熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)通過三個(gè)自然循環(huán)過程將排鹽罐內(nèi)的余熱導(dǎo)入大氣環(huán)境中,該系統(tǒng)是保證熔鹽堆安全的重要措施。排鹽罐換熱元件的自然循環(huán)是余熱排出系統(tǒng)的最基礎(chǔ)也是最重要的一個(gè)循環(huán)過程,該循環(huán)將排鹽罐內(nèi)的衰變熱帶出排鹽罐,保證排鹽罐的安全。本文通過實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)排鹽罐換熱元件的流動(dòng)和傳熱過程展開研究,為熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化提供參考。排鹽罐換熱元件是由中心管、中間管和外套管組成的三層套管結(jié)構(gòu)。汽包中的水由中心管上端開口向下流入換熱元件,從中間管下端開口進(jìn)入中心管與中間管組成的水環(huán)隙,在環(huán)隙內(nèi)向上流動(dòng)并從中間管頂部開口返回汽包。水在環(huán)隙中受熱沸騰,中心管內(nèi)外密度差驅(qū)動(dòng)換熱元件內(nèi)的自然循環(huán)流動(dòng)。本文以豎直管式電爐模擬熔鹽的溫度場(chǎng),采用稱重法測(cè)量出口汽、水流量。在搭建的排鹽罐換熱元件熱工水力實(shí)驗(yàn)臺(tái)上開展了自然循環(huán)啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)、自然循環(huán)流動(dòng)和傳熱特性實(shí)驗(yàn)以及結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)流動(dòng)和傳熱的影響實(shí)驗(yàn)。根據(jù)啟動(dòng)過程的波動(dòng)情況,將自然循環(huán)啟動(dòng)過程細(xì)分為7個(gè)階段。啟動(dòng)過程中,隨著水箱水溫的升高,出口水的流量先增加后減少。當(dāng)自然循環(huán)流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)壓頭比較小時(shí),環(huán)隙中容易發(fā)生氣泡臃塞現(xiàn)象。氣泡臃塞發(fā)生時(shí),中間管內(nèi)壁... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１熔鹽堆運(yùn)行流程圖??因其優(yōu)點(diǎn)突出，熔鹽堆很早就受到研宄者的關(guān)注，也是世界上最早研宄的堆型之一

但該系統(tǒng)不是一個(gè)非能動(dòng)系統(tǒng)，在類似于福島核事故的極端情況下，余熱排出??系統(tǒng)將失效。哈爾濱工程大學(xué)在ＭＳＲＥ余熱排出系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，針對(duì)２ＭＷ－ＴＭＳＲ設(shè)??計(jì)了空氣冷卻非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)［４，２４，２５］，如圖１．２所示。該系統(tǒng)完全采用自然循環(huán)排??熱，能夠在失去動(dòng)力支持的極端情況下依靠系統(tǒng)的自身特性將排鹽罐內(nèi)的余熱導(dǎo)出，能??夠有效避免類似于福島的核事故。相對(duì)ＭＳＲＥ余熱排出系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用空氣冷卻裝置??對(duì)換熱元件產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行冷卻，更加穩(wěn)定安全，可以實(shí)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)量，調(diào)節(jié)??整個(gè)系統(tǒng)的排熱量與熔鹽衰變熱相吻合。?＿＿??冷凝器?ｙ?ｙ－??…麟義ｉ??典汽ｆ?一空氣??蓽水??，．．．．，???汽包觸Ｋ．士?？—…??：：砸ｄ??攤１罐??圖１．２?ＴＭＳＲ排鹽罐非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)示意圖??熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，排鹽罐內(nèi)熔鹽的余熱通過導(dǎo)熱和對(duì)流將熱量傳??遞到排鹽罐換熱元件，換熱元件內(nèi)的冷卻水自然循環(huán)流動(dòng)將熱量導(dǎo)入氣泡。汽包受熱產(chǎn)??生蒸汽，蒸汽經(jīng)空冷器冷凝后回到汽包，形成第二自然循環(huán)。風(fēng)筒中的空氣被空冷器加??熱

但該系統(tǒng)不是一個(gè)非能動(dòng)系統(tǒng)，在類似于福島核事故的極端情況下，余熱排出??系統(tǒng)將失效。哈爾濱工程大學(xué)在ＭＳＲＥ余熱排出系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，針對(duì)２ＭＷ－ＴＭＳＲ設(shè)??計(jì)了空氣冷卻非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)［４，２４，２５］，如圖１．２所示。該系統(tǒng)完全采用自然循環(huán)排??熱，能夠在失去動(dòng)力支持的極端情況下依靠系統(tǒng)的自身特性將排鹽罐內(nèi)的余熱導(dǎo)出，能??夠有效避免類似于福島的核事故。相對(duì)ＭＳＲＥ余熱排出系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用空氣冷卻裝置??對(duì)換熱元件產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行冷卻，更加穩(wěn)定安全，可以實(shí)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)量，調(diào)節(jié)??整個(gè)系統(tǒng)的排熱量與熔鹽衰變熱相吻合。?＿＿??冷凝器?ｙ?ｙ－??…麟義ｉ??典汽ｆ?一空氣??蓽水??，．．．．，???汽包觸Ｋ．士?？—…??：：砸ｄ??攤１罐??圖１．２?ＴＭＳＲ排鹽罐非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)示意圖??熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，排鹽罐內(nèi)熔鹽的余熱通過導(dǎo)熱和對(duì)流將熱量傳??遞到排鹽罐換熱元件，換熱元件內(nèi)的冷卻水自然循環(huán)流動(dòng)將熱量導(dǎo)入氣泡。汽包受熱產(chǎn)??生蒸汽，蒸汽經(jīng)空冷器冷凝后回到汽包，形成第二自然循環(huán)。風(fēng)筒中的空氣被空冷器加??熱

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)空氣冷卻與水冷卻方案比較分析[J]. 孫露,孫立成,閻昌琪,法丹,王納秀.  核動(dòng)力工程. 2014(03)
[2]熔鹽堆新型非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)中高溫?zé)峁艿臄?shù)值分析[J]. 王成龍,田文喜,蘇光輝,張大林,巫英偉,秋穗正.  核動(dòng)力工程. 2014(01)
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[6]同心環(huán)形管內(nèi)沸騰兩相流動(dòng)與傳熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 白博峰,王彥超,黃蓉,肖澤軍.  核動(dòng)力工程. 2007(06)
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博士論文
[1]流動(dòng)沸騰中汽泡行為的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 管鵬.北京交通大學(xué) 2014
[2]環(huán)狀狹縫通道流動(dòng)沸騰傳熱的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蘇順玉.華中科技大學(xué) 2005
[3]垂直矩形窄縫流動(dòng)過冷沸騰時(shí)的汽泡行為和換熱[D]. 潘良明.重慶大學(xué) 2002

碩士論文
[1]熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)設(shè)計(jì)及排鹽罐換熱特性[D]. 孫露.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[2]豎直矩形窄縫內(nèi)飽和流動(dòng)沸騰傳熱[D]. 梁祥飛.重慶大學(xué) 2004
[3]豎直窄環(huán)隙流道自然對(duì)流過冷沸騰換熱研究[D]. 曹夏昕.哈爾濱工程大學(xué) 2003



本文編號(hào)：2995608