Введение к работе
Актуальность проблемы определяется перспективами использования ВТГР в качестве источника высокопотенциального тепла для технологических процессов и производства электроэнергии с уровнем температур до 1000 'С, который не может быть достигнут в других типах реакторных установок. Необходимость разработки ВТГР нашла отражение в "Стратегии развития атомной энергетики России в первой половине XXI века". Реализация уникальных возможностей ВТГР связана с созданием высокоэффективного и надежного теплообменного оборудования, работающего в условиях высоких температур.
Цель работы: разработка научно-технических основ, обоснование и проектная реализация теплообменных аппаратов, обеспечивающих передачу высокотемпературного тепла от реактора в составе атомных установок с ВТГР при их использовании для снабжения высокотемпературным теплом технологических процессов в промышленности, производства электроэнергии и бытового теплоснабжения.
Научная новизна заключается в следующем:
-
Выполнен комплексный оптимизационный анализ схемно-конструктивных решений теплообменного оборудования отечественных и зарубежных АЭУ с ВТГР.
-
Сформулированы проблемы создания и разработаны научно-технические рекомендации для проектирования теплообменного оборудования высокотемпературных гелиевых контуров в АЭУ с ВТГР.
-
Предложены и методически обоснованы экспериментальные стенды для комплексных испытаний теплообменного оборудования - исследований и опытно- экспериментальной отработки.
-
Предложены схемно-конструктивные решения высокоэффективных, надежных конструкций высокотемпературных теплообменников. (ВПТО), парогенераторов (ПГ) и рекуператоров (РК) нового типа для главных контуров.
-
Проведено расчетно-экспериментальное обоснование предложенных конструкций теплообменного оборудования.
Практическая ценность работы. Результаты исследований и конструкторских работ внедрены в проекты опытно-промышленных установок АЭУ ВГ-400 с тепловой мощностью реактора 1000 МВт, ВГМ с реактором модульной концепции - 200 МВт, международный проект ГТ-МГР с реактором модульной концепции - 600 МВт для производства электроэнергии в газотурбинным цикле.
Положения, выносимые на защиту:
Результаты анализа характеристик, конструктивных схем и принципов обеспечения безопасности и эффективности АЭУ с ВТГР.
Результаты анализа оптимизационных схемно-конструктивных решений проектов ВПТО, ПГ и РК для отечественных и зарубежных установок.
Научно-технические рекомендации для проектирования теплообменных аппаратов высокотемпературных гелиевых контуров теплоотвода в АЭУ с ВТГР.
Схемно-конструктивные решения ВПТО, ПГ и РК для АЭУ ВГ-400, ВГМ и ГТ-МГР.
Методически обоснованный и созданный комплекс экспериментальных
стендов для исследований высокотемпературного теплообменного оборудования на гелиевом теплоносителе.
- Результаты расчетно-экспериментальных исследований для обоснования
предложенных проектов конструкций теплообменных аппаратов.
Личный вклад автора в разработку
Исследования, анализ и разработка схемно-конструктивных решений теплообменного оборудования, экспериментальные исследования отдельных теплообменных аппаратов выполнялись лично автором либо при его непосредственном участии или проводились под его руководством в составе творческого коллектива по разработке АЭУ.
Личный вклад автора в разработку следующий:
-
Анализ характеристик, конструктивных схем и принципов обеспечения безопасности и эффективности АЭУ с ВТГР.
-
Предложения, методические обоснования и участие в создании экспериментальных стендов для комплексных испытаний теплообменного оборудования - исследований и опытно - экспериментальной отработки.
-
Выполнение анализа оптимизационных схемно-конструктивных решений проектов ВПГО, ПГ и РК для отечественных и зарубежных установок.
-
Определение проблем создания и разработка научно технических рекомендаций для проектирования теплообменных аппаратов высокотемпературных гелиевых контуров теплоотвода в АЭУ с ВТГР.
-
Схемно - конструктивные решения и участие в создании конструкций ВПТО.ПГиРК.
-
Участие в проведении экспериментального обоснования предложенных проектов конструкций теплообменных аппаратов.
Апробация работы
Основные результаты докладывались на следующих семинарах и совещаниях:
- Международном двухстороннем семинаре с фирмами ABB и HTR (ФРГ) по
проекту ВГМ. Москва,10-18декабря 1987 г.
-Международном двухстороннем семинаре с фирмой Сименс (ФРГ) по вопросам разработки и экспериментальных исследований парогенератора для проекта ВГМ. ФРГ, 4-9 июля 1988 г.
- Международном двухстороннем семинаре с консорциумом HTR (ФРГ) по
вопросам разработки и экспериментальных исследований высокотемпературного
промежуточного теплообменника для проекта ВГМ. ФРГ, 4-9 июля 1988 г.
- Секции №1 НТС Минатома от 22октября 1998 г.;
-Международном семинаре по рассмотрению проекта ГТ-МГР, Париж,
30 июня 1999 г.;
-Международном совещании экспертов Дженерал Атомикс, ОКРиджской Национальной лаборатории (США), Фраматом (Франция), Фуджи Электрик (Япония) по рассмотрению состояния разработки проекта ГТ-МГР Сан-Диего, США, 8-12 декабря 1997г.
Публикации: основные результаты диссертационной работы изложены в 7 научно-технических отчетах, 4 статьях и 6 докладах, опубликованных в специализированных сборниках, а также в 5 авторских свидетельствах на изобретения.
Диссертация содержит: введение, пять глав, заключение и список из 91 использованных литературных источников. Диссертация выполнена на 139 листах, включая 14 таблиц и 64 рисунка-
