Название: Руководство по проектированию теплообменного оборудования в системах ядерных реакторов с водяным охлаждением.

Вы получаете доступ к документу из OSTI.GOV Министерства энергетики (DOE). Этот сайт является продуктом Управления научной и технической информации Министерства энергетики США (OSTI) и предоставляется в качестве общедоступной услуги.

Посетите OSTI, чтобы использовать дополнительные информационные ресурсы в области энергетики и технологий.

Абстрактный

В этом руководстве по проектированию приводится информация, относящаяся к методам проектирования, выбору материалов, изготовлению, обеспечению качества и эксплуатационным испытаниям теплообменного оборудования в системах ядерных реакторов с водяным охлаждением. Эта информация предназначена для помощи тем, кто занимается проектированием, спецификацией и оценкой теплообменного оборудования для атомной энергетики и систем, в которых требуется это оборудование.

Дата публикации: 1975-07-01 Исследовательская организация: Окриджская национальная лаборатория. (ORNL), Ок-Ридж, Теннесси (США); Burns and Roe, Inc. (США) Организация-спонсор: Управление энергетических исследований и разработок США (ERDA) Идентификатор OSTI: 4175033 Номер(а) отчета: ORNL-TM-3578 Номер NSA: NSA-32-018802 Номер контракта DOE: W-7405-RUS-26 Тип ресурса: Технический отчет Отношение к ресурсу: Другая информация: Ориг.Дата поступления: 31 декабря 1975 г. Страна публикации: Соединенные Штаты Язык: английский Тема: N77100* — Реакторы-энергетические реакторы, без воспроизводства, с легководным замедлителем, с кипящим водяным охлаждением; N77200 — Реакторы — Энергетические реакторы, без воспроизводства, с легководным замедлителем, с некипящим водяным охлаждением; *РЕАКТОРЫ-ТЕПЛООБМЕННИКИ ТИПА BWR; *ТЕПЛООБМЕННИКИ-КОНСТРУКЦИЯ; *РЕАКТОРЫ-ТЕПЛООБМЕННИКИ ТИПА PWR; *СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ РЕАКТОРА-ТЕПЛООБМЕННИКИ; *ПАРОГЕНЕРАТОРЫ-ПРОЕКТИРОВАНИЕ; *ВОДООХЛАЖДАЕМЫЕ РЕАКТОРЫ-ТЕПЛООБМЕННИКИ; ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ; ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Форматы цитирования

. Руководство по проектированию теплообменного оборудования в системах ядерных реакторов с водяным охлаждением. США: Н. П., 1975. Интернет. дои: 10.2172/4175033.

. Руководство по проектированию теплообменного оборудования в системах ядерных реакторов с водяным охлаждением. Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/4175033

. 1975. «Руководство по проектированию теплообменного оборудования в системах ядерных реакторов с водяным охлаждением». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/4175033. https://www.osti.gov/servlets/purl/4175033.

Технический отчет:
Сохранить, поделиться:
Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.

Похожие записи в сборниках OSTI.GOV:

Система водяного охлаждения токамака ИТЭР и использование кодов ASME для соответствия французским правилам для оборудования, работающего под давлением, работающего под давлением

Конференция Берри, Ян; Феррада, Хуан; Курд, Уоррен; .

При индукционно-плазменной работе ИТЭР мощность термоядерного синтеза достигнет 500 МВт с коэффициентом умножения энергии 10. Тепло будет передаваться системой охлаждающей воды токамака (TCWS) в окружающую среду с использованием вторичной системы охлаждения. Работа с плазмой изначально безопасна даже при самых тяжелых постулируемых аварийных условиях, когда большой разрыв внутри корпуса приводит к аварии с потерей теплоносителя. Функционирующая система водяного охлаждения не требуется для обеспечения безопасного отключения. Несмотря на то, что ИТЭР по своей природе безопасен, оборудование TCWS (например, теплообменники, трубопроводы, компенсаторы давления) классифицируется как важные для безопасности компоненты.Это связано с тем, что прогнозируется более низкое содержание радионуклидов в воде (например, активированные продукты коррозии, тритий) с достаточно высокими уровнями активности, требующими, чтобы конструкция компонентов соответствовала французским правилам для ядерного оборудования, работающего под давлением, т. е. Приказ Франции от 12 декабря 2005 г. (ESPN). ESPN распространил практическое применение методологии, установленной Директивой по оборудованию, работающему под давлением (97/23/EC), на ядерное оборудование, работающее под давлением, в соответствии с Постановлением Франции 99-1046 от 13 декабря 1999 г. и Постановлением от 21 декабря 1999 г. (ESP). Коды ASME и дополнительные анализы (например, анализ видов и последствий отказов) будут использоваться для демонстрации того, что оборудование TCWS соответствует этим основным требованиям безопасности. TCWS проектируется для обеспечения не только охлаждения с мощностью отвода энергии около 1 ГВт, но и для обжига при повышенной температуре первой стенки/одеяла, вакуумного резервуара и дивертора. Дополнительные функции TCWS включают химический контроль воды, слив и сушку для технического обслуживания, а также облегчение обнаружения/локализации утечек. TCWS взаимодействует с большинством систем ИТЭР, включая систему вторичного охлаждения. ITER США отвечает за проектирование, разработку и закупку TCWS при отраслевой поддержке со стороны Организации инженерных служб (ESO) (Федеральные службы AREVA при поддержке Northrop Grumman и OneCIS). Международная организация ИТЭР (ITER-IO) отвечает за надзор за проектированием и установкой оборудования в Кадараше, Франция. Оборудование TCWS будет производиться с использованием кодов проектирования ASME с гарантией качества и надзором со стороны согласованного уполномоченного органа (утвержденного французским регулирующим органом), который будет обеспечивать соответствие нормативным требованиям. В этом документе описывается конструкция TCWS и то, как ИТЭР и производители США будут использовать коды ASME для соблюдения директив ЕС, а также французских приказов и постановлений. " меньше

Критические вопросы проектирования системы водяного охлаждения токамака термоядерного реактора ИТЭР

Конференция Ким, Сохо ; Берри, Ян

ИТЭР США отвечает за проектирование, проектирование и поставку системы водяного охлаждения токамака (TCWS). TCWS передает тепло, вырабатываемое в токамаке, охлаждающей воде при номинальной импульсной работе 850 МВт при температуре до 150°С и давлении воды 4,2 МПа. Эта вода содержит радионуклиды, так как примеси (например, тритий) диффундируют из внутрикорпусных компонентов и вакуумного сосуда при прогреве воды при температуре 200-240°С при давлении до 4,4 МПа, а продукты коррозии активируются нейтронной бомбардировкой. Система имеет класс безопасности (SIC) и будет изготовлена ​​в соответствии с Постановлением Франции об оборудовании, работающем под давлением (декабрь 2005 г.), и Директивой ЕС по оборудованию, работающему под давлением, с использованием проектных кодов ASME Section VIII, Div 2. Сложность проектирования и изготовления TCWS создает уникальные проблемы. Концептуальное проектирование этой единственной в своем роде системы охлаждения было завершено с несколькими проблемами, которые необходимо решить, чтобы перейти к следующему этапу проектирования. Эти вопросы включают балансировку потока между более чем сотнями ответвлений трубопроводов параллельно для подачи охлаждающей воды в бланкеты, определение оптимальной скорости потока при минимизации возможности кавитационного повреждения, проектирование защиты от замерзания охлаждающей воды, протекающей через криостатную (морозильную) среду, требования к высокоэнергетическая конструкция трубопровода и электромагнитное воздействие на трубопровод и компоненты. Хотя TCWS состоит из стандартных коммерческих компонентов, таких как трубопроводы с клапанами и фитингами, теплообменники и насосы, сложные требования представляют интересные задачи проектирования. В этом документе представлено краткое описание концептуального дизайна TCWS и критических проблем проектирования, которые необходимо решить. " меньше

Отчет о состоянии возможностей NSTF RCCS на водной основе: подготовка и проектирование для преобразования испытательной установки отвода тепла с отключением естественной конвекции (NSTF) с воздушного на водяное охлаждение

Технический отчет Лисовский, Дариус ; Ли, Тэсон ; Килсдонк, Деннис ; .

В следующем отчете представлен обзор текущего состояния преобразования на водной основе, включая детали конструкции, геометрии и изготовления испытательного участка и сетевого трубопровода для программы NSTF на водной основе в масштабе ½ в Аргоннской национальной лаборатории. В начале 2015 финансового года усилия по проектированию на водной основе начались параллельно с текущими работами по воздушному базированию и начались с определения основных целей преобразования. Были проведены масштабные исследования и подготовительные задачи с компьютерным моделированием, чтобы направлять проектные решения, минимизировать искажения и обеспечить соответствие данных между масштабами. Это повлекло за собой тесное сотрудничество с AREVA, чей RCCS на водной основе (включавший более » часть их SC-HTGR мощностью 625 МВт) послужил основной проектной основой для включения в NSTF. Был сделан литературный обзор предыдущих работ с акцентом на аналогичные установки, отношение к пассивному отводу остаточного тепла и детали, относящиеся к двухфазному потоку и методам измерения. В исследовании основное внимание уделялось вкладу ключевых проектировщиков и тепловому анализу существующих охлаждающих панелей (например, в TAMU и UW-Madison) и двух предлагаемых охлаждающих панелей AREVA. Базовый вариант использовался в качестве точки отсчета для параметрических исследований эффектов от изменения расстояния между трубами (шага), диаметра трубы, толщины ребра и материалов. Затем был проведен структурный анализ для обеспечения безопасных напряжений материала при работе в условиях высоких температур. Наконец, представлены детали геометрии сети трубопроводов и рекомендации по проектированию резервуара для хранения воды, за которыми следуют технические чертежи в приложении. Результаты этого исследования определили подходящую конфигурацию для поддержки как целей проекта ANL/DOE, так и видения DOE по предоставлению AREVA данных, подходящих для характеристики RCCS их полномасштабной конструкции HTGR.Размеры были выбраны не для оптимальных характеристик RCCS, а вместо этого служили репрезентативной, но ограничивающей конфигурацией для будущей реализации в полномасштабной конструкции. Масштабные искажения неизбежны; однако их можно точно предсказать на основе более ранних работ по полученным решениям подобия. Гибкость оставалась основной философией дизайна и позволит испытательному центру легко приспосабливаться к будущим изменениям. Окончательная конструкция испытательного участка и сетевого трубопровода выглядит следующим образом: вертикальные трубы: 1,5 дюйма, сортамент 160, шаг 5,91 дюйма (150 мм), нержавеющая сталь 304L, панели теплопередачи: пластины 5/16 дюйма, 4,01 дюйма (102 мм). ) ширина, сварной шов с полным проплавлением к стоякам, нержавеющая сталь 304L, разделены на 4 панели на стояк, разделенные горизонтальными зазорами 1/8 дюйма, тестовая секция: восемь (x8) труб стояка и девять (x9) теплопередающих панелей, собранных в группы по две (x2) вертикальные трубы и три (x3) ребра, соединенные в единую секцию, и геометрия сети: 4,0 дюйма, сортамент 40, нержавеющая сталь 304L. Детали резервуара для хранения воды будут отражать конкурирующие эффекты, такие как термогидравлические явления во время однофазной и двухфазной работы. Эти соображения включают перемешивание при прохождении однофазной струи, конденсацию всплывающих пузырьков при двухфазном выпуске, унос пузырьков в выпускное отверстие для жидкости и унос жидкости в выпускное отверстие для пара. " меньше

• https://doi.org/10.2172/1512941
• Доступен полный текст

КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ТЕПЛООБМЕН НАТРИЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОГО АСПЕКТА БЕЗОПАСНОСТИ РЕАКТОРА С НАТРЕВЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Технический отчет Рид, Г ; Нойес, Р.

Проблема аварийного отвода тепла в реакторах с натриевым теплоносителем связана с конденсацией паров натрия, которая может образоваться в результате гипотетической аварии с потерей теплоотвода. Для определения способности отвода тепла была проведена оценка, в ходе которой пары Na конденсировались в ограниченной области под нагрузочным лицевым щитом ядерной энергетической установки в Халламе.Выполнены экспериментальные определения скоростей конденсационного теплообмена в модели этой области. Установлено, что основным сопротивлением теплопередаче являются неконденсирующиеся газы, присутствующие в системе. Газ (обычно He) должен присутствовать из-за его обычного использования в качестве защитного газа в основном резервуаре. Было получено теоретическое уравнение, основанное на газовой диффузии, и скорость теплопередачи предсказуема, если известно количество неконденсируемого газа. Дальнейшие эксперименты были использованы для изучения поведения вентиляции газового пространства под нагрузочным лицевым щитком HNPF во время моделируемых аварийных условий. Эти эксперименты предоставляют информацию, необходимую для прогнозирования количества неконденсируемого газа, оставшегося в системе после предполагаемой аварии, и для прогнозирования соответствующих скоростей теплопередачи. Были изучены два метода вентиляции, чтобы определить наиболее эффективную процедуру аварийной вентиляции. Было обнаружено, что если вентилировать область непосредственно под верхним экраном, существует достаточная способность отвода тепла для конденсации всех паров Na, которые могут образоваться за счет тепла послесвечения. Это обеспечило бы безопасность системы, исключив возможность любого повышения давления в результате постулируемой аварии. (авт.) « меньше

МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ

Конференция Дуглас-младший, Д.; Макклунг, Р.; Фостер, Б.; . — Неразрушающий контроль в ядерных технологиях Vol. II Материалы симпозиума по неразрушающему контролю в ядерных технологиях, ИНИС

Методы неразрушающего контроля использовались в первую очередь для обнаружения дефектов и отбраковки дефектных материалов. Окриджская национальная лаборатория сочла полезным использовать специальные методы неразрушающего контроля в качестве вспомогательных средств при исследовании материалов, разработке компонентов и управлении технологическим процессом. В этой статье приводятся три недавних примера эволюции методов неразрушающего контроля от исследований к управлению технологическим процессом.Текущая конструкция твэлов содержит твэлы, заполненные вибропрессованным порошком оксидов урана и тория. Метод ослабления гамма-излучения был разработан, чтобы позволить измерять однородность загрузки топлива, и использовался для помощи в разработке дополнительных методов изготовления и оборудования. Позже было построено инспекционное устройство для удаленной работы в герметично закрытом и экранированном помещении, которое использовалось для контроля производственного процесса. Для другого твэла требовались топливные пластины, содержащие дисперсионную сердцевину из оксида урана-алюминия с программным изменением загрузки топлива по ширине. Метод непрерывного сканирования и ослабления рентгеновского излучения был разработан и использован для измерения неоднородностей топлива и соответствия расчетному контуру. Этот метод способствовал развитию как методов прессования стержней, так и методов прокатки листов. Создана система для быстрой автоматической оценки выпускаемых топливных пластин. Эти топливные пластины были спрессованы в эвольвентную форму и собраны с чередующимися охлаждающими каналами. Строгие требования к теплопередаче наложили жесткие допуски на размеры канала. Уникальное вихретоковое устройство, использующее характеристику «отрыва», было изобретено для введения в очень узкий канал и позволяет регистрировать размеры как при разработке изготовления, так и при фактическом изготовлении. Другой подход к топливным элементам заключается в использовании мельчайших топливных частиц, покрытых пиролитическим углеродом для удержания продуктов деления. Беспокойство вызывают диаметр активной зоны, толщина и целостность покрытия, а также наличие топлива в покрытии. Развитие методов микрорадиографии предоставило мощный инструмент для оценки многих переменных процесса покрытия для оптимального изготовления. Дальнейшее применение позволяет оценить влияние эксплуатации, включая термообработку и внутриреакторные испытания. Результаты этих исследований помогают реалистично оценить производственные партии и повторно использовать информацию для устранения несоответствий. " меньше

• Доступен полный текст

• Похожие записи