Autoklaavin jäähdytysjärjestelmän kehittäminen

Abstract

Tämän työ tehtiin mikkeliläiselle yritykselle Platom Oy, joka on ydinvoimatekniikkaan keskittynyt asiantuntijayritys. Yritys suunnittelee ja valmistaa uraaniheksafluoridin käsittelylaitteistoa ja jäähdytysjärjestelmiä, tarjoaa erilaisia konsultointipalveluja ydinjätehuoltoon, ydinvoimaturvallisuuteen ja projektin hallintaan liittyen.

Työn tavoitteena oli kehittää vaihtoehto nykyiselle autoklaavin jäähdyttimelle. Autoklaavia käytetään uraaniheksafluoridin käsittelyyn. Tavoitteina oli saada jäähdytysjärjestelmä modulaariseksi, parantaa sen huollettavuutta, pienentää valmistuskustannuksia ja säilyttää järjestelmän jäähdytysteho tai parantaa sitä.

Työn alussa jouduttiin paneutumaan normaalia syvemmälle fysiikan lämmönsiirtoteorioihin, jonka jälkeen tutkittiin erilaisia lämmönsiirrinvaihtoehtoja. Vaihtoehtoja on pois suljettu aina johdonmukaisesti. Työssä on pidetty aktiivista yhteyttä toimittajien ja yrityksen henkilöstön kanssa, erityisesti yhteisissä palavereissa.

Opinnäytetyö oli kokonaisuudessaan onnistunut. Lähes kaikki tavoitteet saavutettiin. Työ jätti kuitenkin avoimia kysymyksiä, jotka vaativat lisäselvitystä tulevaisuudessa. Näistä esimerkkinä on jäähdyttimen optimointi ja laitteiston muuntaminen uutta jäähdytintä varten. Sarjatuotannon edellytyksenä luonnollisesti on jäähdyttimen testaus oikeissa käyttöolosuhteissa.

This thesis was made for company Platom Oy operating in nuclear industry. The company designs equipment for handling uranium hexafluoride, which is used in nuclear fuel fabrication processes. In addition, Platom provides expert services for nuclear operators, especially in the field of nuclear safety and waste management.

The goal of this thesis was to develop improved a cooling system for an autoclave, which is used to handle uranium hexafluoride. Specific targets were to improve modularity, to ease maintenance measures, lower manufacturing costs and to maintain existing cooling power or even to improve it.

In the beginning of the project it was necessary to study various aspects of the heat transfer theory and to examine different types of heat exchangers. I ended up with the final choice through a multi-stage process. The project required active communication with equipment suppliers and company personnel, several meetings were held.

Almost every goal was reached and the thesis was success as a whole. Further research is needed regarding optimizing the cooling system and finalizing the design with the autoclave. The requirement for serial production is that the finalized version of cooling system is properly tested.