Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 5. 31 januari 1956 - Värmeteknik inom atomkraftverk, av P H Margen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
90
, TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 6. Homogen
kokarreaktor; 1 reaktor, 2 stigrör, 3
ångseparator, 4
ångrenings-apparat, 5 ejektor, 6
katalysatorkammare, 7 fallrör, 8
värmeväxlare, 9 vattenlås, 10
elektrisk startpanna.
De gaskylda engelska reaktorerna har tryckkärl
(fig. 2) för endast 7 at a, men kylkanalernas
volym är avsevärt större än vad som förutsatts i
tabell 1. Då det senare motverkar det förra, är i
verkligheten den totala
värmeöverföringsförmågan endast obetydligt mindre än den i tabell 1
angivna. Vid användning av vanligt vatten och
natrium måste kylmediets neutronabsorption
kompenseras genom anrikning av bränslet.
Med de medelstora reaktorkärnor, som
förekommer i vatten- eller D20-modererade reaktorer, ger
vätskekylning en avsevärt större specifik effekt
än gaskylning. Kokande vatten är något sämre
som kylmedel än icke kokande. Natrium tillåter
inte högre specifik effekt än vatten och är
dessutom riskabelt i vattenmodererade reaktorer.
Därför är tungt eller vanligt vatten i icke
kokande eller kokande tillstånd de mest lovande
kylmedierna för denna reaktortyp. Organiska vätskor
är en annan möjlighet, men ännu har man inte
funnit någon med tillräcklig resistens mot
strålning vid stora neutronflöden.
För snabba reaktorer, som har relativt liten
kärna, kan man med flytande metaller nå
specifika effekter ca 5 gånger så stora som med det
därnäst effektivaste kylmediet. I praktiken är
flytande metaller det enda kylmedium som är
ekonomiskt för snabba reaktorer.
Pumpeffekt
Valet av kylmedium påverkas givetvis även av
den energi som fordras för cirkulationen genom
reaktorn, värmeväxlaren och yttre
ledningssystemet. Ur denna synpunkt är gaser sämst, emedan
den erforderliga pumpeffekten vid ekonomiska
värden på gasens strömningshastighet kan
uppgå till så mycket som 16 % av turbogeneratorns
lämnade effekt. För vätskor, vilkas
strömningshastighet i regel begränsas av erosionen, är
pumpeffekten vanligen ca 5 % av
turbogeneratorns. För kokande vätskor är pumpeffekten
ännu lägre, eftersom man i detta fall inte har
några förluster i värmeväxlaren.
För kokande vätskor skulle man kunna
använda naturlig i stället för påtvingad cirkulation.
Den största pumpverkan, som kan uppnås med
självcirkulation vid en nivåskillnad av 10 m, är
emellertid endast ca 0,02 % av generatorns
effekt, dvs. en bråkdel av den ekonomiska
pumpeffekten vid påtvingad cirkulation. Därför
används självcirkulation endast i särskilda fall,
t.ex. om betingelserna är sådana att underhåll av
en mekanisk pump skulle medföra stora
svårigheter.
Detta är särskilt fallet för homogena reaktorer
där klyvningsprodukter kommer ut i kylmediet
och gör pumpar och värmeväxlare radioaktiva
och praktiskt taget omöjliga att hantera. Vid ett
ryskt projekt för en homogen kokarreaktor (fig.
6) används sålunda självcirkulation. Med
hänsyn till den dåliga pumpverkan är det
huvudsakliga tillämpningsområdet för sådana
anläggningar sannolikt reaktorer med relativt låg effekt.
För cirkulation av dyrbara kylmedier under
tryck, t.ex. tungt vatten, eller radioaktiva
kylmedier används packboxfria pump- och
motorenheter. Vid flytande metaller föredrar man ofta
magnetiska pumpar.
Andra faktorer
Värmeöverföringsegenskaperna och
pumpeffekten är naturligtvis inte de enda faktorer som
avgör valet av kylmedium. Vatten och natrium har
mycket högre neutronabsorption per volymenhet
än gaser, vilket kan medföra att man måste
använda anrikat och följaktligen dyrbart bränsle.
Vatten reagerar mycket snabbt med metalliskt
uran, varför speciell försiktighet fordras så att
risken för läckning av kylmediet genom
kaps-lingen minskas.
Cirkulationskretsar för flytande metaller
fordrar speciella uppvärmningsanordningar för
hållande av metallen i flytande form när reaktorn
stoppas. De flesta flytande metaller blir starkt
radioaktiva vid bestrålning, varför man inte kan
ha dem i värmeväxlare som genomströmmas av
turbinernas arbetsmedium. I stället används en
sekundär värmeöverföringskrets med inaktiv
flytande metall, vilken överför värmet från den
primära kylkretsen till arbetsmediet i
huvud-värmeväxlaren. Detta komplicerar naturligtvis
anläggningen och ökar kostnaderna.
Troligen kommer dock på lång sikt de termiska
egenskaperna att bli avgörande vid val av
kylmedium.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
