2016, Выпуск 1

Авторы

Безносов А.В., Черныш А.С., Бокова Т.А., Сергеев С.И.

Организация

Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия

Аннотация

Обеспечение безопасного и эффективного отвода тепла остаточных тепловыделений активной зоны в стояночных и аварийных режимах реакторных установок с тяжелыми теплоносителями (ТЖМТ) необходимо при разработке проекта и для эксплуатации таких установок. Температура застывания (плавления) свинцового (326°С) и свинец-висмутового (125°С) теплоносителей (в этих условиях) при традиционном, для водяных и газовых реакторных установок отводе тепла водой, при давлении близком к атмосферному (при температуре до 100°С), приводит к застыванию ТЖМТ в теплообменнике и прекращению циркуляции через него теплоносителя.

Отвод тепла от ТЖМТ эффективным, традиционным теплоносителем водой, во всем диапазоне её давлений до критического, может привести к застыванию свинца в теплообменнике.

Отвод тепла от свинцового теплоносителя другим традиционным теплоносителем-воздухом, требует существенно больших поверхностей теплообмена ввиду не высокой его эффективности и соответственно, существенного увеличения объема жидкого металла в теплообменнике.

Необходимость разрешения имеющегося технического противоречия, возникающего при проектировании и эксплуатации теплообменников со свинцовым и свинец-висмутовым теплоносителем, с охлаждением воздухом и с охлаждением водой – побуждает поиск сред, которые с одной стороны, отводили бы тепло от ТЖМТ более эффективно, чем воздух и, с другой стороны, исключили бы застывание в них ТЖМТ, обеспечивали бы такой теплоотвод при давлении теплоотводящей среды близкой к атмосферному.

В процессе проведения экспериментов определялись характеристики теплообмена в экспериментальном участке и температуры воздушно-паровой смеси при варьируемых расходах свинцового теплоносителя (до 3,6 м³/ч) и воздуха (до 6 м³/ч) с концентрациями конденсата воды в смеси от 0 до 1,0 % (объемного) при сменных конструкциях форсунок и варьируемых ориентациях ЭУ в пространстве.

Ключевые слова
теплоноситель, теплообменник, теплоотвод, форсунка, свинец, циркуляция, конденсат воды, воздух, мощность, давление.

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039

Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 1, 1:11