Исследования в обоснование встроенной в бак реактора системы очистки натрия

14.07.2014 2014 - №02 Теплофизика и теплогидравлика

С.Г. Калякин А.П. Сорокин Ф.А. Козлов В.В. Алексеев С.И. Щербаков

https://doi.org/10.26583/npe.2014.2.09

На основании требования повышения безопасности реакторов на быстрых нейтронах было принято решение о размещении всех систем с радиоактивным натрием, включая систему очистки натрия, в баке реактора. Ввиду отсутствия отечественного прототипа встроенной в бак реактора холодной ловушки потребовался большой объем работ в обоснование ее конструкции. Представлены результаты расчетных исследований с использованием кодов МАСКА и TURBOFLOW различных версий встроенной в бак реактора холодной ловушки с натриевым и аргоновым охлаждением реактора на быстрых нейтронах. Сделан вывод о предпочтении варианта ловушки с натриевым охлаждением, позволяющим получить более экономичное использование объема внутри ловушки. При этом обеспечивается наиболее равномерное распределение отложений на стенках по высоте ловушки и змеевике, что позволяет накапливать в ловушке 500 кг и более оксида натрия. Даны рекомендации по улучшению конструкции холодной ловушки для увеличения ее производительности и емкости по примесям. Полученные расчетные данные позволяют сделать вывод о том, что для улучшения охлаждения загрязненного натрия в холодной ловушке и снижения зависимости ее характеристик от величины накопленных отложений целесообразно выбирать диаметр змеевика на 20 – 30 см меньше внутреннего диаметра полости холодной ловушки.

Ссылки

1. Козлов Ф.А., Алексеев В.В., Ковалев Ю.П., Кумаев В.Я., Матюхин В.В., Орлова Е.А., Пирогов Э.П., Сорокин А.П., Щербаков С.И. Исследования в обоснование системы очистки натрия для перспективных быстрых реакторов. // Атомная энергия. – 2012. – Т. 112. – Вып. 1. – С. 18-24.
2. Козлов Ф.А., Волчков Л.Г., Кузнецов Э.К., Матюхин В.В. Жидкометаллические теплоносители ЯЭУ. Очистка от примесей и их контроль. / Под ред. д.т.н. Ф.А. Козлова. – М.: Энергоатомиздат, 1983.
3. Алексеев В.В., Ковалев Ю.П., Калякин С.Г. и др. Системы очистки натриевого теплоносителя АЭС с реактором БН-1200 // Теплоэнергетика. – 2013. – №5. – С. 1–12.
4. Scherbakov S.I. Numerical simulation of nonsteady-state multifase flow. The 2D TURBO-FLOW computer code used to perform express analysis of designs / NURETH-11. – Paper 238. – Avignon, France. – October 2-6, 2005.

натрий холодная ловушка температура концентрация водород модель распределение отложений массоперенос расчетный код

Ссылка для цитирования статьи: Калякин С.Г., Сорокин А.П., Козлов Ф.А., Алексеев В.В., Щербаков С.И. Исследования в обоснование встроенной в бак реактора системы очистки натрия. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2014. – № 2. – С. 81-89. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2014.2.09 .