Испарительно-конденсационные устройства для систем пассивного теплоотвода в атомной энергетике

Abstract

Обоснованы преимущества испарительно-конденсационных устройств теплопередачи как перспективных средств пассивного теплоотвода и тепловой защиты в атомной энергетике. Рассмотрены основные теплофизические факторы, ограничивающие теплопередающую способность испарительно-конденсационных систем. Приведены результаты экспериментальных исследований теплотехнических характеристик длинномерных (8-метровых) вертикально ориентированных испарительно-конденсационных устройств (двухфазных термосифонов), которые показали достаточно высокую теплопередающую способность, устойчивость и надежность их работы в стационарных и пусковых режимах. Представлены примеры схемно-конструктивных решений испарительно-конденсационных систем пассивного теплоотвода и тепловой защиты применительно к объектам атомной энергетики.

Обґрунтовано переваги випаровувально-конденсаційних пристроїв теплопередачі як перспективних засобів пасивного тепловідведення і теплового захисту в атомній енергетиці. Розглянуто основні теплофізичні фактори, що обмежують теплопередавальну здатність випаровувально-конденсаційних систем. Наведено результати експериментальних досліджень теплотехнічних характеристик довгомірних (8-метрових) вертикально орієнтованих випаровувально-конденсаційних пристроїв (двофазних термосифонів), які показали достатньо високу теплопередавальну здатність, сталість і надійність їх роботи в стаціонарних і пускових режимах. Представлено приклади схемноконструктивних рішень випаровувально-конденсаційних систем пасивного тепловідведення і теплового захисту стосовно об’єктів атомної енергетики.

The paper justifies advantages of evaporation and condensation heat transfer devices as perspective means of passive heat removal and thermal shielding in nuclear power engineering. The main thermophysical factors that limit heat transfer capacity of evaporation and condensation systems have been examined in the research. The results of experimental studies of heat engineering properties of elongated (8-m) vertically oriented evaporation and condensation devices (two-phase thermosyphons), which showed a high enough heat transfer capacity, as well as stability and reliability both in steady state and in start-up modes, are provided. The paper presents the examples of schematic designs of evaporation and condensation systems for passive heat removal and thermal shielding in application to nuclear power equipment.