文档介绍：蒸汽发生器课程设计说明书
学院：核科学和技术学院
姓名：邹宇飞
学号：151127
指导老师：孙中宁
时间：11月22日
前言
在压水堆核电站中，蒸汽发生器是一回路系统中一个关键设备，含有尺寸大、重量重、设计、制造复杂、作用大特点，再设计和制造方面被称为现代热交换器技术最高水平。长久以来国际上压水堆核电站蒸汽发生器常常发生传热管腐蚀破损，在可靠性上存在严重问题，是核蒸汽供给系统唯一致命弱点，确保蒸汽发生器制造质量有利于提升其安全可靠性。因为蒸汽发生器制造相当复杂，技术密集程度高，要求制造质量符合设计说明书上要求，所以，设计说明书在蒸汽发生器制造过程中就尤为关键。
本设计说明书是针对压水堆设计立式 U 型管自然循环蒸汽发生器。作者在参考了孙中宁老师编写《“蒸汽发生器”课程设计指导书》和《核动力设备》，在阅读了大量文件后，提出了蒸汽发生器一个新方案设计，并进行了论证。经过强度计算和结构设计，确定了蒸汽发生器结构尺寸，然后分别进行了蒸汽发生器热力计算、水动力计算，期望能取得更佳设计方案。
因为编者水平有限，实践经验不足，加之时间仓促，设计说明书中难免有疏漏和错误之处，诚恳期望读者批评指正。

邹宇飞
11月于哈尔滨
目录
第一章绪论 02
第二章蒸汽发生器设计和计算 02
依据热平衡确定换热量 02
管径选择和传热管面积确定 03
管束结构计算 05
强度计算 06
一回路水阻力计算 09
二回路水循环阻力计算 11
运动压头计算 17
循环倍率确实定 18
第三章结论和评价 18
第四章参考文件 19

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换热设备。在核反应堆中，核裂变产生能量由冷却剂带出，经过蒸汽发生器将热量传输给二回路工质，使其产生含有一定温度一定压力和一定干度蒸汽。此蒸汽再进入汽轮机中做功，转换为电能或机械能。在这个能量转换过程中，蒸汽发生器既是一回路设备，又是二回路设备，所以被称为一、二回路枢纽。蒸汽发生器作为一回路主设备，关键功效有：
1、将一回路冷却剂热量经过传热管传输给二回路给水，加热给水至沸腾，经过汽水分离后产生驱动汽轮机干饱和蒸汽；
2、作为一回路压力边界，承受一回路压力，并和一回路其它压力边界共同组成预防放射性裂变产物溢出第三道安全屏障；
3、在预期运行事件、设计基准事故工况和过分工况下确保反应堆装置可靠运行。
实际运行经验表明，蒸汽发生器能否安全、可靠运行，对整个核动力装置经济性和安全可靠性有着十分关键影响。据压水堆核电厂事故统计显示，蒸汽发生器在核电厂事故中居关键地位。部分蒸汽发生器可靠性是比较低，它对核电厂安全性、可靠性和经济效益有重大影响。所以，各国全部把研究和改善蒸汽发生器当做完善压水堆核电厂技术关键步骤，并制订了庞大科研计划，关键包含蒸汽发生器热工水力分析；腐蚀理论和传热管材料研制；无损探伤技术；振动、磨损、疲惫研究；改善结构设计，降低腐蚀化学物浓缩；改水质控制等。
第二章蒸汽发生器设计和计算
依据热平衡确定换热量
一回路工作压力 MPa （给定）
一回路水进口温度 ℃ （给定）
一回路水出口温度 ℃ （给定）
一回路水平均温度 ℃
一回路进口水焓 kJ/kg （，310℃）
一回路出口水焓 kJ/kg （，290℃）
蒸发器热效率