熔鹽堆非能動余熱排出系統(tǒng)通過三個自然循環(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。本文通過實驗的方法對排鹽罐換熱元件的流動和傳熱過程展開研究,為熔鹽堆非能動余熱排出系統(tǒng)的設(shè)計、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)動換熱元件內(nèi)的自然循環(huán)流動。本文以豎直管式電爐模擬熔鹽的溫度場,采用稱重法測量出口汽、水流量。在搭建的排鹽罐換熱元件熱工水力實驗臺上開展了自然循環(huán)啟動實驗、自然循環(huán)流動和傳熱特性實驗以及結(jié)構(gòu)尺寸對流動和傳熱的影響實驗。根據(jù)啟動過程的波動情況,將自然循環(huán)啟動過程細(xì)分為7個階段。啟動過程中,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)流動的驅(qū)動壓頭比較小時,環(huán)隙中容易發(fā)生氣泡臃塞現(xiàn)象。氣泡臃塞發(fā)生時,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)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１熔鹽堆運行流程圖??因其優(yōu)點突出，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)不是一個非能動系統(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)計基礎(chǔ)上，針對２ＭＷ－ＴＭＳＲ設(shè)??計了空氣冷卻非能動余熱排出系統(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ＭＳＲＥ余熱排出系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用空氣冷卻裝置??對換熱元件產(chǎn)生的蒸汽進行冷卻，更加穩(wěn)定安全，可以實現(xiàn)通過調(diào)節(jié)風(fēng)筒進風(fēng)量，調(diào)節(jié)??整個系統(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排鹽罐非能動余熱排出系統(tǒng)示意圖??熔鹽堆非能動余熱排出系統(tǒng)運行時，排鹽罐內(nèi)熔鹽的余熱通過導(dǎo)熱和對流將熱量傳??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)不是一個非能動系統(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)計基礎(chǔ)上，針對２ＭＷ－ＴＭＳＲ設(shè)??計了空氣冷卻非能動余熱排出系統(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ＭＳＲＥ余熱排出系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用空氣冷卻裝置??對換熱元件產(chǎn)生的蒸汽進行冷卻，更加穩(wěn)定安全，可以實現(xiàn)通過調(diào)節(jié)風(fēng)筒進風(fēng)量，調(diào)節(jié)??整個系統(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排鹽罐非能動余熱排出系統(tǒng)示意圖??熔鹽堆非能動余熱排出系統(tǒng)運行時，排鹽罐內(nèi)熔鹽的余熱通過導(dǎo)熱和對流將熱量傳??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】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]熔鹽堆非能動余熱排出系統(tǒng)設(shè)計及排鹽罐換熱特性[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：2995608