Авторы
Грабежная В.А., Михеев А.С.
Организация
АО «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Грабежная В.А. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484)399-86-86; e-mail:
Михеев А.С. – начальник лаборатории.
Аннотация
Разрабатываемый проект парогенератора РУ БРЕСТ-ОД-300 является пионерским как по используемому теплоносителю, в качестве которого выбран свинец, так и по конструкторскому воплощению (бухта витых теплопередающих труб). Преимущества конструкций парогенераторов, выполненных в виде спирально навитых труб, по сравнению с прямотрубными конструкциями очевидны. Витые трубы используются в теплообменном оборудовании не только для того, чтобы увеличить поверхность теплообмена, решить вопрос с термическим расширением, но также и для того, чтобы увеличить коэффициент теплообмена к жидкости, текущей внутри труб.
В 2011-2013 гг. в ГНЦ РФ – ФЭИ на стенде СПРУТ были проведены теплогидравлические испытания модели витого парогенератора РУ БРЕСТ-ОД-300 (вариант 2000 г.) с продольным обтеканием свинцом пучка теплообменных труб. Модель парогенератора, состоит из двух идентичных трехтрубных модулей. Разработчиком модели, ее электрического обогрева, тепловой изоляции и металлоконструкций, связывающих две трехтрубные модели, является ОКБ «ГИДРОПРЕСС». Программа испытаний модели парогенератора была направлена на изучение теплообмена и теплогидравлической устойчивости парогенерирующих труб при работе одной секции, а также на выявление пульсаций расхода во втором контуре, обусловленных параллельной (совместной) работой двух секций при параметрах частичных и пусковых режимов. Во всем диапазоне изменения режимных параметров не выявлено пульсационных режимов с опрокидыванием циркуляции во втором контуре. Результаты проведенных испытаний модели парогенератора дают обширную информацию о характере теплообмена в различных зонах парогенерирующего канала при различных условиях эксплуатации (номинальный и частичные режимы, пусковые режимы). Однако недостаточное количество теплопередающих труб в модуле (всего три) не позволяет сделать вывод о гарантии полной гидродинамической устойчивости ПГ РУ БРЕСТ во всем возможном диапазоне эксплуатационных параметров. С другой стороны, в реальной конструкции движение греющего теплоносителя опускное с обтеканием пучка труб, близким к поперечному обтеканию. Недостаточная аргументированность переноса результатов, полученных в ранних экспериментах, на натурный парогенератор послужили основанием для необходимости проведения испытаний на многотрубной модели штатного парогенератора, разработка проекта которого была выполнена в ОАО «ИК «ЗИОМАР». Одной из задач настоящих испытаний было подтверждение либо опровержение существования неустойчивых режимов при работе на пониженных уровнях мощности (частичные режимы).
Проведенные на 18-трубной модели парогенератора испытания в режиме частичных параметров показали, что режимы с пульсациями расхода воды, давления в коллекторах, температуры пара не обнаружены.
Ключевые слова
реактор, парогенератор, тяжелый теплоноситель, свинец, вода, спирально навитые трубы, модель парогенератора, эксперимент, профиль температуры, теплогидравлическая устойчивость
УДК 536.24.08
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2017, вып. 3, 3:15