Conceptual Design of a Potassium Turbine System for Transportable Reactor

大坪 章; 羽賀 一男; 清野 裕; 片岡 一

第8回原子炉熱流力国際会議, p.1101 - 1110, 1997/00

液体金属冷却高速炉の応用として考えられた300kWe宇宙炉SPECTRAおよびSPECTRA-Lでは,発電部に変換効率が高い熱機関の中でも規模が大きくなるほど出力/重量が大きく有利になるランキンサイクルを採用した。タービン入口温度が1040と高温であることから,作動流体にはカリウムを用いるとしている。そこで原子炉システム全体形状の決定と重量の評価に大きな影響を持つカリウムタービン系,すなわち2次系の主要機器について,熱流力な観点から概念設計を行った。取り上げた機器は,主にヒートパイプ,凝縮器,放熱板である。ヒートパイプでは外経37mmでナトリウムを封入したものが14.4kWの熱を輸送できると計算され,これを凝縮器と放熱板の間に142本配置する。2基の凝縮器では,カリウム二相流が内面をヒートパイプ受熱面とする環状流路に導かれて凝縮する。放熱板にはヒートパイプ放熱部が密着され,平均600である80㎡の表面から2M