ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплообменные аппараты в тепловых схемах ядерных энергетических установок из "Теплообменные аппараты ядерных энергетических установок Изд.2 " Классификация теплообменных аппаратов по виду теплового процесса. Рабочий процесс ядерной энергетической установки отличается от рабочего процесса обычной тепловой установки использованием в качестве источника тепла ядерного горючего. Дальнейшее преобразование тепловой энергии в электрическую производится по обычным схемам с применением паровых или газовых трубин и электрических генераторов. Энергетический цикл превращения тепловой энергии в механическую или электрическую невозможно осуществить без непрерывной передачи тепла от горячего источника к холодному. Иногда передача тепла может производиться непосредственно рабочим телом а чаще — в теплообменных аппаратах с помощью греющего и нагреваемого теплоносителей. [c.5] В ядерной энергетике применяют в основном рекуперативные теплообменные аппараты и лишь в некоторых схемах используют теплообменные аппараты смешения. [c.5] В настоящее время ядерные энергетические установки сооружаются по одноконтурным, двухконтурным и трехконтурным тепловым схемам. [c.6] Одноконтурная схема совмещает контур охлаждения реактора и энергетический контур. Теплоноситель реактора является одновременно рабочим телом энергетического цикла. [c.6] Простейшая одноконтурная тепловая схема паросиловой установки с кипением теплоносителя в реакторе представлена на рис. 1. Охлаждение реактора производится при естественной циркуляции теплоносителя внутри корпуса реактора, где происходит и сепарация пара. Возможны видоизменения схемы, например, циркуляция может быть принудительной, а сепарация пара осуществляться в отдельном сепараторе. В турбине насыщенного пара находят применение промежуточная сепарация и перегрев пара. [c.6] Наиболее совершенной одноконтурной схемой паросиловой установки следует считать такую схему, при которой парообразование и перегрев пара происходят в реакторе, а дополнительные теплообменные аппараты отсутствуют. В данном случае реактор имеет две зоны испарения и перегрева. [c.6] Тепловая схема АЭС Гумбольдт-Бей (рис. 3) служит примером наиболее простой одноконтурной схемы, в которой сепарация пара осуществляется в корпусе реактора. [c.7] Из недостатков таких схем следует отметить повышенную опасность облучения персонала при обслуживании и ремонте оборудования и невозможность получения во всех случаях оптимальной загрузки делящихся материалов (тепловые и ядерные свойства рабочего тела не всегда позволяют наилучшим образом осуществить охлаждение реактора). Несмотря на эти недостатки, одноконтурные схемы являются весьма перспективными. [c.9] Двухконтурная схема включает контур первичного теплоносителя и энергетический контур. Ядерный реактор входит в первый контур и охлаждается первичным теплоносителем. Передача тепла энергетическому контуру происходит в первичных теплообменных аппаратах. [c.9] На рис. 7 показана двухконтурная тепловая схема ядерной энергетической установки, работающей по паросиловому циклу. [c.9] Двухконтурные схемы применяют в большинстве ядерных энергетических установок. По этой схеме работают Ново-Воронежская АЭС, установка атомного ледокола Ленин , английские станции с газоохлаждаемыми реакторами, американские АЭС с Бодо-водяными реакторами и другие. На многих строящихся и проектирующихся установках также применена двухконтурная схема. [c.10] Каждый парогенератор производит 230 ml час сухого насыщенного пара давлением 32 ата. Два парогенератора обеспечивают паром свою турбину. Коэффициент полезного действия АЭС 27,6%. [c.11] На рис. 10 показана двухконтурная схема установки Белояр-ской АЭС им. И. В. Курчатова. Пар в количестве 405 т час давлением ПО ата производится в парогенераторах, состоящих из конденсатора-испарителя и теплообменников. В конденсаторе-испарителе пар образуется за счет конденсации пара первого контура. [c.11] На рис. 11 показана двухконтурная схема АЭС SENA, отличающаяся тем, что в ней наряду с промежуточной сепарацией пара предусмотрен его перегрев острым паром. [c.12] На рис. 12 приведен пример двухконтурной тепловой схемы с кипящим реактором АЭС Каль. Вторичный пар образуется в парогенераторе, обогрев которого осуществляется конденсирующимся первичным паром, поступающим из реактора. [c.12] На рис. 13 показана двухконтурная схема установки с углекислым газом в качестве первичного теплоносителя и энергетическим контуром на водяном паре с двумя ступенями давления пара (АЭС Данджнесс-А). Первичным теплообменным аппаратом является парогенератор, в корпусе которого расположены змеевиковые поверхности нагрева пароперегревателей, испарителей и подогревателей воды обеих ступеней давления. Змеевики последовательно омываются потоком газа. [c.12] Особое место в двухконтурных схемах занимают бинарные установки на двух рабочих телах с получением электрической энергии в первом и втором контурах. В этом случае к первому контуру относится все сказанное для одноконтурных установок. [c.14] Рассмотрим двухконтурную схему, в которой применяется бинарный цикл (оба контура являются энергетическими). Первый высокотемпературный контур работает со сбросом тепла во второй контур с другим рабочим телом и более низким температурным уровнем. [c.14] Трехконтурная схема энергетической установки с паросиловым циклом показана на рис. 16. В схеме возможно применение и газотурбинного цикла. [c.15] Для обеспечения надежности парогенерирующая установка имеет двенадцать самостоятельных парогенераторов, каждый из которых обогревается одним промежуточным контуром, охлаждающим два первичных теплообменника. [c.17] Вернуться к основной статье