автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Разработка и исследование модернизированной конструкции сепарационных устройств парогенератора для АЭС повышенной мощности

На правах рукописи УДК 621.18:621.039

СОТСКОВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ

КОНСТРУКЦИИ СЕПАРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ ПАРОГЕНЕРАТОРА ДЛЯ АЭС ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ

Специальность: 05.14.03 - Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О ИЮН 2010

004604923

На правах рукописи УДК 621.18:621.039

СОТСКОВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ

КОНСТРУКЦИИ СЕПАРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ ПАРОГЕНЕРАТОРА ДЛЯ АЭС ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ

Специальность: 05.14.03 - Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Ордена Трудового Красного Знамени и ордена труда ЧССР опытное конструкторское бюро «ГИДРОПРЕСС» (ОАО ОКБ «ГИДРОПРЕСС»)

Научный руководитель: доктор технических наук

Трунов Николай Борисович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Горбуров Вячеслав Иванович

доктор технических наук Елкин Илья Владимирович

Ведущая организация: ОАО «Машиностроительный завод «ЗиО-Подольск» (ОАО «ЗиО-Подольск»)

Защита диссертации состоится 21 июня 2010 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д418.001.01 при ОАО ОКБ «ГИДРОПРЕСС» по адресу: 142103, Московская область, г. Подольск, ул. Орджоникидзе, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО ОКБ «ГИДРОПРЕСС».

Отзыв на автореферат диссертации в двух экземпляров, заверенных гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу: 142103, Московская область, г.Подольск, ул.Орджоникидзе, 21, диссертационный совет при ОАО ОКБ «ГИДРОПРЕСС».

Автореферат разослан «_» мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

А.Н. Чуркин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Согласно Федеральной целевой программе «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007 - 2010 годы и на перспективу до 2015 года» предусматривается ускоренное строительство атомных электростанций и ввод в эксплуатацию 10 новых энергоблоков атомных электростанций общей установленной мощностью не менее 9,8 ГВт. Основная часть этих энергоблоков будет оснащена реакторными установками с ВВЭР. В России разрабатываются проекты перспективных реакторных установок с реакторами ВВЭР-600, ВВЭР-1000, ВВЭР-1200 и ВВЭР-1500.

Кроме того, большое значение придается повышению уровня мощности энергоблоков российских АЭС, которое проводится согласно «Программе увеличения выработки электроэнергии на действующих энергоблоках АЭС ОАО «Концерн Энергоатом» на 2007-2015 годы».

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 2010 г. на АЭС с ВВЭР, построенных по российским проектам, эксплуатируются 162 ПГ типа ПГВ-440 и 116 ПГ типа ПГВ-1000. 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 и обеспечения равномерного отвода пара из парогенератора, что позволяет повысить мощность новых разрабатываемых парогенераторов и парогенераторов действующих энергоблоков АЭС с ВВЭР.

Цель научного исследования

Целью диссертационной работы являлось разработка и расчетно-экспериментальное обоснование модернизированной конструкции сепарационных устройств парогенераторов для АЭС с ВВЭР повышенной мощности.

Научная новизна

1. 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, выявлены закономерности формирования полей скоростей в паровом объеме ПГ.

2. 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-1500.

3. Разработаны рекомендации по 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.

Практическая значимость

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 проектно-конструкторской документации ПГ для вновь разрабатываемых энергоблоков АЭС с ВВЭР-1500, АЭС-2006, АЭС «Белене», а также при разработке предложений по модернизации конструкции парогенератора ПГВ-1000М с целью обеспечения возможности повышения мощности работающих энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000.

Достоверность

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.

Личный вклад автора

Автор диссертационной работы принимал непосредственное участие:

• в разработке технических решений по модернизации сепарационных устройств ПГВ-1500;

• в разработке приближенной методики расчета переменной степени перфорации ПДЛ, проведении расчетов по ней и анализе их результатов;

• в выполнении экспериментальных исследований на этапах - постановки задачи, обсуждения и согласования технического задания на экспериментальную аэродинамическую модель пароприемной части парогенератора ПГВ-1500 и программы и методики экспериментальных исследований, а также в обсуждении и анализе результатов экспериментальных исследований, в разработке рекомендаций по профилю перфорации пароприемного дырчатого листа;

• в анализе гидравлических потерь в паровом тракте парогенератора и разработке рекомендаций по их снижению.

На защиту выносятся

Результаты экспериментальных исследований модернизированной сепарационной схемы на аэродинамическом стенде.

Результаты оптимизации конструкции сепарационных устройств.

Апробация работы и публикации

По результатам работы сделаны сообщения на 4-й и 5-й Международных научно-технических конференциях «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» в г. Подольске (2005 г. и 2007 г.), на 7-м Международном семинаре по горизонтальным парогенераторам в г. Подольске (2006 г.).

По теме диссертационной работы имеются 4 публикации в рецензируемых журналах «Вопросы атомной науки и техники», «Атомная энергия», «Тяжелое машиностроение», а также один патент на полезную модель.

По результатам выполненных по теме диссертации исследований выпущено 2 научно-технических отчета.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы, изложена на 143 листах, включая 48 рисунков, 16 таблиц и список литературы из 53 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы и практическая ценность диссертационной работы, показана целесообразность проведенных экспериментальных исследований и научная новизна, сформулированы решаемая научно-техническая задача, цель и основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения о структуре и кратком содержании диссертации.

В первой главе дан анализ сепарационной схемы горизонтальных парогенераторов разных поколений, ее эволюции, расчетного и экспериментального обоснования.

Особенностью горизонтального ПГ является наличие «горячей» и «холодной» сторон теплообменного пучка, что обуславливает неравномерную паровую нагрузку зеркала испарения. Величина паровых нагрузок в горизонтальных парогенераторах первого и второго поколения характеризовалась сравнительно невысокими скоростями пара на зеркале испарения (0,2 - 0,3 м/с), ранее апробированными в котельной технике, что позволило обеспечить эффективную гравитационную сепарацию, непосредственно в паровом объеме ПГ без использования специальных устройств для выравнивания паровой нагрузки. Окончательная осушка пара осуществлялась в жалюзийном сепараторе.

При разработке в 1967-1971 г.г. третьего поколения ПГ - горизонтального парогенератора большей мощности ПГВ-1000 для 5 блока Нововоронежской АЭС, который имел как более высокую паровую нагрузку (скорость пара на зеркале испарения составляла в среднем до 0,31 м/с), так и большую неравномерность паровой нагрузки по зеркалу испарения, для обеспечения возможности использования сепарационной схемы, аналогичной ПГВ-440, потребовалось использовать ПДЛ с равномерной степенью перфорации.

Применение ПДЛ в ПГ горизонтального типа имело свои особенности, обусловленные как необходимостью определенным образом компоновать его относительно трубного пучка, так и значительными его размерами. Проверка эффективности ПДЛ была проведена еще на одном из ПГВ-440 Кольской АЭС.

Установка ПДЛ над трубным пучком выполнялась таким образом, чтобы с одной стороны, не ухудшать циркуляцию «котловой» воды в трубном пучке, не оголять трубный пучок, а с другой - обеспечить над щитом высоту парового объема, достаточную для гравитационной сепарации пара. Степень перфорации ПДЛ составила 4,3%. Как показали испытания этого ПГ даже при наличии ПДЛ имела место остаточная неравномерность нагрузки зеркала испарения, составляющая по отношению к средней примерно 1,4, для сравнения - для ПГ без ПДЛ это отношение равно двум. Эти результаты были использованы при разработке сепарационной схемы парогенератора ПГВ-1000.

Рассмотрены результаты исследований нескольких вариантов организации сепарационной схемы ПГВ-1000 на экспериментальном стенде в ЭНИЦ ВНИИАЭС, которые легли в основу программы широкой модернизации внутрикорпусных устройств парогенератора ПГВ-1000. К наиболее важным результатам этих исследований можно отнести установление возможности существенного форсирования нагрузки зеркала испарения при гравитационной сепарации до 0,7 м/с по сравнению с ее общепринятым значением до 0,3 м/с за счет увеличения конструктивной высоты парового объема. Впервые были разграничены условия сепарации пара в вертикальных и горизонтальных барабанах, существенно отличающиеся вследствие различных конфигурации парового объема. Применительно к парогенератору ПГВ-1000 было показано, что принятая в нем форсированная нагрузка зеркала испарения может быть реализована без использования жалюзийного сепаратора даже с учетом остаточной неравномерности после ПДЛ. Позднее эти результаты были подтверждены при испытаниях полноразмерной пароводяной модели ПГВ-1000 на стенде ОКБ «Гидропресс». Была также предложена уточненная методика расчета ПДЛ с равномерной степенью перфорации, являющегося основным элементом гравитационных схем сепарации. В этой методике впервые были учтены схемы включения ПДЛ в контур циркуляции, длина закраины, вынос влаги с паром через отверстия в ПДЛ. По этой методике был рассчитан ПДЛ для ПГВ-440 Кольской АЭС. Цель испытаний ПГВ-440 с ПДЛ состояла в том, чтобы показать, что ПДЛ, эффективно работающий в котельных барабанах диаметром 1400-1600 мм, также эффективен и в парогенераторах АЭС, имеющих более чем в два раза больший диаметр. По разработанной методике был также рассчитан ПДЛ парогенератора ПГВ-1000.

Проанализированы этапы эволюции сепарационной схемы ПГВ-1000. Изменения конструкции сепарационных устройств показаны в связи с накоплением результатов экспериментальных исследований, в том числе сепарационных испытаний ПГ на АЭС. Рассмотрено влияние степени перфорации ПДЛ на выброс пароводяной смеси в паровой объем из-под закраины ПДЛ, способы предотвращения выброса и реализации этих способов на АЭС. Показано, что устранение выброса пароводяной смеси в паровой объем открыло возможность дальнейшего совершенствования сепарационной схемы ПГВ-ЮООМ и, в частности, исключение жалюзийного сепаратора с переходом только на гравитационную сепарацию с применением ППДЛ.

Применительно к парогенератору ПГВ-ЮООМ, как показали расчеты, замена жалюзийного сепаратора на ППДЛ с равномерной степенью перфорации и увеличение за счет этого конструктивной высоты парового объема с 750 до 1200 мм приводит к

уменьшению влажности пара, увеличению запаса по паропроизводительности и расширению допустимого интервала изменения уровня по сравнению со штатным вариантом сепарационной схемы. Кроме того, замена жалюзийного сепаратора на ППДЛ позволяет уменьшить количество нержавеющей стали в парогенераторе ПГВ-1000 и сократить трудозатраты на его изготовление. Важным является при этом также существенное улучшение условий контроля и ремонта внутренней полости парогенератора. В последующих модификациях ПГВ-1000М (начиная с 1994 г.) жалюзи начали заменяться ППДЛ с равномерной степенью перфорации, обеспечивающего отвод пара из ПГ через 10 патрубков.

Для более мощного перспективного парогенератора ПГВ-1500 (рисунок 1) реакторной установки В-1500 предложена сепарационная схема, аналогичная парогенератору ПГВ-ЮООМ, однако отличия ПГВ-1500 от ПГВ-ЮООМ в части схемы отвода пара из парогенератора потребовали разработать модернизированную конструкцию ППДЛ с повышенными выравнивающими способностями.

Предложено обеспечить равномерный отвод пара из парогенератора через два патрубка за счет использования в ППДЛ переменной по длине ПГ степени перфорации.

1 - корпус с патрубками различного назначения; 2 - пучок теллообменных труб с элементами крепления и дистандионирования; 3 - коллектор первого контура; 4 - устройство подвода и раздачи питательной воды; 5 - устройство подвода и раздачи питательной воды в аварийных режимах; 6 - пароприемный дырчатый лист; 7 - погруженный дырчатый лист; 8 - устройство подачи химических реагентов; 9 - патрубки отвода пара.

Рисунок 1 - Парогенератор ПГВ-1500

Рассмотрены результаты экспериментального обоснования сепарационной схемы ПГ, в частности, испытания полноразмерной пароводяной модели ПГВ-1000 на стенде ОКБ «Гидропресс» с равномерной и неравномерной паровой нагрузкой и различным исполнением ПДЛ, результаты исследований по выравниванию паровой нагрузки при помощи ПДЛ. Была получена зависимость паросодержания от степени перфорации, из которой следует, что для всех паровых нагрузок стабилизация наступает при степени перфорации ПДЛ больше 8%. Другим параметром оптимизации перфорации ПДЛ являлось паросодержание в опускном канале между корпусом и закраиной трубного пучка. На базе полученных результатов испытаний был сделан предварительный вывод об оптимальности степени перфорации 7...8 %. Меньшее значение может привести к

прорыву пара в обход ПДЛ, большее - к увеличению захвата пара, что, в свою очередь, снижает эффективность работы опускного участка и создает трудности при измерении уровня. Окончательный вывод о выравнивающих способностях ПДЛ и сепарационных характеристиках ПГ был сделан на основании испытаний модернизированных парогенераторов на действующих блоках АЭС. Неравномерность паровой нагрузки исследовалась при помощи измерений гидравлического сопротивления ПДЛ, которые проводились для ПГ различных энергоблоков с разной степенью перфорации ПДЛ. В итоге для серийного парогенератора ПГВ-1000 была выбрана степень перфорации ПДЛ, равная 7,8%, при этом неравномерность паровой нагрузки на выходе с ПДЛ ПГВ-1000 при номинальной мощности можно оценить величиной около 1,25 (по отношению к средней величине). Таким образом, ПДЛ с равномерной степенью перфорацией имеет ограниченные возможности по выравниванию паровой нагрузки зеркала испарения.

В парогенераторе ПГВ-1500 выше, чем в парогенераторе ПГВ-ЮООМ неравномерность паровой нагрузки зеркала испарения, так скорость пара по длине теплообменного пучка с учетом конденсации части пара питательной воды изменяется от 1,2 м/с (в районе «горячего» коллектора) до 0,07 м/с («холодная» сторона). Исходя из этого, для парогенератора ПГВ-1500 потребовалось разработать модернизированную конструкцию ПДЛ с повышенными выравнивающими способностями. Выравнивание паровой нагрузки зеркала испарения предложено обеспечить за счет использования переменной по площади ПДЛ степени перфорации, соответствующей изменению нагрузки зеркала испарения по сечению ПГ, а также оптимизации конструкции опорных элементов (рамы ПДЛ), которые не должны препятствовать свободному перетоку пара под ПДЛ от зон с большой паровой нагрузкой к зонам с меньшей паровой нагрузкой.

В первой главе также проведен анализ основных зависимостей, используемых для расчета гравитационной сепарации. Отмечено, что в основу расчета гравитационной сепарации принимается максимальная скорость выхода пара с зеркала испарения, с учетом выравнивания нагрузки при помощи ПДЛ. Отмечено также, что существующие расчетные формулы для ПДЛ применимы только для случая расчета ПДЛ с равномерной степенью перфорации.

Рассмотрена возможность применения трехмерных теплогидравлических кодов для анализа процессов в водяном объеме (в районе ПДЛ) и паровом объеме горизонтального ПГ. Отмечено, что в настоящее время достигнуты определенные успехи в математическом моделировании массообмена во втором контуре, благодаря разработке отечественного трехмерного кода STEG, однако для проведения трехмерного расчетного моделирования гидродинамики водяного объема (включая зону ПДЛ) горизонтального ПГ требуется доработка этого расчетного кода, в том числе, и в части существенного ускорения его работы для обеспечения возможности увеличения числа расчетных объемов. Отмечено также, что трехмерное расчетное моделирование гидродинамики парового объема горизонтального ПГ с использованием универсальных трехмерных теплогидравлических кодов также в настоящее время ограничено возможностями существующей вычислительной техники. Исходя из этого, в настоящее время остается актуальной необходимость разработки и использования

приближенных методик расчета модернизированных конструкций ПДЛ, обеспечивающего выравнивание паровой нагрузки зеркала испарения, и ППДЛ, обеспечивающего равномерный отвод пара из парогенератора через два патрубка. Таким образом, на основе анализа показана необходимость модернизации сепарационных устройств парогенератора ПГВ-1500 в направлении повышения выравнивающих способностей ППДЛ И ПДЛ за счет использования переменной степени перфорации, а также разработки и использования приближенных методик для их расчета.

Вторая глава посвящена теоретическому обоснованию модернизации сепарационных устройств парогенератора ПГВ-1500 для АЭС с ВВЭР повышенной мощности.

Учитывая, что гидродинамика водяного объема (включая зону ПДЛ) не может быть в настоящее время рассчитана с помощью известных теплогидравлических кодов, а также что существующие приближенные (инженерные) методики применимы только для расчета ПДЛ с равномерной степенью перфорации, совместно с ЭНИЦ была разработана приближенная методика расчета переменной степени перфорации ПДЛ горизонтального парогенератора, алгоритм расчета по которой приведен на рисунке 2.

Входными данными расчета по методике являются геометрические размеры каждой пластины ПДЛ и геометрические размеры опорных элементов (рамы ПДЛ), скорости выхода пара на каждой пластине (участке) ПДЛ, которые определяются по результатам теплогидравлического расчета парогенератора по первому контуру, выполняемого по специальной программе, с учетом конденсации пара за счет подачи питательной воды на каждом участке, а также средняя скорость пара на ПДЛ (средняя скорость пара на зеркале испарения) \*/о.

Определение коэффициента гидравлического сопротивления пластин (КГС) ПДЛ проводится по формулам, полученным А.И. Идельчиком для случая решеток с большой неравномерностью поля скоростей перед решеткой и равномерного поля скоростей за решеткой.

Определение степени перфорации пластин ПДЛ, соответствующей рассчитанному КГС пластин ПДЛ для зоны 1, а также выбор степени перфорации пластин ПДЛ для остальных расчетных зон и определение КГС пластин, соответствующего ей, проводится с использованием зависимостей коэффициента сопротивления от степени перфорации ПДЛ, полученных Г.А. Рябовым, В.Б. Карасевым, Ю.В. Козловым, а также И.Е. Идельчиком.

Определение гидравлического сопротивления отверстий в листах ПДЛ каждой расчетной зоны выполняется с учетом выноса через отверстия воды с паром.

При определении гидравлического сопротивления участков под ПДЛ, по которым происходит отвод излишков пара в соседние расчетные зоны, в соответствии с опытными данными А.Г. Агеева рассматривается переток не чистого пара, а пароводяной смеси со средним паросодержанием <р = 0,75.

По указанной выше приближенной методике был выполнен расчет переменной степени перфорации ПДЛ парогенератора ПГВ-1500, основные результаты которого приведены главе 4.

Рисунок 2 - Алгоритм расчета по приближенной методике расчета переменной степени перфорации ПДЛ горизонтального парогенератора

Для разработки рекомендаций по использованию методики расчета переменной по длине ПГ степени перфорации ППДЛ было выполнено расчетное обоснование системы отвода пара из ПГВ-1500 с помощью двух приближенных методик: методики С.С. Майзеля и методики расчета коллекторных систем промышленных аппаратов (методика И.Е. Идельчика).

Расчет системы отвода пара заключался в расчете изменения ширины сечения (площади сечения перфорации) ППДЛ. Два патрубка отвода пара с внутренним диаметром с/ = 0,62 м размещаются в верхней части корпуса ПГ на центральной продольной оси (рисунок I). Собирающий коллектор системы отвода пара, образованный пространством между ППДЛ и верхней частью корпуса ПГ, имеет два равных плеча длиной 6,0 м. Каждое плечо в свою очередь включает в себя два плеча: короткое плечо длиной /=1,74 м (от оси патрубка до торца ППДЛ) и длинное плечо длиной I = 4,26 м от оси патрубка до центральной оси ПГ (рисунок 3). ППДЛ состоит из 50 листов, расположенных в 10 рядах по 5 листов в каждом ряду, и отстоит от верхней части корпуса на расстоянии 0,334 м.

ХК - «холодный» коллектор ГК - «горячий» коллектор

Рисунок 3 - Расположение листов ППДЛ (вид снизу)

Расчет проводился для одного плеча I = 6,0 м, при симметричном расположении пароотводящих патрубков. Начальная точка х = 0 принималась в центральном поперечном сечении ППДЛ. По методике Майзеля был рассчитан профиль сечения ППДЛ, затем на полученные значения ширины сечения был выполнен поверочный расчет по методике Идельчика. Для определенных по методикам профилей сечения, выполнен расчет переменной степени перфорации еПЯда по рядам листов ППДЛ, гистограммы которых приведены на рисунке 4.

Сравнительный анализ результатов расчетного обоснования системы отвода пара парогенератора ПГВ-1500 двумя патрубками, выполненного на основе указанных приближенных методик (рисунок 4), показал, что максимальная разница в величинах степени перфорации, рассчитанных по разным методикам, составляет около 30%, при этом различия имеют место в основном на длинном плече (/ = 4,26 м) и объясняются,

прежде всего, влиянием эмпирических коэффициентов, использованных в аналитических зависимостях методики

Идельчика и полученных при испытаниях коллекторов с отбором потока не через сечение или перфорацию, а через боковые фиксированные ответвления. Окончательные рекомендации по использованию методики расчета переменной степени перфорации ППДЛ парогенератора ПГВ-1500 были даны на основе сравнительного анализа результатов расчетного обоснования системы отвода пара из парогенератора с экспериментальными исследованиями на аэродинамическом стенде.

В третьей главе приведено описание модели ППДЛ и аэродинамического стенда для ее испытания, методики проведения исследований и обработки экспериментальных данных, выполнен анализ погрешностей.

Целями экспериментальных исследований, которые проводились в ГНЦ РФ-ФЭИ, являлись:

- экспериментальный подбор профиля величины степени перфорации по длине пароприемного дырчатого листа ПГВ-1500 при двух крайних состояниях паровой нагрузки зеркала испарения, которые ограничивают диапазон возможного ее изменения в парогенераторе:

а) при неравномерной паровой нагрузке зеркала испарения, которая имеет место в существующих парогенераторах с ПДЛ, имеющих равномерную степень перфорации;

б) при равномерной паровой нагрузке зеркала испарения, которая является предельным случаем выравнивания нагрузки за счет использования ПДЛ с переменной степенью перфорации;

- разработка рекомендации по конструкции ППДЛ с реальным (ступенчатым) профилем перфорации;

- получение экспериментального значения коэффициента гидравлического сопротивления узла выхода пара из ПГ.

Исходными данными для проектирования экспериментальной модели и выбора режимов испытаний являлись основные проектные технические и конструктивные характеристики парогенератора ПГВ-1500, а также расчетный профиль паровой нагрузки зеркала испарения (профиль скоростей выхода пара с поверхности испарения).

Пар в объеме парогенератора рассматривался как идеальный газ с физическими свойствами водяного пара при давлении 7,34 МПа и температуре насыщения 290 °С. На

Оси пароотводящихпатрубков

4 5 6 7 Номера рядов ППДЛ

^ - расчет по методике Идельчика; ^ - расчет по методике Майзеля.

Рисунок 4 - Гистограммы степени перфорации ППДЛ парогенератора ПГВ-1500, полученные расчетным способом по двум методикам

основе этого в качестве моделирующей среды был выбран воздух при температуре в стендовом зале. Течение пара в паровом объеме парогенератора и воздуха в экспериментальной ППДЛ-модели изотермические. Поэтому в качестве критериальных параметров натурного и моделирующего потоков принимались числа Рейнольдса.

Масштаб ППДЛ-модели по отношению к натурному изделию выбирался различным для отдельных элементов проточной части. Паровое пространство и затесняющие узлы (два коллектора теплоносителя первого контура и трубопроводы питательной воды второго контура) между натурными ПДЛ и ППДЛ, моделировались в масштабе 1:5. Толщина и диаметр отверстий для перфорации модельных (имитаторов) ПДЛ и ППДЛ имели масштаб 1:2.

Конструкция ППДЛ-модели парогенератора ПГВ-1500 приведена на рисунке 5.

Проточная часть ППДЛ-модели состоит из 3 частей: входной, срединной и выходной. Во входной части размещался имитатор ПДЛ, имеющий отверстия диаметром 7 мм и исходную степень перфорации 12%, т.е. примерно в 1,5 раза больше, чем проектная. Увеличенная степень перфорации имитатора ПДЛ была необходима для создания неравномерного поля расходов воздуха по его поверхности. В срединной части ППДЛ-модели размещался имитатор ППДЛ с отверстиями диаметром 5 мм и исходной степенью перфорации 8,7%, т.е. примерно в 2 раза больше, чем проектная. Увеличенная степень перфорации имитатора ППДЛ была необходима для экспериментального подбора изменения итоговой степени перфорации по его длине.

1 - входной участок; 2 - средняя часть ППДЛ-модели; 3 - выходная часть ППДЛ-модели; 4 -расходомерные зонды; 5 - коллекторный

воздуховод; 6 - дроссель; 7 - штуцер ленточных зондов; 8 - имитатор ППДЛ; 9 - -имитатор ПДЛ.

Рисунок 5 - Конструкция ППДЛ-модели парогенератора ПГВ-1500

Выходная часть ППДЛ-модели соединялась со сборным воздуховодом двумя патрубками, на каждом из которых были установлены по два калиброванных ленточных зонда, выполняющих роль расходомеров. На поверхности дырчатых листов с подветренных сторон расположены с шагом примерно 200 мм рамки для удержания зондов на осях отверстий. Расстояние чувствительного элемента зондов от поверхности дырчатых листов равно 2 мм. Прямолинейные перемещения зондов скорости осуществляются по трем направлениям: по центральной оси ППДЛ-модели (по оси «х»), поперек модели (по оси «у») под осью выходного патрубка и на середине длины между поперечной осью ППДЛ-модели и осью выходного патрубка.

Общий вид ППДЛ-модели, подсоединенной к контуру аэродинамического стенда, приведен на фотографии (рисунок 6).

В опытах применялось два вида зондов для измерения скоростей потока воздуха в проточной части ППДЛ-модели: гидрометрические и термоанемометрические ленточные зонды. Скорости перемещения гидрометрических зондов составляли 0,5 мм/с, термоанемометрических 7 мм/с.

Калибровочные коэффициенты гидрометрических зондов получали до проведения испытаний с помощью аэродинамической трубы в диапазоне скоростей от 4 до 45 м/с. Калибровочные коэффициенты термоанемометрических зондов получали непосредственно перед испытаниями ППДЛ-модели или в ходе испытаний.

На первом этапе испытаний для случая неравномерной паровой нагрузки зеркала испарения расчетным путем был получен профиль скоростей выхода пара с поверхности испарения. При этом, учитывая, что градиент скорости по направлению продольной оси парогенератора «х» имеет значительно меньшее значение, чем по поперечной оси парогенератора «у», а следовательно, процесс перемешивания в направлении «х» не столь интенсивен, чем в поперечном сечении парогенератора, был выбран одномерный профиль скоростей выхода пара по длине парогенератора путем осреднения значений скорости пара по ширине ПДЛ.

На основе одномерного профиля скоростей выхода пара на входе в ППДЛ-модель создавалось поле скоростей с одномерным изменением относительной скорости потока воздуха по длине имитатора ПДЛ Щ/ <№>пдл = /(л), где Щ и <№>„„ - средние скорости воздуха через отверстия на я-ом поперечном участке ПДЛ и всего ПДЛ, соответственно, п- номер поперечного участка в направлении продольной оси «х»

Гистограмма относительных скоростей вдоль продольной оси имитатора ПДЛ дана на рисунке 7. Гистограмма сначала была получена расчетно, а затем была уточнена в опытах. Формирование поля скоростей осуществлялось путем установки дополнительного слоя сеток на входе в ППДЛ-модель.

Перфорированная поверхность имитатора ППДЛ условно разделялась на 26 поперечных участков, пронумерованных в направлении «х» (вдоль продольной

Рисунок 6 - ППДЛ-модель в контуре аэродинамического стенда

(отсчет со стороны «горячей» половины ПДЛ).

я - номер участка ПДЛ

Рисунок 7 - Гистограмма изменения относительных скоростей потока воздуха вдоль продольной оси имитатора ПДЛ (ось «х»)

оси ПГ) со стороны «горячего» коллектора. Участки 1-13 относились к половине с «горячим» коллектором, 14-26 - с «холодным».

На поверхности имитатора ПДЛ выделялись также 26 поперечных участков той же ширины, что и на имитаторе ППДЛ. Каждый поперечный участок обоих дырчатых листов ограничивается боковыми стенками ППДЛ-модели. Для анализа свойств потока в проточной части пространства между дырчатыми листами выделялись трубки тока, в которых входным и выходным сечениями были соответствующие i-e участки имитаторов ПДЛ и ППДЛ. Боковые вертикальные поверхности были виртуальными. По определению, скорости потока жидкости через боковые поверхности трубки тока равняются нулю. При подобных полях скоростей потока воздуха через отверстия в перфорированных имитаторах ПДЛ и ППДЛ составляющие скорости 1¥х являются минимальными.

Подбор перфорации ППДЛ производился методом последовательных приближений путем перекрытия отверстий в ППДЛ, расположенных симметрично относительно центральной оси, при этом отверстия, вдоль которых производились измерения скоростей, не перекрывались.

Алгоритм сходимости профиля перфорации выражается соотношением для количества открытых отверстий на /'-том участке имитатора ППДЛ. Алгоритм получен эмпирически, основан на сравнении профилей относительной скорости в отверстиях имитаторов ПДЛ и ППДЛ.

Здесь Лг|и'И1 - количество открытых отверстий на /-том участке имитатора ППДЛ /-той итерации.

<№,>,< 1Упдл > - средние скорости на ('-том участке и на всей поверхности имитатора ПДЛ.

< >, < > - средние скорости на /-том участке и на всей поверхности имитатора ППДЛ /-той итерации.

По достижении максимальной разницы в 5% относительных скоростей на всей длине имитаторов ПДЛ и ППДЛ принималось, что сходимость экспериментальной задачи по профилированию имитатора ППДЛ достигнута.

На рисунке 8 приведен опытный профиль перфорации, полученный в опытах с ППДЛ-моделью. Как видно, профиль перфорации существенно несимметричен, причем максимальные значения сдвинуты в сторону «горячей» половины ППДЛ-модели. Это объясняется большим количеством генерируемого пара на «горячей» стороне ПГ. По этому профилю найден приведенный на рисунке 9 в виде гистограммы степени перфорации профиль перфорации натурного ППДЛ, состоящего из 10 поперечных участков перфорации, каждый из которых был собран из пяти съемных перфорированных листов. Для этого длина ППДЛ-модели разбивалась на 10 участков, на границах которых значения степени перфорации соответствовали данным рисунка 8. Граничные значения для каждого участка усреднялись, и результат относился к натурному ППДЛ.

Е ПГ1ДЛ , %

/

\

,„/ \ оси выходных патрубков

"горячая" сторона ПГВ

Номер участка ППДЛ

3 4 5 6 7 8 11омер участка ППДЛ

Рисунок 8 - Опытный профиль перфорации по длине имитатора ППДЛ при неравномерной паровой нагрузке зеркала испарения

Рисунок 9 - Гистограмма степени перфорации, постоянной на площади отдельных листов натурного ППДЛ для случая неравномерной паровой нагрузки зеркала испарения

На втором этапе экспериментальных исследований на аэродинамической модели была проведена оптимизация профиля перфорации ППДЛ при равномерной паровой нагрузке зеркала испарения. На рисунке 10 приведен опытный профиль перфорации, имеющий симметричную форму с экстремальными значениями под отводящими патрубками и в центральной части длины имитатора ППДЛ. По этому профилю, как и для случая неравномерной паровой нагрузки зеркала испарения, найден профиль перфорации натурного ППДЛ, приведенный на рисунке 11 в виде гистограммы степени перфорации.

Е ППДЛ , %

7 6 5 4

3 Ш.....|

щ

I

о

5 7 9 И 13 15 17 19 21 23 25 Номер участка ППДЛ

4 5 6 7 Помер участка ППДЛ

Рисунок 10 - Опытный профиль перфорации по длине имитатора ППДЛ при равномерной паровой нагрузке зеркала испарения

Рисунок 11 - Гистограмма степени перфорации, постоянной на площади отдельных листов натурного ППДЛ для случая равномерной паровой нагрузки зеркала испарения

Сравнения гистограмм степени перфорации натурного ППДЛ, приведенных на рисунка 8 и 10, показывает, что при одинаковой средней степени перфорации 5,3%, максимальные значения степени перфорации для случаев неравномерной и равномерной паровой нагрузке зеркала испарения равны 8,7 % и 6,8 % соответственно.

Таким образом, профиль перфорации ППДЛ, обеспечивающий минимизацию скоростей пара вдоль парогенератора ПГВ-1500 с двумя пароотводящими патрубками, зависит от неравномерности поля скоростей в потоке пара с поверхности испарения.

В результате экспериментальных исследований были определены КГС участка парового тракта ППДЛ-модели, при этом, опытные значения КГС и соответствующие расчетные падения давления по длине парового тракта ПГ являлись завышенными.

КГС при неравномерном поле скоростей потока воздуха через имитатор ПДЛ:

- при перфорированных боковых стенках имитатора ППДЛ £ля;/л=1,709±0,037;

- при сплошных боковых стенках имитатора ППДЛ £лад/т=1,757±0,030.

КГС при равномерном поле скоростей потока воздуха через имитатор ПДЛ:

- при перфорированных боковых стенках имитатора ППДЛ |лдат= 1,518+0,021;

- при сплошных боковых стенках имитатора ППДЛ £ллд/т=1,551+0,025.

Таким образом, ППДЛ-модель с несимметричным профилем перфорации имела на 13 % большее гидравлическое сопротивление, чем ППДЛ-модель с симметричным профилем перфорации.

Степень перфорации боковых стенок имитатора ППДЛ, принятая в эксперименте равной 8,7 %, уменьшает КГС парового тракта примерно на 2 % при равномерной паровой нагрузке зеркала испарения и примерно на 2,8 % при неравномерной паровой нагрузке зеркала испарения.

По опытному значению КГС £/7лд/7= 1,551 определено падение давления в паровом тракте парогенератора, которое составило 0,017 МПа.

Калибровка зондов скорости на аттестованной калибровочной установке проводилась со среднеквадратичной погрешностью расчета локальной скорости &й, = 2%.

При обработке опытных данных по гидравлическому сопротивлению основной вклад в общую погрешность результатов вносит погрешность измерения массовых расходов воздуха через модель. Примененный в экспериментальных исследованиях калиброванный газовый расходомер имел погрешность измерения массового расхода воздуха через модель примерно 5м = 5%. Измерения перепадов давления в проточной части ППДЛ-модели не выходили за пределы 1 %. Поэтому погрешность результатов по КГС составляет 10%.

В четвертой главе выполнена оптимизация конструкции сепарационных устройств парогенератора ПГВ-1500.

Выполнены исследования по повышению равномерности выхода пара с ПДЛ, в частности, выполнен расчет переменной степени перфорации ПДЛ по разработанной приближенной методике.

В качестве исходных данных использовалось расчетное распределение паровой нагрузки под ПДЛ в ПГВ-1500, показанное на рисунке 12, и проектные данные по площади каждой пластины ПДЛ и геометрическим размерам опорных элементов (рамы ПДЛ).

Для расчета вся площадь ПДЛ была разделена на четыре расчетные зоны, показанные на рисунке 12.

-зона 1 - в районе «горячего» коллектора, включающая в себя пластины 41-45, 51-55, 61-65, 71-75 рядов 5, 6, 7, 8;

- зона 2 - в районе «холодного» коллектора, включающая в себя пластины 46-50, 56-60, 66-70, 76-80 рядов 5, 6, 7, 8;

- зона 3 - пластины «холодного» торца ПГ и прилегающие к нему пластины рядов 2, 3, 4 соответственно пластины 1-40;

- зона 4 - пластины «горячего» торца ПГ и прилегающие к нему пластины ряда 9, соответственно пластины 81-100.

Рисунок 12 - Расчетное распределение паровой нагрузки по зеркалу испарения парогенератора ПГВ-1500, м/с

Расчет начинался с зоны 1, имеющей наибольшую нагрузку зеркала испарения, затем последовательно рассчитывались зоны 2,3.4.

Расчетно были получены значения степени перфорации для каждой зоны, число отверстий и геометрия их расположения в пластинах ПДЛ всех типоразмеров. Результаты расчетов степени перфорации для каждой зоны приведены на рисунке 13.

Зона ЫрЗ [степень перфорации - 9%) Зона N01 (степень перфорации - 5%) Зона N¡¡4 (степень перфорации - 6,5%)

Таким образом, используя приближенную методику расчета переменной степени перфорации ПДЛ горизонтального парогенератора можно достаточно быстро получить необходимые данные по величинам степени перфорации ПДЛ, обеспечивающих повышение эффективности выравнивания паровой нагрузки зеркала испарения, однако необходима экспериментальная проверка результатов расчета по методике в условиях АЭС.

Необходимо отметить, что для повышения равномерности паровой нагрузки зеркала испарения во всех зонах при выполнении расчета переменной степени перфорации ПДЛ рекомендуется максимально уменьшать разницу между перепадом статического давления зоны с наибольшими нагрузками зеркала испарения и остальных расчетных зон и величиной гидравлического сопротивления участков под ПДЛ, по которым происходит отвод излишков пара в соседние расчетные зоны.

Расчетные оценки показывают, что при при обеспечении равномерной нагрузки зеркала испарения горизонтального парогенератора (предельный случай выравнивания паровой нагрузки зеркала испарения за счет использования ПДЛ с переменной степенью перфорации) имеется запас по его паропроизводительности равный примерно 20% при обеспечении проектной влажности пара не более 0,2%, однако для более точной оценки запаса необходимо проведение испытаний парогенератора на АЭС.

Было проведено сравнение результатов экспериментального исследования ППДЛ и результатов расчетного обоснования системы отвода пара двумя патрубками. На рисунке 14 приведены гистограммы степени перфорации натурного ППДЛ, полученные в результате расчетов с использованием приближенных методик Идельчика и Майзеля и в результате экспериментальных исследований.

123456789 10 Номер участка ППДЛ

^ - расчет по методике Идельчика; □ - эксперимент при неравномерной паровой нагрузке; 0 - расчет по методике Майзеля; ■ - эксперимент при равномерной паровой нагрузке.

Рисунок 14 - Гистограммы степени перфорации натурного ППДЛ, полученные расчетным и экспериментальным способами

Приведенные гистограммы построены по значениям степени перфорации каждого из десяти поперечных участков перфорации натурного ППДЛ.

Из рисунка 14 видно, что максимальное значение степени перфорации ППДЛ, полученное расчетным способом, больше опытного примерно в 2 раза.

Значение средней степени перфорации ППДЛ для случая равномерной паровой нагрузки зеркала испарения, полученное расчетным способом по методике Майзеля и равное 7,9 %, примерно в 1,5 раза больше значения средней степени перфорации ППДЛ - 5,3 %, полученного в результате экспериментальных исследований ППДЛ для случая равномерной паровой нагрузки зеркала испарения. При этом, величина 5,3 % была получена исходя из заданного проектного значения средней степени перфорации ППДЛ, равного 4,8 %.

Более высокие значения степени перфорации ППДЛ, полученные расчетным способом, объясняются, прежде всего, учетом рекомендаций методики Майзеля по выбору начальной ширины сечения для ППДЛ, в соответствии с которыми для потолочного щита величину ширины начального сечения обычно выбирают равной 0,1 О (где О - внутренний диаметр парогенератора), однако при этом Г.Н. Кружилин рекомендует выбор величины начальной ширины сечения производить на основе конструктивных соображений с учетом гидравлического сопротивления пароотборного устройства.

Для разработки окончательных рекомендаций по использованию методики расчета переменной степени перфорации ППДЛ парогенератора ПГВ-1500 и уточнения указанных выше рекомендаций по выбору величины начальной ширины сечения был проведен вариантный расчет профиля сечения по длине ППДЛ и переменной перфорации ППДЛ по приближенной методике Майзеля с целью получения средней степени перфорации ППДЛ равной - 5,3 %. Для рассмотренной выше коллекторной системы с определенным по методике Майзеля профилем условного сечения выполнен поверочный расчет по методике Идельчика.

По результатам расчетов по двум методикам получены гистограммы степени перфорации натурного ППДЛ (рисунок 15), которые имеют максимальные отклонения от соответствующей гистограммы перфорации, полученной экспериментальным путем для случая равномерной паровой нагрузки зеркала испарения, соответственно 17% для методики Идельчика и 14% для методики Майзеля.

Это позволяет рекомендовать расчет переменной степени перфорации ППДЛ горизонтальных парогенераторов проводить по методике Майзеля, которая основывается на результатах испытаний щитов котельных барабанов, при этом величину начальной ширины сечения для ППДЛ рекомендуется выбирать равной 0,032 О.

Проведено сравнение значений гидравлических потерь на участке ППДЛ-выходной патрубок, полученных расчетным и экспериментальным путем.

Так величина гидравлического сопротивления парового тракта, полученная расчетным способом для степени перфорации ППДЛ 5,3% равна 0,01135 МПа, что составляет примерно 66,8% от экспериментально полученного значения гидравлического сопротивления парового тракта - 0,017 МПа.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Номер участка ППДЛ

ЕЗ - расчет по методике Идельчика;

Щ - расчет по методике Майзеля при величине начальной ширины сечения равной 0,032 О,

■ - эксперимент при равномерной паровой нагрузке.

Рисунок 15 - Гистограммы степени перфорации натурного ППДЛ, полученные расчетным (вариантный расчет) и экспериментальным способами

Эту разницу в величинах гидравлического сопротивления объяснить можно тем, что при расчете парового тракта ПГ по приближенной методике не учитывется гидравлическое сопротивление проточной части коллектора, образованного ППДЛ и обечайкой ПГ, т.к. в настоящее время нет апробированных рекомендаций по расчету гидравлических потерь ДРКОлл, возникающих за счет коллекторного эффекта в проточной части коллектора.

Исходя из этого, оценочно получена величина гидравлического сопротивления проточной части коллектора ДРКОлл = 0,00565 МПа, которой, в свою очередь, соответствует КГС ^колл = 0,409, приведенный к сечению коллектора Рпо = 0,553 м2.

Следовательно, при использовании приближенной методики расчета гидравлического сопротивления парового тракта ПГ необходимо учитывать гидравлические потери за счет коллекторного эффекта, причем при расчете можно использовать величину КГС, приведенную выше.

Исходя из сказанного выше, для усовершенствованной сепарационной системы парогенератора ПГВ-1500 целесообразно использовать полученный экспериментальным способом оптимальный профиль перфорации ППДЛ при условии обеспечения равномерной паровой нагрузки зеркала испарения. Для уменьшения гидравлического сопротивления ППДЛ, рекомендуется его вертикальные стенки выполнить со степенью перфорации равной его максимальной степени перфорации.

Кроме того, можно считать консервативной выбранную среднюю степень перфорации ППДЛ. После получения экспериментальных данных на натурном ПГ для уменьшения гидравлического сопротивления ППДЛ можно также рекомендовать некоторое увеличение его средней степени перфорации.

Необходимо также отметить, что переход от коллекторной схемы отвода пара из парогенератора, какая была реализована в ПГВ-1000М, к схеме отвода пара из

парогенератора ПГВ-1500 через 2 патрубка, позволило уменьшить гидравлическое сопротивление парового тракта парогенератора примерно на 0,1МПа, что, как показывают оценочные расчеты, эквивалентно повышению мощности парогенератора на 2,6%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выполнен анализ сепарационных схем горизонтальных парогенераторов разных поколений АЭС с ВВЭР, проанализированы этапы эволюции сепарационной схемы парогенератора ПГВ-1000. На основе опыта эксплуатации сепарационных устройств выявлены преимущества и недостатки их существующих конструкций, намечены пути устранения этих недостатков.

2. Проанализированы существующие методики расчета гравитационной сепарации, а также возможности существующих трехмерных теплогидравлических кодов для расчета сепарационных устройств горизонтальных ПГ. Сделан вывод о необходимости разработки и использования приближенных методик расчета усовершенствованных конструкций ПДЛ и ППДЛ.

3. Предложены технические решения по модернизации сепарационных устройств парогенератора ПГВ-1500 за счет разработки усовершенствованных конструкций ПДЛ, обеспечивающего выравнивание паровой нагрузки зеркала испарения, и ППДЛ, обеспечивающего равномерный отвод пара из парогенератора через два патрубка.

4. Разработана приближенная методика, по которой выполнен расчет переменной степени перфорации ПДЛ парогенератора ПГВ-1500.

5. Экспериментально исследована модернизированная сепарационная схема ПГ на аэродинамическом стенде. Разработаны рекомендации по конструкции ППДЛ с реальным (ступенчатым) профилем перфорации. Проанализированы профили перфорации ППДЛ и получены гистограммы степени перфорации отдельных листов ППДЛ для случая неравномерной и равномерной паровой нагрузки зеркала испарения, а также экспериментальное значение коэффициента гидравлического сопротивления узла выхода пара из ПГ.

6. На основании анализа профилей перфорации ППДЛ, полученных расчетным и экспериментальным способами, даны рекомендации по использованию приближенной методики расчета переменной степени перфорации ППДЛ и выбору начальной ширины сечения. На основе экспериментальных исследований даны рекомендации по уменьшению гидравлического сопротивления ППДЛ и учету гидравлических потерь за счет коллекторного эффекта при расчете гидравлического сопротивления парового тракта парогенератора.

7. В итоге, на основе проведенных экспериментальных и расчетно-теоретических исследований разработана и проведена оптимизация модернизированной конструкции сепарационных устройств парогенератора для АЭС с ВВЭР повышенной мощности, позволяющей улучшить гравитационную сепарацию пара и снизить гидравлическое сопротивление парового тракта ПГ, что эквивалентно повышению мощности ПГ на величину более 20%, и таким образом внести вклад в

решение важной народно-хозяйственной задачи - повышение эффективности ПГ АЭС с ВВЭР.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Драгунов Ю.Г., Лукасевич Б.И., Трунов Н.Б., Харченко CA., Сотсков B.B. Парогенератор ПГВ-1500. Новые задачи и решения, Атомная Энергия, том 99, вып. 6, декабрь2005,-С. 416-425.

2. Безруков Ю.А., Кабанова Л.С., Сотсков В.В., Трунов Н.Б., Воронин A.A., Ефанов А.Д., Колесник В.П., Левченко Ю.Д. Оптимизация перфорации пароприёмного дырчатого листа ПГВ-1500//Труды 4-й Международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» (23-26 мая) / ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2005.

3. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Агеев А.Г., Васильева Р.В., Левченко Ю.Д. Исследование усовершенствованной сепарационной системы ПГВ-1500//Труды 7-го Международной семинара по горизонтальным парогенераторам (03-05 октября) / ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2006.

4. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Агеев А.Г., Васильева Р.В. Приближенная методика расчета переменной перфорации погруженного дырчатого листа горизонтального парогенератора // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Обеспечение безопасности АЭС». - 2006. - Вып. 15. - С. 89-99.

5. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Агеев А.Г., Васильева Р.В. Расчетное обоснование сепарационной схемы парогенератора ПГВ-1500//Вопросы атомной науки и техники. Серия «Обеспечение безопасности АЭС». - 2006. - Вып. 13. - С. 43-50.

6. Безруков Ю.А., Сотсков В.В., Трунов Н.Б., Ефанов А.Д., Левченко Ю.Д. Оптимизация перфорации пароприёмного дырчатого листа ПГВ-1500//Труды 7-го Международного семинара по горизонтальным парогенераторам (03-05 октября) / ОКБ «ГИДРОПРЕСС». 2006.

7. Ефанов А.Д., Левченко Ю.Д., МусихинЮ.А., Сотсков В.В., Трунов Н.Б. Исследование переменной перфорации пароприёмного дырчатого листа ПГВ-1500//Труды 5-й Международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» (29 мая-01 июня)/ОКБ "ГИДРОПРЕСС",-2007.

8. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Агеев А.Г., Васильева Р.В., Левченко Ю.Д. Усовершенствованная сепарационная система ПГВ-1500//Труды 5 Международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» (29 мая-01 июня) / ОКБ "ГИДРОПРЕСС". - 2007.

9. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Левченко Ю.Д. Усовершенствованная сепарационная система ПГВ-1500 // Тяжелое машиностроение. - 2008. - №1. - С. 8-13.

10. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Левченко Ю.Д., Воронин A.A. // Парогенератор // Патент Российской Федерации на полезную модель № 57425. Зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей 10.10.2006 г. бюл.№28.

Отпечатано ОАО ОКБ «ГИДРОПРЕСС» 11.05.2010 г., 100 экз. 142103, Московская обл., г. Подольск, Орджоникидзе, 21

Введение.

Глава 1. Анализ сепарационной схемы горизонтальных парогенераторов, ее эволюции, расчетного и экспериментального обоснования.

1.1 Сепарационная схема горизонтальных парогенераторов.

1.2 Эволюция сепарационной схемы парогенератора ПГВ-1000М.

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-1500.

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-1500 через два патрубка.

2.2.1 Выбор методики расчета переменной степени перфорации ППДЛ.

2.2.2 Расчет системы отвода пара из парогенератора ПГВ-1500 через два патрубка по приближенной методике Майзеля.

2.2.3 Расчет системы отвода пара из парогенератора ПГВ-1500 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 ППДЛ-модели парогенератора

ПГВ-1500.

3.4.1 Схема аэродинамического стенда для испытаний ППДЛ-модели.

3.4.2 Конструкция ППДЛ-модели парогенератора ПГВ-1500.

3.4.3 Схемы измерений и свойства измерительных зондов.

3.4.4 Методика анализа опытных данных.

3.5 Результаты испытаний ППДЛ-модели парогенератора ПГВ-1500.

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-1500.

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 Анализ профилей перфорации ППДЛ.

4.2.2 Сравнение гидравлических потерь на участке ППДЛ-выходной патрубок парогенератора ПГВ-1500.

4.3 Выводы по главе.

Актуальность работы

Согласно Федеральной целевой программе «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007 - 2010 годы и на перспективу до 2015 года» предусматривается ускоренное строительство атомных электростанций и ввод в эксплуатацию 10 новых энергоблоков атомных электростанций общей установленной мощностью не менее 9,8 ГВт. Основная часть этих энергоблоков будет оснащена реакторными установками с ВВЭР. В России разрабатываются проекты перспективных реакторных установок с реакторами ВВЭР-600, ВВЭР-1000, ВВЭР-1200 и ВВЭР-1500.

Кроме того, большое значение придается повышению уровня мощности энергоблоков российских АЭС, которое проводится согласно «Программе увеличения выработки электроэнергии на действующих энергоблоках АЭС ОАО «Концерн Энергоатом» на 2007-2015 годы».

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 2010 г. на АЭС с ВВЭР, построенных по российским проектам, эксплуатируются 162 ПГ типа ПГВ-440 и 116 ПГ типа ПГВ-1000. 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.

Цель научного исследования

Целью диссертационной работы являлось разработка и расчетно-экспериментальное обоснование модернизированной конструкции сепарационных устройств парогенераторов для АЭС с ВВЭР повышенной мощности.

Научная новизна

1. 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.

2. 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-1500.

3. Разработаны рекомендации по 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.

Практическая значимость

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 проектно-конструкторской документации ПГ для вновь разрабатываемых энергоблоков АЭС с ВВЭР-1500, АЭС-2006, АЭС «Белене», а также при разработке предложений по модернизации конструкции парогенератора ПГВ-1000М с целью обеспечения возможности повышения мощности работающих энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000.

Достоверность

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.

Личный вклад автора

Автор диссертационной работы принимал непосредственное участие:

• в разработке технических решений по модернизации сепарационных устройств ПГВ-1500;

• в разработке приближенной методики расчета переменной степени перфорации ГГДЛ, проведении расчетов по ней и анализе их результатов;

• в выполнении экспериментальных исследований на этапах -постановки задачи, обсуждения и согласования технического задания на экспериментальную аэродинамическую модель пароприемной части парогенератора ПГВ-1500 и программы и методики экспериментальных исследований, а также в обсуждении и анализе результатов экспериментальных исследований, выявлении закономерности формирования полей скоростей в паровом объеме ПГ, в разработке рекомендаций по профилю перфорации пароприемного дырчатого листа;

• в анализе гидравлических потерь в паровом тракте парогенератора и разработке рекомендаций по их снижению.

На защиту выносятся

Результаты экспериментальных исследований модернизированной сепарационной схемы на аэродинамическом стенде

Результаты оптимизации конструкции сепарационных устройств.

Апробация работы и публикации

По результатам работы сделаны сообщения на 4-й и 5-й Международных научно-технических конференциях «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» в г. Подольске (2005 г. и 2007 г.), на 7-м международном семинаре по горизонтальным парогенераторам в г. Подольске (2006 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 научно-технических отчета.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 143 листах, включая 48 рисунков, 16 таблиц, список литературы из 53 наименований.

4.3 Выводы по главе

Таким образом, выполненная оптимизация конструкции сепарационных устройств ПГВ-1500 по результатам проведенных по приближенным методикам расчетов переменной перфорации ПДЛ и ППДЛ, позволяют сделать следующие выводы:

- приближенная методика расчета переменной степени перфорации ПДЛ горизонтального парогенератора позволяет достаточно быстро получить необходимые данные по величинам перфорации ПДЛ, обеспечивающих повышение эффективности выравнивание паровой нагрузки зеркала испарения ПГ, однако необходима экспериментальная проверка результатов расчета по ней в условиях АЭС;

- в предельном случае - при обеспечении равномерной нагрузки зеркала испарения горизонтального парогенератора имеется запас по его паропроизводительности равный примерно 20% при обеспечении проектной влажности пара не более 0,2%, однако для более точной оценки запаса необходимо проведение испытаний парогенератора на АЭС;

- для усовершенствованной сепарационной системы парогенератора ПГВ-1500 целесообразно использовать полученный экспериментальным способом и представленный в настоящей работе оптимальный профиль перфорации ППДЛ, при условии обеспечения равномерной паровой нагрузки зеркала испарения;

- на основании анализа профилей перфорации ППДЛ, полученных расчетным и экспериментальным способами, расчет переменной степени перфорации ППДЛ горизонтальных ПГ рекомендуется проводить по профилю сечения, определенному по методике Майзеля при величине начальной ширины сечения для ППДЛ равной 0,032 Б;

- сравнение гидравлических потерь на участке ППДЛ-выходной патрубок, полученных расчетным и экспериментальным путем, позволяет рекомендовать проводить конструкторский расчет гидравлического сопротивления участка ППДЛ-выходной патрубок по приведенным в настоящей работе зависимостям, при этом, следует учитывать гидравлические потери за счет коллекторного эффекта, причем при расчете можно использовать величину КГС £колл = 0,409, приведенного к сечению коллектора Р„0 = 0,553 м .

- для уменьшения гидравлического сопротивления ППДЛ, рекомендуется его вертикальные стенки выполнить со степенью перфорации равной его максимальной степени перфорации, а также несколько увеличить его среднюю степень перфорации;

- переход от коллекторной схемы отвода пара из парогенератора, какая была реализована в ПГВ-1000М, к схеме отвода пара из парогенератора ПГВ-1500 через 2 патрубка, позволило уменьшить гидравлическое сопротивление парового тракта парогенератора на ОДМПа, что, как показывают оценочные расчеты, эквивалентно повышению мощности парогенератора на 2,6%.

Заключение

В настоящей работе:

1. Выполнен анализ сепарационных схем горизонтальных парогенераторов разных поколений АЭС с ВВЭР, проанализированы этапы эволюции сепарационной схемы парогенератора ПГВ-1000. На основе опыта эксплуатации сепарационных устройств выявлены преимущества и недостатки их существующих конструкций, намечены пути устранения этих недостатков.

2. Проанализированы существующие методики расчета гравитационной сепарации, а также возможности существующих трехмерных теплогидравлических кодов для расчета сепарационных устройств горизонтальных ПГ. Сделан вывод о необходимости разработки и использования приближенных методик расчета усовершенствованных конструкций ПДЛ и ППДЛ.

3. Предложены технические решения по модернизации сепарационных устройств парогенератора ПГВ-1500 за счет разработки усовершенствованных конструкций ПДЛ, обеспечивающего выравнивание паровой нагрузки зеркала испарения, и ППДЛ, обеспечивающего равномерный отвод пара из парогенератора через два патрубка.

4. Разработана приближенная методика расчета переменной степени перфорации ПДЛ, по которой выполнен расчет переменной степени перфорации парогенератора ПГВ-1500.

5. Экспериментально исследована модернизированная сепарационная схема ПГ на аэродинамическом стенде. Разработаны рекомендации по конструкции ППДЛ с реальным (ступенчатым) профилем перфорации. Проанализированы профили перфорации ППДЛ и получены гистограммы степени перфорации отдельных листов ППДЛ для случая неравномерной и равномерной паровой нагрузки зеркала испарения, а также экспериментальное значение коэффициента гидравлического сопротивления узла выхода пара из ПГ.

6. На основании анализа профилей перфорации ППДЛ, полученных расчетным и экспериментальным способами, даны рекомендации по использованию приближенной методики расчета переменной степени перфорации ППДЛ и выбору начальной ширины сечения. На основе экспериментальных исследований даны рекомендации по уменьшению гидравлического сопротивления ППДЛ и учету гидравлических потерь за счет коллекторного эффекта при расчете гидравлического сопротивления парового тракта парогенератора.

7. В итоге, на основе проведенных экспериментальных и расчетно-теоретических исследований разработана и проведена оптимизация модернизированной конструкции сепарационных устройств парогенератора для АЭС с ВВЭР повышенной мощности, позволяющей улучшить гравитационную сепарацию пара и снизить гидравлическое сопротивление парового тракта ПГ, что эквивалентно повышению мощности ПГ на величину более 20%, и таким образом внести вклад в решение важной народно-хозяйственной задачи - повышение эффективности ПГ АЭС с ВВЭР.

1. Трунов Н.Б., Логвинов С.А., Драгунов Ю.Г. Гидродинамические и теплохимические процессы в парогенераторах АЭС с ВВЭР. -М.: Энергоатомиздат, 2001. 318 с.

2. Агеев А.Г., Карасев В.Б., Серов И.Т., Титов В.Ф. Сепарационные устройства АЭС. М.: Энергоиздат, 1982. - 169 с.

3. Таранков Г.А., Титов В.Ф., Логвинов С.А. и др. Исследования парогенераторов головного блока АЭС с ВВЭР // Энергомашиностроение.-1986.-№5.- С. 30-32.

4. Гуцев Д.Ф., Козлов Ю.В., Некрасов A.B. и др. Особенности гидродинамики парогенератора ПГВ-1000 без погруженного дырчатого листа // Теплоэнергетика.- 1989.- №8.- С. 44-48.

5. Федоров Л.Ф., Титов В.Ф., Рассохин Н.Г. Парогенераторы атомных электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 416 с.

6. Дубровский И.С., Агеев А.Г. Гидродинамика погруженных дырчатых щитов // Теплоэнергетика. 1974.- №8. - С. 62-64.

7. Титов В.Ф., Козлов Ю.В., Корольков Б.М. и др. Особенности гидродинамики водяного объема парогенератора ПГВ-1000М// Электрические станции. 1993. - №9. - С. 25 - 30.

8. Лукасевич Б.И., Трунов Н.Б., Драгунов Ю.Г., Давиденко С.Е. Парогенераторы реакторных установок ВВЭР для атомных электростанций. -М.: ИКЦ Академкнига, 2004 394 с.

9. Козлов Ю.В. Пути повышения удельных нагрузок сепарационных устройств мощных парогенераторов // Труды Центрального котлотурбинного института (ЦКТИ). 1971.- вып. 108. - С. 59-63.

10. СорокинЮ.Л. Исследование жалюзийных сепараторов// Энергомашиностроение, 1961, - №2,- С. 5.

11. Козлов Ю.В., Эскин Н.Б. К вопросу расчета критической нагрузки сепараторов // Теплоэнергетика.- 1964, №2, С. 57.

12. Стерман JI.C. Исследование работы жалюзийного сепаратора при различных давлениях. M.-JL: Машгиз, 1954.

13. Сорокин Ю.Л. О применении жалюзийных сепараторов во внутрибарабанных устройствах паровых котлов // Энергомашиностроение. -1962,-№4,-С. 11.

14. Панасенко М.Д., Козлов Ю.В. Исследование сепарирующих устройств для мощных барабанных котлов //Теплоэнергетика. 1962, - №8, -С. 69-71.

15. Козлов Ю.В. Осушители пара и их использование в различных аппаратах на АЭС//Труды Всесоюзного теплотехнического НИИ. 1974, -вып. 2. - С. 111.

16. Агеев А.Г., Дубровский И.С., Карасев В.Б., Серов И.Т. Исследование сепарационной схемы с жалюзийным сепаратором вертикального типа//Вопросы атомной науки и техники. Серия. «Реакторостроение», 1973. - Вып. 2. - С. 37.

17. Свистунов Е.П., Таранков Г.А., Козлов Ю.В. и др. Особенности изменения паросодержания в водяном объеме и уровня воды в парогенераторе ПГВ-1000М // Электрические станции. 1992. - №1. - С. 32 -36.

18. Васильева Р.В., Дубровский И.С., Агеев А.Г и др. Гидродинамика погруженных дырчатых щитов парогенераторов АЭС // Электрические станции, 1986, - №8. - С. 12-15.

19. Свистунов Е.П., Таранков Г.А. Влияние конструкции ПДЛ на парораспределение // Энергомашиностроение, 1987, - №1. - С. 15-19.

20. Саков Э.С., Свистунов Е.П., Пикус В.Ю., Некрасов A.B. и др. Исследование выравнивающей способности погруженного дырчатого листа парогенератора ПГВ-1000. Теплоэнергетика, №7, 1992, С. 50-55.

21. Молчанов В.JL, Усанов А.И., Ситник Ю.К. и др. Некоторые закономерности процессов теплообмена и гидродинамики при глубоком снижении уровня воды в парогенераторе ПГВ-1000//Электрические станции. №2, - 1993, - С. 15-21.

22. Кружилин Г.Н. Теория уноса и сепарации влаги в паровых котлах//Советское котлотурбостроение. 1945, - №1, - С. 11-15; - №4. - С. 21-24.

23. Стерман JI.C. К теории паросепарации // Журнал технической физики, т. XXVIII, выпуск 7, 1958. С. 1562-1574.

24. Козлов Ю.В., Рябов Г.А. Исследование сепарации пара применительно к барабан-сепараторам АЭС //Теплоэнергетика. 1987. - №4. -С. 28-31.

25. Панасенко М.Д. Расчет и проектирование ступенчатого испарения, паропромывки и сепарации пара в паровых котлах. М.: МЭИ, 1963.

26. Кружилин Г.Н. Зависимость допустимой нагрузки парового объема котла от давления // Известия АН СССР. 1951. - №7. - С. 1106-1114.

27. Устройства внутрикорпусные сепараторов пара АЭС с реакторами типа РБМК. Методы расчета. ОСТ 95 10310-88, 1989. 21 с.

28. Козлов Ю.В., Титов В.Ф., Карасев В.Б. и др. Использование осадительной сепарации влаги в парогенераторах АЭС и методы ее расчета // Теплоэнергетика. 1978. - №9. - С. 61 - 65.

29. Трунов Н.Б. Прогресс в исследованиях теплогидравлики парогенераторов для АЭС с ВВЭР//Вопросы атомной науки и техники. Серия «Обеспечение безопасности АЭС». 2005. - Вып. 9. - С. 25-37.

30. Драгунов Ю.Г., Лукасевич Б.И., Трунов Н.Б., Харченко С.А., Сотсков В.В. Парогенератор ПГВ-1500. Новые задачи и решения, Атомная Энергия, том 99, вып. 6, декабрь 2005, С. 416-425.

31. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Агеев А.Г., Васильева Р.В., Левченко Ю.Д. Исследование усовершенствованной сепарационной системы ПГВ-1500//Труды 7-го Международной семинара по горизонтальным парогенераторам (03-05 октября) / ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2006.

32. Идельчик И.Е. Аэродинамика промышленных аппаратов, М.;Л.: Энергия, 1964 г.-287 с.

33. Рябов Г.А., Карасев В.Б., Козлов Ю.В. Экспериментальные исследования гидравлического сопротивления дырчатых листов на пароводяной смеси // Теплоэнергетика, 1984. - № 7. - С. 68-70.

34. Идельчик И.Е. Учет влияния вязкости на гидравлическое сопротивление диафрагм и решеток // Теплоэнергетика. 1960. - № 9. — С.75-80.

35. Майзель С.С. Организация равномерной загрузки парового объема барабанов котлов // Электрические станции. 1954. - № 6. - С. 50-54.

36. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Агеев А.Г., Васильева Р.В. Расчетное обоснование сепарационной схемы парогенератора ПГВ-1500//Вопросы атомной науки и техники, Серия: «Обеспечение безопасности АЭС». 2006. -Вып. 13.-С. 43-50.

37. Безруков Ю.А., Сотсков В.В., Трунов Н.Б., Ефанов А.Д., Левченко Ю.Д. Оптимизация перфорации пароприёмного дырчатого листа ПГВ-1500 // Труды 7-го Международной семинара по горизонтальным парогенераторам (03-05 октября) / ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2006.

38. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990. - 360 с.

39. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. -М.: Машиностроение, 1975. 559 с.

40. Чугаев P.P. Гидравлика: Учебник для вузов. Л.: Энергоиздат. Ленинградское отделение, 1982. - 672 с.

41. Кружилин Г.Н. Схема паросепарации с погруженным под уровень воды дырчатым щитом: Сборник работ «Теплофизика в тепловой и ядерной энергетике». Казань: Казанский филиал Московского энергетического института. - 1998. - С.216-226.

42. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Левченко Ю.Д. Усовершенствованная сепарационная система ПГВ-1500 // Тяжелое машиностроение. 2008. - №1. -С. 8-13.

43. Трунов Н.Б., Сотсков В.В., Левченко Ю.Д., Воронин A.A. // Парогенератор // Патент Российской Федерации на полезную модель № 57425. Зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей 10.10.2006 г. бюл.№28.