Атомная энергетика

Русская мебель XIX века
История мебели
ДИЗАЙН-ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОСТЮМА
Моделирование
Стиль
Ассортимент
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ДЕТСКОЙ ОДЕЖДЫ
ОБРАЗНО-АССОЦИАТИВНЫЙ ПОДХОД
К ПРЕКТИРОВАНИЮ КОСТЮМА
Ансамбль
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
И КОЛЛЕКЦИЙ
ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В СОВРЕМЕННОМ
ДИЗАЙНЕ ОДЕЖДЫ
Художественное восприятие произведений
дизайна
Работа с деревом Советы мастера
Курс
лекций по ТОЭ и типовые задания
Источники электрической энергии
Расчет цепей постоянного тока по законам
Кирхгофа
Выполним расчет цепи по методу контурных токов
Реактивные сопротивления элементов цепи
Найдем комплексные амплитуды токов
Параметры элементов схем реактивных
двухполюсников
Амплитудный и фазовый спектры напряжения
Расчет переходных процессов в электрических
цепях
Найти токи во всех ветвях
Расчет переходных процессов при импупьсных
воздействиях

Атомная энергетика

Энергетический реактор на быстрых нейтронах
Принцип работы атомных электрических станций
Примеры курсового расчета по дисциплине
"Теоретическая механика"
Проекция силы на ось
Уравнения равновесия плоской системы
сходящихся сил
Момент сил относительно точки и оси
Сумма статических моментов
Ускорение точки
Кинематические пары и цепи
Работа и мощность при вращательном движении
Сила трения качения
Построение эпюр продольных сил
Расчеты на срез и смятие
Расчеты на прочность и жесткость
Понятие о сложном деформированном
состоянии
Понятие о теориях прочности
Основные требования к машинам и деталям
Классификация машин
Храповые механизмы
Ременные передачи
Шпоночные и зубчатые (шлицевые) соединения
Назначение и классификация муфт
Сварные соединения

 

Параметры реакторной установки

Выбор параметров первого и второго контуров ЯЭУ и, следовательно, параметров РУ обусловлен рядом факторов, среди которых наиболее важными являются теплофизические свойства воды как теплоносителя и замедлителя в реакторе.

Основные технические характеристики РУ

Тепловая мощность, МВт

150

Паропроизводительность, т/ч

263

Давление первого контура, МПа

12,7

Давление пара за ПГ, МПа

3,8

Температура перегретого пара, °С

270

Температура питательной воды, °С

170

Эксплуатационный предел изменения мощности, % Nном

10–100

Кампания активной зоны, лет

12

Основное оборудование

Реализация требований по обеспечению надежной и безопасной работы судовой РУ в определяющей степени зависит как от регламентного функционирования всех ее систем, так и от качества конструкторских и технологических решений по оборудованию, входящему в эти системы, их расчетно-экспериментального обоснования, использования опыта эксплуатации аналогов, проверки опытных образцов оборудования при стендовых испытаниях в близких к штатным условиях, подбора основных конструкционных и сварочных материалов, технологий изготовления всех элементов оборудования, контроля за их соблюдением. За 45-летний период создания в стране большого числа различных реакторных установок для военного и гражданского флотов судовое реакторостроение превратилось в крупную отрасль техники со своими отвечающими специфике этой отрасли принципами конструирования установок и их оборудования и со своей системой регламентации процесса создания РУ. Система, будучи направленной на получение заданных эксплуатационных свойств установок, представляет собой совокупность норм и правил, определяющих требования по порядку и качеству выполнения всех этапов работ от проектирования и до снятия РУ с эксплуатации. Вместе с тем эта, весьма жесткая по условиям регламентации, система не препятствует прогрессу отрасли, поиску более совершенных технических решений.

Ядерный реактор

Принципиальное устройства ядерного реактора КЛТ-40 (рис. 3.1.4).

Основные части реактора:

корпус (6);

крышка (8);

выемной блок (4) с активной зоной.

Корпус - цилиндрический сосуд из высокопрочной перлитной стали с и эллиптическим днищем, защищенный изнутри от коррозии нержавеющими (из аустенитных сталей) герметичной облицовкой (в первом случае) и наплавкой (во втором). В верхней части корпуса расположены патрубки для соединения реактора с парогенераторами и трубопроводами систем компенсации давления, очистки и расхолаживания. Внутри корпуса к нему крепятся: в верхней части – обечайки 16 и 17 (в реакторе КЛТ-40), служащие опорой для выемного блока, и разделяющие потоки поступающей в реактор и выходящей из него воды; в нижней части - экраны 19, снижающие уровень воздействующего на корпус нейтронного и гамма-излучения активной зоны.

Крышка - плоская плита также с антикоррозионной защитой, на которой располагаются элементы тепловой и биологической защиты, узлы и детали для крепления другого оборудования.

Герметизация крышки в корпусе осуществляется при помощи медной клиновой самоуплотняющейся прокладки 15, усилия от давления воспринимаются шпильками 10 с гайками 9 через нажимной фланец 14. Через крышку проходят чехлы для термопреобразователей 7, 12, стойки приводов СУЗ 11, 13, внутри которых перемещаются тяговые элементы рабочих органов компенсации реактивности и стержней аварийной защиты.

В выемном блоке, состоящем из корпуса, верхней, средней и нижней перфорированных плит (материал их - аустенитная сталь), размещаются тепловыделяющие сборки (ТВС) 18 активной зоны. ТВС устанавливаются в ячейки плит и фиксируются от вертикальных перемещений крышкой реактора. Внутри корпуса выемного блока размещаются также рабочие органы компенсации реактивности - компенсирующие группы (КГ).

Реактор установки КЛТ-40

Рис. 3.1.4. Реактор установки КЛТ-40

1 – защитные трубы; 2 – стержни-поглотители компенсирующих групп; 3 – несущие плиты компенсирующих групп; 4 – выемной блок; 5 – трубчатые направляющие; 6 – корпус реактора; 7, 11 – чехлы термопреобразователей; 8 – крышка реактора; 9 – гайка; 10 – шпилька; 12, 13 – стойки приводов органов управления и защиты; 14 – нажимной фланец; 15 – самоуплотняющаяся прокладка; 16 – опорная обечайка; 17 – разделительная обечайка; 18 – тепловыделяющие сборки; 19 – экраны

3.1.5. Обзор конструктивных особенностей модернизированной активной зоны и ТВС

1. В основу проекта плавучей атомной станции с РУ КЛТ-40С заложены технологии, освоенные промышленностью применительно к атомным ледоколам. Это относится и к активной зоне. Для головного энергоблока КЛТ-40С предусматривается применение разработанной для реакторов атомных ледоколов активной зоны с кампанией 12000 часов (энергоресурс 1,8 млн. МВт. ч). В указанной активной зоне используются гладкостержневые твэлы диаметром 5,8 мм в оболочке из циркониевого сплава Э-110 с высокообогащенным топливом и компенсатором распухания топливной композиции.

Однако, для достижения приемлемых экономических показателей РУ КЛТ-40С необходимо максимальное увеличение кампании активной зоны.

2. Активная зона разработана на эволюционных решениях, на базе твэла в цилиндрической оболочке из циркониевого сплава Э-635 и оксидного топлива с компенсатором распухания. Испытания такого твэла в опытных ТВС в активной зоне

14-12 а/л «Ямал», а также послереакторные исследования в НИИАР показали его высокую работоспособность.

3. Другим "узким местом" плавучей АС с РУ КЛТ-40С по условиям экономической эффективности является ограниченность ресурса блока выемного.

Учитывая результаты эксплуатации установок атомных ледоколов, при разработке конструкции выемного блока реактора РУ КЛТ-40С внедрен ряд технических решений, направленных на повышение его ресурсной надежности. По результатам выполненного анализа, с учетом усовершенствований конструкции энергоресурс выемного блока РУ КЛТ-40С составит 13,5-14 млн. МВт-ч 121. Но и при таком ресурсе требуется по крайней мере одна замена блока выемного в течение срока службы реактора.

4. С целью повышения экономической эффективности топливного цикла плавучей АС с РУ КЛТ-40С является переход на активную зону кассетной структуры. В кассетной структуре активной зоны стержни РО КГ и их направляющие трубки входят в состав ТВС и перегружаются вместе с ТВС. Тем самым снимается вопрос о ресурсе выемного блока, что является основным преимуществом кассетной структуры активной зоны перед принятой для ледокольных активных зон канальной с точки зрения экономических показателей установки в условиях эксплуатации РУ КЛТ-40С.

Для повышения энергоресурса при кассетной компоновке активной зоны может использоваться как увеличение количества твэлов, так и реализованное в рассматриваемом варианте некоторое увеличение высоты активной зоны, что обеспечивает более высокие экономические характеристики. При этом осталь­ное оборудование РУ и ее компоновка сохраняются.

5. Учитывая экономическую эффективность перехода на кассетную структуру разработано техническое предложение кассетной активной зоны для реактора плавучей АС с РУ КЛТ-40С. Разработана конструкция ТВС шестигранного типа с расположением ПЭЛ в центре ТВС.

Разработка выполнена на базе усовершенствованного твэла диаметром 6,2 мм с оксидным топливом и оболочкой из сплава Э-635 с высотой активной части 1300 мм при сохранении диаметра корпуса и крышки реактора. Среднее обогащение топлива 20%. В комплексе с изменением структуры и высоты активной зоны для реактора КЛТ-40С принято совмещение функций КГ-АЗ с размещением 8 независимых приводов КГ-АЗ на крышке реактора без изменения ее диаметра.

6. Разработанная в рамках технического предложения конструкция ТВС и активной зоны является основой для дальнейших проработок.

Кассетная структура создает условия для решения задачи повышения кампании активной зоны на приемлемом уровне с учетом требования МАГАТЭ по ограничению распространения ядерного оружия (обогащение урана не более 20%) и тем самым заложить основу для поставок плавучих АТЭС на экспорт.

С использованием данной конструкции выполнены проработки активной зоны под задачу нераспространения. Для обеспечения приемлемой кампании рассматривается применение топлива повышенной ураноемкости: традиционное для энергетических реакторов оксидное топливо на основе таблеток двуокиси урана.

На главную