During the pre-conceptual design phase of DEMO, different alternatives have been explored to be implemented as tritium extraction and removal system (TERS) for the blanket concepts considered in EUROfusion. The TERS is conceived to extract tritium from the breeder and to route it to the Tritium Plant for final processing. A careful review showed that those blankets operated with PbLi should use the permeation against vacuum (PAV) technique as primary option which is based on a one-step, fully continuous procedure. In this paper, a conceptual design of the TERS for the dual coolant lithium lead (DCLL) breeding blanket is presented, based on the European DEMO2015 layout (18 sectors, 2037 MW fusion power). The P&ID of the proposed TERS, integrated in the DCLL-PbLi loop, includes valves and instrumentation, as well as a revised design of the DCLL-PAV. The dimensioning of the permeator considered a tritium extraction efficiency of 80%. An exhaustive investigation on the vacuum system needed for the PAV is also presented. The choice of the most promising vacuum systems took into account the reliability and tritium compatibility of both high and rough pumps. Their pumping requirements, which are dependent on the PAV efficiency, tritium solubility and tritium partial pressure in the loop, are also discussed in this work.
DEMOの設計前段階において、EUROfusionで検討されているブランケット概念に対するトリチウム抽出・除去システム(TERS)として実装するための異なる代替案が検討されてきた。TERSは、増殖材からトリチウムを抽出し、最終処理のためにトリチウムプラントへ送ることを目的として構想されている。入念な検討の結果、PbLiを用いるブランケットは、一段階の完全連続プロセスに基づく真空透過(PAV)技術を主要な選択肢として採用すべきであることが示された。本論文では、欧州DEMO2015レイアウト(18セクター、2032MW核融合出力)に基づく二重冷却リチウム鉛(DCLL)増殖ブランケット用TERSの概念設計を提示する。提案されたTERSのP&IDは、DCLL-PbLiループに統合され、バルブと計装機器、ならびにDCLL-PAVの改良設計を含む。透過器の寸法設計では、トリチウム抽出効率80%を考慮した。また、PAVに必要な真空システムに関する徹底的な調査も提示する。最も有望な真空システムの選定には、高真空ポンプおよび粗引きポンプの信頼性とトリチウム適合性を考慮した。それらのポンプ要件は、PAV効率、トリチウム溶解度、およびループ内のトリチウム分圧に依存するが、これらについても本稿で議論する。