Очистка от примесей свинцового и свинец-висмутового теплоносителей контура ядерного реактора с баковой компоновкой

• Автор: Бокова, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 310 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ:

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. ПРИМЕСИ

И МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ОТ ПРИМЕСЕЙ

1.1 Примеси в свинец-висмутовом и свинцовом теплоносителях

1.1.1 Оксиды теплоносителя

1.1.2 Продукты коррозии конструкционных материалов

1.1.3 Другие примеси (органические масла, вода и др.)

1.2 Состояние примесей в контуре

1.3 Негативное воздействие примесей на работу элементов контура

1.4 Обзор методов и устройств очистки контура и теплоносителя от примесей

1.4.1 Метод отстаивания

1.4.2 Фильтрация
1.4.3 Восстановление оксидов теплоносителя
1.4.4 Другие методы очистки
2 СУЩНОСТЬ МЕТОДА ОЧИСТКИ ДВУХКОМПОНЕНТНЫМ ПОТОКОМ. ВЫБОР МЕСТ ВВОДА И УСТРОЙСТВ ВВОДА ГАЗА В ПОТОК ТЖМТ
2.1 Сущность метода
2.1.1 Очистка от оксидов теплоносителя
2.1.2 Очистка теплоносителя и реакторного контура от продуктов коррозии конструкционных материалов
2.1.2.1. Очистка теплоносителя и внутренних поверхностей контура от примесей- компонент конструкционных материалов двухкомпонентным потоком ТЖМТ-газ
2.1.2.2 Методы и устройства удаления примесей со свободных поверхностей
ТЖМТ
2.2 Анализ особенностей конструкции реактора с баковой компоновкой, обуславливающие выбор методов очистки
2.3 Научно-техническое обоснование устройств формирования двухкомпонентного потока
2.4 Анализ возможных мест ввода газа в контур РУ
баковой компоновки
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВ ВВОДА И ДИСПЕРГАЦИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ НА ВОДЯНОМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕ
3.1 Выбор устройств. Движение двухкомпонентного потока
3.2 Организация водовоздушного потока
с помощью сопловых насадок
3.2.1 Описание экспериментальных моделей
3.2.2 Методика проведения экспериментальных
исследований
3.2.2.1 Экспериментальные исследования формирования двухкомпонентного потока при подаче воздуха на вход
в модель-имитатор активной зоны
3.2.2.2 Экспериментальные исследования формирования двухкомпонентного потока при подаче воздуха в модель-имитатор парогенератора
3.2.2.3 Экспериментальные исследования формирования
двухкомпонентного потока при подаче газовой смеси на всас циркуляционного насоса
3.2.3 Обсуждение результатов исследований исследования формирования двухкомпонентного потока при подаче воздуха на вход в модель-имитатор активной зоны

3.2.4 Обсуждение результатов исследования формирования двухкомпонентного потока при подаче воздуха в модель - имитатор
парогенератора
3.2.5 Анализ исследования формирования двухкомпонентного потока при подаче воздуха на всас циркуляционного насоса
3.2.6 Выводы
3.2.6.1 Анализ экспериментальных данных рассмотренных способов и устройств ввода воздуха в водяной поток
3.2.6.2 Распределение размеров пузырей в зависимости от режима течения потока, его геометрии и ориентации в пространстве,
от начальных условий
3.2.6.3 Агломерация пузырей
3.2.6.4 Скорость витания пузырей
3.2.6.5 Сепарация пузырей
3.3 Испытания макетного образца устройства ввода и диспергации восстановительной газовой смеси в водяной теплоноситель, содержащего движущиеся элементы, приводимые в действие от собственного электродвигателя - диспергатора
3.3.1 Программа испытаний
3.3.2 Обсуждение результатов испытаний. Сравнительный анализ эффективности вариантов конструкции
3.4 Экспериментальные исследования проточных частей модели опускного участка РУ баковой компоновки типа БРЕСТ-ОД-ЗОО и модели трубного пучка парогенератора с опускным поперечным обтеканием двухкомпонентным потоком (вода - воздух) трубок смачиваемых и несмачиваемых водяным теплоносителем
3.4.1 Описание экспериментального стенда
3.4.2 Результаты исследования характеристик двухкомпонентного потока в моделях лотков и опускного участка реактора

Рш = 2яягуёи кук (2.9)
где и к - относительная скорость газа и частицы;
V* - линейная скорость катящейся частицы по отношению к ее оси, совпадающая с поступательной скоростью частицы.
К крупным частицам, обтекание которых газом приближается к потенциальному типу, можно применить ту же теорему Жуковского. В случае частицы, имеющей форму полуцилиндра, лежащего на стенке своей плоской стороной, подъемную силу на единицу длины полуцилиндра можно выразить как:
^ (2,0)
Последние два выражения (2.9) и (2.10) дают одинаковый порядок величины подъемной силы и одинаково неприменимы к частицам, утопленным в ламинарном слое.
В проведенных с участием автора экспериментах наблюдалось следующее: при подаче газа на свободную поверхность свинца с имеющимися примесями при значительных (более 5 м/с) средних скоростях газа частицы начинают двигаться (скользить или катиться) по поверхности. При достижении достаточно большой скорости небольшие возвышения на свободной поверхности (или самой частицы) приводят к подпрыгиванию частицы. Если она при этом выходит за пределы ламинарного слоя, её увлекают вертикальные составляющие скорости турбулентного потока и происходит вынос частицы. Т.к. все эксперименты проводились в цилиндрических электрообогреваемых емкостях с подводом газа сверху под углом к свободной поверхности эвтектики свинец-висмут и свинца, то через 5-10 сек. вынос частиц полностью прекращался. Невынесенные частицы оказывались сдутыми к периферии емкости в застойные по газу зоны.
Из изложенного видно, что основной задачей, которую необходимо решить для применения рассматриваемого метода, является задача преодоления частицей ламинарного слоя.