蒸汽发生器课程设计计算公式贵哥
蒸汽发生器计算
蒸汽发生器计算
蒸汽发生器的计算通常涉及以下几个方面：能量计算、蒸汽量计算和蒸汽压力计算。
1. 能量计算：蒸汽发生器通常依靠能源供给来加热水并产生蒸汽。
能量计算可以通过以下公式进行：
能量 = 质量 ×热容 ×温度差
在这个公式中，质量是水的质量，热容是水的比热容，温度差是水的升温度差或降温度差。
2. 蒸汽量计算：蒸汽发生器产生的蒸汽量可以通过以下公式进行计算：
蒸汽量 = 质量 ×蒸发热
在这个公式中，质量是水的质量，蒸发热是由水转化为蒸汽时所需的热量。
3. 蒸汽压力计算：蒸汽压力的计算需要考虑到蒸汽发生器的容积和温度。
蒸汽压力可以通过以下公式进行计算：
蒸汽压力 = 绝对温度 ×气体常数
在这个公式中，绝对温度是蒸汽的温度加上绝对零度
（273.15K），气体常数是特定条件下的气体常数。
需要注意的是，蒸汽发生器的计算可能受到其他因素的影响，如蒸汽发生器的设计参数、加热器的效率等。
因此，在实际计算中需要考虑这些因素。
蒸汽比容计算公式
蒸汽比容计算公式蒸汽比容是指单位质量的蒸汽所占有的体积，在工程和物理学中，计算蒸汽比容有着重要的意义。
咱先来说说蒸汽比容计算公式的基本形式哈。
一般来说，蒸汽比容（v）可以通过理想气体状态方程推导得出，公式是：v = Rg×T / P 。
这里的 Rg 是气体常数，T 是热力学温度，P 是压力。
那这个公式到底咋用呢？我给您举个例子。
比如说，有一团蒸汽，它的压力是 2 兆帕，温度是 500 摄氏度。
咱先把温度换算成热力学温度，也就是 500 + 273.15 = 773.15 开尔文。
气体常数 Rg 对于水蒸气通常取 461.5 焦耳/（千克·开尔文）。
然后把这些数往公式里一代，就能算出蒸汽比容啦。
我记得有一次在实验室里，我们正在做一个关于蒸汽特性的实验。
大家都紧张又兴奋，眼睛紧紧盯着各种仪器仪表。
当时，我们就是要通过测量蒸汽的压力、温度等参数，然后利用蒸汽比容计算公式来得出蒸汽比容，从而进一步分析蒸汽的性质。
我负责记录数据，那真是一点都不敢马虎，手心里都攥出汗来了。
旁边的小李同学呢，眼睛都不眨一下地盯着压力计，生怕错过一点变化。
还有小王，操作着温度测量仪，神情专注极了。
等所有数据都测量好了，大家就开始埋头计算蒸汽比容。
哎呀，一开始我还因为紧张算错了，后来重新检查才发现了错误。
那时候真是又着急又有点不好意思。
经过一番努力，终于算出了正确的结果，那一刻，大家脸上都露出了欣慰的笑容。
在实际应用中，蒸汽比容计算公式可重要了。
比如说在蒸汽动力装置的设计和运行中，通过准确计算蒸汽比容，可以优化系统的性能，提高能源利用效率。
再比如在化工生产中，了解蒸汽比容有助于控制反应条件，保证生产过程的安全和稳定。
总之，蒸汽比容计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱掌握了原理，多做练习，就能熟练运用它来解决各种实际问题啦。
希望您通过我的讲解，对蒸汽比容计算公式能有更清楚的认识和理解！。
蒸汽发生器计算程序
传热管入口阻力系数ζ3 传热管入口阻力ΔP3/pa U型管转180阻力系数ζ4 U型管转180阻力ΔP4/pa 传热管出口阻力系数ζ5
出口处水比容ν2
0.42 5545.179
0.5 6794.058 0.593845 0.00133
出口处水密度ρ2
751.71
传热管出口阻力ΔP5/pa 8278.047
0.171689
1.605922
0.802961 1.25E-07 7.15E-07 54318.97 4紊43流47-.紊76
流 4.594704 0.020725 0.021803 26.78994 8.787216 1.746064 12.78234 38.97002
1 6.472703663
_
水相平均折算速度uo'(m/s)
出口气相平均折算速度u''Байду номын сангаас2
_
气相平均折算速度u''o 水相运动粘度νl 气相运动粘度νg 水相雷诺数Relo 气相雷诺数Rego 判别流态 管束直段高Hs/m 水相摩阻系数λlo
按折算速汽度相计摩算阻的系水数相λ摩g擦o 阻力(Δ 按折算速度计算Pf)的lo汽/p相a 摩擦阻力(Δ
342.438 342.438 342.438
2、局部阻力 6 568.5185
135 0.237459
30 1999.451 623.4051 1.790895 5000000 22120000 2.512837 2.910793 2.937117
9.420232 5872.62 5872.62 5872.62
传热系数k 热流量q 二回路测放热系数α2 传热系数k（1） q（1） α2（1） 传热系数k（2）
蒸汽发生器课程设计计算
蒸汽发生器课程设计计算蒸汽发生器课程设计说明书学院：核科学与技术学院09级目录第一章绪论...................................................... 第二章蒸汽发生器的设计与计算......................................2.1 根据热平衡确定换热量........................................2.2 管径的选取以及传热管数目的确定 ..............................2.3 换热面积的计算..............................................2.4 管束结构的计算..............................................2.5 强度计算....................................................2.6 主要管道内径的计算..........................................2.7 一回路水阻力计算............................................2.8 二回路水循环阻力计算........................................2.9 运动压头计算................................................2.10 循环倍率的确定.............................................. 第三章结论与评价..................................................附录1 蒸汽发生器热力计算表附录2 蒸汽发生器水力计算表附录3 蒸汽发生器强度计算表第一章绪论蒸汽发生器是产生汽轮机所需蒸汽的换热设备。
2010级专业课程设计(三)指导书-蒸汽发生器设计资料
“蒸汽发生器”课程设计指导书核科学与技术学院孙中宁编哈尔滨工程大学目录第一章绪论 (1)一、目的和要求 (1)二、任务 (1)三、时间分配 (1)第二章课程设计的具体内容 (2)一、蒸汽发生器的热力计算 (2)二、蒸汽发生器的水动力计算 (2)三、蒸汽发生器的强度计算 (5)四、蒸汽发生器的结构设计 (6)五、蒸汽发生器的总图绘制和部件图绘制 (7)六、编写设计说明书 (7)附录1 蒸汽发生器热力计算表 (8)附录2 蒸汽发生器水动力计算表 (12)附录3 蒸汽发生器强度计算表 (22)2007年2月第一章绪论一、目的和要求：1、运用“核动力设备”课中所学的知识，并加以巩固、充实和提高。
2、掌握蒸汽发生器设计计算的标准方法。
3、具有初步综合考虑蒸汽发生器结构设计的能力。
4、培养学生查阅资料，合理选择和分析数据的能力，提高学生的运算、绘图等基本技能。
5、培养学生对工程技术问题的严肃认真和负责态度。
二、任务：在课程设计中学生独立完成如下任务：1、完成蒸汽发生器的方案设计与论证2、完成蒸汽发生器的热力计算3、完成蒸汽发生器的水动力计算4、完成蒸汽发生器的强度计算5、完成蒸汽发生器的结构设计6、绘制蒸汽发生器的总图7、编写设计说明书。
三、时间分配：课程设计共安排三周，其具体时间安排如下：1、蒸汽发生器的热力计算 1.5天2、蒸汽发生器的水动力计算3天3、蒸汽发生器的强度计算0.5天4、蒸汽发生器的结构设计1天5、蒸汽发生器的总图绘制2天6、编写设计说明书1天7、答辩1天第二章 课程设计的具体内容一、给定条件1、蒸汽产量：D =126kg/s ；2、蒸汽干度：x =0.99；3、蒸汽发生器的热效率：99.0=η；4、一回路侧额定工作压力：0.151=p MPa ；5、一回路侧设计压力：11,25.1p p =设6、一回路侧冷却剂入口温度；3101='t ℃ 7、一回路侧冷却剂出口温度；2901=''t ℃； 8、二回路侧给水温度：220=f t ℃9、二回路侧额定工作压力：5=s p MPa ；10、二回路侧设计压力：s p p 25.12,=设11、传热管壁导热系数：4.17=w λ W/m ℃12、传热管壁许用应力：18][1=σ kg/mm 2；13、下筒体许用应力：18][2=σ kg/mm 2；14、上筒体许用应力：18][3=σ kg/mm 2；15、球形下封头许用应力：5.14][4=σ kg/mm 2；16、管板许用应力：1800][5=σ kg/mm 2；17、传热管最小节距：o d t 25.1=，一般取为1.35~1.45o d ；18、上筒体内径3200 mm ，高度4000 mm 。
蒸汽发生器热效率
蒸汽发生器热效率是指在蒸汽发生过程中，将输入的燃料能转化为可用蒸汽能的比例。
热效率通常以百分比表示。
蒸汽发生器的热效率主要取决于燃料的能值利用情况和发生器本身的热损失。
以下是计算蒸汽发生器热效率的公式：
热效率（%）= （蒸汽输出的热量）/ （燃料输入的热量）× 100
在计算热效率时，需注意以下几个因素：
1. 蒸汽输出的热量：指蒸汽发生器从出口释放的蒸汽的热量，一般通过蒸汽流量和蒸汽温度来计算。
2. 燃料输入的热量：指向蒸汽发生器供热的燃料的总热值，包括燃料的热值以及燃料的燃烧效率。
燃料的热值可以从燃料供应商提供的数据中获取。
3. 热损失：蒸汽发生器在运行过程中会有一定的热损失，主要包括烟气排放、辐射散热、热量传导等。
这些损失会降低蒸汽发生器的实际热效率。
需要注意的是，蒸汽发生器的热效率受到多种因素的影响，例如燃料的质量和性质、燃烧控制、设备运行状态等。
因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素来评估和优化蒸汽发生器的热效率。
蒸汽发生器设计
u10 2 1i P 23960 Pa 1 1 2
进口水室 45 度转弯压降：
P2 2
进口水室至传热管束突缩压降：
u10 2 1i 29813Pa 2
u1'2 1i P3 3 5383Pa 2
下降空间流道截面积：
Fd
下降空间单相水流速：
D 4
2
si
Dw0 2 0.6210m2
ud CR D d / Fd 0.7940m / s
直管高度：
H直 L直 / 2n 4.437m
传热管总高度：
Htb H直 Rtb 5.4849m
传热管实际平均长度：
l L总 / n 2S管板 =11.3392m
2.2.5 主要管道内径 由冷却剂流速、蒸汽流速、给水流速的范围和国标设计主管道、蒸汽管道、二 回路给水管内径。 主管道设计内径：
-2-
第一章 绪论
1.1 蒸汽发生器的作用和地位
蒸汽发生器是产生汽轮机所需蒸汽的换热设备。在核反应堆中，核裂变产生的 能量由冷却剂带出，通过蒸汽发生器将热量传递给二回路的给水，使其产生具有一 定压力、一定温度和一定干度的蒸汽。此蒸汽再进入汽轮机做功，转换为电能或机 械能。在能量转换过程中，蒸汽发生器既是一回路设备，又是二回路设备，被称为 一、二回路的枢纽。实际运行经验表明，蒸汽发生器能否安全、可靠地运行，对整 个核动力装置的经济性和安全性有着十分重要的影响。因此各国都把研究与改进蒸 汽发生器当做完善压水堆核电技术的重要环节，并制定了庞大的研究计划，主要包 括蒸汽发生器热工水力分析； 腐蚀理论与传热管材料的研制； 无损探伤技术；振动、 磨损、疲劳研究；改进结构设计，减少腐蚀化学物的浓缩；改进水质控制。
蒸汽发生器课程设计
蒸汽发生器课程设计“蒸汽发生器”课程设计指导书Xxx2014151218哈尔滨工程大学目录目录 (1)第一章绪论第一节蒸汽发生器概述 (2)第二节蒸汽发生器的基本设计技术要求 (3)第三节蒸汽发生器的基本结构和主要零部件 (4)第四节设计任务 (5)第二章课程设计内容第一节给定条件 (6)第二节蒸汽发生器的热力计算 (6)第三节蒸汽发生器的管束结构设计及强度计算 (9)第四节蒸汽发生器的水力计算 (12)第五节蒸汽发生器循环倍率及循环速度确定 (20)附录1蒸汽发生器热力计算表 (21)附录2蒸汽发生器水动力计算表 (25)附录3蒸汽发生器强度计算表 (33)第一章绪论第一节蒸汽发生器概述一、目的和要求1、运用、巩固、充实和提高“核动力设备”课中所学的知识，掌握蒸汽发生器设计计算的基本方法；2、具备蒸汽发生器方案设计、结构设计、热设计和水动力设计及计算的能力，并能够在设计中综合考虑安全、法规、环境等因素；3、具备工程制图的相关基础知识并能将其运用于工程设计的能力；4、具备撰写蒸汽发生器设计说明书和绘制图纸等书面方式呈现设计成果的能力，并能够体现分析数据、分析问题，评价设计方案及其结果合理性的能力；6、能够就蒸汽发生器设计进行陈述发言、答辩，能够清晰表达观点，与答辩教师（工程技术同行）进行有效沟通和交流；7、能够在团队合作中与各成员进行有效沟通，共享信息，合作共事，在多学科背景下的团队中发挥团队协作精神；能够倾听和综合团队成员意见，合理决策。
二、任务在课程设计中学生独立完成如下任务：1、完成蒸汽发生器的方案设计与论证2、完成蒸汽发生器的热力计算3、完成蒸汽发生器的水动力计算4、完成蒸汽发生器的强度计算5、完成蒸汽发生器的结构设计6、绘制蒸汽发生器的总图7、编写设计说明书。
三、时间分配课程设计共安排三周，其具体时间安排如下：1、蒸汽发生器及其设计理论指导0.5天2、蒸汽发生器方案设计及结构设计论证1.5天3、蒸汽发生器的热力计算1.5天4、蒸汽发生器的水动力计算3天5、蒸汽发生器的强度计算0.5天6、蒸汽发生器的总图绘制5天7、编写设计说明书2天8、答辩1天第二节蒸汽发生器的基本设计技术要求在核动力装置中，由于一回路为带有放射性的回路，而二回路为非放射性回路，因此在研制蒸汽发生器时对结构、强度、材料抗腐蚀性、密封性等都提出了很高的要求，其中最基本的技术要求包括以下几方面。
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0.23448 0.24
3.3408
U型管内摩擦阻力计算
传热管实际平均长度
9.536898792
当量直径
0.016
一回路水流量
2147.44
一回路水平均比容
0.001378
动力粘度
0.0000883
一回路水流速
5.5
考虑堵管后流速
5.775
一回路水雷诺数
759385.0625
摩擦阻力系数
0.010718178
3 944881
查 表 1154500
结构设计 定
5.356042396
取
d
777.6049767 5040815.875
1154500
1154500
5.356042396 5.356042396
777.6049767 777.6049767
5040815.875 5040815.875
查 表 1157050
传热管计算
传热管总长 23321.07
实际布管数1782
2676
管板厚
0.411
直管长
3.438842
管束弯段高
1.1172
∏i
3.14
最小半径
0.0665
最长管
11.20769
最短管长
7.908495
平均长度
9.536899
管束总高
4.556042
节距 0.0266 管束直径 2.2344 弯管平均长度 1.824939 弯管总长 4916.385 直管总成 18404.68
Pa
11392.787
Pa
11392.787
Pa
11392.787
1 CR
x2
C kg/m2s Pa
C 2
uo '
0.2 0.8846119 0.9134719 0.8080681 251.53804 313.46548
mm2
条件给的
mm2
条件给的
au Au
ξh
查文献
Pa
h
u02 2
533
216 0.4052533
1
4
结构设计定
424.175
a u mm2
结构设计定
95.0334
a u/A u 查图
0.2240429 40
Pa
5272.5815
Pa
665.37874
2.8149922
Pa
给定
5000000
10
临界压力 pc
11
参数
12
参数K
13
2 l
水相局部 Pl l
阻力
汽相局部
Pl
g
阻力
局部阻力
4、加 速 阻 力
主要管道内经 冷却剂平均比容 主管道计算流速
主管道内径 主管道设计内经 主管道设计流速
新蒸汽比容 蒸汽管计算流速 蒸汽管计算内径 蒸汽管设计内径 蒸汽管设计流速 二回路给水比容
给水管计算流速
给水管计算内经 给水管设计内经 给水管设计流速
传热计算 传热管外径 传热管内径 单管流通面积 U型管数
一回路流通面积 一回路水平均比容
N Au
个 mm2
P l
lo
P l
go
1 K X X P P 1 Z 1 3 N R N Z 2 l g 2 1 R l K X u l u o 2 o 2 2 X l l 2 1
2 2 g l o o
结构设计定
0.1 9
0.9 2
ps pc
2.225771 1.591134196 5000000 5000000
2
饱和水密度
3
饱和蒸汽比 v 容
4
பைடு நூலகம்
饱和蒸汽密 度
5
套筒内径
6
传热管外径
7
支撑板定位 n 拉杆数量
8
上升空间流 通面积
9
上升空间当 量直径
10
循环速度 uo
11
出口水相折 uo2
算速度
12
水相平均折 uo
算速度
13
出口汽相折 uo2
一、下降空间阻
力
1
循环倍率
CR
假定
5
2
给水温度
3
二回路饱 和温度
4
下降空间 水比容
5
下降空间 d 水密度
6
入口阻力 系数
出口阻力 out
7
系数
8
定位装置 阻力系数
9
下降空间 高度
10
套筒外径
11
下筒体内 径
12
下降空间 当量直径
13
绝对粗糙 度
14
摩擦系数 d
15
下降空间 截面积
16
下降空间 水流速
7.8
215.0591 120.9707556
29
汽相摩擦阻
Pf
g
力
30
摩擦阻力 Pf
3、弯 管 区 阻 力
管束弯头最
1
大节园直径
2
弯管区重心 至园心距离
3
节距
4
计算冲刷排 N ' 数
5
系数
6
系数
7
水相雷诺数 Relo
Re go
8
汽相雷诺数
lo
9
水相磨擦阻 力系数
汽相磨擦阻 go
10
力系数
Pb
lo
1157050
1157050
0.062475691
热工计算 定
184485
CR D
630
0.062475691
184485 504
0.062475691
184485 378
0.47161652 0.467346764 0.46279786
压头计算
1 2 x2
Pa Pa Pa
H tb-H P
4.084425874
11
水相阻力
12
汽 相 阻 力 Pb go
13
参量X
14
2 lo
2 go
15
16
水相阻力
Pb
l
17
汽 相 阻 力 Pb g
18
弯 管 区 阻 Pb
力
三、汽水分离器 阻力
Ps
10978.92 7293.179541
1
汽水分离器 Ps 阻力
四、循环总阻力
1
循环总阻力 P总
假定 查表
5 944881
4 944881
0.656647 0.656646848
0.987051 0.740288332
1354.097 761.6794946
4
4
424.175 424.175
95.0334 95.0334
0.224043 0.224042907
40
40
3296.325 1684.54469
665.3787 665.3787368
一回路水入口处密度
703.62
入口管内流速
9.806571976
从入口管至水室阻力
25546.04823
水室转弯45阻力系数
0.9
水室转弯阻力
30449.84805
传热管流道截面
0.538244045
考虑有堵管后截面
0.512613376
系数
0.222639386
传热管入口阻力系数
0.4222
传热管入口阻力
1
2
管束出口 质量含汽
率
管束出口 2
体积含汽 率
3
系数
4
管束出口 截面含汽
2
率
5
质量流速 G
pa
加速阻
6
力
5、流量分配孔阻
力
单元面
1积
Au'
2
单元开孔 au
面积
3
系数
阻力系
4
数
5
孔板局部 Ph 阻力
Pa
查水蒸汽表
22150000
2.5146166
2.9122915
2.1607607
17.122259
算速度
14
汽相平均折 uo
算速度
15
水相运动粘 vl
度
16
汽相运动粘 vg
度
17
水相雷诺数 Relo
18
汽相雷诺数 Re go
19
判别流态
20
管束直段高
21
水相摩阻系 lo
数
汽相摩阻系 go
22
数
按折算速度 Pf lo
23
计算的水相
摩擦阻力 按折算速度 Pf go
24
计算的汽相
摩擦阻力
25
参量X
0.25 0.333333333
0.910888 0.938773567
0.913472 0.913471896 0.832071 0.85754327 207.0743 155.3057048
256.5843 188.998934
533
533
216
216
0.405253 0.405253283
7.8
4953.707804
U型管转180阻力系数
0.5
U型管阻力
6040.626335
补
传热管出口阻力系数
0.61
出口处水比容
0.001341058
出口处水密度
745.68
传热管出口阻力
7585.012685