Toepassing van platenwarmtewisselaar in CARR
Toepassing van platenwarmtewisselaar voor kernenergie in CARR Han Haifen, Zhang Jinshan, Jiang Baihua, Zhuang Yi (Reactor Engineering Research and Design Institute of B * Zi Energy Research Institute, Beijing, 102413) Samenvatting: Focus op uitwisseling van zwaar water in CARR-project Selectie van warmtewisselaars en hoofdwarmtewisselaars en ontwerpproces. Door vergelijkingen tussen veiligheid en economie, kan worden gezien dat de platenwarmtewisselaar superieur is aan de mantelwarmtewisselaar. De toepassing van platenwarmtewisselaar in het systeem heeft een classificatie voor het toekomstige ontwerp: TL353+. 丨 3 1 Het reactorkoelsysteem van China Advanced Research Reactor (CARR), zwaarwaterkoelsysteem, noodkernkoelsysteem is CARR Belangrijk systeem.
Het reactorkoelsysteem voert de kernwarmte ft door het koelmiddel en geeft warmte af aan het secundaire koelwatersysteem met behulp van de hoofdwarmtewisselaar. Het extra externe gedeelte van het systeem bestaat uit vier sets hoofdcirculatiepompen, hoofdwarmtewisselaars en bijbehorende kleppen en leidingen parallel.
Het zwaarwaterkoelsysteem gebruikt twee zwaarwaterkastanjes om het zware water in de zwaarwateropslagtank via de zwaarwaterwarmtewisselaar naar de zwaarwatertank te transporteren, en loopt via de uitlaat van de zwaarwatertank over in de zwaarwateropslagtank naar vormen een zware watercirculatielus en geven de warmte ft van de zwaarwatertank door aan het tweede secundaire koelwatersysteem.
De functie van het noodkernkoelsysteem is ervoor te zorgen dat de kern voldoende wordt gekoeld tijdens reactorongevallen, waardoor de kerntemperatuur binnen veilige grenzen wordt gehouden en schade aan het brandstofelement wordt voorkomen.
De bovengenoemde drie belangrijke systemen hebben allemaal warmtewisselaars nodig voor warmteoverdracht. Daarom is de warmtewisselaar de belangrijkste uitrusting van het systeem en speelt de kwaliteit een belangrijke rol bij het uitvoeren van systeemfuncties.
2 Ontwerp van de warmtewisselaar Omdat het medium in de zware boiler zwaar water en secundair koelwater is, is het medium in de hoofdwarmtewisselaar en de waterwarmtewisselaar gedeïoniseerd water en secundair koelwater, voor verschillende media. anders. Daarom zal het ontwerp van de warmtewisselaar worden beschreven volgens het ontwerp van de waterwarmtewisselaars met verschillende gewichten van het medium, het ontwerp van de hoofdwarmtewisselaar en de waterwarmtewisselaar.
2.1 Warmtetransportontwerp voor zwaar water Vanwege de hoge prijs van zwaar water is het na bestraling met neutronen radioactief. Om lekkage van zwaar water te voorkomen en radioactieve vervuiling naar het milieu te voorkomen, moet het ontwerp van de zwaarwaterwarmtewisselaar de kenmerken hebben van een afsluitbare, radioactieve bescherming en een klein volume.
2.1.1 Het ontwerp van radioactieve bescherming heeft twee hoofdaspecten: 1 om interne lekkage te voorkomen. Het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de druk aan de lichte waterzijde groter is dan de druk aan de zwaarwaterzijde, zodat zodra het lichte water lekt, het in het zware water lekt en het milieu niet wordt vervuild; 2 om lekkage te voorkomen. Te belichamen in het constructieve ontwerp van de warmtewisselaar. 2.1.2 Materiaalkeuze Bij het bepalen van het materiaal wordt voornamelijk gekeken naar de waterchemie van de vloeistof, de elektrochemische en thermische compatibiliteit met het contactmateriaal, de erosie- en corrosiebestendigheid, de stralingsbestendigheid en de verwerkingseigenschappen (inclusief lasbaarheid). , maakbaarheid, enz. Gebaseerd op de bovenstaande vereisten, is het belangrijkste materiaal van de warmtewisselaar 0Crl8Nil0Ti, en het materiaal van de secundaire watertank is 20 staal, wat consistent is met het pijpleidingmateriaal van het lussysteem. 2.1.3 Structuur en materiaal van de warmtewisselaar 2.1.3. 结构 Constructief ontwerp van de voorontwerpfase Het voorontwerp van de zwaarwaterwarmtewisselaar maakt gebruik van een horizontale tegenstroom, enkeldoors omhulsel-type warmtewisselaar. De warmtewisselaar heeft een rijke werkervaring en het secundaire koelwater stroomt door de binnenste buis, en het zware water stroomt terug door de ringvormige opening tussen de binnenste buis en de buitenste buis, zodat de warmteoverdracht van het helium kan worden verkregen met de minimale hoeveelheid zwaar water vullen. effectiviteit.
2.1.3.2 Bepaling van platenwarmtewisselaars Tijdens het constructieontwerp is bekend dat AFLAF een lange geschiedenis heeft in het vervaardigen van platenwarmtewisselaars voor zwaar water en een rijke en betrouwbare ontwerp-, verwerkings- en fabricage-ervaring heeft.
In vergelijking met de warmtewisselaar van de behuizing is de platenwarmtewisselaar eenvoudig te monteren en te demonteren, wat gunstig is voor het reinigen en ontkalken, lage reinigingsfrequentie, korte reinigingstijd, geen noodzaak voor regelmatige inspectie en een laag uitvalpercentage. Wanneer het constructiemateriaal van de plaat van metaal is, is het warmteoverdrachtoppervlak van de unit goedkoper dan de buis. Door de hoge mate van vloeistofturbulentie in het stromingskanaal wordt de kans op vervuiling in de warmtewisselaar sterk verminderd en is de warmteoverdrachtscoëfficiënt relatief hoog. De structuur is weergegeven in figuur 丨. De parameters van de twee warmtewisselaars worden vergeleken zoals weergegeven in tabel 1.
Tabel 12 Vergelijking van verschillende parameters van warmtewisselaars Tabel parameter behuizing warmtewisselaar voor uitwisseling van zwaar water 1 secundair water zwaar waterzijdig secundair water * warmtewerk * / MW debiet / m3 bevolking / * c export waterval / T weerstand l * / m ( waterkolom) vloeibare materiaal footprint (lengte X breedte y warmtewisselaar nummer / tabel uit de tabel ik kan zien dat de platenwarmtewisselaar de volgende voordelen heeft ten opzichte van de behuizing warmtewisselaar: (1) klein formaat, de kleine footprint vermindert de investering van fondsen.
De exploitatiekosten zijn laag. Aangezien de zwaarwaterwarmtewisselaar een tegenstroomtype aanneemt, is het, om de radioactieve lekkage te verminderen, noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de lichte waterzijdedruk groter is dan de zwaarwaterzijdedruk, dat wil zeggen dat de secundaire wateruitlaatdruk groter is dan de zware waterinlaatdruk. Uit tabel 1 is niet moeilijk te zien dat het gebruik van de platenwarmtewisselaar de opvoerhoogte van de zwaarwaterpomp en de secundaire waterpomp met respectievelijk 25,7 m en 19, 86 m vermindert en het debiet verlaagt van het secundaire koelwater met respectievelijk 674 m3 / h. Bedrijfskosten.
De warmtewisselaar voor zwaar water werd veranderd van type omhulsel naar plaattype, en het werd veranderd van de originele 2 sets naar 1 set, waardoor 21 kleppen en tientallen grote en kleine pijpleidingen werden bespaard en de specificaties van sommige pijpen werden gewijzigd ten opzichte van het origineel.<> 219x8. Het is 4> 159x6, wat de lay-out van de pijplijn vereenvoudigt. Het is gemakkelijker en handiger om te reviseren. Het vermindert het verborgen gevaar van zware waterlekkage en bespaart 1,8 m3 zwaar water (ter waarde van RMB 3,96 miljoen).
Onderhoud en reiniging zijn eenvoudiger en handiger.
De prijs is laag. De totale kosten voor fabricage, verwerking en ontwerp van platenwarmtewisselaars bedragen ongeveer 75.000 euro (750.000 yuan), terwijl de verwerkingsprijs van warmtewisselaars met omhulsels ongeveer 1,5 miljoen yuan per eenheid bedraagt. De totale kosten van de machine bedragen 3 miljoen yuan.
Door de bovenstaande analyse werd het oorspronkelijke ontwerp van de warmtewisselaar van de behuizing in de ontwerpfase van de constructie vervangen door een platenwarmtewisselaar.
2.1.3.3 Materiaalkeuze platenwarmtewisselaar De keuze van plaatmateriaal en pakkingmateriaal is ook erg belangrijk. Volgens de kwaliteitsindex voor vloeibaar water wordt bepaald dat de plaat nog steeds 0Crl8Nil0Ti selecteert en dat de pakking NBR (acrylonitrilbutadieenrubber) selecteert. Deskundigen van Codex AFLAF zijn van mening dat bij de toepassing van zwaarwatersystemen de conventionele platenwarmtewisselaar voldoende is om ervoor te zorgen dat deze niet leegloopt, omdat zwaar water geen corrosie aan de pakking veroorzaakt. Meestal wordt de pakking gebruikt in zwaar water 5 Het hoeft maar één keer per jaar of zo te worden vervangen. Gezien de impact van zware waterlekkage op het milieu en bepaalde economische verliezen, werd gekozen voor een halfgelaste platenwarmtewisselaar, dat wil zeggen dat twee platen voor het circuleren van zwaar water werden afgedicht door laserverzegeling en twee van het secundaire koelwater werden gecirculeerd. De platen zijn verbonden door conventionele pakkingen, waardoor het ontwerp veiliger, zuiniger, redelijker en geavanceerder is. De structuur van de lasnaad is zoals weergegeven.
2.2 Ontwerp van hoofdwarmtewisselaar en zwembadwaterwarmtewisselaar Aangezien het vloeibare medium in de hoofdwarmtewisselaar en de zwembadwaterwarmtewisselaar zowel gedeïoniseerd water als secundair koelwater is, is de hoofdwarmtewisselaar een veilige secundaire, de zwembadwaterwarmtewisselaar. veiligheidsgerelateerde kwaliteiten, de ontwerpbeschrijving hier is alleen voor de hoofdwarmtewisselaar.
Het model dat is geselecteerd voor de hoofdwarmtewisselaar is M30 * FD. Deze warmtewisselaar is van hetzelfde type als dezelfde warmtewisselaar die door HANARO in Korea wordt gebruikt. De warmtewisselaar wordt al meerdere jaren gebruikt en zijn ervaring is het leren waard. Gedurende de periode van 10 jaar werd de pakking tweemaal vervangen.
Zhang Zhanli (1976-), man, assistent-ingenieur. In 1997 studeerde hij af aan de Beijing Nuclear Industry School met een hoofdvak in de engineering en het testen van kernreactoren. Nu bezig met reactortechniek.
Fan Yuerong (1970-), vrouwelijk, ingenieur 丨 Afgestudeerd aan het mechanische fabricageproces en de uitrusting van de Jimei Universiteit in Xiamen in 996. Nu vanuit het reactorontwerp ... Dai Shoutong (1974-), mannelijk, zwavel. In 2006 studeerde hij af aan de China Academy of Atomic Energy met een hoofdvak in reactorwetenschap en -techniek. Nu van de mechanische analyse van reactorleidingen.
(Editor: Liu Jun) (Vervolg van pagina 85) In feite hangt de vervangingscyclus van de pakking af van de werking van de warmtewisselaar, omdat de pakking door persen in de groef van de warmtewisselaar wordt gefixeerd en onder druk staat. Nadat de vervorming heeft plaatsgevonden, keert deze niet terug naar de oorspronkelijke staat, dus als er geen lekkage is tijdens de werking of als de warmtewisselaar de warmteoverdrachtsefficiëntie niet kan halen, demonteer de warmteoverdrachtsplaat dan niet 3. De toepassing van de plaatwarmte warmtewisselaar in de huishoudelijke onderzoeksreactor Voor het eerst bevindt het apparaat zich momenteel in de installatiefase. Vanwege de kleine footprint, lage bedrijfskosten, lange onderhoudsperiode en eenvoudig onderhoud en lage investering, is het redelijk om aan te nemen dat de platenwarmtewisselaar verder wordt toegepast op het gebied van onderzoeksreactoren.
Han Haifen (1972-), vrouw, ingenieur. In 1997 studeerde hij af aan het Zhongnan Institute of Technology met als hoofdvak in chemische machines.
Zhang Jinshan (1974-), man, ingenieur. In 1998 studeerde hij af aan de Harbin Engineering University met een hoofdvak in thermische techniek.
Jiang Baihua (1977-), vrouw, ingenieur. In 2000 studeerde hij af aan de Harbin Engineering University met een hoofdvak in nucleaire engineering.
(Editor: Liu Jun)
Neem voor meer vragen en vragen over monsters en productie contact met ons op:
China Professionele elektrische verwarmingselementen Fabrieksfabrikant Leverancier
Belangrijkste producten: ontdooiingsverwarmer, ontdooiingsverwarmingselement, verwarmingsbuis, buisvormige verwarmer, ontdooiverwarmingsbuis, verwarmingskussen, verwarmingsband, bandverwarming, verwarmingsband, verwarmingsdraad, verwarmingskabel, MICA-verwarmingselement, verwarmingsbuis, siliconenrubberverwarming, PTC-verwarmer , keramische verwarmer, hittepersplaat, boilerverwarmer, glazen buisverwarmer, ver infrarood verwarmingselement, aluminium verwarmingsplaat, aluminiumfolieverwarmer, aluminium buisverwarmer enz ...
Neem contact op:
EricXie
Tel: +86 15988295936
SKYPE:ericxie123@outlook.com
Whatsapp: +8615988295936
Wechat: +8615988295936
E-mailadres:sale@benoelectric.com
Website: www.benoindustry.com
