Обоснование выбора схемного решения и геометрических параметров СПОТ ГО ВВЭР-1000

Abstract

Обосновывается выбор схемного решения и геометрических параметров системы пассивного отвода тепла от герметичной оболочки (СПОТ ГО) ВВЭР-1000 на основе двухфазного термосифона. Выполнено расчетное моделирование контура СПОТ ГО с использованием теплогидравлического кода RELAP5/MOD3.4. Рассмотрены и проанализированы три варианта термосифона: ординарный двухфазный, с L-образной трубой, кольцевой двухфазный; степень заполнения контура варьировалась от 0,1 до 0,8, угол наклона — от 5 до 90°. Расчеты проводились как для трубчатых, так и для пластинчатых поверхностей теплообмена.

Обгрунтовується вибір схемного рішення та геометричних параметрів системи пасивного відведення тепла від захисної оболонки (СПВТ ГО) ВВЕР-1000 на основі двофазного термосифона, таких як ступінь заповнення контуру, кут нахилу й геометрія елементів системи. Виконано розрахункове моделювання контуру СПВТ ГО з використанням теплогідравлічного коду RELAP5/MOD3.4. Розглянуто й проаналізовано три варіанти термосифона: ординарний двофазний, з L-подібної трубою, кільцевий двофазний; ступінь заповнення контуру варіювався від 0,1 до 0.8, кут нахилу — від 5 до 90°. Розрахунки проводилися як для трубчастих, так і для пластинчастих поверхонь теплообміну.

The closed-type evaporation-condensation device based on a low-temperature two-phase annular thermosyphon is one of the most efficient containment cooling systems for new generation of WWER-1000 reactors. This system provides efficient heat transfer from the containment to the ultimate heat sink through transfer of the latent heat caused by steam generation. The evaporator is located inside the containment and the condenser is placed beyond it. The evaporator and condenser are interconnected by steam and condensate piping. The paper is aimed at justification of circuit design and geometric parameters (filling ratio, inclination angle, geometry of system components) of the passive heat removal system for WWER-1000 containment (C-PHRS) based on a two-phase thermosyphon. The C-PHRS circuit was modeled by means of the RELA5/MOD3.4 thermohydraulic code. Three types of thermosyphons were reviewed and analyzed: ordinary two-phased, L-shaped pipe, and twophase closed thermosyphons. The filling ratio ranged from 0.1 to 0.8 and the inclination angle ranged from 5 to 90 deg. Calculations were performed for both tubular and plate heat-exchange surfaces.