釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)(TMSR)計劃建設(shè)熱功率2 MW的液態(tài)燃料熔鹽堆。在熔鹽泵、換熱器、冷凍閥等設(shè)備原理樣機研制基礎(chǔ)上,需要設(shè)計并建造高溫氟鹽回路對上述設(shè)備進(jìn)行運行考驗。首先設(shè)定熔鹽-空氣換熱器換熱功率為200 kW,根據(jù)經(jīng)典熱量方程及預(yù)定流速法確定系統(tǒng)流量為15 m3/h、管徑為DN50(公稱直徑為50 mm)。采用Fluent數(shù)值計算確定系統(tǒng)壓損為155 kPa,考慮一定裕量后熔鹽泵揚程確定為20 m。為解決管道在高溫工況下熱應(yīng)力集中問題,除熔鹽泵固定安裝外,加熱器及換熱器設(shè)計采用了萬向球移動支承結(jié)構(gòu)以增加系統(tǒng)柔性。自建成以來,回路累計運行超過4000 h,相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計得到驗證。系統(tǒng)實際壓損為110～120 kPa,仍需采用差壓計進(jìn)行實測驗證。熔鹽雜質(zhì)含量分析表明,系統(tǒng)運行后Cr、Mo等雜質(zhì)元素含量提高了2個數(shù)量級,說明存在材料腐蝕。回路內(nèi)水氧含量控制水平需要在100μL/L設(shè)計限值基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高。

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【部分圖文】：

圖1壓力計及流量計布置圖Fig.1LayoutofManometerandFlowMeter

椒較蟶峽勺雜繕燜酢?為實時監(jiān)測系統(tǒng)運行情況，在熔鹽-空氣換熱熱器至電加熱器管段布置了壓力和流量測量裝置。其中壓力測量采用填充NaK式壓力計進(jìn)行，由1個密封組件和壓力變送器組成。通過密封隔膜和毛細(xì)管內(nèi)不可壓縮的NaK合金液體，將高溫熔鹽壓力傳導(dǎo)到壓力變送器中進(jìn)行數(shù)字顯示。流量測量采....

圖2熔鹽加載過程Fig.2ProcessofMoltenSaltLoading

130核動力工程Vol.41.No.5.2020圖2熔鹽加載過程Fig.2ProcessofMoltenSaltLoading圖3熔鹽泵頻率與系統(tǒng)流量Fig.3PumpFrequencyvsFlowRate相似理論計算得到在額定流量為15m3/h時，系統(tǒng)實際壓損為110~120k....

圖3熔鹽泵頻率與系統(tǒng)流量Fig.3PumpFrequencyvsFlowRate

130核動力工程Vol.41.No.5.2020圖2熔鹽加載過程Fig.2ProcessofMoltenSaltLoading圖3熔鹽泵頻率與系統(tǒng)流量Fig.3PumpFrequencyvsFlowRate相似理論計算得到在額定流量為15m3/h時，系統(tǒng)實際壓損為110~120k....

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