
3.4 Расчетдефлегматора сдувок
3.5 Расчетконденсатора-дегазатора
3.5.1 Расчетконденсатора
3.5.2Расчет испарителя
3.5.3 Расчетохладителя конденсата
3.6 Анализ теплотехническихрасчетов
4.КИП и автоматизация
Заключение
Списокиспользованных источников
Введение
Производство электроэнергии на АЭСнеизбежно связано с образованием большого количества радионуклидов, которые,попадая в воду поверхностных и грунтовых источников, разносятся на большоерасстояние, загрязняя почву, траву, сельскохозяйственные культуры, рыбу. Многиерастения и живые организмы обладают избирательной способностью к поглощению инакоплению некоторых долгоживущих радионуклидов. Употребление этих продуктовсельскохозяйственными животными и человеком приводит, в конечном счете, кпоступлению радионуклидов в организм человека.
В процессе эксплуатации АЭС образуютсятвердые, жидкие и газообразные радиоактивные отходы и среды, являющиесяисточниками ионизирующих излучений. Для АЭС характерны низкоактивные (3,7´10-9¸3,7´10-11Бк/л) и среднеактивные (10-10´10-12Бк/л)отходы. Для исключения их пагубного влияния на окружающую среду при сооруженииАЭС большое внимание уделяется безопасности работы энергоблоков. Для этого вздании спецкорпуса сооружают установку спецводоочистки (СВО), работа которойоснована на методе дистилляции.
Дистилляция — один из наиболееэффективных методов обработки радиоактивных вод, дающий наибольший коэффициенточистки и не требующий затраты реагентов. Жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) приобработке воды с использованием дистилляции имеют минимальный объем посравнению с другими методами, что делает ее выгодной для окончательнойобработки жидких отходов перед захоронением.
Радиоактивные среды проходят очистку ипереработку на установках СВО с целью возврата дистиллята в технологическийцикл. Кубовый остаток (высокосолевые радиоактивные растворы) направляется вхранилище.
В настоящее время на Балаковской АЭСдействуют 4 энергоблока. В будущем планируется строительство и ввод вэксплуатацию энергоблоков № 5 и № 6, в связи с чем возникает необходимостьсооружения дополнительной установки СВО для очистки сточных вод возведенныхэнергоблоков.
Одновременно с этим ставится задачаминимального вложения финансовых средств.
В данном проекте рассматриваетсявозможность реконструкции существующей на Балаковской АЭС установки СВО-3 ииспользования её для очистки сточных (трапных) вод с шести энергоблоковБалаковской АЭС, тем самым снижая затраты на возведение и эксплуатациюдополнительной установки СВО для очистки трапных вод с энергоблоков № 5 и № 6.
1. Назначение и область применения установки
Система переработки трапных вод(установка СВО-3) предназначена для очистки трапных вод от механическихпримесей, радионуклидов, солей с целью возврата дистиллята в технологическийпроцесс.
Трапные воды включают в себя:
-неорганизованные протечки 1-го контура(протечки технологического оборудования на пол производственных помещений);
-воды дезактивации оборудования и стен помещений (сильнозасоленные бросы (до 10г/л, в среднем 5г/л));
-сбросы лабораторий;
- регенерационныеводы после регенерации и взрыхления ионообменных фильтров всех установокспецводоочистки;
- возвратныеводы из промежуточного узла хранения ЖРО (декантат после гидровыгрузкисорбентов из фильтров спецводоочистки);
- водыс радиоактивностью выше ПДК.
Система СВО-3 состоит из трех группоборудования:
а) узел сбора и подачи трапных вод напереработку;
б) узел с выпарной установкой;
в) узел доочистки дистиллята.
СВО-3 предназначена для решенияследующих задач:
1) приеми подготовка осветленных трапных вод;
2) подачатрапных вод на выпарные установки для их переработки;
3) переработкатрапных вод путем упаривания до кубового остатка и очистка получающегосядистиллята;
4) подачакубового остатка на хранение в баки;
5) хранениеи подача очищенного дистиллята в реакторные отделения блоков, на собственныенужды спецкорпуса, на подпитку брызгального бассейна.
В связи с высоким солесодержаниемтрапных вод для их переработки применяют метод дистилляции, так как посравнению с другими методами очистки вод, этот метод наиболее экономичен из-зазначительного уменьшения количества жидких и твердых радиоактивных отходовподвергаемых захоронению.
2. Обоснование и описание выбраннойтеплотехнологической схемы и конструкции основного оборудования
Описание системы спецводоочистки
Трапные воды спецкорпуса (1) поступают вприямок трапных вод (2) спецкорпуса либо непосредственно в бак-отстойниктрапных вод (З) (рисунок 2.1.1). Из приямка трапных вод самовсасывающие насосы(4) направляют трапные воды на отстой в бак-отстойник, который используется какпромежуточная емкость для отделения грубодисперсных примесей.
Затем трапные воды поступают в бакдекантата (5), откуда насосами декантата (6) направляются на фильтрыпредочистки трапных вод (7) для отделения механических примесей с цельюулучшения условий работы баков трапных вод (8) и выпарной установки. В качествефильтрующего материала в фильтрах используется катионит, что обеспечиваетэффективное удаление мелкодисперсной взвеси как из кислых, так и из щелочныхрастворов. Катионитовая загрузка хорошо взрыхляется и освобождается отмелкодисперсной взвеси, а также надежно транспортируется вместе с постояннонакапливаемыми дисперсными тяжелыми фракциями.
В баки трапных вод поступает вода,прошедшая предварительную очистку в баке-отстойнике и на механических фильтрахузла предочистки; промывочные воды с установок СВО-1-7.
Баки трапных вод предназначены для сборатрапных вод всех энергоблоков АЭС. Предусмотрена установка трех баков трапныхвод. Трапные воды одного бака перерабатываются на выпарной установке, трапныеводы второго бака — контролируются по активности, общему солесодержанию, рН,содержанию различных ионов, окисляемости, третий бак — заполняется.
Трапные воды характеризуются высокойзасоленностью (до 10г/дм ), поэтому очистка ведется в три этапа:
1) дистилляция вод в выпарном аппарате идоупаривателе;
2) конденсация получаемого вторичногопара с одновременной дегазацией образующегося дистиллята;
3) очистка дистиллята на обезмасливающих(угольных) и ионообменных фильтрах.
При переработке трапных вод на выпарнойустановке следует поддерживать щелочной режим (рН=10,5-11,0). Это определяетсяследующими причинами:
1) необходимостью снижения опасностиобразования накипных отложений на поверхности нагрева выпарного аппарата,состоящих из смеси солей кальция СаSO4, СаSiO3, СаСОз спримесью продуктов коррозии и боратов;
2) необходимостью увеличения степениочистки трапной воды отрадионуклидов;
3) необходимостьюснижения степени загрязнения дистиллята углекислотой, снижения хлориднойкоррозии;
4) необходимостьюповышения допустимой степени упаривания растворов доупаривателя;
5) необходимостьюперевода борной кислоты, попадающей в трапные воды, в бораты щелочных металлов,обладающих меньшей летучестью и большей растворимостью, чем борная кислота.
Подщелачивание исходной водыпроизводится 5%-ным раствором едкого натра. При повышенной жесткости исходнойводы едкий натр вводится совместно с 1%-ным раствором карбоната натрия Na2СОз.Для проведения коагуляции в выпарной аппарат дозируется раствор азотнокислогокальция Са(NO3)2.
Подготовленная трапная вода для очисткииз баков трапных вод насосами осветленных трапных вод (9) подается черезтеплообменник и через нижнюю перепускную трубу в нижнюю часть трубногопространства греющей камеры выпарного аппарата (ВА)(10), поднимается по трубкамдо рабочего уровня, нагревается до температуры насыщения и частично испаряется.В межтрубное пространство подается греющий пар давлением 2,5 кгс/см.
Процесс упаривания трапных вод имеет двеступени, что позволяет обеспечить высокие теплотехнические характеристики иснизить общую поверхность теплообмена установки, а также получить вторичный парвысокого качества.
/>
Рисунок 2.1.1 — Принципиальная схемапереработки трапных вод СВО-3
Паро-газо-водяная смесь через верхнююперепускную трубу попадает в сепаратор (11) выпарного аппарата, в котором врезультате резкого снижения скорости движения происходит объемная сепарацияосновной массы капель воды. В результате их укрупнения и слияния вода стекает внижнюю часть сепаратора и по нижней перепускной трубе возвращается в греющуюкамеру.
Вторичный пар поднимается вверх ипроходит через жалюзийный отбойник, на котором в результате многократногоизменения направления потока пара происходит дальнейшее отделение капель влагииз пара. При этом влагосодержание пара снижается на 85%.
После прохождения жалюзийного отбойникапар промывается на барботажной тарелке посредством барботажа через непрерывнообновляющийся, за счет стекающей флегмы с насадки из колец Рашига, слой воды,чем обеспечивается первая ступень промывки. С барботажной тарелки водасливается в нижнюю часть аппарата и смешивается с концентратом. Верхний конецтрубки выступает над тарелкой на 50 мм, чем обеспечивается постоянный уровеньводы на тарелке.
Вторая ступень промывки пара в ВАосуществляется на насадке из колец Рашига. В верхнюю часть насадки подаетсяпромывочная вода — флегма.
В качестве флегмы используется частьконденсата вторичного пара, отводимого в ВА насосами дегазированной воды (16).
Нижняя часть насадки постоянно залитаводой, слой которой регулируется путем перетока избытка флегмы через выноснойгидрозатвор — на барботажную тарелку.
При увеличении вязкости упариваемого раствора можетпроисходить вспенивание промывочной воды на барботажной тарелке, что вызываетзначительное загрязнение пара. Гашение пены достигается увеличением расходафлегмы или подачей на барботажную тарелку 1% раствора пеногасителя, которыйразрушает пену посредством уменьшения поверхностного натяжения паровыхпузырьков.
Упаренный раствор постепенно самотекомперетекает из ВА в доупариватель (12). Такое перетекание достигается болеенизким расположением доупаривателя.
В доупаривателе раствор дополнительноупаривается. При достижении солесодержания 200-400г/л производится сливкубового остатка самотеком в монжюс (14), откуда сжатым воздухом давлением 6кгс/см выгружается в емкости кубового остатка промежуточного узла храненияжидких отходов (ХЖО).
Сброс кубового остатка происходитавтоматически по температурной депрессии — увеличению температуры кипенияконцентрата над температурой насыщения при рабочем давлении в доупаривателе.
Генерируемый пар проходит очистку накаплеотбойной колонке и жалюзийном отбойнике сепаратора доупаривателя иподается под барботажную тарелку выпарного аппарата.
Подача пара осуществляется путемподдержания в доупаривателе более высокого давления, чем в выпарном аппарате.
Из сепаратора выпарного аппарата 90%осушенного и промытого пара поступает в межтрубное пространство горизонтальногокожухотрубного теплообменника конденсатора — дегазатора (15), где происходитего конденсация, обеспечивая первую ступень дегазации. По трубкам этоготеплообменника циркулирует охлаждающая вода.
Конденсат пара падает струями вниз,промываясь во время движения свежими порциями пара, скапливается внизу надырчатом листе и по центральному патрубку переливается через дегазационнуюколонку в конденсатосборник конденсатора — дегазатора.
Оставшиеся 10% пара из ВА через патрубокподаются под дырчатый лист конденсатора и барботируют через слойскапливающегося дистиллята, обеспечивая вторую ступень дегазации.
Третья ступень дегазации обеспечиваетсяпосредством кипения воды в конденсатосборнике. Источником тепла являетсягреющий пар, который подается в змеевик испарителя конденсатосборника.
Образующийся при кипении пар поднимаетсявверх по дегазационной колонке, омывает поток основного конденсата, стекающегопленкой по поверхности насадки и нагревает его до температуры насыщения.
Выделившиеся газы поднимаются черезцентральный патрубок вверх и с частью пара удаляются через линию сдувки изпространства конденсатора -дегазатора на дефлегматор сдувок (17).
Сдувка из конденсатора — дегазатораподается в межтрубное пространство дефлегматора, где происходит конденсацияпара и отделение конденсата от несконденсировавшихся газов. В трубномпространстве циркулирует охлаждающая до 30°С вода.
Несконденсировавшиеся газы подаются длядополнительной очистки на фильтр «Фартос», а конденсат возвращается вконденсатор — дегазатор.
После конденсации и дегазации вконденсаторе — дегазаторе дистиллят вторичного пара насосами дегазированнойводы (16), подается на верхнее распределительное устройство механическогофильтра (18), загруженного активированным углем БАУ, где, по мере прохождениячерез фильтрующий материал, дистиллят очищается от механических примесей имасел.
После нижнего распредустройства МФдистиллят подается через патрубок Dу50 на верхнее распределительное устройствомеханического фильтра (19), загруженного активированным углем БАУ. На этомфильтре происходит дополнительная очистка от органических примесей, коллоидныхчастиц и масел.
Очищенный от органических примесей,коллоидных частиц, дистиллят через нижнее распределительное устройство ипатрубок Dу50 поступает в межтрубное пространство охладителя (20). По трубкамциркулирует охлаждающая вода.
После охлаждения дистиллят стемпературой 50°С подается через патрубок Dу50 на верхнее распределительноеустройство катионитового фильтра (21) для очистки от катионов. По мерепродвижения дистиллята через фильтр, загруженный катионитом КУ-2-8, происходитзамена всех катионов, содержащихся в дистилляте на катион водорода (Н+)смолы. Очищенный от катионов дистиллят, с температурой 40-50°С, через нижнеераспределительное устройство по патрубку Dу50 поступает на очистку от анионов.
Очистка от анионов производится наанионитовом фильтре (22), загруженном анионитом АВ-17-8. Здесь происходитзамена всех анионов, содержащихся в очищаемом дистилляте на анион гидроксила(ОН-) смолы.
Очищенный от анионов дистиллят, стемпературой 40-50°С, через нижний штуцер Dу 50 поступает в фильтрующие патроныловушки зернистых материалов (23). В этих патронах, проходя через фильтрующиежелобки со щелями ≈ 0,25 мм, дистиллят очищается от механическихпримесей, основная часть которых состоит из осколков или зерен ионообменнойсмолы, выносимых при повреждении дренажных систем фильтров доочистки. Дистиллятчерез верхний патрубок ловушки Dу50 подается в контрольные баки (24), откудапосле проведения радиохимического анализа и получения удовлетворительныхрезультатов насосами контрольных баков (25) направляется для участия втехнологическом цикле АЭС (в брызгальный бассейн, на энергоблоки, насобственные нужды химводоочистки). В случае неудовлетворительных результатов ив зависимости от качества очистки дистиллят направляют на дополнительнуюочистку либо сливают в канализацию.
2.1 Технико-экономическое обоснованиепроекта
Экономическая эффективность проектаоценивается путем сравнения основных технико-экономических показателей:капитальных затрат, эксплуатационных расходов, срока окупаемости по двумвариантам:
1) Использованиерезервной мощности действующих выпарных установок для упаривания трапных вод 5 и6 энергоблоков (прокладка трубопроводов от СВО-3 до энергоблоков 5 и 6);
2) Строительствоновых выпарных установок для упаривания трапных вод с энергоблоков 5 и 6Балаковской АЭС (2-х установок: основной и резервной).
Варианты сравниваются по следующим стоимостнымпоказателям, рассчитанным укрупненным методом и позволяющим до началапроектирования дать экономическую оценку эффективности проекта в целом. Расчетыпроведены в ценах на 20 апреля 2008г. Данные приняты по результатампреддипломной практики.
В качестве критерия эффективностииспользуется расчетный срок окупаемости капитальных вложений:
/> (2.4.1)
где К — капитальные затраты на установку, К=5320 тыс.руб. (попредварительным расчетам).
Экономия издержек:
/>И=И2-И1 (2.4.2)
где И1 — издержки прииспользовании резервной мощности действующей выпарной установки;
И2 — издержки на новыхвыпарных установках;
/>И=24520-21250=32703тыс.руб./год.
Расчет издержек по двум вариантам сведемв таблицу 2.3.
Таблица 2.3
Ориентировочные значения издержек подвум вариантам проекта: на прокладку трубопроводов (1вариант) и строительствовыпарной установки (2 вариант)Статьи затрат Обозначения Единица измерения Значения затрат 1 вариант 2 вариант на тепло
Ит тыс.руб./год 19500 19500 на электроэнергию
Иэ тыс.руб./год 1050 1050 на ремонт
ИР тыс.руб./год 200 800 на амортизацию
Иам тыс.руб./год 500 3170 Общие затраты И тыс.руб./год 21250 24520
/>года
Вывод: при сопоставлении двух вариантовнаходим, что внедрение первого варианта экономически целесообразнее, т.к.экономия издержек составит 32700 тыс.руб./год, срок окупаемости 1,8 года.
Принимаем к дальнейшему проектированию1-й вариант (т.е. прокладку трубопроводов к СВО-3 и использование резервныхмощностей действующих выпарных установок).
3. Теплотехнические расчеты
3.1 Материальный баланс выпарнойустановки
Вустановку для выпаривания поступаетколичество трапных вод G=360,53м3/сут:24ч=15м3/час сначальной концентрацией Хн=1%, концентрацией после выпарногоаппарата Хва=30%. Конечнаяконцентрация раствора после доупаривателя Хк=60%.
Трапные воды поступают в количестве
/> на одну установку.
Согласно технологическому процессу дляпромывки пара в ВА подают флегму из КД и пеногаситель. Примем 0,25кг/с. Тогда
Gн=1,39+0,25=1,64кг/с.
Из уравнения материального балансапроизводительность установки по выпариваемой воде:
/> (3.1.1)
/>
/>(3.1.2)
/>
/>(3.1.3)
/>
/>
/> (3.1.4)
/>
3.2 Тепловой баланс выпарной установки
3.2.1 Тепловой баланс выпарного аппарата
В трубках циркулируют сточные воды, вкорпусе — греющий пар.
Параметры греющего пара: tГ=130°С;Рг=0,25МПа; hг=2720,7кДж/кг; температура насыщения tгнас=127,43°С;hконд=535,4кДж/кг.
Параметры вторичного пара в сепараторе:Рв.п.=0,12МПа; tв.п.=104,81°С hв.п.=2683,8кДж/кг.
Начальная температура сточных вод tн =20 °С.
Гидростатическая депрессия обусловленаразностью давлений в среднем слое кипящего раствора и на его поверхности.Давление в среднем слое кипящего раствора:
/>(3.2.1.1)
где Н — высота кипятильных труб ваппарате, м;
/> - плотность кипящего раствора,кг/м3;
/> - паронаполнение (объемная доляпара в кипящем растворе), м3/м3.
Согласно техническим данным ВА Н=4м, припузырьковом кипении примем />=0,5 [13, с.365]; />=1229кг/м3[12, с.135].
Давление в среднем слое кипятильныхтруб:
/>
Этому давлению соответствует температуракипения и теплота испарения раствора [3]: tср=107,57°С; r=2238кДж/кг.
В аппаратах с кипением растворов вкипятильных трубах нагревательной камеры проявляется гидростатическаядепрессия:
/> (3.2.1.2)
Концентрационная температурная депрессия- повышение температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипениячистого растворителя при данном давлении. При атмосферном давлении Ратм=760ммрт.ст=0,1МПа и ХВА=30%/> [6,с. 106], тогда
/> (3.2.1.3)
где Т — температура паров в среднем слоекипятильных труб, К;
/>
Суммарная депрессия
/>=4,2+2,76=6,96°С.
Температура кипения раствора в корпусеВА:
/>.
Полезная разность температур:
/>
Общая полезная разность температур:
/>
Путем решения уравнения тепловогобаланса ВА определим расход греющего пара DВАи тепловую нагрузку аппарата QВА:
QВА=1,03[GнCн(tк-tн)+WВА(hво-Cвtк)+Qконц]= DВА (hг — hконд),(3.2.1.4)
где 1,03 — коэффициент, учитывающий 3%потерь тепла в окружающую среду;
Сн — теплоемкость исходногораствора, кДж/(кг*К);
Cв =4,183кДж/(кг*К) — удельная теплоемкость воды при 20°С;
Qконц — теплотаконцентрирования раствора в интервале изменения концентрации, кВт;
tн — температура исходногораствора, °С.
Удельную теплоемкость раствора Cр,кДж/(кг*К), приближенно можно определить по правилу аддитивности [6, с.109]:
Ср=СсухX+Св(1-Х),(3.2.1.5)
где Ссух — удельнаятеплоемкость безводного нелетучего вещества в растворе, кДж/(кг*К);
Сн=1,089*0,01+4,183(1-0,01)=4,152кДж/(кг*К);
СВА=1,089*0,3+4,183(1-0,3)=3,255кДж/(кг*К);
Qконц=tк(GнCн-GВАCВА-WВАСв);(3.2.1.6)
Qконц=111,77(1,64*4,152-0,055*3,255-1,585*4,183)=0,011кВт;
QВА = 1,03[1,64*4,152(111,77 — 20) + 1,585(2683,8-4,183*111,77) + 0,011]
= 3861кВт;
/>; (3.2.1.6)
/>
3.2.2 Тепловой баланс доупаривателя
В трубках циркулируют сточные воды, вкорпусе — греющий пар.
Параметры греющего пара: tг=130°С;Рг=0,25МПа; hг=2720,7кДж/кг; температура насыщения hг.нас=127,43°С; hконд=535,4кДж/кг.
Параметры вторичного пара в сепараторе:Рв.п.=0,125МПа; tв.п.=105,97°С; hв.п.=2685,6кДж/кг.
Начальная температура упаренного в ВАраствора tн=104,81 °С.
Давление в среднем слое кипящегораствора:
/>;
/>=1229кг/м3 [12, с.135].Этому давлению соответствует температура кипения и теплота испарения раствора[3]: tср=108,9°С; r=2233,6кДж/кг.
Гидростатическая депрессия />=108,9-105,97=2,93 °С.
При атмосферном давлении и ХДУ=60%/> [6, с.106].
/>
Концентрационная температурнаядепрессия:
Суммарная депрессия
/>=14,82+2,93=17,75 °С.
Температура кипения раствора в корпусеДУ:
/>
Полезная разность температур:
/>
Общая полезная разность температур:
/>
Определим расход греющего пара итепловую нагрузку аппарата:
QДУ=1,03[GВАCВА(tк-tн)+WДУ(hвп-Cвtк)+Qконц]= DДУ (hг — hконд);
Ск=1,089*0,6+4,183(1-0,6)=2,326кДж/(кг*К)[6, с.109];
Qконц=tк(GВАCВА-GкCк-WДУСв)=123,72(0,055*3,255-0,027*2,326-
-0,028*4,183)=0,012кВт;
QДУ = 1,03[0,055*3,255(123,72- 104,81) + 0,028(2685,6 –
4,183*123,72)+0,012]=96кВт;
/>
/>
Результаты расчета теплового балансавыпарного аппарата и доупаривателя сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1Параметр выпарной аппарат доупариватель Производительность по выпариваемой воде W, 1,585 0,028 Концентрация растворов X, % 30 60
Давление греющего пара Рr, МПа 0,25 0,25
Температура греющего пара tr, °С 130 130
Температурные потери />, °С 6,96 17,75
Температура кипения раствора tк, °С 111,77 123,72
Полезная разность температур />, °С 18,23 6,28 Тепловая нагрузка Q, кВт 3861 96
3.3 Расчет коэффициентов теплопередачи
3.3.1 Расчет коэффициента теплопередачивыпарного аппарата
Коэффициент теплопередачи определим поуравнению аддитивности термических сопротивлений:/>
(3.3.1.1)
/>
где />, /> - коэффициенты теплоотдачи отконденсирующегося пара к стенке и от стенки к кипящему раствору;
/>-суммарное термическое сопротивление.
Примем, что суммарное термическоесопротивление равно термическому сопротивлению стенки /> и накипи /> без учета термическогосопротивления загрязнений со стороны пара.
Выпарной аппарат выполнен из нержавеющейстали 12Х18Н10Т с />=26,3Вт/(м*К), толщина стенки 2мм.Для накипи примем значения 2 Вт/(м*К) и 0,4мм;
/>
Коэффициент теплоотдачи отконденсирующегося пара к стенке:
/>(3.3.1.2)
где r — теплота конденсации греющегопара, Дж/кг;
/>, />, />- соответственноплотность, кг/м3; теплопроводность, Вт/(мК);
вязкость, (Па*с) конденсата при среднейтемпературе пленки
tпл=tг нас-/>,
где /> - разность температур конденсациипара и стенки, °С.
Расчет α1 проведемметодом последовательных приближений по [2]. Примем в первом приближении />=2°С.
Тогда tпл =127,43-2/2= 126,43°С;
r=2184,75*103
/>=928
/>=0,685
/>=0,221*10-3
[6, с.111]
/>
Для установившегося процесса передачитепла удельная тепловая нагрузка:
/>(3.3.1.3)
где /> - перепад температур на стенке,°С;
/> - разность между температуройстенки со стороны раствора и температурой кипения раствора, °С;
/>;
/>
Распределение температур в процессетеплопередачи от пара через стенку к кипящему раствору показано на рисунке 3.1.
/>
1 — пар; 2 — конденсат; 3 — стенка; 4 — накипь; 5 — кипящий раствор.
Рисунок 3.1 — Распределение температур впроцессе теплопередачи от пара к кипящему раствору через многослойную стенку.
Коэффициент теплоотдачи от стенки ккипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубкахпри условии естественной циркуляции раствора:
/>(3.3.1.4)
Физические свойства кипящего раствора иего паров при tср=107,57°С по [11, с.135,136] указаны в таблице 3.1.
Таблица 3.1Параметр выпарной аппарат
Теплопроводность раствора />, ВТ/(м*К) 0,565
Плотность раствора/>, кг/м3 1229 Теплоемкость раствора С, Дж/(кг*К) 3255
Вязкость раствора/>, Па* с
0,255* 10-3
Поверхностное натяжение />, Н/м 0,0753
Теплота парообразования rвп, Дж/кг
2237*103
Плотность пара/>, кг/м3 0,165
/>
/>=8773*2=17546 Вт/м2;
/>=3516* 11,39=40047 Вт/м2;
/>
Для второго приближения примем />=3°С.
Изменением физических свойств конденсатапри изменении температуры на 1 градус пренебрегаем.
/>=7927 Вт/(м2К);
/>=7927*3*2,76* 10-4=6,77°С; />=18,23-6,77-3=8,46°С;
/>=9,99(7927*3)0,6=4220Вт/(м2)
/>=7927*3=23781 Вт/м2;/>=4220*8,46=35701Вт/м2;
/>
Для третьего приближения примем />=4°С.
/>=7377 Вт/(м2К);
/>=7377*4*2,76* 10-4=8,14°С;
/>= 18,23-8,14-4=6,09 °С;
/>=9,99 (7377*4)0,6=4803Вт/(м2К);
/>=7377*4=29508 Вт/м2;
/>=4803*6,09=29250 Вт/м2.
Расхождение между тепловыми нагрузками0,9% допускается.
Коэффициент теплопередачи для выпарногоаппарата:
/>=1614 Вт/(м2*К).
3.3.2 Расчет коэффициента теплопередачидоупаривателя
Доупариватель выполнен из нержавеющейстали 12Х18Н10Т с
/>ст=26, ЗВт/(м*К),/>= 2,76*10-4м2К/Вт.
Примем в первом приближении />=1 °С,
tпл= 127,43-1/2=126,93 °С;
/>=10433 Вт/(м2К);
/>=2,88°С;
/>°С.
Физические свойства кипящего раствора иего паров при tср=108,9°С по [11, с.135,136] указаны в таблице 3.2.
Таблица 3.2Параметр доупариватель
Теплопроводность раствора />, ВТ/(м*К) 0,555
Плотность раствора/>, кг/м 1322 Теплоемкость раствора С, Дж/(кг*К) 2945
Вязкость раствора />, Па* с
0,364*10-3
Поверхностное натяжение />, Н/м 0,0789
Теплота парообразования rвп, Дж/кг
2233,5*103
Плотность пара />, кг/м 0,198
/>
/>=10433 Вт/м2;
/>
/>
Для второго приближения примем />=0,5°С.
/>=14754 Вт/(м2К);
/>=14754*0,5*2,76* 10-4=2,04°С; />=6,28-2,04-0,5=3,74°С;
/>=9,29 (14754*0,5)0,6=1944Вт/(м2К);;/>=14754*0,5=7377Вт/м2;/>=1944*3,74=7271 Вт/м2;
/>
Для третьего приближения примем />=0,49°С.
/>=14829 Вт/(м2К);
/>=14829*0,49*2,76* 10-4=2°С;
/>=6,28-2-0,49=3,790С;
/>=9,29 (14829*0,49)0,6=1927Вт/(м2К);
/>=14829*0,49=7266Вт/м2;
/>=1927*3,79=7303 Вт/м2.
Расхождение между тепловыми нагрузками0,5% допустимо.
Коэффициент теплопередачи длядоупаривателя:
/>= 1160 Вт/(м2*К).
Рассчитаем поверхности теплопередачивыпарного аппарата и доупаривателя:
/>;(3.3.2.1)
/>;
/>
Определяем толщину тепловой изоляции ВАи ДУ /> изусловия равенства теплового потока через стенку аппарата и слой тепловойизоляции и потока, уходящего от поверхности изоляции в окружающую среду:
/>(3.3.2.2)
где />=35°С — температура изоляции со стороныокружающей среды (для аппаратов, работающих в закрытых помещениях);
/>=9,3+0,058/>=11,33 Вт/(м2К) –
коэффициент теплоотдачи от внешнейповерхности изоляционного материала в окружающую среду;
/> - температура изоляции со стороныаппарата, °С, ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппаратапо сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции примем />;
/>=20°С — температура окружающеговоздуха в помещении;
/> - коэффициент теплопроводностиизоляционного материала, Вт/(м*К) [13, с.316].
Теплоизоляционный материал совелит скоэффициентом теплопроводности />=0,093 Вт/(м*К) [7, с.269], [9,с.264].
Для ВА и ДУ />=130°С;
/>(3.3.2.3)
/>
3.4 Расчет дефлегматора сдувок
В трубках циркулирует охлаждающаятехническая вода, в корпусе -парогазовая сдувка.
Парогазовая сдувка имеет следующиепараметры: давление пара Рп=0,12 МПа, его температура />°С, энтальпия пара hп=2683,8кДж/кг,энтальпия
конденсата hк=439,36кДж/кг[3], температура конденсата на выходе из дефлегматора tк=50°С.
Начальная и конечная температуры охлаждающейводы: />°С, />°С. Средняятемпература воды
/>°С.
Схема движения теплоносителейпрямоточная.
Тепловая мощность дефлегматораопределяется из уравнения теплового баланса:
/> [14, с.20] (3.4.1)
где WДФ — расход парогазовойсдувки, кг/с;
WДФ =0,165кг/с (согласнотехнологическому процессу (0,161+0,004)кг/с);
С — удельная теплоёмкость жидкогогорячего теплоносителя, С=4225 Дж/(кг*К);
Gв — расход охлаждающей воды,кг/с;
Св — удельная теплоёмкостьводы, 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 теплопередачиграфоаналитическим методом, т.к. не имеем значения температуры стенки. [6,с.35,69]
По формуле Нуссельта при />°С среднее значениекоэффициента теплоотдачи для пара
/>(3.4.4)
/>
Поверхностная плотность теплового потокаот пара к стенке, Вт/м2:
/>Вт/м2.
Дефлегматор выполнен из стали 12Х18Н10Тс />=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 потокачерез стенку трубы:
/>(3.4.5)
/>
Поверхностная плотность теплового потокачерез накипь:
/>/>Вт/м2 .
Поверхностная плотность теплового потокаот 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
/>(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 /> приграфоаналитическом методе расчета дефлегматора
Примем количество уходящихнесконденсировавшихся газов 0,028кг/с (производственные данные), тогда вконденсатор-дегазатор возвращается конденсат в количестве0,165-0,028=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 количестве0,9W=1,452кг/с и имеет следующие параметры: давление пара Рп=0,12МПа, его температура t/п=104,81°С, энтальпия пара hп=2683,8кДж/кг,энтальпия конденсата hк=439,36кДж/кг, температура конденсата навыходе из конденсатора tК=50 °С.
Схема движения теплоносителей простаясмешанная (один ход в межтрубном пространстве и два хода в трубном).
Начальная и конечная температурыохлаждающей 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 теплообменникаконденсатора 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 вгоризонтальный теплообменник конденсатора после ВА и ДУ;
С — удельная теплоёмкость жидкогогорячего теплоносителя, С=4225 Дж/(кг*К);
Gв — расход охлаждающей воды,кг/с;
Cв — удельная теплоёмкостьводы,
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 теплопередачиграфоаналитическим методом.
По формуле Нуссельта при t/п=104,81 °С:
/>(3.5.1.5)
где /> - поправочная функция, дляводяного пара примем />=1;
/> - поправочный множитель,учитывающий влияние числа труб по вертикали, при n>100 />=0,6[4, с.162],[13, с.288];
/>
Поверхностная плотность теплового потокаот пара к стенке, Вт/м2:
/>Вт/м2.
Теплообменник выполнен из стали12Х18Н10Т с />=26, ЗВт/(м*К),dн/dвн=25/20мм, толщина стенки 2,5мм. Длянакипи примем значения 2 Вт/(м*К) и 0,2мм.
Поверхностная плотность теплового потокачерез стенку трубы:
/>.
Поверхностная плотность теплового потокачерез накипь:
/>.
Поверхностная плотность теплового потокаот стенки к воде:
/>
/>=0,628Вт/(м*К);
/>=1,5м/с — принятая скорость втрубах;
/>=0,717* 10-6 м2/с- кинематическая вязкость воды при tв=37,5°С;
/> Rе>3500;[6, с.36,59]
/>[4, с.155](3.5.1.6)
/>
Строим график зависимости /> (рисунок 3.3).При />31,52°С q=99900Вт/м2
Коэффициент теплопередачи конденсатора:
/>
/>3169 Вт/(м2*К).
Площадь поверхности теплообмена:
/>
/>35,99 м2.
3.5.2 Расчет испарителя
В корпусе кипит конденсат, в змеевикеконденсируется греющий пар.Параметры греющего пара: />130°С, Рг=0,25МПа, />=2720,7кДж/кг,
hконд=535,4кДж/кг,температура конденсации греющего пара />=127,43°С.
В конденсатосборник поступает конденсатв количестве Gк=1,452кг/с, его температура tК=50°С.Конденсат нагревается до tкип=104,81°С.
Уравнение теплового баланса:
Qи =GкCк(tкип-tк)+аGкr=Dи(/> — hконд)/>, [14, с.19] (3.5.2.1)
где Dи — расход греющего парав испаритель, кг/с;
Gк — расход холодного теплоносителя(конденсата), кг/с;
Cк — удельная теплоемкостьконденсата при tк.ср;
Cк =4,2кДж/кг*К;
примем />=0,97;
r — теплота парообразованиятеплоносителя, кДж/кг;
a — доля конденсата, испаряющегося взмеевиковом испарителе; примем a=0,1;
Qи=1,452*4200(104,81-50)+0,1*1,452*2244,4=334579Вт.
/>
Рисунок 3.3 — Построение зависимости /> приграфоаналитическом методе расчета конденсатора
Расход греющего пара в испаритель:
/>(3.5.2.2)
/>0,16кг/с.
Средняя разность температур:
/>нач=/> — /> =127,43-50=77,43 />кон= /> - />=127,43-104,81=22,62
/>
/>°С
Определим коэффициент теплопередачи взмеевике [4, с.153]:
/>, (3.5.2.3)
где /> - коэффициент, учитывающийотносительную кривизну змеевика;
/>(3.5.2.4)
где d — внутренний диаметр трубызмеевика, мм;
D — диаметр витка змеевика, мм; т.к.сборник конденсата имеет диаметр 800мм,
примем D=600мм; d=19,2мм;
/>1,113.
/>(3.5.2.5)
где А — коэффициент, объединяющийфизико-химические константы воды и пара, по[4, с.164] А=7,5;
d — внутренний диаметр трубы, м;
L – длина трубы;
по [4, с.163] при />=44,56°С
/>183,3L=183,3d=183,3*19,2=3519,36мм;
/>
Поверхностная плотность теплового потокаот пара к стенке:
/>
/>
Конденсатосборник выполнен из стали12Х18Н10Т с />=26, ЗВт/(м*К),dн/dвн=25/19,2мм, толщина стенки 2,9мм. Для накипи примемзначения 2 Вт/(м*К) и 0,2мм.
Поверхностная плотность теплового потокачерез стенку трубы:
/>
Поверхностная плотность теплового потокачерез накипь:
/>
При кипении жидкости в большом объемекоэффициент теплопередачи:
/>(3.5.2.6)
где С — коэффициент, зависящий отсвойств жидкости и поверхности нагрева; примем для кипящего конденсата С=3;
/>=1 — множитель, учитывающийфизические свойства жидкости; при
tк.ср= 100°С Р= 1 кг/см2;
/>; [15, с.44]
/>
/>
/>
Графически определяем при />=44,56°С q=631281 Вт/м2.
Коэффициент теплопередачи конденсатора:
/>
Площадь поверхности теплообмена:
/>
3.5.3 Расчет охладителя конденсата
Из конденсатора-дегазатора выходит1,585кг/с дистиллята, 0,25кг/с дистиллята подается в виде флегмы в выпарнойаппарат. Дегазированный дистиллят поступает в корпус охладителя в количестве1,335кг/с и имеет следующие параметры: Рд=0,12МПа t/д=104°С,температура дистиллята на выходе из охладителя t//д=50°С.
Схема движения теплоносителейпрямоточная.
В трубках циркулирует охлаждающая вода:t/в=25°С, t//в=45°С. Средняятемпература воды
tв.ср=0,5(t/в+ t//в)=0,5(25+45)=35°С.
Средняя разность температур: припрямотоке
/>=104-25=79 />=50-45=5;
/>°С
Средняя температура дистиллята вкорпусе:
tд.ср=tв.ср+/>tср=35+26,81=61,81°С.
Тепловой баланс охладителя конденсата[14, с.18]:
Qохл=GдCд(t/д-t//д)= GвCв(t/в-t/в),(3.5.3.1)
где Gд — расход дистиллята;
Cд — удельная теплоёмкостьдистиллята, Cд =4180Дж/(кг*К);
Gв — расход охлаждающей воды;
Cв — удельная теплоёмкостьводы,
Св=4174Дж/(кг*К);
Qохл=1,335*4180(104-50)=301336 Вт.
Расход охлаждающей воды:
/>
/>
Определим коэффициент теплопередачиграфоаналитическим методом. По формуле Нуссельта среднее значение коэффициентатеплоотдачи для дистиллята: примем Н=4м;
/>
/>
Поверхностная плотность теплового потокаот дистиллята к стенке
/>Вт/м2.
Охладитель выполнен из стали 12Х18Н10Т с/>=26, ЗВт/(м*К),dн/dвн=25/21мм, толщина стенки 2мм. Для накипи примемзначения 2 Вт/(м*К) и 0,2мм.
Поверхностная плотность теплового потокачерез стенку трубы:
/>
Поверхностная плотность теплового потокачерез накипь:
/>
Поверхностная плотность теплового потокаот стенки к воде:
/> Вт/м2,
для вертикальных труб />=0,627Вт/(м*К);
/>= 1,5м/с — принятая скорость втрубах;
/>=0,732* 10-6 м2/с- кинематическая вязкость воды при tв=35°С;
/> 104
/>(3.5.3.2)
где Prв=4,87;
/>=1 — поправка, учитывающаяотношение l/d трубки.
/>6590 Вт/(м2К).
Графически определяем при />=26,81°С q=22306 Вт/м2.
Коэффициент теплопередачи охладителя:
/>
Площадь поверхности теплообмена:
/>
3.6 Анализ теплотехнических расчетов
В настоящее время для очистки трапныхвод с энергоблоков 1-4 на Балаковской АЭС применяются три выпарные установки:две в работе, одна в резерве.
Фактические поверхности теплопередачивыпарного аппарата и доупаривателя составляют:
Fф.ВА= 160*3=480 м2Fф.ДУ=20*3=75м2
Расчетные поверхности теплопередачивыпарного аппарата и доупаривателя составляют:
Fр.ВА=131,22*3=393,66 м2Fр.ДУ=13,18*3=39,54м2
Проведенные расчеты показывают, что припереработке трапных вод с шести энергоблоков АЭС запас площади поверхноститеплопередачи составит:
/>FВА= Fф.ВА — Fр.ВА=480-393,66=86,34м2 (18%)
/>FДУ=Fф.ДУ — Fр.ДУ=75-39,54=35,46м2 (47,3%)
Аналогично для конденсатора-дегазатора:
Fф.К=50,3*3=150,9 м2Fр.К=35,99*3=107,97м2
/>FК=Fф.К — Fр.К=150,9-107,97=42,93м2 (28,4%)
Fф.И=0,55*3=1,65 м2Fр.И=0,53*3=1,59м2
/>FИ=Fф.И — Fр.И=1,65-1,59=0,06 м2 (3,64%)
Для дефлегматора сдувок:
Fф.ДФ=5*3=15 м2Fр.ДФ=4,26*3=12,78 м2
/>FДФ=Fф.ДФ — Fр.ДФ=15-12,78=2,22м2(14,8%)
Для охладителя конденсата:
Fф.охл=20*3=60 м2Fр.охл=13,5*3=40,5м2
/> Fохл=Fф.охл — Fр.охл=60-40,5=19,5м2 (32,5%)
Следовательно, действующая в настоящеевремя установка обеспечит выпаривание трапных вод с шести энергоблоковБалаковской АЭС со значительным запасом площади поверхности теплопередачи.4 КИПи автоматизация
Автоматические системы управлениятехнологическими процессами обеспечивают оптимальные условия эксплуатацииоборудования в предпусковой период, при пуске, эксплуатации и остановеэнергоблока, удобство обслуживания и повышают безопасность работы энергоблоковАЭС.
Требования, предъявляемые к приборам исредствам автоматизации на установке спецводоочистки трапных вод АЭС, в первуюочередь определяются свойствами агрессивных сред, параметры которых измеряются.Необходимо учитывать температуру и концентрацию веществ, вызывающих коррозию,радиоактивность, влажность помещения, наличие пыли. Влияние концентрации итемпературы сред учитывается при выборе соответствующих материалов для датчиков(например, чехлы термометров, диафрагмы, расходомеров, соприкасающихся сосредой).
Чтобы избежать коррозии щитовых средствконтроля и автоматизации, а также сохранить эксплуатационные характеристики вусловиях запыленности и загрязненности атмосферы производственных помещений, необходимамаксимальная централизация их с очисткой и кондиционированием воздуха,подаваемого в диспетчерские пункты.
Для снижения расхода средств наавтоматизацию в проекте предлагается использование приборов ГСП(Государственной системы приборов), что позволит реализовать принципвзаимозаменяемости приборов, их централизацию (меньшее количество диспетчерскихпунктов). Кроме того, это повысит безопасность обслуживания оборудования.
Для удобства работы щиты приборовснабжены мнемосхемой.
На установке СВО трапных вод заложены впроекте следующие системы автоматизации и контроля:
1. Для измерения уровня вод в выпарномаппарате, доупаривателе, конденсаторе-дегазаторе применяются фотоэлектрические датчикиуровнятипа СУФ-42 в комплекте с реле и сигнальным устройством, пьезометрическойтрубкой, манометром сильфонным с выходным сигналом 0,2-1кгс/см2.
Вторичные приборы — пневматические ПВ10.1.Э (к датчикам с пневматическим выходом).
Регулятор пропорциональный ПР 1.5.
2.Давление в трубопроводах, аппаратах измеряетсяи контролируется с помощью манометров пружинных общего назначения ОБМ1-160 сдиапазонами измерения 0-1кгс/см2, 0-6кгс/см2.
Вторичный прибор — потенциометравтоматический показывающий, самопишущий с изодромным регулятором типа КСП-3 свыходным сигналом 0,2-1кгс/см2.
3. В качестве датчика для измерениярасхода воды используется дифманометр сильфонный показывающий, выходной сигнал5мА, тип ДСП-786И.
Вторичные приборы типа ПВ4.2Э.
Регуляторы: ПР3.21 — приборыпневматической ветви ГСП, Б412 — блок управления аналогового регулятора.
В качестве регулирующей арматурыиспользуются регулирующие клапаны с пневматическим исполнительным мембранныммеханизмом типа 25с48нж; для газов и воздуха — поворотные регулирующие заслонкитипа СИУ ряда 101 с пневматическим следящим поршневым приводом ПСП-Т1.
4.Измерение температуры и регулированиеподачи вод.
В выпарном аппарате и доупаривателепроизводится регулирование подачи трапных вод по температурной депрессии.
В качестве датчика использовантермопреобразователь сопротивления медный типа ТСМ-6097, градуировка 23.
Вторичный прибор — мост автоматическийпоказывающий, самопишущий типа КСМ-3, выходной сигнал 0,2-1кгс/см2.Регулятор пропорциональный типа ПР 1.5.
5.Измерение концентрации упаренногораствора производится плотномером жидкости типа ПЖР-5 с радиоизотопнымиизлучателями, диапазон измерения 0,1-2г/см3. [16,17,18]
Таблица 4.1
Перечень КИП и А выпарной установкиПозиция Наименование Кол-во, шт. Тип 1-1,2-1,3-1, 4-1,5-1,7-1, 9-1 Манометр пружинный 14 ОБМ1-160 5-2,7-2,9-2, 5-3,7-3,9-3 Прибор вторичный — потенциометр с изодромным регулятором 9 КСП-3 11-1,13-1, 15-1,17-1 Датчик уровня 12 СУФ-42 11-2,13-2, 15-2,17-2 Прибор вторичный 12 ПВ 10.1.Э 11-3,13-3, 15-3,17-3 Регулятор пропорциональный 12 ПР1.5 19-1 Дифманометр 3 ДСП-786И 19-2 Прибор вторичный пневматический 3 ПВ 4.2.Э 19-3 Прибор регулирующий 3 ПР3.21 21-1,23-1 Термопреобразователь сопротивления 6 ТСМ 6097 21-2,23-2 Компенсационный автоматический прибор 6 КСМ-3 21-3,23-3 Прибор регулирующий 6 ПР1.5 25-1 Плотномер 3 ПЖР-5
Заключение
В курсовом проекте проведенытеплотехнологические расчеты выпарной установки СВО-3 для очистки радиоактивныхсточных вод Балаковской АЭС, определены параметры и конструктивныехарактеристики оборудования установки; разработана схема автоматизации, выбраныприборы и регуляторы; определены ожидаемые технико-экономические показатели.
В результате проведенных расчетовсуществующей системы очистки трапных вод определена возможность еёреконструкции с целью использования для переработки трапных вод с шести энергоблоков.Имеющаяся поверхность теплопередачи (FВа=393,66м2, Рду=39,54 м2 ) обеспечитвыпаривание 17,71м3 /ч сточных вод от начальной концентрации 1% доконечной — 60%.
Такое решение позволит полностьюотказаться от дополнительных строительных работ и приобретения оборудования,оставив только затраты на стоимость трубопроводов, проложенных от установки доэнергоблоков 5 и 6, арматуры, монтажные и наладочные работы.
Список использованных источников
1 КоростелевД.П. Обработка радиоактивных вод и газов на АЭС. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 150с.
2 Основныепроцессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. Изданиевторое, переработанное и дополненное / Под ред. Ю.И. Дытнерского. — М.: Химия,1991. — 493с.
3 РивкинС.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара:Справочник. Издание второе, переработанное и дополненное. — М.:Энергоатомиздат, 1984. — 79с.
4 ПавловК.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов иаппаратов химической технологии. Издание десятое, переработанное и дополненное.- Л.: Химия, 1987. — 575с.
5Перри Дж. Справочник инженера-химика. Т. 1-3. — Л.: Химия, 1969.- 639с.
6 Промышленныетепломассообменные процессы и установки / Под ред. А.М. Бакластова. — М.:Энергоатомиздат, 1986. — 323с.
7 Теплотехническийсправочник / Под ред. С.Г.Герасимова. Т.1. — М, Л.: Государственноеэнергетическое издательство, 1957. — 728с.
8 ЛащинскийА.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры:Справочник. — М, Л.: Государственное научно-техническое издательствомашиностроительной литературы, 1963. — 467с.
9 БакластовА.М., Горбенко В.А., Удыма П.Г. Проектирование, монтаж и эксплуатациятепломассообменных установок. — М.: Энергоиздат, 1981. — 335с.