報告書番号

T98061

タイトル（和文）

FBR用革新型熱交換器の大きさの算定

タイトル（英文）

Sizing of an Innovative Heat Exchanger for FBRs

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

鉛ビスマスを溜めたタンク内にIHX、SGを内包する、FBR用革新型熱交換器を対象として、実験で得られた鉛ビスマスの円管まわりの熱伝達相関式を用い、その大きさ、重さなどのサイジングをった。主な成果は以下である。(1) 鉛ビスマスの伝熱管まわりの熱伝達性能を実験的に調べ、鉛ビスマスを２次熱輸送流体として用いる場合のサイジングに有用な伝熱相関式を得た。(2) 中間熱交換器部にストレート配管を用いた場合、ヘリカルコイルを用いた場合のサイジングを行い、ヘリカルコイルを用いた方がより体積を有効に使えることが分かった。(3) もんじゅ、Super-Phenixの１ループ分の熱交換量を持つために必要な大きさの推定を行った。Super-Phenixの熱交換量を持つ場合、２次流体に鉛ビスマスを用いた一体型SGは、高さ13.8m、直径6.1m程度となり、比較的コンパクトな設計が可能なこと分かった。ただし、重量は２次流体だけで約4080tonとなり、今後支持方法などについての検討が必要である。

概要 （英文）

An innovative heat exchanger, which contains a steam generator (SG) and intermediate heat exchanger (IHX) in a tank filled with lead-bismuth, has been proposed. The objectives of the present study are to estimate the size and volume of the integrated heat exchanger based on the results of basic heat transfer experiments using lead-bismuth. The main results are as follows:(1) The useful correlation for heat transfer around a circular cylinder in the lead-bismuth was obtained by means of the heat transfer experiments.(2) Based on a comparison of a helical-tube IHX with a straight-tube IHX, it is considered that the helical-tube IHX allows effective use of the volume of the tank in order to utilize the natural circulation of secondary coolant.(3) The required volume and size of this innovative heat exchanger were estimated to satisfy the heat transfer capability of the MONJU and the Super Phenix. In the case of the heat transfer capability of the Super Phenix, the height and diameter of the innvotive heat exchanger are 13.8m and 6.1m, respectively, and a compact heat transfer system is expected to be feasible. However, because the weight of the lead-bismuth is about 4080 tons, it is necessary to investigate a support system.

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