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Impianto NACIE

Immagine dell'impianto NACIE nella hall sperimentale PEC del Brasimone

Immagine dell'impianto NACIE nella hall sperimentale PEC del Brasimone

Settori applicativi

ChimicaEnergiaMateriali

Problema da risolvere

NACIE si propone di investigare la circolazione forzata e naturale in loop con metalli liquidi pesanti. La presenza di una pompa elettromagnetica consente di raggiungere portate sino a 30 kg/s e consente di testare questa tecnologia. La definizione dello scambio termico in sezioni di prova prototipiche come fuel pin bundle e scambiatori di calore è rilevante ai fini di risolvere ed investigare problematiche legate ai reattori LFR di quarta generazione.

Descrizione

L'impianto NACIE è costituito da un circuito primario a metallo liquido pesante con tubazioni da 2 1/2", altezza 8m e larghezza 2 m. Un vaso di espansione con cover gas di Argon garantisce l'operatività del sistema. L'impianto è stato originariamente concepito con piombo-bismuto ed è stato successivamente convertito a piombo puro. L'impianto è progettato per 550°C e 10 bar. Il circuito prevede un secondario ad acqua in pressione ed una pompa elettromagnetica con portate sino a 30 kg/s. La pompa elettromagnetica ha sostituito il vecchio sistema di gas-lift con Argon. L'impianto è dotato di un misuratore di portata termico innovativo. Nel 2024 è stato installato uno scambiatore LHT per test di scambio termico con una potenza massima di 70 kW. La sezione LHT ha un sistema secondario aperto ad acqua. Nella parte bassa del loop è presente una sezione di prova scaldante che di volta in volta può essere cambiata. Attualmente è presente un fuel pin bundle con una potenza massima di 250 kW. La differenza in altezza tra la sorgente calda e lo scambiatore di circa 6 m garantisce la possibilità di circolazione naturale. L'impianto ha una tanica di stoccaggio ed un circuito gas ausiliario e ha un inventario di piombo di circa 300l. L'impianto è dotato di OCS per il condizionamento del piombo nella tanica di stoccaggio.

Aspetti innovativi e vantaggi

  • Capacità d'esecuzione di prove in circolazione forzata e naturale
  • Caratterizzazione scambio termico in sezioni di prova e fuel pin bundle
  • Caratterizzazione strumentazione innovativa
  • Realizzazione di test integrali con anche misure locali

Possibili applicazioni

  • Prove di condizionamento e controllo della chimica del piombo in serbatoio di stoccaggio
  • Prove termoidrauliche in regime di circolazione naturale e forzata del refrigerante piombo in un loop
  • Qualifica Fuel pin bundles e scambiatori di calore in scala per i reattori nucleari a fissione di tipo LFR
  • Test strumentazione innovativa

Gruppo di ricerca coinvolto

Di Piazza Ivan NUC-ENER-TEC ;Tarantino Mariano NUC-ENER ;Utili Marco NUC-ENER-TEC

Data di aggiornamento

11-04-2025

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Impianto NACIE