Авторы
Безносов А.В., Черныш А.С., Сергеев С.И., Зудин А.И., Бокова Т.А.
Организация
Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
Безносов А.В. – доктор технических наук, профессор кафедры «Атомные, тепловые станции» Института ядерной энергетики и технической физики. Контакты: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24. Тел.: (831)436-80-23; e-mail:
Черныш А.С. – аспирант.
Сергеев С.И. – студент.
Зудин А.И. – аспирант.
Бокова Т.А. – доцент, старший преподаватель, кандидат технических наук.
Аннотация
Обеспечение отвода тепла от свинцового и свинец-висмутового теплоносителей при расхолаживании реактора, а так же в стояночных режимах при наличии значительных остаточных тепловыделений традиционно требует сложных, дорогих и потенциально опасных решений в виду высокой температуры застывания теплоносителя (Pb-326°C, эвтектика Pb-Bi-125°C). Аналогичную проблему необходимо решать при создании установок (стендов) для испытаний главных циркуляционных насосов с адиабатическим вводом тепла в контур до около 1 МВт, их моделей и других неизотермических установок (стендов). Использование в качестве теплоотводящей среды воды требует высоких давлений в теплоотводящих водяных контурах (для охлаждения свинцового теплоносителя близких к критическому) для исключения застывания жидкометаллического теплоносителя. Для исключения недостатков традиционных теплообменных систем предложено (патент РФ №2325717 «Ядерная энергетическая установка») использовать в качестве теплоотводящей среды смесь воздуха и мелкодисперсной фазы конденсата воды при давлении близком к атмосферному. Регулируемым изменением содержания водяной фазы в потоке можно обеспечивать заданную мощность теплоотвода и, соответственно, заданную температуру жидкого металла на выходе из теплообменника при безопасно низком давлении теплоотводящей среды, близком к атмосферному. Проведенные экспериментальные исследования теплоотвода от свинцового теплоносителя воздушно-водяным потоком с диспергированными до 1,0 мм и менее каплями воды в воздушном потоке, а также многолетний опыт эксплуатации системы отвода тепла, адиабатически вносимого в контур за счет работы осевого электронасоса контура свинцового теплоносителя на установке для испытаний и отработки моделей лопастной системы главного циркуляционного насоса БРЕСТ-ОД-300 подтвердила эффективность, простоту, безопасность и экономичность данного метода теплоотвода. Возможность тонкого регулирования отводимой мощности при сохранении безопасности установки существенно расширяет область применения данного типа теплообменного оборудования.
Ключевые слова
теплообмен, ТЖМТ, смесь, БРЕСТ, насос, теплообменник, свинец, парогенератор, форсунка, температура, расход, атмосферное давление
УДК 621.039
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 4, 4:9