РД 24.035.05-89 Методические указания. Тепловой и гидравлический расчет теплообменного оборудования АЭС

     5.3. Расчет коллекторов

5.3.1. В коллекторных теплообменниках подвод теплоносителя в трубный пучок производится из входного (напорного, раздающего) коллектора, а отвод из трубного пучка - через выходной (вытяжной, сборный) коллектор. Существуют две основные схемы включения теплообменников: Z-образная и П-образная. В первой из них потоки в раздающем и собирающем коллекторах сонаправлены, а во второй - противоположны.

Расчет гидравлических характеристик коллекторного теплообменника состоит в определении степени неравномерности раздачи жидкости по трубному пучку (или по параллельно включенным аппаратам) и суммарных гидравлических потерь.

5.3.2. Распределение давления по ходу потока однофазной среды описывается одномерным уравнением

,

где - отношение проекции осевой скорости присоединяющихся (или отделяющихся) масс к скорости осевого потока;

- средняя по сечению скорость осевого потока, м/с;

- безразмерная координата;

- длина коллектора, м;

- коэффициент трения.

При 1520 потерями на трение можно пренебречь (короткий коллектор).

При больших значениях пористости поверхности коэффициент сопротивления зависит от величины пористости :

,

где - сечение всех отверстий, м; - периметр перфорированной части коллектора, м.

Для раздающего коллектора, представляющего собой перфорированную трубу, коэффициент сопротивления определяется по формуле

.

5.3.3. Распределение относительной скорости отбора вдоль короткого коллектора описывается следующими зависимостями:

для коллектора постоянного сечения (например, плоского):

;

     
,

где - скорость отбора, м/с;

- средняя скорость отбора, м/с;

;

;

- сечение коллектора, м;