Development and application of a two-dimensional computer code for the investigation of the transient behaviour of a steam reformer with segmental baffles
Description
This study deals with the theoretical description of heat transport and flow distribution in a helium-heated steam reformer with segmental baffles. For this purpose a two-dimensional, transient computer code is developed, which is described in detail. A first application of this code is demonstrated by designing an 8.25 MW steam reformer for the planned AVR-process heat plant. In a parameter study the sensitivity of such a heat exchanger to the variation of some constructional features is demonstrated and the above mentioned 8.25 MW steam reformer is optimized by the aid of the so gained knowledge. Finally the transient behaviour of the hot gas duct and the steam reformer of the AVR-process heat plant during start up is investigated. It is shown, that, from the technical point of view, it will be possible to start operating the process heat loop with a helium temperature above 600degC while keeping within safety requirements. (orig.)
Abstract (German)
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der theoretischen Beschreibung des Waermetransports und der Stroemungsaufteilung in einem heliumbeheizten Roehrenspaltofen mit Segment-Umlenkblechen. Zu diesem Zweck wird ein zweidimensionales, instationaeres Rechenmodell entwickelt, welches ausfuehrlich beschrieben wird. Eine erste Anwendung dieses Programms erfolgt bei der Auslegung eines 8.25 MW Roehrenspaltofens fuer die geplante AVR-Prozesswaermeanlage. In einer Parameterstudie wird die Empfindlichkeit eines derartigen Waermetauschers gegenueber der Variation einiger Konstruktionsmerkmale aufgezeigt, und der oben erwaehnte 8.25 MW Roehrenspaltofen wird anhand der hierbei gewonnenen Erkenntnisse optimiert. Abschliessend wird das transiente Verhalten der Heissgasleitung und des Roehrenspaltofens der AVR-Prozesswaermeanlage waehrend des Anfahrvorgangs untersucht. Es wird gezeigt, dass es technisch machbar sein wird, den Prozesswaermekreislauf mit einer Heliumtemperatur oberhalb 600degC unter Einhaltung der Sicherheitskriterien in Betrieb zu nehmen. (orig.)
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Additional titles
- Original title (German)
- Entwicklung und Anwendung eines zweidimensionalen Rechenmodells zur Untersuchung des transienten Verhaltens eines Roehrenspaltofens mit Segment-Umlenkblechen
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 253 p.
- Report number
- Juel--2143
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 19041839
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- AVR REACTOR; BAFFLES; FLOWSHEETS; FOURIER HEAT EQUATION; HEAT EXCHANGERS; HEAT FLUX; HELIUM; HIGH TEMPERATURE; MATHEMATICAL MODELS; METHANE; NUMERICAL SOLUTION; PIPES; PROCESS HEAT; R CODES; TEMPERATURE DEPENDENCE; THERMAL CONDUCTION; TRANSIENTS; TWO-DIMENSIONAL CALCULATIONS
- Descriptors DEC
- ALKANES; COMPUTER CODES; CONTROL EQUIPMENT; DIAGRAMS; DIFFERENTIAL EQUATIONS; ELEMENTS; ENERGY TRANSFER; ENRICHED URANIUM REACTORS; EQUATIONS; EQUIPMENT; FLOW REGULATORS; GAS COOLED REACTORS; GRAPHITE MODERATED REACTORS; HEAT TRANSFER; HELIUM COOLED REACTORS; HOMOGENEOUS REACTORS; HTGR TYPE REACTORS; HYDROCARBONS; INFORMATION; NONMETALS; ORGANIC COMPOUNDS; PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS; PEBBLE BED REACTORS; POWER REACTORS; RARE GASES; REACTORS; SOLID HOMOGENEOUS REACTORS; THERMAL REACTORS; THORIUM REACTORS