Изотермические реакторы

Химические реакторы представляют собой весьма сложные технологические объекты вообще говоря, их математические модели включают сложные нелинейные дифференциальные уравнения в частных производных. Однако в различных частных случаях эти модели приобретают более простой вид. Будем рассматривать математические модели изотермических реакторов. В таких реакторах температура реакционной смеси постоянна и перенос теплоты отсутствует, поэтому математические модели не включают уравнений теплопереноса. [c.244]

Есть несколько способов обойти эти препятствия. Можно представить, например, такую систему, в которой газ — рабочее тело — будет нагреваться в реакторе, затем, проходя через длинное сопло, получит возможность расширяться, но будет постоянно подогреваться. При этом скорость его движения будет все более возрастать. Если это сопло — его называют изотермическим — окажется достаточно длинным, то газ приобретет нужную скорость — в десятки километров в секунду. [c.190]

Если облучение необходимо провести при температуре близкой к температуре теплоносителя или если требуемый температурный режим не является жестким, можно использовать вытеснители диаметром 16 мм (рис. 2.2), устанавливаемые во внутренней полости ТВС неподвижных рабочих каналов. В такой вытеснитель загружают алюминиевые ампулы с образцами исследуемых материалов, заделанными в пазы и отверстия кассет. Газовый зазор между кассетой и стенкой ампулы, создаваемый с помощью дистанционирую-щих выступов, определяется температурным режимом облучения. Метод изотермического облучения неделящихся материалов в реакторе при темпе- [c.77]

Широкое применение разнородных материалов в атомных реакторах (перлитная сталь — нержавеющая сталь, циркониевые сплавы — нержавеющие стали), имеющих различные коэффициенты линейного расширения, сопряжено с возникновением соответствующих температурных напряжений как при изотермических, так и при неизотермических условиях. Эти напряжения достигают наибольших величин в антикоррозионных наплавках корпусов реакторов при их аварийном расхолаживании. [c.29]

Рациональная модель периодически действующего реактора с излучающим факелом представляет собой замкнутую систему, состоящую из двух твердых изотермических тел и изотермической излучающей газовой среды. В отдельных случаях эта модель сводится к частной системе изотермическая замкнутая поверхность — изотермическая газовая среда. [c.62]

ОТО РЕАКТОРА, ПРЕДСТАВЛЕННОЙ В ВИДЕ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ, СОСТОЯЩЕЙ ИЗ ДВУХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, РАЗДЕЛЕННЫХ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДОЙ [c.65]

В каталитических реакторах с мешалкой все тепло реакции выделяется в порах катализатора, отводится к поверхности зерна и передается от поверхности к жидкости. Для реактора, близкого по режиму работы к изотермическому, большая часть тепла затем передается в радиальном направлении через насадку, стенку и внешнее сопротивление хладоагента. Каждый этап процесса передачи тепла обусловлен наличием температурного градиента. Если сумма этих температурных градиентов превосходит величину критической разности температур, то [реактор оказывается очень чувствительным к изменениям кинетики реакции или условий теплопередачи. [c.430]

Возврат части выходящего потока на вход реактора является внешней обратной связью, которая может быть либо положительной, либо отрицательной в зависимости от кинетики реакции. Если реактор изотермический, то возврат непрореагировавшей части реагентов обычно является положительной обратной связью, однако режим работы реактора при этом все же устойчив. Увеличение концентрации поступающего реагента приводит к увеличению концентрации реагента в выходном продукте, но при этом для реакций первого, второго или дробного порядков коэффициент усиления будет меньше единицы. [c.435]

В табл. 10.4 и 10.5 представлены значения изотермического коэффициента реактивности и его компонент, рассчитанные на начало и на конец кампании реактора [83]. Для расчетов были использованы описанные выше многогрупповые методы и соответствующие программы для ЭВМ, причем учтено действие родия-103. Относительно малый вклад вероятности избежать утечки из реактора в полный температурный коэффициент связан со слабыми изменениями пространственно-энергетического распределения нейтронов в реакторе при повышении температуры активной зоны. [c.468]

С помощью машин и отберем от сосудов а, и аа 1 моль Ыз и 3 моля На при давлениях Рн изотермически расширим их до равновесных давлений я и через приемные камеры и полупроницаемые перегородки вытесним их в реактор. При изотермическом обратимом протекании эти процессы потребуют затраты работы [c.315]

С помощью машины Ь, отведем из реактора через полупроницаемую перегородку и приемную камеру при давлении 2 моля ЫН3, изотермически сожмем их до давления и вытесним их в сосуд а . Затрата работы на этот процесс составляет [c.315]

С помощью изображенных на рис. 197 рабочих цилиндров С, Сг и Сз чистые газы, поступающие из сосудов, могут изотермически приводиться к другому давлению. Исходный сосуд, реактор и рабочие цилиндры находятся в идеальном тепловом контакте с достаточно емким тепловым источником температуры Т, так что все процессы могут осуществляться изотермически. [c.323]

Особенности конструкции нейтрализаторов дизелей определяются в основном двумя факторами — большими габаритными размерами реакторов, обусловленными малыми допустимыми потерями давления в нейтрализаторе, особенно для турбонаддувных дизелей при значительно больших расходах ОГ, а также более низкими температурами в реакторе из-за практичеекого отсутствия тепловыделения (изотермический процесс окисления продуктов неполного сгорания в отличие от экзотермического у бензиновых двигателей). [c.73]

Диффузионное титанирование проводили в герметичном предварительно вакуумированном реакторе. В качестве металлизатора использовался губчатый титан фракции 3—6. Для интенсификации процесса применяли 2—3% фтористого аммония. Температура процесса 800—1000° С с изотермической выдержкой 3—5 ч. Ти-танировались образцы из чугуна Сч 21—40 и меди М1. [c.71]

Для получения образцов серии I использовался реактор из жаропрочной стали (0 90 мм), помещенный в жаровое пространство печи ШП-1, в котором осуществлялся раздельный нагрев расплава олова и стекломассы (последняя до начала изотермической выдержки нагревалась до температуры 1250—1300 С в тигле малой опрокидывающейся печи, расположенной над тиглем с расплавом олова). Начало изотермической выдержки фиксировалось в момент слива стекломассы на поверхность металла при повороте печи вокруг горизонтальной оси. Конец выдержки регистрировался при извлечении реактора из жарового пространства печи ШП-1 с применением воздушного охлаждения при этом достигалась скорость охлаждения до ХЪЪградЫин в интервале от температуры изотермической выдержки до 500° С. Перед началом опыта реактор герметизировали и [c.209]

Рис. 8.13. Коррозия оболочек твэлов из циркалоя в реакторе Сакстон [40] 1, 3 — изотермические испытания в воде при 360 и 293 С соответственно 2 — предсказанные величины для температуры поверхности оболочек 343 С — экспериментальные данные реактора Сакстон, 1,1 X X10 —1,4 10 ккалЦм ч) 5 — дефектный

Механика малоциклового деформирования и разрушения по мере развития ее базисных направлений становится научной основой расчетов прочности и ресурса машин и конструкций на стадиях проектирования и эксплуатации. Это в первую очередь относится к несуш,им элементам конструкций и деталям машин, испытывающим действие повторных экстремальных тепловых и механических нагрузок. Такие нагрузки возникают при повышении рабочих параметров машин и конструкций — единичной мощности, скоростей, давлений, температур, а также при повышении маневренности, форсировании режимов работы, возникновении аварийных ситуаций при переходе к полупиковым и пиковым режимам эксплуатации. При этом число циклов нагружения на основных расчетных и экстремальных режимах в зависимости от типов и назначения машин и конструкций (атомные реакторы, тепловые энергетические установки, паровые и гидравлические турбины, химические аппараты, технологические и транспортные установки, летательные аппараты и другие объекты новой техники) изменяется от 1 до 10 и более. Температурные режимы (изотермические и неизотермические) таковы, что абсолютные значения максимальных температур несущих элементов достигают 600—1200° С и более, а перепады температур при программном и аварийном изменении режимов достигают 400—500° С со скоростями от 1 до 10 град/ч. Время одного цикла термомехапического нагружения составляет от 10 до 10 с при общем временном ресурсе от 10 до 10 ч. [c.5]

В настоящее время все большую актуальность приобретает экспериментальное определение характеристик трещиностойкости биметаллических элементов конструкций, работающих в условиях, при которых возможно возникновение хрупких состояний (длительная работа корпусов реакторов АЭС при температурах, приводящих к деформационному старению, срабатывание САЗ, флюенс нейтронов, наличие дефектов в сварных швах и т.п.). В связи с этим проведены испытания образцов по схеме трехточечного изгиба как в изотермических, так и в неизотермических условиях при наличии сквозных поднаплавочных, краевых (см. рис. 5.10) и поверхностных полуэл-липтических (см. рис. 5.8) дефектов реальных размеров. [c.153]

В отдельную группу можно вьщелить реакторы с герметическим приводом и винтовым перемешивающим устройством. Их применяют для проведения быстродействующих жидкофазных изотермических процессов с большим тепловым эффектом, для токсичных, взрывоопасных и других сред, утечка которых не допустима. Они могут быть использованы как эффективные смесители и подогреватели без осуществления химических процессов. [c.619]

ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ В КАМЕРЕ ОТО РЕАКТОРА, ПРЕДСТАВЛЕННОЙ В ВИДЕ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАК ЩИЙ ГАЗ —ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ СТЕНКА [c.63]

Термен и Мей [7-6] предложили использовать тепловые трубы для обеспечения более равномерного распределения температуры в неравномерно облучаемой оболочке. Кроме того, был проанализирован вопрос об изготовлении почти изотермических конструкций радиаторов с использованием тепловых труб для повышения эффективности отвода отработанной теплоты, а также о применении тепловых труб для передачи теплоты от реактора к термоионному преобразователю энергии. Конвей и Келли [7-7] исследовали возможность реализации замкнутой кольцевой тепловой трубы с многочислен-нымн комбинациями испарительных и конденсиониру-ющих поверхностей. Труба имела вид тороида с восемью источниками и восемью стоками теплоты. Авторы пришли к заключению, что замкнутая тепловая труба, надлежащим образом связанная с корпусом космического корабля, может оказаться высокоэффективным средством снижения перепадов температур в конструкции. [c.219]

Так как одной из целей таких реакторов является получение плуто-ния-239, реакторы типа Колдер-Холл имеют довольно высокий начальный коэффициент конверсии, т. е. отношение числа образованных ядер плутония-239 к числу исчезнувших ядер урана-235 около 0,85. Образование плутония-239 в реакторе проявляется прежде всего в повышении реактивности системы. Кроме того, температурный коэффициент реактивности меняется по мере выгорания топлива, причем изотермический коэффициент реактивности становится положительным [c.455]

Наконец, существует запаздывающий температурный коэффициент реактивности. Например, в реакторах типа Колдер-Холл он определяется температурой графитового замедлителя. В дальнейшем для реактора Пич-Боттом будет рассмотрен лишь изотермический коэффициент реактивности. [c.463]

Величины коэффициента размножения и изотермического коэффициента реактивности для реактора Колдер-Холл рассчитаны по многогрупповой методике (см. разд. 10.3.3). Результаты, интерпретированные в соответствии с формулой четырех сомножителей, представлены в табл. 10.2 (начало кампании) и в табл. 10.3 (при выгорании 800 Мвт ymKulm, т. е. приблизительно в середине кампании) [73]. При расчетах данных табл. 10.3 отравляющий эффект продуктов деления, включая ксенон-135 и самарий-149, не рассматривался, т. е. все изменения реактивности связаны лишь с выгоранием урана-235 и накоплением плутония-239. [c.463]

Несмотря на то, что при расчете рассмотренных температурных коэффициентов был сделан ряд существенных упрощений (равномерное по топливному элементу выгорание урана-235 и накопление плутония-239, пренебрежение поглощающим действием продуктов деления), расчетные данные находятся в хорошем согласии с экспериментальными [74]. На первый взгляд может показаться, что положительный изотермический температурный коэффициент реактивности в середине кампании реактора при температуре около 500° К может вызвать неустойчивость работы реактора. Однако, благодаря отрицательному мгновенному температурному коэффициенту топлива и большой теплоемкости замедлителя, приводящей к медленному увеличению температуры реактора, в управлении реактором перемещениями регулирующих стержней или другими способами не возникает особых трудностей. Это подтверждено изучением переходных режимов на реакторе Колдер-Холл [75] во всех опытах реактор оставался устойчивым, а если тепловыделение увеличивалось, то очень медленно. [c.465]

Для блокированного выгорающего поглотителя из бора-10 эффективное сечение поглощения падает с температурой медленнее, чем для элемента с сечением, пропорциональным 1/и, и это дает отрицательный вклад в член (1//) [д11дТ). В определенных условиях, например, в конце кампании реактора Пич-Боттом при максимальном накоплении урана-233 и минимальном содержании бора-10 и в присутствии ксенона-135 влияние смещений спектра тепловых нейтронов на изотермический температурный коэффициент реактивности, как показывают расчеты, мало и может быть положительным [80]. Поскольку мгновенный температурный коэффициент отрицате чен и больше по абсолютной величине, полный изотермический коэффициент реактивности остается отрицательным, т. е. безопасность работы реактора обеспечивается. [c.467]

Даже если бы полный температурный коэффициент был положительным, реактором можно было бы безопасно управлять благодаря отрицательности мгновенного коэффициента реактивности. Как уже отмечалось, этот случай реализуется в реакторе Колдер-Холл , который имеет положительный изотермический температурный коэффициент реактивности в середине кампании при рабочей температуре активной зоны (около 600° К). Для улучшения тем- [c.467]

Температурная зависимость изотермических температурных коэффициентов реактивности (10 1/°С) реактора Пич-Боттом в начале кампании [83] [c.468]

В ряде случаев к теплоизоляционным конструкциям предъ-фляются специальные требования, в которых сочетаются требования как к свойствам материалов, так и к конструктивности их применения (изоляция трубопроводов подземных прокладок, высокотемпературных реакторов, изотермических хранилищ и др.) [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...