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Validation of IHX temperature calculation code for future HTGR

将来の高温ガス炉のための中間熱交換器温度計算コードの検証

中川 繁昭 ; 七種 明雄 ; 栃尾 大輔 ; 武田 哲明*

Nakagawa, Shigeaki; Saikusa, Akio; Tochio, Daisuke; Takeda, Tetsuaki*

超高温ガス炉(VHTR)システムにおいて、中間熱交換器(IHX)は重要機器の1つである。IHXはヘリウム/ヘリウムの熱交換器であり、約900$$^{circ}$$Cまで加熱された高温の2次ヘリウムガスは、熱化学法のよう素-イオウプロセスにより水素を製造するISシステムのような水素製造施設に供給される。60年の設計寿命を有するVHTRの設計の信頼性を向上させるために、IHX内部の正確な温度分布の計算が求められている。HTTRにおいて、原子炉出口冷却材温度850$$^{circ}$$Cでの30日間連続運転が実施され、IHX内部の温度データが得られた。HTTR運転中のIHX内部温度分布を予測するため、温度計算を実施した。計算結果は実測結果と良い一致を示し、計算コードが検証された。本IHX温度計算コードは、熱交換器内部の温度分布を精度よく予測できることを確認した。

The intermediate heat exchanger (IHX) is one of key components in the very high temperature reactor (VHTR) system. The IHX is a helium-helium heat exchanger and the secondary hot helium gas heated up to about 900 $$^{circ}$$C in the IHX is provided to the hydrogen production facility such as IS system which produced the hydrogen by the thermo-chemical water-splitting iodine-sulfur process. The calculation to obtain a precise temperature distribution inside the IHX is required to the reliable design in the VHTR system with the design lifetime of 60 years. The 30 days operation in the HTTR with the reactor outlet coolant temperature of 850 $$^{circ}$$C has been performed and the temperature data for the IHX was obtained. The temperature calculation was performed to simulate the temperature distribution inside the IHX during the rated operation of the HTTR. The calculation result shows a good agreement with the experimental data and this calculation code was validated. It was confirmed that the IHX temperature calculation code was able to simulate precisely the temperature distribution inside the heat exchanger.

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