Твэл "навыворот", или быстрый натрий без натрия |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Твэл "навыворот", или быстрый натрий без натрия |
29.10.2017, 13:31
Сообщение
#21
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
Сама идея работы на фазовом переходе - это хорошо, но ещё лучше "осциллирующий термосифон", это когда с паром переносится и теплоноситель, т.е. пар ещё и теплоноситель движет.
P.S. Прямой контакт топлива с кипящим натриевым теплоносителем - точно бред, тогда уж сразу онлайн репроцессинг в твеле организовывать |
|
|
29.10.2017, 13:33
Сообщение
#22
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
Его прокачивать придётся всенепременно, ибо будет греться. А также собирать в себя осколки-газы, выходящие через внешнюю оболочку (через дефекты в ней). То есть, в дополнение к обычному первому контуру у нас появляется "второй первый" контур со своим оборудованием. Второй первый контур должен быть водородным и, желательно, тритиевым |
|
|
29.10.2017, 15:21
Сообщение
#23
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 349 Регистрация: 17.4.2011 Из: Украина Пользователь №: 33 217 |
Ерунда все это.
Тему переименовать "Зачем думать, что деды и бабки были глупей". Зачем усложнять? Сотню твелов сложней обслуживать. Зачем нужен натриевый реактор большой металлический круглый? Понятно, что предыдущие рбмк- следствие военных технологий и импотеции промышленности-, но сейчас то зачем? Сообщение отредактировал anarxi - 29.10.2017, 15:22 |
|
|
29.10.2017, 15:37
Сообщение
#24
|
|
Новичок Группа: Novices Сообщений: 35 Регистрация: 12.12.2014 Пользователь №: 34 069 |
А как дела с материалами, работающими в кипящем натрии?
Мысль сделать кипящий первый контур заманчива, и, если чуть дальше подумать, то кипящий первый контур с естественной циркуляцией... Но противоречие - много жидкого натрия - малая реактивность - малое энерговыделение, мало натрия - повышенное энерговыделение навевает нехорошие мысли. |
|
|
29.10.2017, 15:43
Сообщение
#25
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Минус один барьер. Фактически, это называется "прямой контакт". Осколки идут в натрий бодрыми колоннами. Парогенератор/теплообменник будет ухрюкан в зюзю Все трубы 1к вне активной высоты топлива также будут сильно грязными. P.S. Идея стравливать осколки из твэла в натрий была в своё время и для обычного БН, но, как писал в научных мемуарах Казачковский, в конечном итоге побоялись так поступать. Наверное, я неясно объяснил идею. ТВЭЛ - автономен и полностью герметичен. Каждый ТВЭЛ содержит топливо (запредельно грязное само по себе), только теперь - ещё и натрий, который выносит с изменением фазы тепло из активной зоны в хвостовик ТВЭЛа. С хвостовика-теплообменника и снимается тепло вторым контуром. "Все трубы 1к" сводятся к ТВЭЛу (который и без того так светится, что можно лампочки выключать). Да, убирается один барьер. Но натрий первого контура сидит только внутри и без того грязного ТВЭЛа. Просто раньше он был радиоактивен только из-за активации нейтронами, а сейчас - ещё и загрязнён ПД. Но вот натрий второго контура уже - вне реактора, и до тех пор, пока хвостовик ТВЭЛа герметичен, этот натрий чист. То есть, раньше у нас теплоносителю приходилось забираться туда, где летают нейтроны и становиться грязным, а потом вылезать по трубам первого контура с насосом в "чистый мир". Теперь у нас грязный теплоноситель (он в любом случае грязный, и тепрь он просто грязнее) сидит только в ТВЭЛе. Ну а парогенератор - так тот и вовсе стоИт уже за чистым натрием второго контура. ... В принципе, можно барьер и не убирать, а добавить - топливные таблетки покрывать герметичным металлом, а можно и внутреннюю трубу. Да, это добавляет материал в АЗ. Но этот материал с бОльшей массой, чем у натрия, и оболочек таблеток нужно меньше, чем теплоносителя. Тогда приходим (в смысле количества барьеров и количества грязи вне таблеток) к той же самой ситуации, что и сейчас. Натрий 1к тогда активен только из-за активации нейтронами и производственного брака - разгерметизации. И менее активен, чем сейчас: в нём копятся ПД не за всё время эксплуатации реактора, а только за время эксплуатации ТВЭЛа. И производственный брак загадит лишь натрий в одном ТВЭЛе, после чего остаётся ещё один независимый барьер. То есть, смотрите: сейчас, чтобы загадить второй контур, нужен брак любого ТВЭЛа из сотен + брак любой из трубок теплобменника 1к/2к. В мире с "вывернутыми" ТВЭЛами нужно, чтобы именно этот ТВЭЛ с разгерметизацией барьера в АЗ имел бы брак ещё и хвостовика, где идёт теплобмен с 2к. То есть, - вероятность грязи в количество-ТВЭЛов раз меньше, чем по "классике"; - испорченый, текущий теплообменник меняется штатно в процессе смены топлива как рутинная процедура. Без привлечения ремонтного персонала и шаманов с дозиметрами, камлающих над дозовой нагрузкой. Что, наверное, тоже хорошо. |
|
|
29.10.2017, 15:51
Сообщение
#26
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
А как дела с материалами, работающими в кипящем натрии? Мысль сделать кипящий первый контур заманчива, и, если чуть дальше подумать, то кипящий первый контур с естественной циркуляцией... Но противоречие - много жидкого натрия - малая реактивность - малое энерговыделение, мало натрия - повышенное энерговыделение навевает нехорошие мысли. С материалами всё лучше, чем в любом альтернативном варианте: они работают лишь срок службы ТВЭЛа. Им не нужны сверхвысокие с.н.а. (на срок службы реактора), что облегчает их поиск и обоснование. И можно много списывать под внутреннюю коррозию в натрии - скажем, заранее соглашаться, что коррозия в 0.3мм в год (к примеру) нам приемлима. Не сотни с.н.а., а единицы. Что уже совсем иной расклад. Для незаменяемых материалов самого реактора нам нужны в десятки раз (рызы = срок службы реактора/срок службы ТВЭЛа) бОльшие и с.н.а., и в десятки раз больше устойчивость к коррозии. ___ По положительной обратной связи - есть такое, да, нехорошо. С маневрами будут проблемы, и вообще выше уже сказано про влияние натрия на реактивность - таки гадко выходит. Возможно, чтобы было хорошо, нужна ртуть: она тяжелее, меньше задерживает нейтроны, легче кипит, а проблемы с коррозией решать тупо и в лоб - количеством материала. Он сменный. |
|
|
29.10.2017, 15:54
Сообщение
#27
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Сама идея работы на фазовом переходе - это хорошо, но ещё лучше "осциллирующий термосифон", это когда с паром переносится и теплоноситель, т.е. пар ещё и теплоноситель движет. А зачем? Разница по удельной (на килограмм) теплоёмкости в сотни раз. Допустим, кило пара может поднять ещё сколько-то кило жидкости - разве это даст принципиальный выигрыш? Но главное - не перенос, а теплообмен на поверхностях. Испарение/конденсация очень эффективны в использовании площади. Под чисто кондуктивный перенос нужны поверхности гораздо больше + всякие замороки с турбулизацией поверхностного слоя и т.п.. |
|
|
29.10.2017, 16:31
Сообщение
#28
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 349 Регистрация: 17.4.2011 Из: Украина Пользователь №: 33 217 |
Наверное, я неясно объяснил идею. ТВЭЛ - автономен и полностью герметичен. Каждый ТВЭЛ содержит топливо (запредельно грязное само по себе), только теперь - ещё и натрий, который выносит с изменением фазы тепло из активной зоны в хвостовик ТВЭЛа. С хвостовика-теплообменника и снимается тепло вторым контуром. "Все трубы 1к" сводятся к ТВЭЛу (который и без того так светится, что можно лампочки выключать). Да, убирается один барьер. Но натрий первого контура сидит только внутри и без того грязного ТВЭЛа. Просто раньше он был радиоактивен только из-за активации нейтронами, а сейчас - ещё и загрязнён ПД. Но вот натрий второго контура уже - вне реактора, и до тех пор, пока хвостовик ТВЭЛа герметичен, этот натрий чист. То есть, раньше у нас теплоносителю приходилось забираться туда, где летают нейтроны и становиться грязным, а потом вылезать по трубам первого контура с насосом в "чистый мир". Теперь у нас грязный теплоноситель (он в любом случае грязный, и тепрь он просто грязнее) сидит только в ТВЭЛе. Ну а парогенератор - так тот и вовсе стоИт уже за чистым натрием второго контура. ... В принципе, можно барьер и не убирать, а добавить - топливные таблетки покрывать герметичным металлом, а можно и внутреннюю трубу. Да, это добавляет материал в АЗ. Но этот материал с бОльшей массой, чем у натрия, и оболочек таблеток нужно меньше, чем теплоносителя. Тогда приходим (в смысле количества барьеров и количества грязи вне таблеток) к той же самой ситуации, что и сейчас. Натрий 1к тогда активен только из-за активации нейтронами и производственного брака - разгерметизации. И менее активен, чем сейчас: в нём копятся ПД не за всё время эксплуатации реактора, а только за время эксплуатации ТВЭЛа. И производственный брак загадит лишь натрий в одном ТВЭЛе, после чего остаётся ещё один независимый барьер. То есть, смотрите: сейчас, чтобы загадить второй контур, нужен брак любого ТВЭЛа из сотен + брак любой из трубок теплобменника 1к/2к. В мире с "вывернутыми" ТВЭЛами нужно, чтобы именно этот ТВЭЛ с разгерметизацией барьера в АЗ имел бы брак ещё и хвостовика, где идёт теплобмен с 2к. То есть, - вероятность грязи в количество-ТВЭЛов раз меньше, чем по "классике"; - испорченый, текущий теплообменник меняется штатно в процессе смены топлива как рутинная процедура. Без привлечения ремонтного персонала и шаманов с дозиметрами, камлающих над дозовой нагрузкой. Что, наверное, тоже хорошо. Угу. Одиночный твел или даже твс-имеют пользу только, как источник тепловой энергии. Остаточное тепло от беушного. + хренова туча разной радиоактивности: альфа бета гамма. Сам по себе твел.и сборка не заработают. Разве не так? |
|
|
29.10.2017, 23:17
Сообщение
#29
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
"Зачем думать, что деды и бабки были глупей". Развитие технологий идёт не по прямой, а по спирали. Посмотрели вариант => нашли перспективным => но прямо сейчас есть блокирующие сложности или есть более практичный и быстрей реализуемый вариант => отложили наш вариант до следующей итерации. Хороший пример - торий. Уж сколько раз к нему возвращаются, подступаются, да никак подступиться не могут. Хотя, в конце концов, торий когда-нибудь в промышленных масштабах в энергетику втянут. P.S. Собственно, в том числе и поэтому, из-за спирали, всегда есть смысл для любой идеи в нашей отрасли, кажущейся новой, сначала поискать аналоги в прошлых предложениях. Вполне возможно, что идею уже выдвигали ранее и отложили потому-то и потому-то. |
|
|
30.10.2017, 0:14
Сообщение
#30
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
А зачем? Смысл в том, что граммы пара, перемещают десятки грамм теплоносителя, перенося заметно больше тепла от источника к потребителю, особенно это заметно с учётом ограниченности поперечного сечения трубопровода. Да и собственно, снижение дельты "горячий-холодный концы" - это рост КПД, не говоря уже о безопасности. |
|
|
30.10.2017, 20:10
Сообщение
#31
|
|
Эксперт Группа: Haunters Сообщений: 90 Регистрация: 11.6.2011 Из: Ekaterinburg Пользователь №: 33 349 |
|
|
|
30.10.2017, 20:50
Сообщение
#32
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Представляю бассейн выдержки, заполненный этими натрий-ядерными бомбами с неизвестным состоянием внешних оболочек Твэл-навыворот не герметичен, в том смысле, что натрий через него прокачивается (и по дороге ещё и закипает внутри твэла). То есть, вход-выход какой-то у него есть. Поэтому в бассейне "реакторного" натрия в нём не будет. |
|
|
30.10.2017, 20:52
Сообщение
#33
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
А вот внутренняя оболочка всё-таки нужна.
Чёрт с ним, с реактором, но не хватало ещё, чтобы в бассейне топливо, побывавшее в контакте с горячим натрием и его парами, начало тихо осыпаться. |
|
|
30.10.2017, 22:35
Сообщение
#34
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
По американским патентам искать сложно - для этого нужна очень серьёзная мотивация и деньги (гугл тут помошник слабый, нужны коммерческие базы с классификатором). Настолько глубоко-то не надо копать. Чай, не корову покупаем С твэлами-навыворот пока ничего не нашёл. А вот на канальный БН есть, оказывается, отечественный патент. http://www.findpatent.ru/patent/208/2088981.html Правда, там нет кипения и твэлы не навыворот. Но конструкция канальная. Можно, например, для начала по ней проехаться, обсудить. А потом добавлять к ней по очереди кипение и "вывернутый" твэл. |
|
|
31.10.2017, 6:57
Сообщение
#35
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 273 Регистрация: 23.12.2014 Пользователь №: 34 075 |
Твэл-навыворот не герметичен, в том смысле, что натрий через него прокачивается (и по дороге ещё и закипает внутри твэла). То есть, вход-выход какой-то у него есть. Насколько я понял Татарина, его идея как раз заключается в том, что ТВЭЛ герметичен. Мы просто снимаем тепло с его верхнего концевика, а внутри всё совершенно пассивно и самодостаточно. Натрий кипит, конденсируется сверху, стекает обратно вниз. Никакого расхода, никаких насосов. -------------------- Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека. Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать. 8956 |
|
|
31.10.2017, 8:24
Сообщение
#36
|
|
Эксперт Группа: Haunters Сообщений: 90 Регистрация: 11.6.2011 Из: Ekaterinburg Пользователь №: 33 349 |
Насколько я понял Татарина, его идея как раз заключается в том, что ТВЭЛ герметичен. Мы просто снимаем тепло с его верхнего концевика, а внутри всё совершенно пассивно и самодостаточно. Натрий кипит, конденсируется сверху, стекает обратно вниз. Никакого расхода, никаких насосов. Вот я так же понял. А если он просто течет, так он и сейчас течет. Напорная камера, ГЦН. И всё работает! |
|
|
31.10.2017, 9:05
Сообщение
#37
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
О! Тогда уважаемый автор, объясните, пожалуйста - натрий прокачивается через каналы или он неизменным объёмом сидит внутри канала и за его пределы не выходит?
А то я, похоже, запутался. |
|
|
31.10.2017, 9:09
Сообщение
#38
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
А если он просто течет, так он и сейчас течет. Да, но как именно? Насколько я понимаю идею Татарина (правда, как выясняется, может я её не так понял), натрий проходит сквозь активную зону внутри топливных стержней. Канальный концепт, но не совсем обычный. И к этому добавляется ещё и возникновение кипения натрия в активной зоне. |
|
|
31.10.2017, 9:13
Сообщение
#39
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 273 Регистрация: 23.12.2014 Пользователь №: 34 075 |
ТВЭЛ - автономен и полностью герметичен. "Все трубы 1к" сводятся к ТВЭЛу Теперь у нас грязный теплоноситель сидит только в ТВЭЛе. -------------------- Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека. Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать. 8956 |
|
|
31.10.2017, 9:31
Сообщение
#40
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
А, вот как! Это, значит, я не обратил внимания, потому как ориентировался на начальные условия темы:
QUOTE пар летит наверх в хвостовик, хвостовик вставлен в нормальный телообменник второго контура (с тем же натрием). Тут всё-таки первый контур есть, хоть и укороченный. |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 23.4.2024, 23:54 |