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高温ガス炉水素電力コジェネレーションシステム用中間熱交換器の設計,1; 伝熱管のスペック選定及び1次応力評価

Design of the intermediate heat exchanger for the high temperature gas-cooled reactor hydrogen cogeneration system, 1

加藤 竜馬; 西原 哲夫 ; 國富 一彦 

Kato, Ryoma; Nishihara, Tetsuo; Kunitomi, Kazuhiko

日本原子力研究開発機構では、水素製造設備とガスタービン発電システムを組合せた高温ガス炉水素電力コジェネレーションシステム(GTHTR300C)の設計検討を行っている。GTHTR300Cの主要な機器として中間熱交換器(IHX)がある。GTHTR300C用の中間熱交換器は交換熱量170MWtで、高温工学試験研究炉(HTTR)で実績のあるシェル&チューブ型中間熱交換器の技術をベースに設計を進めている。概念設計として、伝熱計算による伝熱管基本緒元の設定,概念構造検討,設計条件での1次応力の評価を行った。その結果、GTHTR300Cに用いられる大型のシェル&チューブ型中間熱交換器の技術的成立性の見通しが得られた。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been carrying out design studies of the Gas Turbine High Temperature Reactor 300 for Cogeneration (GTHTR300C). One of the key components in the GTHTR300C is an intermediate heat exchanger (IHX). The IHX for the GTHTR300C is rated 170 MWt and designed on the basis of the shell & tube type IHX adopted by the High Temperature engineering Test Reactor (HTTR). As a conceptual design, we selected the heat exchanger tube size which is based on heat transfer calculation, designed conceptual structure, and evaluated the primary stress in design condition. By the results of this study, the technical feasibility of the large size shell & tube type IHX for the GTHTR300C was verified.

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