Авторы
Лощинин В.М., Пометько Р.С., Селиванов Ю.Ф., Смирнов А.М.
Организация
АО «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Лощинин В.М. – начальник лаборатории. Контакты: 249033 Калужская область, Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-48-69, e-mail:
Пометько Р.С. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук..
Селиванов Ю.Ф. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук..
Смирнов А.М. – старший научный сотрудник..
Аннотация
Представляемая работа связана с разработкой способов повышения критической мощности реактора–реакторной установки ВВЭР-1200 при возникновении явления резкого ухудшения теплообменных характеристик теплоносителя (кризис теплообмена). Повышение критической мощности реакторов преследует две цели. Первая – повышение эксплуатационной мощности АЭС и параметров теплоносителя, вызванное требованиями улучшения экономических показателей АЭС. При этом необходимо сохранение запаса мощности до появления кризиса теплообмена. Вторая цель также связана с повышением безопасности ядерных установок. Повышение уровня критической мощности позволяет избежать перегрева твэлов при неконтролируемых бросках мощности, связанных с неисправностями в системе СУЗ и с другими причинами. Среди многих способов повышения критической мощности (применение сверхкритических параметров теплоносителя, теплоносителей с высокой температурой кипения и пр.) для ВВЭР-1200 наиболее подходит использование различных устройств, которые интенсифицировали бы теплообмен и перемешивали теплоноситель, так называемых перемешивающих решёток (решётки-интенсификаторы) со свойствами дистанционирования твэлов или без них.
В настоящей работе приведены результаты исследований влияния на кризис теплообмена типа, количества и вида расположения размещения в тепловыделяющей сборке перемешивающих решёток. В частности, используются решётки, набранные из профилированных сотовых элементов. Излагаются результаты использования решёток типа «циклон», «вихрь» и «прогонка» (конструкция НЗХК), название которых отражает вид влияния решёток на поток теплоносителя. В экспериментах с фреоном и водой с использованием решёток «циклон» была доказана их полная несостоятельность как интенсификаторов теплообмена. Поэтому основной объём исследований составляло определение эффективности влияния на критическую мощность отдельной ТВС размещения в ней решёток типа «вихрь».
В экспериментах было получено, что наличие перемешиваюших решёток привело с учётом всех использованных экспериментальных режимов к повышению критической мощности в среднем примерно на 8–10 %.
Ключевые слова
водоохлаждаемые реакторы, экспериментальные исследования, модель ТВС, вода, фреон, кризис теплообмена, перемешивающие решётки, интенсификация теплообмена, решётки типа «вихрь» и «прогонка», размещение решёток, эффективность
УДК 621.039.548:621.039.5
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 5, 5:5