Расчетно-экспериментальные исследования в обоснование массообменных аппаратов для обеспечения заданного кислородного режима в тяжелых жидкометаллических теплоносителях (Pb, Pb-Bi)

29.05.2014 2014 - №01 Теплофизика и теплогидравлика

Р.Ш. Асхадуллин П.Н. Мартынов В.И. Рачков А.Ю. Легких

https://doi.org/10.26583/npe.2014.1.12

Представлены подходы и результаты расчетно-экспериментальных исследований в обоснование конструкций массообменных аппаратов с твердофазным источником кислорода (оксидом свинца). Исследовались характеристики массообменных аппаратов с собственным побудителем расхода теплоносителя через реакционную емкость и пневмодозаторного типа (с дискретным принципом работы). Экспериментальные исследования характеристик массообменных аппаратов проводились на циркуляционном неизотермическом стенде с теплоносителем Pb-Bi (ГНЦ РФ-ФЭИ). Расчеты выполнялись с использованием эмпирических температурных зависимостей растворимости кислорода и коэффициентов скорости растворения оксида свинца в Pb-Bi. Растворение оксида свинца в массообменном аппарата рассматривалось как процесс физического растворения твердого тела. В результате исследований получены зависимости для термодинамической активности кислорода на выходе из массообменного аппарата и для производительности аппаратов от режима работы. Показано, что результаты расчетов достаточно хорошо согласуются с полученными экспериментальными данными. Выполненная работа подтверждает возможность расчетной оценки характеристик массообменных аппаратов, что крайне важно при создании массообменного аппарата для конкретного объекта, например, реакторной установки, с целью подбора оптимальной конструкции и функциональных параметров.

Ссылки

1. Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Легких А.Ю. и др. Автоматизированная система управления термодинамической активностью кислорода в свинцовом и свинцово-висмутовом теплоносителях. / Сборник научных трудов. – Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2011. – С. 188 – 191.
2. Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Симаков А.А. и др. Твердофазная технология регулирования кислорода в тяжелых жидкометаллических теплоносителях. // Новые промышленные технологии. ЦНИЛОТ. – 2004. – №3. – С. 30-34.
3. Патент 2246561 РФ, МПК C23F 11/00. Способ поддержания коррозионной стойкости стального циркуляционного контура со свинецсодержащим теплоносителем и массообменное устройство для его реализации (варианты) / П.Н. Мартынов, Р.Ш. Асхадуллин, А.А. Симаков и др. 2005.
4. Громов Б.Ф., Шматко Б.А. Физико-химические свойства расплавов свинец-висмут. // Известия вузов. Ядерная энергетика. –1996. – №4. – С. 35-41.
5. Handbook on Lead-bismuth Eutectic Alloy and Lead Properties, Materials Compatibility, Thermal-hydraulics and Technologies // OECD/NEA Nuclear Science Committee, 2007. ISBN 978-92-64-99002-9. – 693 p.
6. Легких А.Ю., Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш. Расчет массообменных аппаратов для обеспечения заданного кислородного режима в тяжелом жидкометаллическом теплоносителе. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2013. – №1. – С. 80-91.
7. Аксельруд Д.А., Молчанов А.Д. Растворения твердых веществ. – М.: Химия, 1977. – 272 с.
8. Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем: Гидравлические и тепловые основы работы. – Л.: Химия, 1979. – 176 с.
9. Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Легких А.Ю., Симаков А.А. Экспериментальные исследования усовершенствованного массообменного аппарата с твердофазным источником кислорода применительно к технологии теплоносителя 44,5%Pb-55,5%Bi. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2009. – №4. – С. 161-168.
10. Безносов А.В., Драгунов Ю.Г., Рачков В.И. Тяжелые жидкометаллические теплоносители в атомной энергетике. – М.: ИздАТ, 2007. – 433 с.

термодинамическая активность кислород растворимость свинец свинец-висмут оксид теплоноситель массообменный аппарат твердофазный метод

Ссылка для цитирования статьи: Асхадуллин Р.Ш., Мартынов П.Н., Рачков В.И., Легких А.Ю. Расчетно-экспериментальные исследования в обоснование массообменных аппаратов для обеспечения заданного кислородного режима в тяжелых жидкометаллических теплоносителях (Pb, Pb-Bi). // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2014. – № 1. – С. 160-171. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2014.1.12 .