Покритикуйте идейку БР для АСММ с ЖМ теплоносителем

Цитата: Stak от 13.02.2025 11:20:27
течи парогенераторов (в силу отсутствия трубок) и прочих эксплуатационных неприятностей. 

Если нет трубок у парогенератора, каким макаром будет генерироваться пар? С зеркала свинцового теплоносителя? Это ведь сильно ухудшит теплопередачу со всеми вытекающими.

• +0.03 / 1
• • 1

Цитата: Пенсионэр от 13.02.2025 17:23:34Если нет трубок у парогенератора, каким макаром будет генерироваться пар? С зеркала свинцового теплоносителя? Это ведь сильно ухудшит теплопередачу со всеми вытекающими.

Мопед не мой, но, по ссылке выше:
"Стенд ТТ-2М предназначен для изучения физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии тяжелого жидкометаллического теплоносителя Pb-Bi с водой, воздухом, углеродом, керамическими и композитными и др. материалами.
На стенде проводятся исследования в области нетрадиционного применения жидкометаллической технологии, в частности:

• прямоконтактного парогенератора «Pb-Bi – вода»,"
  

Если теплоноситель второго контура с водой и паром не реагирует, можно подавать питательную воду непосредственно в него, и барботировать образующийся пар через слой теплоносителя.

• +0.00 / 0

Цитата: Stak от 13.02.2025 11:20:27Попались мне тут новости (уже не совсем новые, конечно ) на тему прямоконтактных ПГ для Pb-Bi:
https://www.ippe.ru/facilities/heavy-coolant-metrology-na/1242-tt-2m

Про что конкретно пишут не совсем понятно. 
Но такие исследования проводятся, правда в другом аспекте - аварийной ситуации - Взаимодействие расплава тяжёлого жидкометаллического теплоносителя с поступающей в его объём водой

ЦитатаЦелью данной работы является:  экспериментальная проверка возможности инициирования парового взрыва при поступлении воды под уровень расплава ТЖМТ;
 получение экспериментальных данных о динамике давления и температуры при вводе в расплав ТЖМТ порций воды заданной массы;
 обобщение экспериментальных данных и разработка теоретической модели взаимодействия расплава ТЖМТ с поступающей в его объём водой.

В общем нафик, нафик такие инновации.

Цитата: Stak от 13.02.2025 11:20:27
http://forum.atominfo.ru/index.php?showtopic=1450&pid=120487&mode=threaded&start=

Есть идейка, как можно повысить надежность и безопасность таких установок:

Первый контур - Na (уже хорошо освоенный, Т_пл=98 °С), второй - Pb-Bi (тоже освоенный, Т_пл=123 °С) с принудительной циркуляцией МГД-насосами (и ЕЦ в режиме расхолаживания),  парогенератор прямоконтактный (см.выше по ссылке), размещенный в зоне второго контура, и всё это утрамбовано в общем корпусе (а-ля РИТМ). Конструктивно, теплообменники Na/Pb-Bi по идее не должны сильно отличаться от освоенных на БН Na/Na.
 В общем придумать нужно многое только вопрос а нафига?

По крайней мере свинец вполне совокупляется с натрием  с образованием Свинецнатрий (висмут не смотрел), и как эта бодяга будет болтаться в реакторе никому не известно. 

Кстати французы, после долгих мучений, отказались от  эвтектики свинец-висмут во втором контуре реактора  ASTRID - Ссылка (с 29).
Конкретики по второй ссылке я так и не уловил, одни рассуждения на вольную тему (кстати эту статью, по моему, уже обсуждали на ветке).

Чтобы было меньше фантазий, советую почитать статью на АтомИнфо - Георгий Тошинский: о ТЖМТ и не только очень полезно.

• +0.19 / 9
• • 9

Цитата: ДядяВася от 13.02.2025 21:02:04Чтобы было меньше фантазий, советую почитать статью на АтомИнфо - Георгий Тошинский: о ТЖМТ и не только очень полезно.

Пофантазировать - оно всегда хорошо, это прекрасное упражнение для мозгов) Иногда, даже что-то новое удается придумать)

Однако, как это ни печально , выяснилось, что я не первый с такими фантазиями (Na-1контур,LBE-второй, прямоконтактный ПГ):

https://textarchive.ru/c-2033167-p12.html

ЦитатаПро что конкретно пишут не совсем понятно. 
Но такие исследования проводятся, правда в другом аспекте - аварийной ситуации - Взаимодействие расплава тяжёлого жидкометаллического теплоносителя с поступающей в его объём водой
В общем нафик, нафик такие инновации.

Строго говоря, прямоконтактный ПГ - это не обязательная опция, можно применить и традиционные трубные. Но выглядит заманчиво)
Тут https://j-atomicenergy.ru/inde…/3356/3262 есть данные по испытаниям.



Имхо, конструктивное разнесение теплообменника Na/ТЖМТ и прямоконтактного ПГ на ТЖМТ - может быть более надёжным, чем анализируемые в работе https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/download/1592/1572 парогенераторы на натрии, с промежуточной средой в виде Pb-Bi.

ЦитатаКстати французы, после долгих мучений, отказались от  эвтектики свинец-висмут во втором контуре реактора  ASTRID - Ссылка (с 29).
Конкретики по второй ссылке я так и не уловил, одни рассуждения на вольную тему (кстати эту статью, по моему, уже обсуждали на ветке).

Не знаю, есть ли у французов реальный опыт с тяжелыми теплоносителями - возможно, в этом и есть причина отказа от LBE во втором контуре.

И, имхо, их отказ в пользу схемы "натрий/натрий/замкнутый ГТ-цикл на азоте" -  тоже кажется вполне разумным решением, и с точки зрения безопасной эксплуатации, и с со стороны последующей утилизации/регенерации теплоносителя первого контура. 

Тут, например, https://www.j-atomicenergy.ru/…/view/3942, обоснованно пишут, что натриевый теплоноситель первого контура достаточно выдержать 50-60 лет, и можно использовать повторно, а ТЖМТ - подлежит захоронению из-за долгоживущих нуклидов.
А с учётом того, что и сам по себе ТЖМТ не дешевый (особенно, с висмутом) - захоранивать его после использования жалко... 

ЦитатаПо крайней мере свинец вполне совокупляется с натрием  с образованием Свинецнатрий (висмут не смотрел), и как эта бодяга будет болтаться в реакторе никому не известно. 

Я в нескольких источниках нашёл данные о том, что Na вполне совместим как с чистым свинцом, так и со свинцом-висмутом.

Тут, например - https://gsssd-rosatom.mephi.ru…%20(1).pdf - рассматривается использование сплава Na-Pb-Bi как ТЖМТ подслоя в ТВЭЛ с нитридным топливом.
В этом источнике (раздел 3.8 Lead or LBE and sodium interaction) - https://oecd-nea.org/science/r…apter3.pdf - также указана совместимость, правда с нюансами.

В этом смысле, использование чистого свинца во втором контуре - выглядит более привлекательным, с т.з. возможных утечек из второго контура в первый - в частности, в источнике https://textarchive.ru/c-2033167-p12.html описана возможность добавки порядка 10% свинца в натрий первого контура.

Цитата...На первом этапе практического освоения теплоносителя наибольший интерес представляют сплавы с малым содержанием свинца (до 1% ат.), т.к. температура ликвидуса для них достаточно низкая (200 °С при 1% ат.Pb). 

В общем, делая выводы по всему вышеописанному - "идеальные бумажные БР для АСММ"  с моей точки зрения выглядят как, со своими плюсами и минусами:

1. Натрий/натрий/азот в ГТ-цикле (но, в отличии от французов, с интегрированным в корпус реактора двустенным парогенератором, использующим натрий в кач-ве промежуточной среды, как описано в https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/download/1592/1572 )

• + общая технология теплоносителя первого и второго контура
  


• + безопасность от пролива натрия и разгерметизации газового контура
  


• + отсутствие необходимости утилизации теплоносителя 1-го (выдержка 50 лет) и второго (выдержка минимальная) контуров.
  


• + дешёвый теплоноситель.
  


• + минимальная масса установки (лёгкий теплоноситель и первого, и второго контура).
  


• + возможность транспортировки в "замороженном состоянии"
  


• - отсутствие серийных ГТ на азоте. Однако, скорее всего, возможно применение существующих энергетических ГТД с минимальными конструктивными изменениями.
  


• - необходимость разработки компактных , но эффективных теплообменников натрий/азот, азот/воздух или азот/вода для подвода и отвода тепла из цикла.
  

2. Натрий/свинец/вода в ПТ-цикле (возможно, с прямоконтактным ПГ)

• + отсутствие необходимости утилизации теплоносителя 1-го (выдержка 50 лет) и второго (выдержка минимальная, т.к. нет прямой активации в АЗ) контуров.
  


• + безопасность от пролива натрия и разгерметизации парового контура
  


• + безопасность от протечек свинца в натрий - полностью совместимы
  


• + возможность транспортировки в "замороженном состоянии"
  


• + использование серийного паротурбинного оборудования
  


• - раздельная технология теплоносителя первого и второго контура
  


• - высокая Т_{плавления} ТЖМТ второго контура (может, и не критично - т.е. не факт что это минус)
  

3. Натрий/свинец-висмут/вода в ПТ-цикле (возможно, с прямоконтактным ПГ)

• + отсутствие необходимости утилизации теплоносителя 1-го (выдержка 50 лет) и второго (выдержка минимальная, т.к. нет прямой активации в АЗ) контуров.
  


• + безопасность от пролива натрия и разгерметизации парового контура
  


• + возможность транспортировки в "замороженном состоянии"
  


• + использование серийного паротурбинного оборудования
  


• - раздельная технология теплоносителя первого и второго контура
  


• - наработка полония и образование нерастворимых при рабочей температуре АЗ интерметаллидов, при протечке висмута в натрий
  

• +0.00 / 0