DESIGN ANALYSIS ON OPERATING PARAMETER OF OUTLET TEMPERATURE AND VOID FRACTION IN RDE STEAM GENERATOR

Abstract

HTGR is one of the next generation reactor types. HTGR is currently considered as one of the leading reactors for the future nuclear power plant. The steam generator is one of the main components in HTGR as well as in RDE.  In the steam generator, the heat is transferred by high temperature helium gas in the shell side to water in the tube side to generate the superheated steam. the purpose of this work is to design the operating parameter of outlet temperature and void fraction of steam based on feed water mass flow rate and inlet temperature variations in RDE steam generator. In this work, the Chemcad program was used. Both inlet and outlet temperature of helium gas have been set up as boundary conditions. The result shows that using the mass flow rate of 4.3 kg/s - 4.8 kg/s and water inlet temperature of 110 ^oC - 160 ^oC, the superheated steam outlet temperature (void fraction = 1.0) is obtained in the range of 275.5 ^oC – 600 ^oC.This analysis is beneficial to assess 10 MW RDE design especially in the steam generator system operating parameters.

Keywords: outlet temperature, void fraction, superheated steam, RDE steam generator

ANALISIS DESAIN PARAMETER OPERASI UNTUK TEMPERATUR KELUARAN DAN FRAKSI UAP PADA PEMBANGKIT UAP RDE. Reaktor daya HTGR adalah salah satu tipe reaktor generasi lanjut. HTGR saat ini merupakan desain reaktor yang dipertimbangkan untuk pembangkit listrik unggulan dimasa mendatang. Pembangkit uap merupakan salah satu komponen utama pada HTGR begitu pula pada RDE. Di dalam pembangkit uap, panas dari gas helium temperatur tinggi pada sisi shell di transfer ke air pada sisi tube pembangkit uap untuk menghasilkan uap lewat jenuh. Tujuan analisis ini adalah mendesain parameter operasi terhadap temperatur keluaran dan fraksi uap berdasarkan variasi laju alir massa air umpan dan temperatur masuk pada RDE. Dalam analisis digunakan program Chemcad, temperatur gas helium masuk dan keluar ditentukan sebagai kondisi batas. Hasil menunjukkan bahwa dengan menggunakan laju alir massa 4,3 kg/detik - 4,8 kg/detik dan temperatur masukan air umpan dari 110 ^oC -160 ^oC dapat diperoleh uap lewat jenuh (fraksi uap= 1,0) pada temperatur keluaran dalam rentang 275,5 ^oC - 600 ^oC. Analisis ini berguna untuk memberikan kajian desain RDE 10 MW khususnya parameter operasi sistem pembangkit uap.

Kata-kata kunci: temperatur keluaran, fraksi uap, uap lewat jenuh, pembangkit uap RDE