автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.11, диссертация на тему:Научно-техническое обоснование конструкций теплообменного оборудования установок с высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами

Для служебного пользования Экз.№ УДК 621.039 ' На правах рукописи

Кодочигов Николай Григорьевич

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ УСТАНОВОК С »1СОКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ ГАЗООХЛАЖДАЕМЫМИ РЕАКТОРАМИ

'.Г

Специальность: 05.04.11 Атомное реакторостроёнйё, машины, агрегаты и лология материалов атомной промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород, 2000

Работа выполнена в Опытном Конструкторском Бюро Машиностроения,

г. Нижний Новгород

Научный руководитель- доктор технических наук, профессор Кирюшин А.V

Научный консультант - кандидат технических наук Головко В.Ф.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Солонин В.И.

доктор технических наук, профессор Кириллов П.Л.

Ведущая организация: ВНИИАМ г.Москва.

Защита состоится 20 июня 2000 г. в 10 часов на заседании диссертационног совета Д 063.85.04 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктор технических наук в Нижегородском Государственном Техническом Университет по адресу: 603600, Н.Новгород, ул.Минина, 24, корпус 5, аудитория 5232.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородског Технического Университета.

Автореферат разослан "_19." мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор ^^ С .М.

итриев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы определяется перспективами использования ВТГР в качестве источника высокопотенциапьного 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:

1) Выполнен комплексный оптимизационный анализ схемно-конструктивных решений теплообменного оборудования отечественных и зарубежных АЭУ с ВТГР.

2) Сформулированы проблемы создания и разработаны научно-технические рекомендации для проектирования теплообменного оборудования высокотемпературных гелиевых контуров в АЭУ с ВТГР.

3) Предложены и методически обоснованы экспериментальные стенды для комплексных испытаний теплообменного оборудования - исследований и опытно- экспериментальной отработки.

4) Предложены схемно-конструктивные решения высокоэффективных, надежных конструкций высокотемпературных теплообменников. (ВПТО), парогенераторов (ПГ) и рекуператоров (РК) нового типа для главных контуров.

5) 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:

1) Анализ характеристик, конструктивных схем и принципов обеспечения безопасности и эффективности АЭУ с ВТГР.

2) Предложения, методические обоснования и участие в создании экспериментальных стендов для комплексных испытаний теплообменного оборудования - исследований и опытно - экспериментальной отработки.

3) Выполнение анализа оптимизационных схемно-конструктивных решений проектов ВПГО, ПГ и PK для отечественных и зарубежных установок.

4) Определение проблем создания и разработка научно технических рекомендаций для проектирования теплообменных аппаратов высокотемпературных гелиевых контуров теплоотвода в АЭУ с ВТГР.

5) Схемно - конструктивные решения и участие в создании конструкций ВПТО.ПГ и PK.

6) 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 22окгября 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-

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНИИ приводится обоснование актуальности работы, которая связана с технической реализацией оптимизации схемно-конструкгивных решений по теплообменному оборудованию, имеющей важное значение для обоснования безопасности, экономичности и надежности перспективных АЭУ с ВТГР, расширяющими сферу внедрения и обладающими уникальными потенциальными возможностями, которыми располагает только этот тип реакторов, в плане внугреннеприсущей безопасности, высокого температурного уровня и конкурентоспособности по стоимости энергии и минимизации долгоживущих радиоактивных отходов.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ проведен анализ концептуальных решений и возможной сферы применения установок с ВТГР, а также анализ условий функционирования теплообменного оборудования.

Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы, ввиду уникальности своих свойств, заинтересовали разработчиков атомных энергетических установок более 35 лет назад.

Первые успехи по технологии ВТГР с гелиевым теплоносителем приходятся на середину 60-х годов: были созданы экспериментальные реакторы небольшой мощности Драгон (Англия), Пич-Боттом (США), АУЯ (Германия). Первые два проработали более 10 лет, последний - более 20 лет, показав надежную работу, высокую готовность, низкое радиоактивное загрязнение первого контура, устойчивость в переходных режимах, способность длительно получать температуру гелия 950 °С.

Во второй половине 70-х. годов были пущены прототипные энергетические реакторы Форт-Сент-Врейн (США) и ТНШ-300 (Германия) электрической мощностью соответственно 340 и 300 МВт. Эти реакторы находились в эксплуатации до второй половины 80-х годов.

Япония завершила в 1998 г. строительство экспериментального ВТГР, на готором будут исследоваться технологии их применения для получения зысокопотенциального тепла для теплоснабжения промышленности и испытаний -азовой турбины. Китай ведет строительство экспериментального ВИТ, на сотором будут изучаться как реакторные технологии, так и возможности будущего их коммерческого использоваяия.

ЮАР разрабатывает коммерческий проект ВТГР с прямым газотурбинным щклом для использования на рынке производителей электроэнергии.

В России работы по ВТГР были начаты в 60-х годах с разработки проектов -становок АБТУ-15 и АБТУц-50 (ВНИИАМ г. Москва). Последняя была [редназначена для выработки' электроэнергии и радиационной модификации 1атериалов, в частности полиэтилена. В ОКБМ (г. Нижний Новгород), начиная с 973г., были разработаны проекты опытно-промышленных установок: ВГ-400 с епловой мощностью реактора 1000 МВт, ВГМ с реактором модульной ояцепции - 200 МВт, которые являлись базовыми проектами при разработке

промышленных проектов станций различного энерготехнологическогс назначения. В настоящее время разрабатывается международный проект опытно-промышленной установки ГТ-МТТ с реактором модульной концепции - 600 МВт для производства электроэнергии в газотурбинном цикле. Работы выполняютс; под научным руководством РНЦ КИ (г. Москва).

Разработка проектов ВТГР сопровождалась созданием исследовательско! базы для комплексных испытаний и экспериментальной отработки оборудования Были созданы десятки различных исследовательских стендов, наиболее крупныь из которых является стенд для полномасштабных испытаний теплообменноп оборудования мощностью 15 МВт.

Конструктивные особенности ВТГР, определяющие их характеристики безопасность и отличающие от других типов АЭУ, заключаются в следующем:

• конструкционным материалом активной зоны и отражателей являете: графит, имеющий температуру сублимации более 3000 °С. Это означает, чп такая активная зона является нерасплавляемой, поскольку ни в одной аварийно! ситуации, включая запроектные с пренебрежимо малой вероятностью и: реализации, не достигается уровень температур, превышающий 2000 °С;

• сферические частицы топлива размером в несколько сот микро! покрываются несколькими слоями пироуглерода и слоем карбида кремнш Частицы затем перемешиваются с графитовой матрицей и формируются шаровые или цилиндрические -гаэлы. Использование той или иной формы твэло определяет тип активной зоны: насыпная из шаровых твэлов или в вид гексагональных графитовых блоков, в которых размещаются цилиндрически твэлы. Свойством таких микротвэлов с покрытиями является то, что они надежн удерживают продукты деления до уровня температур 1600 °С, а массовый выхо продуктов деления через защитные слои начинается при температурах выш 2000 "С. Это позволяет нагревать теплоноситель в активной зоне до температу на уровне 1000 °С, что существенно расширяет возможную сферу применена ядерных энергоисточников.

Для установок с реакторами мощностью более 600 МВт, например, Fort Sei Vrain, THTR - 300, ВГ - 400, используется интегральная компоновка реактора оборудования первого контура в едином корпусе го предварительг, напряженного железобетона.

Обеспечение безопасности и приемлемых экономических показателе наиболее оптимально реализуются при модульном исполнении реаеторнь установок. При разработке модульной концепции уникальные свойства топлш ВТГР позволили реализовать отвод остаточного тепла через поверхность корпу< реактора к системе охлаждения шахты и далее к конечному поглотителю (возду? атмосферы или водным бассейнам) в аварийной ситуации с полной потер! теплоносителя и отсутствием принудительного охлаждения активной зон! Причем передача тепла осуществляется только естественными механизма* (конвекция, излучение, теплопроводность). Это достигается за счет снижещ удельного энерговыделения в активной зоне до 3-6 МВт/м3 и увеличен: отношения высоты активной зоны к диаметру до 2,5-3. Если исходить ограничений по диаметру корпуса реактора 6-8 м, определяемых условиям изготовления и транспортировки, то мощности реактора с насыпной активна зоной или на основе призматических блоков ограничиваются величинами 215

600 МВт соответственно. Больший уровень мощности активной зоны на основе призматических блоков обусловливается лучшими условиями отвода тепла за счет возможности ее реализации в кольцевой форме и более плотной структуры.

Таким образом, модульные ВТГР, вследствие присущих им вышеперечисленных особенностей, в значительной степени приближаются к реакторам с предельно-достижимым уровнем безопасности, что позволяет рассматривать возможность размещения таких энергоисточников в непосредственной близости от жилых массивов и предприятий и снижать таким образом потери при транспортировке тепла, особенно с высокой температурой.

Из условий общей прочности корпусов из железобетона, для размещения теплообменного оборудования в нём предусматриваются вертикальные цилиндрические полости диаметром до 2м. Наиболее оптимальным теплообменным аппаратом для размещения в таких полостях является теплообменник с вертикально расположенным трубным пучком и отношением Ь/О = 3 + 6. Конкретное отношение определяется исходя из обеспечения необходимой величины теплопередающей поверхности и приемлемого гидравлического сопротивления по газовому тракту. Аналогичные требования предъявляются к теплообменным аппаратам при их компоновке в отдельных стальных корпусах, используемых при модульной концепции ВТГР.

Характерные особенности теплообменного оборудования АЭУ наиболее выражены в теплообменных аппаратах для главных теплопередающих контуров -высокотемпературных промежуточных теплообменниках, парогенераторах и рекуператорах.

Стремление снизить мощность, затрачиваемую на прокачку газового теплоносителя по контуру, а также получить компактную одноступенчатую газодувку, требует ограничения гидравлических потерь по гелиевым контурам ВПТО и ПГ соответственно до 0,03 - 0,05 МПа.

Из анализа возможной сферы применения АЭУ с ВТГР следует, что:

-при условии создания надежных ВПТО, обеспечивающих температуру гелия на выходе до 900 °С для целей снабжения теплом промышленной сферы, доля АЭУ с ВТГР в общем балансе энергообеспечения могла бы составить ~20 % (Рис.1), что соответствует потенциальным потребностям в нескольких сотнях установок мощностью 200 и 600 МВт;

- необходимо создание эффективных гелиевообогреваемых ПГ, позволяющих генерировать пар высоких параметров для выработки электроэнергии стандартными турбогенераторами с высоким КПД, в комплексе с передачей высокотемпературного тепла в ВПТО к технологическим производствам;

- необходимо создание высокоэффективных компактных РК для конкурентоспособного производства электроэнергии с КПД на уровне 48 % в рекуперативном газотурбинном цикле. Для повышения экономичности производства электроэнергии в газотурбинном цикле предлагается использование сбросного тепла для коммунально-бытового теплоснабжения. В этом случае использование тепла от реактора будет выше 95 %. Себестоимость вырабатываемой электроэнергии, с учетом полезного использования сбросного тепла, практически снижается в два раза. При этом следует учитывать экономический эффект от исключения тепловых выбросов в окружающую среду.

Нафтедо 8%

Химическая промышленность _15%

Рис.1 Потенциальные возможности замещения органического топлива теплом отВТГР

Черная металлургия ISS

Нефтехимия Нефтепереработка S.54

Теплообменное оборудование первого контура в установках с ВТГР работает в режимах нормальной эксплуатации при высоких (часто предельных для применяемых металлических материалов) температурах гелия: на входе в ВПТО до 950 °С, на входе в ПГ до 750 °С и на входе в рекуператор до 550 °С

Цветная металлург*« «,S*

Дружа отрасли промышленности 34%

Производство

синтапмеского

топлива

nOTCKUHUVRU доля ВТГР-25%

Проведенный анализ аварийных ситуаций показывает, что определяющими режимами для температурного состояния теплообменного оборудования являются следующие:

- для парогенераторов - "Обесточившие", "Стоп питательная вода" и "Разгерметизация первого контура", поскольку реализуются максимальные скорости изменения температур, перепады температур и абсолютные значения температур металлоконструкций (Тм ~ 1100°С, ДТст ~ 180°С, сГШт ~ 10°С/с);

- для промежуточных теплообменников - "Разгерметизация первого контура", из-за повышения температуры гелия первого контура и металлоконструкций ВПТО (~1100°С), усугубляющегося существенным увеличением перепада давления между первым и промежуточным гелиевыми контурами от 0,5 до 5,5 МПа;

- для рекуператоров - "Потеря электрической нагрузки" и "Обесточивание", так как в этих режимах повышается температура гелия на входе в РК до 600...700°С и быстро снижается перепад давления между контурами от номинального ~ 4,5МПа до 0. Анализ проводился в соответствии с принятыми алгоритмами режимов для установки ГТ-МГР.

Проанализированы и сформулированы научно-технические рекомендации для создания конструкций теплообменных аппаратов главных теплоотводящих контуров, которые сводятся к обеспечению эффективной теплопередачи при ограниченных габаритах теплообменной поверхности и гидравлических сопротивлениях теплоносителей (ТН) по контурам, а также заданного ресурса эксплуатации (в отдельных случаях до 60 лет).

Несовместимость требований, полученных в научно-технических рекомендациях, предполагает поиск компромиссных решений в реальной конструкции. Поэтому при проектировании необходимы тщательные конструктивные и расчетные исследования. В большинстве случаев неотъемлемой стадией проектирования является экспериментальное подтверждение выбранных решений.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ представлен методически обоснованный и созданный в ОКБМ при участии автора комплекс экспериментальных стендов для исследований высокотемпературного с гелиевым теплоносителем теплообменного оборудования установок с ВТГР в условиях, максимально приближенных к натурным. Экспериментальная отработка является одним из этапов системного подхода при проектировании нового оборудования, обеспечивающего его безопасность и ресурсную надежность.

Создан уникальный по своим параметрам стенд СТ-1312 для проведения полномасштабных испытаний высокотемпературных промежуточных теплообменников и парогенераторов с параметрами современных и перспективных ВТГР с гелиевым теплоносителем (Тис 2).

6

Рис.2 Упрощенная принципиальная схема гелиевого контура СТ-1312 1 - Холодильник; 2 - Газодувка; 3 - Рекуператор; 4 - Блок основногооборудования; 5 - Модель ПГ; б - Модель ВПТО; 7 - Нагреватель;8 -Газовый тракт высокотемпературного гелия; 9 - Вход охлаждающей воды; 10 -Выход охлаждающей воды; 11 - Вход питательной воды; 12 - Выход пара.

Примененная одноконтурная гидравлическая схема газового контура стенда обеспечивает проведение испытаний моделей ВПТО, имеющих 2 гелиевых контура. Это дало возможность отказаться от второго гелиевого контура в стенде и уменьшить мощность нагревателя за счёт рекуперации тепла в модели ВПТО. Стенд имеет следующие основные характеристики: Электрическая мощность - 15000 кВт

Расход гелия - 4,7 - 6,4 кг/с

Давление гелия 5 МПа

Температура гелия:

на выходе из электронагревателя - 765° - 965°С;

на входе в электронагреватель - 350° - 470°С.

Расход питательной воды через модель парогенератора - 3,89 кг/с Объем газового контура - 40м3

Предложенная и реализованная на стенде СТ-1312 система очистки гелия при испытаниях моделей обеспечивает содержание примесей в гелии, подобное натурным условиям.

Создан стенд СГ-1565, который прошел многостороннюю эксплуатационную проверку и подтвердил свою универсальность и правильность выбранных параметров для проведения теплофизических испытаний разнообразного оборудования теплопередающих контуров, в том числе теплообменных аппаратов, на небольших фрагментарных моделях.

Основные технические характеристики стенда следующие.

Гелиевый контур:

Давление до 5 МПа

Температура до 1000°С

Расход теплоносителя 0,1 кг/с

Объем гелиевого контура 0,56м3

Мощность электрического нагревателя до 500 кВт,

Пароводяной контур:

Давление пара 20МРа

Температура пара до 370°С.

Воздушный контур:

Напор до 0,6МПа

Температура до 600°С,

Объемный расход воздуха до 600м3/ч

Для проведения теплофизических испытаний модели теплообменного элемента рекуператора установки ГТ-МГР схема стенда была переналажена.

Гелиевый контур включает в себя: газодувку, нагреватель, холодильник, смеситель, модель теплообменного элемента рекуператора и трубопроводы. Назначение гелиевого контура - нагрев и обеспечение циркуляции гелия с температурой после нагревателя 110°С, отвод тепла, передаваемого от воздуха к гелию в испытуемой модели рекуператора.

Воздушный контур включает в себя следующее оборудование: фильтр-циклон и сетчатый фильтр, к которым подводится воздух из магистрали сжатого воздуха, и нагреватель. Температура воздуха после нагревателя составляет 508°С.

Аэродинамический стенд подтвердил свою обоснованность и необходимость при проведении гидродинамических исследований на моделях оборудования, связанных с оптимизацией характеристик течения потоков, таких как равномерность распределения расходов в трактах циркуляции и влияние на нее подводящих и отводящих устройств, качество смешения неизотермических потоков, гидравлические сопротивления.

Стенд имеет две системы снабжения воздухом, разомкнутые на атмосферу.

Автономную систему с параметрами:

- объемный расход воздуха до 10000 м3/час

- напор до 0,06 МПа

От общей магистрали сжатого воздуха с параметрами:

-объемный расход воздуха до 600 м3/час

- напор до 0,6 МПа

Стенд для испытаний теплообменного элемента рекуператора подключается к магистрали сжатого воздуха с давлением до 0,6МПа.

Предусмотренные средства измерений на стендах и в моделях теплообменного оборудования позволяют выполнять необходимый объём исследований.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ проведены исследования и анализ оптимизационных, схемно-конструктивных решений и проблем создания ВПТО на основе существующих конструкций теплообменников, результаты которых использованы в проектах ВПТО для ВГ-400 и ВГМ, разработанных при участии автора (Рис.3). Определены проблемы и сформулированы научные и технические задачи, возникающие при создании ВПТО, которые необходимо решать.

Рис.3 ВПТО АЭС с реактором ВГ-400 (а) и его кассета, (б): 1 - теплоизоляция; 2, 3 - входная и выходная камеры ТН промежуточного контура;4, 5 - верхняя и нижняя межконтурная трубные доски; б - экран; 7 -кассета;8 - профилированный кожух трубного пучка; 9 - центральная труба; 10, 13

- коллекторы ТН промежуточного контура; 11 - дистанционирующая решетка; 12

- теплообменные трубы.

Комплекс проблем, возникающих при проектировании ВПТО, можно разделить на следующие:

-создание или выбор и исследование конструкционных материалов, удовлетворительно работающих до температур ~ 1000°С, при этом предел

Гелий промконг

Гелий первого контура

б)

а)

длительной прочности материала трубок из высоконикелевого сплава становится незначительным (-10 МПа);

- оптимизация схемно-конструктивных и технологических решений теплообменника;

-выработка ограничений по параметрам эксплуатационных и аварийных режимов АЭУ с точки зрения работоспособности теплообменника.

Одной из важных научных задач является проведение комплексных расчетных и экспериментальных исследований на моделях основных узлов теплообменника. Указанные исследования выполнялись при участии автора на высокотемпературных гелиевых стендах ОКБМ.

Сформулированы научно-технические рекомендации по разработке ВПТО.

В соответствии с этими рекомендациями при выборе конструктивной схемы основное внимание должно уделяться:

- обеспечению компенсации температурных деформаций между трубами в пучке и самого пучка относительно корпуса;

-размещению силовых элементов конструкции в зонах с пониженными температурами, обеспечиваемыми входной температурой подогреваемого гелия;

- обеспечению равномерного распределения теплоносителей в трубном пучке, способствующего выравниванию температуры и деформаций между теплообменными трубами;

- минимизации гидравлических потерь, особенно по тракту греющего теплоносителя;

- созданию условий диагностики и замены дефектных или выработавших ресурс элементов конструкции.

Предложены, на основе анализа конструкций и в соответствии с научно-техническими рекомендациями, варианты конструкций ВПТО установок ВГ-400 и ВГМ. В предложенных вариантах ВПТО для установок ВГ-400 и ВГМ реализуется кассетный принцип конструкции трубного пучка, который наиболее полно удовлетворяет предъявляемым требованиям со стороны АЭУ. Кассетная конструкция наилучшим образом отвечает требованиям надежности и экономичности, повышает технологичность и ремонтопригодность конструкции, уменьшает размер трубных досок и упрощает экспериментальную отработку ВПТО.

Обосновано, что наиболее приемлемыми вариантами труб в кассетах являются прямые и змеевиковые, причем в последнем случае будут большие потери напора по стороне обогреваемой среды (в трубках). Поэтому предпочтение отдается прямотрубному кассетному ВПТО. Сравнение типов теплообменников для ВТТР, разрабатываемых за рубежом, показывает, что предпочтение и там отдается прямотрубному кассетному теплообменнику.

Проведены расчетные исследования температурного состояния трубных пучков ВПТО из прямых и змеевиковых труб в режимах нормальной эксплуатации и с нарушением условий нормальной эксплуатации с целью определения неравномерности температуры между теплообменными трубами и между теплообменными трубами и центральной трубой кассеты. Влияние зазора между корпусом и трубками ВПТО в периферийных кассетах на перепад температур показано на Рис4. С точки зрения обеспечения минимальной температурной неравномерности имеется оптимальное значение зазора, причем

оно несколько разное для кассет с двумя и тремя гранями корпуса. Остальные результаты позволяют сделать вывод, что при отключении части кассет ВПТО величина температурной неравномерности теплообменных труб в соседних с ними работающих кассетах может достигать -40 °С, а между тешгообменкыми трубами и центральной трубой -45 "С. При этом отмечается, что неравномерности температуры в пучках из змеевиковых труб имеют меньшее значение ~20 "С. В переходных режимах указанные разности температуры могут достигать от 75 °С до 150 °С. Эти данные использовались при разработке конструктивных решений компенсации деформаций трубок в пучке.

Рис.4 Зависимость неравномерности температуры

трубок в периферийных кассетах от параметра Д/ (Б - ё) :

Д - расстояние от корпуса до оси трубки; 1 - кассета с двумя гранями корпуса; 2 - кассета с

тремя гранями корпуса; иатссимальная разность средних температур трубок в кассете;

минимальная разность средних температур трубок в кассете

Проведены гидродинамические исследования для различных схемно-конструктивных решений входного и выходного устройств ВПТО и ПГ, имеющих боковой подвод греющего гелия и осевое направление потока в трубном пучке.

Из результатов исследований бокового входного устройства следует, что для равномерного распределения потока гелия по пучку ВПТО необходимо выдержать определенное соотношение между гидравлическими сопротивлениями трубного пучка и входного устройства, которое обеспечивается при коэффициенте сопротивления трубного пучка равном ~ 30. При этом нет необходимости устанавливать выравнивающие устройства на входе, равномерность распределения потока, начиная с первых его рядов, будет достигаться автоматически.

Исследования влияния бокового выходного устройства показали, что профиль скоростей воздуха по пучку достаточно равномерный на большем протяжении трубного пучка. И только перед первым рядом выходных окон поток начинает перераспределяться по радиусу, направляясь к окнам. При этом возникает поперечная составляющая скорости (особенно в сторону бокового патрубка). Отток воздуха из центра пучка происходит наиболее интенсивно на начальном участке до уровня третьего ряда окон. Дальше скорости на оси пучка резко падают (Рис.5).

Проведенные исследования и оптимизация геометрии и размеров боковых входных и выходных устройств, обеспечивающих равномерное распределение

потока гелия по трубному пучку в конструкциях ВПТО АЭУ ВГ-400 и ВГМ позволили повысить эффективность теплообменной поверхности и исключить возникновение значительных разностей температуры между отдельными теплообменными трубами.

Рис.5 Изменение относительного динамического напора в центре имитатора трубного пучка на выходном участке

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ проведен анализ оптимизационных, схемно-конструктивных решений на основе существующих конструкций ПГ, результаты которых использованы в предложенных и разработанных проектах (Рис.6) при участии автора для АЭУ ВГ-400 и ВГМ.

Определены тенденции в создании ПГ на крупных АЭУ с ВТГР: этс прямоточные ПГ, в большинстве случаев с промежуточным перегревом пара скомпонованные с реактором в полостях железобетонного корпуса, с трубньш пучком из многозаходных цилиндрических змеевиков. При проектирование отечественных ПГ отмечается использование для поверхностей нагрева трубны> пучков из змеевиков с мальм радиусом навивки.

Сформулированы научно-технические рекомендации по разработка конструкций ПГ.

В предложенном и разработанном проекте ПГ для установок ВГ-400 и ВГ№ на основе анализа конструкций и в соответствии с научно-техническим} рекомендациями выбраны и обоснованы (наиболее оптимальные) тип и геометрщ трубных пучков, которые реализованы и проходят экспериментальную отработку в двух вариантах исполнения теплообменной поверхности:

- однобухтовый из многозаходных цилиндрических змеевиков;

- модульный из змеевиков с малым радиусом навивки без вытеснителей.

Обоснованность применения в ПГ змеевиков с малым радиусом навивм

связана с их особенностями, совмещающими положительные качества пучков и: прямых труб и змеевиков. К положительным качествам относята технологичность изготовления и компактность упаковки, межканально< перемешивание, хорошие компенсирующие свойства от температурны; деформаций, интенсификация теплообмена при течении жидкости внутри труб,; также смещение границы ухудшенной теплоотдачи при кипении двухфазны: потоков в конец испарительного участка (Хгр=0,7... 1).

Однако такие парогенераторы проигрывают в компактности 1 материалоемкости. Кроме того, в змеевиках с малым радиусом навивки пр! закручивании имеет место расслоение пароводяной среды в зоне испарения, чт< может привести к возникновению пульсаций и градиенту температуры п< периметру теплообменной трубы.

параметров на коэффициент сопротивления одного витка:

Рис. 6. ПГ АЭС ВГ-400:

1 - бетонный корпус;

2 - отсекающее устройство;

3, б - коллекторы питательной воды и перегретого пара; 4 -теплообменные спиральные трубы; 5 - модуль (секция); 7, 8 - секционные трубы питательной воды и перегретого пара; 9, 10 -наружная (страховочная) и внутренняя крышки; 11 -змеевиковые компенсаторы.

Проведены исследования гидравлики осевого обтекания потоком пучков из змеевиков малого радиуса навивки на 20 моделях. Из них 15 моделей были с ромбическим корпусом и 5 с шестигранным. Модели испытывали«, на аэродинамическом стенде с выходом воздуха из моделей в атмосферу. На основе экспериментальных данных получена формула, позволяющая обобщить влияние Яе и геометрических

% = 0,032

БгМтах -0,25 Б 1/(1 г

Э^тм-из 1 + 8434/Ле

(1,02-1,4-Ю-6 Пестах

2—3,12

где с1т;„, с!гаах - минимальный и максимальный диаметры овальной трубы;

Бг - поперечный шаг змеевика;

Б] = ¥1(л-Вн) + (^тп; И - проходное сечение секции;

Он - средний диаметр навивки змеевика;

Ле = ус!г/и; с1г = 4Р/(П3+0,15 Пет); П3 - периметр змеевиков;

Пст - периметр гладких стенок. Формула справедлива для чисел Яе = (1,7- 13)-104 при относительных шагах между витками 8]/(1т,п = 0,09 - 3,09 и 82/с1тах = 1,12 -1,82 с погрешностью ^ 10 %.

Распределение потока в межгрубном пространстве кассеты определялось измерением поля осевых скоростей в выходном сечении моделей. Результаты

0»Н К0'844

обобщены следующим выражением: —— ---—,

0,866+3,731 • 10"6 Яе

где К=Рвн/Р„>/5рг/5^, Б,,,,, Рн, (1?,с!?н-проходные сечения и гидравлические

диаметры внутри и снаружи змеевиков. Это соотношение верно для К = 0,1-1,6.

Исследования теплообмена и температурного состояния змеевиковых труб с малым диаметром навивки проводились при обеспечении, по возможности, натурных условии для парогенераторов ВТГР (Рп = 17,5 МПа; рсо>1000 кг/(м-с)), причем основное внимание уделялось моделированию условий на испарительном участке. Испытуемая модель представляла собой один парогенерирующий канал, сваренный из б змеевиков с суммарной длиною трубы 38 м. Различные размеры вытеснителей, а также диаметр навивки позволяли перераспределять расход теплоносителя внутри и снаружи змеевиков и воздействовать на начало границы зоны ухудшенного теплообмена на внутренней и наружной образующих.

Проведенные исследования теплообмена и температурного состояния модели парогенерирующиго канала показали следующее:

- уменьшение диаметра навивки первого ( из шести) по ходу гелия змеевика вызвало снижение расхода и температуры гелия внутри змеевика, а увеличение поперечных размеров вытеснителя приводит к еще большей неравномерности распределения расхода греющего гелия и температуры;

- кризис теплообмена второго рода наступает в конце испарительногс участка, что характеризуется резким ростом температуры при достижение граничного паросодержания (Х^). Величина Хф для змеевиков с малым радиусом навивки значительно выше, чем для прямой трубы, а повышение температуры змеевиковой трубы носит более плавный характер. Величина Хгр на внутренней к наружной образующих змеевика неодинакова: сначала кризис теплообмеш наступает на внутренней образующей, затем на наружной (Рис.7). Разница межд> значениями на наружной и внутренней образующих змеевика изменяется от 0,13 при р\у = 400кг/(м с) до 0,2 при р\у =1000 кг/(м2с). Приведены зависимости Хгр от массовой скорости (р\л-);

- ухудшение теплоотдачи в зоне кризиса 2 рода сопровождается не толькс повышением, но и пульсациями температуры стенки. Пульсируют температуры н; обеих образующих змеевика. На наружной образующей змеевика пульсацш температуры стенки наблюдаются в начале перегревательного участка ^ = ^+(15 20)°С. В различных моделях зафиксированы пульсации температуры < интенсивностью 3,5 и 9,1°С при эффективной частоте 2 и 0,4 ГЦ соответственнс (значения получены расчетом для внутренней поверхности трубы). На внутренне! образующей змеевика пульсации температуры стенки наблюдаются на все\ протяжении зоны ухудшенного теплообмена от Х1р до Х=1, а также в начал* перегревательного участка. С ростом паросодержания интенсивность пульсацш увеличивается, достигая максимума в начале перегревательного участка Максимальная интенсивность пульсации при пересчете на внутреннюк поверхность достигает 10 °С при эффективной частоте до 2 ГЦ;

- получена зависимость коэффициентов теплопередачи от расхода гелия н; участке испарителя. Отмечается неравномерность коэффициентов теплопередач] по периметру трубы, которые на наружной образующей выше, чем на внутренне! образующей.

Экспериментальными исследованиями подтвержден способ выравнивани: «¡мпературы по периметру змеевиковой трубы на участке зоны испарения за сче уменьшения диаметра навивки змеевика в этой зоне.

т

401»

Рис.7. Распределение параметров по длине парогенерирующего элемента:

1,2- температуры гелия снаружи и внутри змеевика; 3,4- температуры стенки трубы; 5 - температура воды (пара); б - паросодержание.

Проведенные расчетные и экспериментальные исследования змеевиковых Т>уб с малым радиусом навивки показали отличие в температурном состоянии -руб на участке испарения по сравнению со змеевиковыми трубами с большим >адиусом навивки, которое заключается в наличии градиента температуры по гериметру трубы.

Поэтому сделан вывод о том, что для окончательного выбора змеевиковых руб с малым радиусом навивки в качестве теплообменной поверхности в гарогенераторах для установок с ВТГР необходимо продолжение их гсследований с целью уточнения ресурсной надежности.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ выполнен анализ оптимизационных, конструктивных и •еплофизических решений теплопередающих поверхностей высокоэффективных юмпактных теплообменников. Условия работы в составе АЭУ (см. главу 1) [редьявляют повышенные требования к надежности, температурным нагрузкам и герепаду давления между контурами в рекуператоре, которые выходят за (иапазон применения традиционных компактных теплообменников. Условия аботы традиционных компактных теплообменников ограничены разностью [авлений между трактами до 2-3 МПа и температурами до 600 "С. Это ютребовало проведения исследовательских работ для усовершенствованных инструкций с целью получения необходимых характеристик.

Разработаны научно-технические рекомендации для проектирования онструкций компактных теплообменников, используемых в качестве екуператоров для АЭУ с ВТГР.

Рекомендуются следующие способы увеличения мощности, передаваемой в динице объема:.

- увеличение плотности упаковки поверхности теплообмена;

- интенсификация теплоотдачи варьированием формы и размеров каналов по обоим контурам с целью получения оптимальных соотношений.

Увеличение эффективности теплообмена в прямоугольных или треугольных по всей длине гладких каналах, дающих максимальную компактность по сравнению с плоским каналом малой толщины, имеющим самое большое значение числа Нуссельта (Ки «8,3), может быть осуществлено уменьшением размеров гидравлического диаметра этих каналов.

Эффективным способом интенсификации теплоотдачи является турбулизация тонкого слоя, прилегающего к стенке канала, что приводит к сравнительно небольшому увеличению гидравлического сопротивления. В условиях ламинарного потока такая интенсификация наиболее целесообразна. Это можно осуществить нанесением на гладкие каналы повторно чередующихся вдоль потока теплоносителя поперечных гладких гофр.

Можно осуществить полную турбулизацию потока в канале за счет рассечения и поперечного смещения ячеек канала на половину шага по всей длине. Однако рассечением гладких каналов и смещением канала с определенным шагом в зависимости от необходимой эффективности теплообмена молено добиться увеличения эффективности теплообмена в ~ 2 раза, но при этом гидравлическое сопротивление может увеличиться до ~ 3х раз.

В компактной поверхности имеется широкая возможность для выбора необходимого соотношения скоростей греющей и нагреваемой сред по сравнению с оребренными трубчатыми поверхностями. Величина зазора между параллельными стенками каналов и шаг сдвига между последовательными (в направлении потока) ребрами соседних рассеченных ячеек должны быть не менее 0,5 мм, исходя из эксплуатационных и технологических ограничений.

Должны учитываться ограничения на размеры каналов, вытекающие из условий прочности при заданном перепаде давления между контурами, с учетом конкретной толщины основной пластины, формы и размеров вставки.

Отсутствие надежных экспериментальных данных по оптимальным высокоэффективным поверхностям для условий АЭУ с ВТГР и освоенным технологиям не позволяет на стадии проектирования рекуператоров точно предсказать его теплофизические характеристики, поэтому требуются его представительные испытания на стендах.

Как показал опыт изготовления теплообменных элементов, если они имеют сложную технологию изготовления и сборки, это может привести к отклонениям от заданных размеров и формы каналов и явиться причиной неравномерности распределения в них расходов теплоносителя.

Кроме того, неравномерность распределения расходов вызывается сравнительно большой долей поверхности, приходящейся на участки с нерегулярной формой каналов (на границах теплообменной поверхности). Поэтому при выборе вариантов теплообменной поверхности необходимо принимать во внимание возможности уменьшения нерегулярной периферийной зоны и упрощения технологии изготовления.

С учетом рекомендаций предложен и разработан новый модульный компактный РК, который используется в проекте установки ГТ-МГР для рекуперации тепла с эффективностью не менее 0,95, имеющий ряд

принципиальных преимуществ по сравнению с существующими теплообменниками. В конструкции РК, как и в высокотемпературных ВПТО и ПГ, реализуется кассетный (модульный) принцип (Рис.8).

Рис.8. Теплообменный лемент рекуператора ГТ-МГР

В процессе проектных расчетных и экспериментальных исследований были предложены два варианта конструкции теплообменной поверхности. На ранней стадии - из гофрированной пластины и с гладкими каналами по всей длине теплообменного элемента.

На последующей стадии - с поверхностью из гладких прямоугольных каналов малой толщины, с дополнительными отдельными вставками-интенсификаторами с разрывными ребрами по контуру низкого давления. Отсутствие пайки, по сравнению с традиционными поверхностями, компенсирует температурные расширения теплопередающей поверхности и снижает ее термические нагрузки в, а также снижает стоимость изготовления и экологическое загрязнение при изготовлении.

Проведены расчетные исследования, позволившие выбрать оптимальную геометрию каналов и необходимую величину для теплообменной поверхности рекуператора ГТ-МГР (Рис.9).

Исследования на аэродинамическом стенде теплообменного элемента РК в варианте с гофрированной поверхностью позволили определить его гидравлические характеристики по обоим контурам в виде зависимости (Яе).

В исследованном диапазоне чисел Ле - до 4. 103 имеется существенная зависимость коэффициента сопротивления контура высокого давления от И.е. Зависимость коэффициента сопротивления в контуре низкого давления аналогична контуру высокого давления, а численные значения меньше, примерно, на 15-20%. При проведении исследований сопротивления в контуре низкого давления, для учета и выявления возможной деформации теплообменной поверхности от перепада давления между контурами, контур высокого давления подключался к водяному насосу, обеспечивающему создание в нем избыточного давления воды от 0 до 5 МПа. Исследования проводились также при вакуумировании контура высокого давления. После создания определенного давления в контуре высокого давления производилась подача воздуха в контур низкого давления и замер параметров, для получения зависимости = {(Яе).

Пластиг

А-А

Наружная полость

^ Внутренняя

Корпус^ИР8*"' полость

А-А

вариант

Наружная полость

Г?,0,35

е) поверхность с гладкими ребрами

Рис.9 Варианты высокоэффективной теплообменной поверхности для рекуператора

Из графика на рисунке 10 следует, что каждому значению перепада давления между контурами соответствует своя зависимость = { (Ле). При исследованиях деформации теплопередагащей поверхности, в контур высокого давления подавалась вода под давлением до 5 МПа с шагом 0, 5 МПа. Определение деформации проводилось с помощью измерения и сравнения объемов воды контуров, а также объемов на длине активной части теплообменной поверхности - от нижнего среза нижнего (выпускного) окна до верхней части верхнего (впускного) окна -на длине Ь = 2180 - 2210 мм.

Проведенные эксперименты позволили: установить наличие деформации теплообменной поверхности при превышении давления в контуре высокого давления по сравнению с контуром низкого давления; определить объемы; рассчитать площади проходных сечений и уточнить значения величин гидравлических диаметров обоих контуров при различных давлениях в контуре, необходимых при обработке результатов исследований.

Основной причиной выявленных деформаций является трудность обеспечения требуемых допусков из-за сложности технологии изготовления гофрированной теплообменной поверхности. Не оптимальное перераспределение величин площадей проходных сечений и гидравлических диаметров обоих контуров приводит к отличию гидравлических сопротивлений от требуемых и снижению эффективности РК, что должно быть проверено при теплофизических испытания на стенде СТ1565.

о;

X

в) §

.5

20 0

150

ЮО

50

*

Ри-О а Реи—О. 5 я Рв—2 рв—: (.О 5.5

* Рв—1.0 • Ре—4.0 * Рв—1.3 * Рв—4.5 * Рв—2.0 + Рв—5.0 * Рв—2.5

» *

• ♦ А ♦ , \

А * ' о а *ч\\ •а V г V *:-» "1 к.

•«г о

ЮОО

2000 3000

Число Рейнольдоа

4000

500

Рис.10 Зависимость коэффициента сопротивления контура низкого давления от числа Рейнольдса при разных давлениях воды в контуре высокого давления.

На основании результатов исследований уточнены характеристики испытанного теплообменного элемента, сформулированы рекомендации для создания теплообменного элемента с усовершенствованной теплообменной поверхностью. Из рекомендаций следует, что дальнейшие исследования теплообменного элемента с усовершенствованной теплообменной поверхностью должны быть направлены на упрощение технологии изготовления и подтверждение его характеристик испытаниями на стенде СТ-1565.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты и выводы работы следующие:

1. Проведены исследования схемно-конструкгивных решений, характеристик, сферы внедрения АЭУ с ВТГР, а также условий функционирования теплообменного оборудования в их составе. Модульные ВТГР обеспечивают высокий уровень безопасности, что позволяет размещать их в непосредственной близости от жилых массивов и предприятий и снижать таким образом потери при транспортировке тепла с высокой температурой.

2. Из анализа возможной сферы применения АЭУ с ВТГР следует, что для целей снабжения промышленной сферы и транспорта их потенциальная доля в общем балансе энергообеспечения могла бы составить ~20 %, соответствующих потребностям в нескольких сотнях установок мощностью 200 и 600 МВт.

3. В ОКБМ с участием автора методически обоснован и создан комплекс экспериментальных стендов, который обеспечил проведение исследований и опытно-экспериментальной отработки высокотемпературного теплообменного

оборудования для установок с ВТГР в условиях, максимально приближенных к натурным. Экспериментальная отработка является одним из этапов системного подхода при проектировании нового оборудования, обеспечивающего его безопасность и ресурсную надежность.

4. Выполнен анализ оптимизационных схемно-конструктивных решений проектов ВПТО, ПГ и РК отечественных и зарубежных установок.

5. Определены проблемы создания и разработаны научно-технические рекомендации для проектирования конструкций высокотемпературных гелиевых теплообменных аппаратов АЭУ с ВТГР.

6. Предложены схемно-конструкгивные решения и разработаны конструкции ВПТО, ПГ и РК. В ВПТО реализуется кассетный принцип конструкции трубного пучка с двумя вариантами труб в кассетах - прямыми и змеевиковыми. ПГ предложен в двух вариантах исполнения трубного пучка: однобухтовый из многозаходных цилиндрических змеевиков и кассетный из змеевиков с малым радиусом навивки. В РК также используется кассетный принцип с применением высокоэффективной компактной пластинчатой теплообменной поверхности при перепаде давления гелия между контурами дс 5 МПа и температурах гелия до 600°С.

7. Проведено расчетное и экспериментальное обоснование предложенных проектов конструкций теплообменных аппаратов.

8. Расчетные исследования ВПТО позволяют сделать вывод, что при отключении части кассет величина температурной неравномерности теплообменных прямых труб в соседних кассетах может достигать ~40 °С, г между теплообменньши трубами и центральной трубой ~45 °С, неравномерностс температуры в пучках из змеевиковых труб имеют меньшее значение (~20 °С). Е переходных режимах указаннные разности температуры могут достигать от 75 °С до 150 °С.

9. Выполнены гидродинамические исследования ВПТО АЭУ ВГ-400 и ВГ№ с целью оптимизации геометрии и размеров боковых входных и выходньп устройств, что позволило обеспечить равномерное распределение потока гелия п< трубному пучку, повысить эффективность теплообменной поверхности s исключить возникновение значительных разностей температуры межд; отдельными теплообменными трубами.

10. Проведенные расчетные и экспериментальные исследовани: змеевиковых труб с малым радиусом навивки для пучков ПГ показали наличи< значительного градиента температуры по периметру труб по сравнению ct змеевиковыми трубами с большим радиусом навивки. Поэтому сделан вывод i том, что для окончательного выбора змеевиковых труб с малым радиуса? навивки в качестве теплообменной поверхности в парогенераторах для установо с ВТГР необходимо продолжение исследований с целью уточнения их pecypcHoi надежности.

11. Предложенные схемно-конструктивные решения и разработанны конструкции ВПТО, ПГ и РК внедрены в проекты' опытно-промышленны установок ВГ-400, ВГМ с реактором модульной концепции дл энергогехнологических целей и международный проект ГТ-МГР с peaicropoi модульной концепции для производства электроэнергии в газотурбинном цикле.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Kiryushin A.I., Kodochigov N.G., Kuzavkov N.G., Ju.Sukharev, Joint Russian/US Progran to design and develop a plutonium consumption gas turbine modular helium reactor (GT-MHR) at Tomsk, Technical Commitee Meeting on HTGRs, Netherlands, Petten, November 28-30,1994.

2. Kiryushin A.I., Kodochigov N.G., Kuzavkov N.G., N.N.. Ponomarev-Stepnoi, E.S. Gloushkov, V.N. Grebennik. Project of the GT-MHR high-temperature helium reactor with gas turbine, Nuclear Engineering and Design 173(1997)119-129.

3. А.И.Кирюшин, Н.Г.Кодочигсв, Н.Г.Кузавков, В.Ф.Головко, Н.Н.Пономарев-Степной, В.Н.Гребенник. Роль и место газоохлаждаемых реакторов в структуре ядерного энергообеспечения. Доклад на 10-ю ежегодную научно-техническую конференцию ЯОР "От первой в мире АЭС. к энергетике XXI века". г.Обнинск, 28июня-2июля 1999г.

4. Golovko V.F., Kiryushin A.I., Kodochigov N.G., Kuzavkov N.G.., State of HTGR development in Russia. Design and development of gas cooled reactors with closed cycle gas turbines .Proceedings of a Technical Committee meeting held in Beijing, China, 30 October - 2 November 1995.

5. Кодочигов Н.Г., Кузавков Н.Г., Головко В.Ф.. Энергоблок с установкой ГТ-МГР для производства электроэнергии и теплоснабжения. Доклад на научно-техническую конференцию "Перспективы и проблемы развития атомной энергетики России и ряда государств бывшего СССР на пороге XXI века" г. Санкт-Петербург,5-7 октября 1999г. Материалы научно-технической конференции. Санкт-Петербург, Издательство СПбГТУ, 1999г.

6. Кирюшин А.И., Кодочигов Н.Г., Кузавков Н.Г., Новинский Э.Г., Ракитин В.П„ Камашев Б.М., Жуков В.В., Авербах Б.А., Кулев А.С.,, Установка реакторная ГТ-МГР. Пояснительная записка. ОКБМ, инв. №9801940, 1997 г.

7. Kiryushin A.I., Kuzavkov N.G., Golovko V.F., Kodochigov N.G. - OKBM, N. Novgorod, Russia. Cljukin C.M., REM AE, Moscow, Russia. Chukardin E.I., MS, Moscow, Russia. Grebennik V.N., "Kurchatov institute" RRC, Moscow, Russia. Utilization of HTGR in Oil- processing Industry. The 2nd JAERI Symposium on HTGR Technologies Oaral-machi, Japan' 21-23 October, 1992.

8. GolovkoV.F.,Guchshin U.L., Kodochigov N.G., Kuzavkov N.G. Utilization of HTGR heat and its transfer to industrial fasilities. Proceedings of four Technical Committee meeting held between December 1995 and April 1998 in Obninsk, Russian Federation,20-24 Octoberl997. IAEA-TECDOC-1056. IAEA, Vienna, 1998.

9. Н.Г. Кодочигов, Н.Г., Кузавков. Энциклопедический справочник "Машиностроение". Том 21 "Машиностроение ядерной техники". Раздел 4 "Атомные станции". Гл.1 "АЭУ с ВТГР". Рукопись. Энциклопедический справочник находится на стадии подготовки к опубликованию в МАЭ.

10. "Ядерный реактор". А.С. № 680508, СССР, Любивый А.Г., ВоронцовВ.Е., Кодочигов Н.Г. иПроценко А.Н., 1979 г.

11. "Атомная газотурбинная установка замкнутого цикла". А.С. № 986212, СССР, Митенков Ф.М., Добрынин В.Н., Кодочигов Н.Г., Комаров Е.В., Кошкин Ю.Н. и Петров М.Г., 1982г.

12."Ядерный реактор". А.С. Кя 695392, СССР, Любивый А.Г., Кодочигов Н.Г., Комаров Е.В., Самойлов О.Б. и ПроЦенко А.Н., 1979 г.

13. Кодочигов Н.Г., Кузавков Н.Г., Новинский ЭТ., Камашев Б.М., Шашкин СЛ., Кулев A.C., Жуков В.В. Установка реакторная ВГМ-Р. Пояснительная записка. ОКБМ, инв. №9707919, 1997 г.

14. Kiryushin A.I., Kodochigov N.G., Kuzavkov N.G.. Golovko V.F., Istomin M.S., Brabazon E.J., Neylan T.J. GT-MHR modular reactor with gas turbine.. The 3d JAERI Symposium on HTGR Technologies. Oaral-machi, Japan april, 1995.

15. Н.Г.Кодочигов, Н.Г.Кузавков, В.Ф.Головко, B.M Рулев., Б.М.Камашев, И.В. Дмитриева, Перспективы расширения использования компактных теплообменников. Доклад на научно-практическую конференцию "Ядерные технологии для неядерного рынка" г. Нижний Новгород, 22-24 сентября 1999г. Сб. тезисов докладов и сообщений. Типография НГТУ, 1999г.

16. Н.Г.Кодочигов, Н.Г.Кузавков, В.Ф.Головко, П.Н. Бирбраер, В.Н. Афанасьев, B.C. Горбунов, И.Н. Горелов, В.Е. Воронцов Требования переходных режимов к' системам и компонентам установки ГТ-МГР. Отчет ОКБМ, инв. №9711044, 1997г.

17. Kodochigov N.G., Kuzavkov N.G.,. Sukharev Ju.P., Chudin A.G. High temperature engineering research facilities and experiments in Russia. Paper for presentation at OECD/NEA Workshop on High Temperature Engineering Facilities and Experiments, Petten, 12-13 November 1997.

18. "Система очистки гелиевого теплоносителя". A.C. № 1621763 СССР, Кодочигов Н.Г. и др., 1990г.

19. "Устройство очистки теплоносителя газоохлаждаемого ядерного реактора". A.C. № 1457670, СССР, Кодочигов Н.Г., Пикулин O.A., Булыгин В.В. и Воронцов В.Е., 1988г.

20. Кодочигов Н.Г., Митенков Ф.М., Камашев Б.М., Рулев В.М.,Головко В.Ф., Дмитриева И.В. Аэродинамические исследования высокотемпературного, высокоэффективного рекуператора. Техническое задание на испытательный участок и измерительную систему воздушного стенда. ОКБМ, инв. №9901007, 1999 г.

; . 21Кодочигов Н.Г., Митенков Ф.М., Камашев Б.М., Рулев В.М.,Головко В.Ф., Дмитриева И.В. Стенд для испытания модели теплообменного элемента рекуператора на воздухе. Программа испытаний 769 -98 БМ872 00 ПМ. ОКБМ, инв. №9901007, 1999г.

22. Кодочигов Н.Г., Митенков Ф.М., Камашев Б.М., Головко В.Ф., Дмитриева И.В. Аэродинамические исследования высокотемпературного высокоэффективного рекуператора. Отчет о научно-исследовательской работе. ОКБМ, инв №205625, 1999 г.

Подписано в печать 4.05.00. Формат 60х 84 1 /16. Бумага писчая №1. Печать офсетная. Уч.-изд. л 1.0. Тираж 60 экз. Заказ 709

ООРД ОКБМ 603074, г.Нижний Новгород, Бурнаковский проезд, 15. -

■ihii.il.