Устройство, принцип действия и режимы работы холодных ловушек
Время очистки массы натрия (m) от загрязнений при идеальном перемешивании теплоносителя определяется формулой:
= (m/βG)ln[(C0 – Cл)/(Cк - Сл)],
где G – расход натрия через ловушку,
β – коэффициент удержания примесей в ловушке,
C0, Ск – соответственно, начальная и конечная концентрация кислорода в натрии,
Сл – концентрация насыщения натрия кислородом при выходной температуре ловушки.
Время очистки от температуры насыщения t1 |
до t2 |
определяется разностью (t2)- (t1). При использовании |
|
нескольких ловушек время очистки уменьшается обратно |
|
пропорционально их числу. |
22 |
Устройство, принцип действия и режимы работы холодных ловушек
Основные характеристики холодных ловушек, применяемых на реакторах БН
Реактор |
Тип |
|
ловушки |
||
|
||
БОР-60 (1, 2 к) |
вынесенная |
|
БН-350 (1, 2 к) |
вынесенная |
|
БН-600 (1, 2 к) |
вынесенная |
|
Феникс (1, 2 к) |
вынесенная |
|
|
||
Супер-Феникс (1 к) |
встроенная |
|
EBR-II |
вынесенная |
|
Экспериментальная |
вынесенная |
|
ловушка CТ-1009 |
|
Производи- |
Габариты, |
тельность, |
м |
м3/час |
, Н |
2,0 |
0,8 2,3 |
10,0 |
1,0 5,3 |
8,0 |
1,2 7,2 |
10,0 |
1,1 2,8 |
10,0 |
1,2 10 |
6,0 |
0,9 5,2 |
2,5 |
0,7 3,5 |
Охлаждение
вода NaK воздух
органика – сплав NaK
азот сплав NaK
воздух
Емкость по примесям, кг
500
1200
1800
120
70
150
160
Разработка встроенных в бак реактора холодных ловушек
Этапы разработки
1.Анализ научных подходов к решению проблемы.
2.Создание 3-х мерной математической модели массопереноса примесей в ХЛ.
3.Экспериментальное определение констант, характеризующих массоперенос в ХЛ.
4.Проведение расчетов для конкретных моделей ХЛ.
5.Верификация расчетных данных на экспериментальных моделях.
6.Корректировка математической модели и расчетной программы.
7.Проведение оптимизационных расчетов. Определение параметров рабочей ХЛ.
8.Испытания полномасштабного макета встроенной ХЛ.
Конструктивная схема встроенной холодной фильтр-ловушки
1 – корпус ХФЛ встроенной; 2 – полость, заполненная аргоном; 3 – дроссель электомагнитный; 4 – рабочая полость ХФЛ встроенной; 5 – рекуператор; 6 –
подогреватель; |
7 |
– |
насос |
электромагнитный; |
8 |
– |
расходомер |
электромагнитный; |
9 |
– |
защита |
биологическая; 10 – трубопровод подвода загрязненного
натрия в рекуператор; 11 – трубопровод отвода очищенного натрия из рекуператора; 12 – трубопровод байпаса очищенного натрия из рабочей полости; 13 – гермовводы; 14 – клеммные коробки или штепсельные разъемы; 15 – электрические коммуникации.
•расход натрия – 4.42 м3/час;
•расход аргона – 258 м3/час;
•температура натрия на входе – 175 оС;
•температура аргона на входе – 35 оС;
•давление аргона – 1.5 МПа
Встроенная ХФЛ
Корпус наружный поз. 1; плита верхняя блока защиты поз. 2; рабочая полость поз. 3; рекуператор поз. 4; трубы подвода поз. 5 и отвода натрия поз. 6; труба байпаса рекуператора поз. 7 с размещенными на них регулирующими электромагнитными дросселями поз. 8, расходомерами поз. 9 и средствами измерений; днище поз. 10; фильтр поз. 11; труба центральная поз. 12; подогреватель поз. 13; насос электромагнитный поз. 14; канал газового охлаждения поз. 15; труба газовая входная поз. 16; труба газовая выходная поз 17; днище эллиптическое поз. 18, коллектор газовый раздающий поз. 19 и сборный поз. 20.
Разработка встроенных в бак реактора холодных ловушек
Холодная ловушка с натриевым охлаждением
Параметры сравниваемых встроенных холодных ловушек,
разработанных в ОКБМ
Наименование
1. Мощность тепловая охлаждения ХФЛ встроенной (отводимая с поверхности рабочей полости), кВт 
2. Мощность тепловая рекуператора ХФЛ встроенной, кВт
3. Мощность тепловая подогревателя ХФЛ встроенной, кВт
4. Расход натрия, кг/с (м3/ч при температуре 210 С) 
5. Расход аргона (натрия), кг/с
6. Температура загрязненного натрия на входе в рекуператор, ºС
7.Температура загрязненного натрия на выходе из рекуператора (на входе в рабочую полость), ºС
8.Температура очищенного натрия на выходе из рабочей полости ХФЛ встроенной (на входе в рекуператор), ºС
9.Температура очищенного натрия на выходе из рекуператора (на входе в подогреватель), ºС
10.Температура очищенного натрия на выходе из ХФЛ встроенной (на выходе из подогревателя), ºС
11.Температура аргона (натрия) на входе в ХФЛ
Свстроенную,
12. Температура аргона (натрия) на выходе из ХФЛ встроенной, С
13. Давление натрия в полости рабочей (избыточное), МПа 14. Давление аргона (натрия) в системе охлаждения (абсолютное), МПа
15. Объем рабочей полости ХФЛ встроенной, м3
16. Расчетная вместимость по примесям, кг
17. Габариты ХФЛ встроенной (D×L), мм
18.Внутренний диаметр ХФЛ, мм 19. Длина зон: отстойника
окончательного охлаждения фильтра
20. Масса ХФЛ встроенной, не более, т
Варианты ХФЛ
С газовым |
С натриевым |
охлаждением |
охлаждением |
(версия |
|
РНАТ.505327.0 |
|
12ПЗ) |
|
56,7 |
154,25 |
184,8 |
197,8 |
56 |
|
0,7 (2,8) |
0,968 (4,1) |
2,3 |
5,63 |
410 |
410 |
210 |
250 |
150 |
130 |
347 |
285 |
410 |
|
35 |
120 |
102 |
140 |
0,194 |
0,45 |
1,5 |
0,5 |
1,75 |
1,86 |
350 |
515 |
1280×12750 |
1280×12130 |
620 |
760 |
2210 |
900 |
2250 |
1400 |
1640 |
1970 |
19 |
19 |
Primary integrated purification system
Разработка встроенных в бак реактора холодных ловушек
EFR cold trap