Návrh spirálového výměníku tepla modulárního jaderného bloku

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem spirálového výměníku tepla pro modulární jaderný blok s reaktorem typu KLT-40C. V teoretické části jsou popsány základní principy přenosu tepla, rozdělení tepelných výměníků a konstrukční řešení spirálových výměníků tepla se zaměřením na jejich využití v průmyslu a jaderné energetice. Dále je charakterizován malý modulární tlakovodní reaktor KLT-40C a popsány jeho aktivní a pasivní bezpečnostní systémy.

Praktická část práce je zaměřena na návrh spirálového parogenerátoru a provedení zjednodušeného tepelného výpočtu pro zadané parametry, které vycházejí právě z konceptu jednotky KLT-40C. Součástí výpočtu je stanovení součinitelů přestupu a prostupu tepla, analýza teplosměnných procesů a vyhodnocení výsledných parametrů zařízení.

Výsledkem práce je návrh spirálového parogenerátoru splňujícího požadavky na efektivní přenos tepla mezi primárním a sekundárním okruhem modulárního jaderného bloku.

This bachelor’s thesis deals with the design of a spiral heat exchanger for a modular nuclear power unit with a KLT-40C reactor. The theoretical part describes the basic principles of heat transfer, the classification of heat exchangers, and the design solutions of spiral heat exchangers with a focus on their application in industry and nuclear power engineering. Furthermore, the small modular pressurized water reactor KLT-40C is characterized, and its active and passive safety systems are described.

The practical part of the thesis focuses on the design of a spiral steam generator and the execution of a simplified thermal calculation for the specified parameters based on the concept of the KLT-40C unit. The calculation includes the determination of heat transfer and overall heat transfer coefficients, the analysis of heat exchange processes, and the evaluation of the resulting parameters of the equipment.

The outcome of the thesis is a design of a spiral steam generator meeting the requirements for efficient heat transfer between the primary and secondary circuits of a modular nuclear power unit.