Устойчивость реактора, условия

Характеристики, приведенные на рис. 15-1, соответствуют равновесным скоростям выделения и отвода тепла и определяют необходимое, но не достаточное условие устойчивости реактора, которое заключается в том, чтобы наклон линии отвода тепла в точке пересечения характеристик был больше, чем наклон кривой выделения тепла. При полном анализе устойчивости необходимо учитывать динамику реактора и, в частности, скорость изменения концентрации реагентов с температурой. Если реактор работает в режиме, соответствующем точке С, где степень превращения составляет около 30%, и температура реакции резко поднимается на 1°С, то возрастание скорости выделения тепла будет больше, чем это следует из равновесной кривой, так как концентрация реагентов при новом значении температуры не сразу достигает своего равновесного значения. Максимальное увеличение скорости выделения тепла происходит, если концентрация реагентов постоянна [c.409]

К) превышает единицу при фазовом сдвиге 180°, то процесс неустойчив. Так как Л =—1,0, то общий коэффициент усиления при нормальных условиях на всех частотах равен % и реактор всегда устойчив. Небольшие возмущения могут привести к быстро затухающим колебаниям температуры и конверсии. Увеличение концентрации реагентов от 10,7 до 12,8 может привести к увеличению общего коэффициента усиления до величины, большей единицы, и переходный процесс в системе станет колебательным с периодом колебаний 21 минут. Для увеличения устойчивости реактора могут быть использованы различные методы. [c.438]

Неустойчивый реактор. См. Устойчивость----граничные условия 77, Ю3 [c.481]

Практические применения радиационной химии можно подразделить на оборонительные и наступательные . На первом этапе развития ядерной промышленности в основном велись работы оборонительного плана по радиационно-химической защите материалов в реакторах и вообще в условиях высокой радиоактивности (в частности, в космосе). При сильном облучении металлы становятся склонными к коррозии, хрупкости, смазочные масла портятся, в изоляторах увеличивается электропроводность и т. д. Была проведена большая работа по изысканию материалов, стойких по отношению к облучению.. Так, было найдено, что из металлов в условиях облучения хорошо сохраняют свои антикоррозийные и механические свойства цирконий и его сплавы. Хорошей радиационной стойкостью обладают и некоторые полимерные материалы, например, полистирол, для которого малы выходы как сшивания, так и деструкции (радиационно-стабильные (обычно ароматические, см. п. 3) группы, не только сами устойчивы по отношению к излучению, но могут защищать от разрушения и другие полимерные молекулы, отсасывая от них энергию (так называемая защита типа губки). Применяется также защита типа жертвы . В этом случае защищающие молекулы, например, могут захватывать образующийся в радиационно-химическом процессе атомарный водород, препятствуя последнему реагировать с другими молекулами. [c.665]

Для устойчивого горения газа с малым содержанием воздуха, например, для природного газа и бутана (< 0,6), для коксового газа (< 0,45) требуется дополнительный обогрев реактора для поддержания температуры в зоне горения не ниже 1000 °С. При температуре порядка 1000 °С, как показывает опыт, можно считать, что продукты горения находятся в условиях химического равновесия. Поэтому в основу расчета составов защитных атмосфер могут быть положены значения констант равновесия газовых реакций и уравнений материального баланса. [c.236]

Другие вещества устойчивы лишь в кислых растворах и неприемлемы для материалов системы и в условиях облучения реактора. [c.161]

Экспериментальные данные свидетельствуют, что путем легирования штатных оболочечных материалов можно создать сплавы, устойчивые к распуханию в условиях электронного, ионного и реакторного облучения. Поскольку к материалам активной зоны, в частности оболочек твэлов, наряду с высокой размерной стабильностью под облучением предъявляется ряд других требований, определивших выбор аустенитных сталей в качестве основных конструкционных материалов активной зоны быстрых реакторов, в этом направлении наиболее интенсивно ведутся работы по созданию материалов, приемлемых для активной зоны быстрого или первой стенки термоядерного реакторов. [c.178]

ГЦН предназначены для поддержания надежной устойчивой циркуляции теплоносителя через реактор и основное теплообменное оборудование ЯЭУ (теплообменники, парогенераторы), что является необходимым условием надежного теплоотвода из активной зоны реактора, транспортирования тепла в теплообменное оборудование и дальнейшего его использования в соответствии с запроектированной технологической схемой. К настоящему времени известно большое число технически обоснованных тепловых схем ЯЭУ, различающихся числом контуров циркуляции (одноконтурные, двухконтурные, трехконтурные) или числом петель циркуляции в каждом контуре. [c.11]

Основным затруднением, связанным с применением углеводородов в качестве замедлителей и теплоносителей для реакторов, является неустойчивость большинства из них в условиях воздействия высоких температур. Затруднение это значительно усиливается при высоких уровнях излучения, характерных для энергетических реакторов. Поэтому важно выбрать те углеводороды, которые обладают наибольшей устойчивостью к воздействию потоков излучений и достаточно высоких температур, позволяющих осуществить экономичный энергетический цикл. [c.23]

Теплоноситель, не обладающий свойством замедлителя, несет только функцию удаления тепла, получаемого в результате расщепления ядра урана в реакторе. Если же теплоноситель обладает свойствами замедлителя, то тогда он несет в реакторе две функции замедляет быстрые нейтроны до энергии тепловых нейтронов и отводит тепло. Теплоносителями в реакторе могут быть неметаллическая жидкость, газ, жидкие металлы. Обычными условиями для выбора теплоносителя являются высокий коэффициент теплопередачи, высокая температура кипения, устойчивость под действием облучения, отсутствие значительного коррозионного воздействия на конструкционные материалы при рабочих температурах в реакторе, небольшая затрата энергии на перекачку теплоносителя через реактор и весь первый контур, малое сечение захвата нейтронов, безопасность работы с теплоносителем и, наконец, его низкая стоимость. [c.177]

Жидкие металлы (т. е. металлы, имеющие низкую температуру плавления), например натрий или сплав натрия с калием, заманчивы по своим теплофизическим свойствам для использования их в качестве теплоносителя. Они обладают хорошей радиационной устойчивостью и меньшим, чем вода, сечением захвата нейтронов. Благодаря высокой температуре кипения процесс передачи и отвода тепла может быть осуществлен в условиях высоких температур активной зоны реакторов. Их недостатком является опасность взрыва при взаимодействии с водой и с воздухом, затрудняющая обращение [c.177]

Коррозионная устойчивость металлов и сплавов в весьма чистой воде имеет большое значение для конструирования и эксплуатации атомных реакторов и, в частности, ограничивает допустимую температуру в последних. Требования к коррозионной устойчивости металлов здесь особенно высоки, учитывая сложность и высокую стоимость ремонтов, а также воздействие радиоактивного излучения. Методы защиты металла от коррозии, обычно применяемые в котельных установках, нельзя полностью переносить в условия работы атомных реакторов с водяным охлаждением. Необходимо расширить ассортимент применяемых металлов и разработать методы регулирования концентрации кислорода, пригодные для данных условий. [c.54]

При гипотетической аварии с мгновенным разуплотнением первого контура защитный чехол кассеты реактора меняет подвергнуться воздействию на стенки наружных перепадов Давления, значительно превосходящих перепады давления в номинальном рабочем режиме, с одновременным действием продольных сжимающих сил. Нагружение такого вида способно привести к потере устойчивости чехла и, как следствие, к перекрытию канальных зазоров между кассетами. В качестве критерия безопасности в этом случае может быть принято условие невыхода контура поперечного сечения чехла после потери устойчивости за контур недеформированного чехла. [c.138]

И излучению). Так, большинство органических жидкостей не выдерживают температур выше 350 С. Хотя некоторые соединения фтора устойчивы выше этой температуры, лишь немногие органические соединения представляют интерес как теплоносители в ядерных реакторах. Другими факторами являются коррозия, температурные условия работы и влияние излучения. Мы рассмотрим только первые два фактора. [c.298]

Следует подчеркнуть, что в этой таблице никак не приняты во внимание ядерные характеристики или химическая устойчивость соединений при условиях, господствующих в реакторе. [c.304]

Если выбранное по экономической плотности тока сечение отходящих кабельных цепей оказывается термически устойчивым при коротких замыканиях, а также ири условии возможности самопуска ответственных асинхронных электродвигателей после коротких замыканий в сети, возможно в некоторых случаях отказаться от установки линейных реакторов. [c.219]

Отвержденная пленка 1-БЭК-у обладает высокой сплошностью и устойчивостью в кислых средах в условиях абразивного износа, а также в слабо щелочных растворах. Эта композиция рекомендуется для ремонта повреждений эмалевого покрытия в оборудовании химической промышленности (реакторах, мешалках и др.). [c.77]

F (0) является значением функции F (s) при s = О, т. е. в стационарном состоянии реактора. Поэтому она и называется стационарным мощностным коэффициентом. Необходимым, но не достаточным условием устойчивости является соотношение [c.393]

Для устойчивого поведения реактора, работающего на постоянной мощности, требуется выполнение неравенства F (0) < 0. Но если это условие первоначально достигается за счет большой отрицательной величины Fm 0), т. е. большой обратной связи с запаздыванием, все же существует возможность появления неустойчивости. Причина заключается в том, что за время, требуемое для того, чтобы обратная связь проявилась, вводимое возмущение реактивности может изменить знак. Следовательно, может случиться, что реактивность обратной связи окажется в фазе с вводимой реактивностью, усиливая таким образом возмущение. [c.398]

Разработано несколько подходов к решению проблемы устойчивости с учетом нелинейных уравнений кинетики, но ни один из них не оказался по-настоящему удовлетворительным. На первом этапе ограничивались в основном рассмотрением линейных обратных связей, описываемых уравнением (9.57), так что нелинейность появлялась лишь в члене бр (/) [Ро + бР(/)1. Далее, различные условия, выведенные по отношению к функции F( o), достаточны для гарантии устойчивости, но не являются необходимыми условиями. Это означает, что найденные условия устойчивости могут оказаться слишком строгими. Наконец, было показано, что, как правило, область устойчивости для линейной модели ограничена пороговой мощностью, выше которой реактор неустойчив. Некоторые из условий для F (i o) в нелинейной кинетике были выведены для всех мощностей и не учитывают пороговый эффект . [c.402]

Для измерения передаточной функции Я (i o) и исследования обратных связей и устойчивости работы реакторов использовались разнообразные экспериментальные методы. Сравнивая результаты экспериментов с расчетами зависимости амплитуды и фазы от частоты, можно проверить, соответствует ли в той или иной степени из меренная обратная связь рассчитанной. О неустойчивости свидетельствует существование резонансных пиков в амплитуде передаточной функции при небольшой мощности (471. Если механизмы обратных связей не меняются с мощностью резко, можно определить условия, опасные для работы при высокой мощности. В дальнейшем можно обнаружить неисправность устройств реактора, наблюдая за изменением его передаточной функции [481. [c.403]

Теперь рассмотрим устойчивость системы по отношению к малым возмущениям некоторого стационарного состояния реактора. Для того чтобы работать с простыми собственными функциями при разложении в ряд функций Ф, / и X, предположим, что плоская активная зона реактора толщиной а окружена идеальным отражателем, т. е. поток нейтронов в стационарном состоянии не зависит от координат, и выполняются граничные условия дФ/дх = О при д = О и при X = а. [c.438]

При потоках, несколько больших 10 нейтрон/ см сек), основная гармоника становится неустойчивой, причем критический поток возникновения неустойчивости не зависит от значения f в широком диапазоне изменения /. В этой области потоков механизм неустойчивости реактора связан с накоплением ксенона-135. При более высоких потоках 3 10 нейтрон см сек)] обратная связь по мощности начинает стабилизировать реактор, и в условиях слабого выгорания ксенона-135 реактор устойчив. При потоках больше 2-10 нейтрон/ см -сек) выгорание ксенона-135 начинает играть дестабилизирующую роль, причем обратная связь по мощности не компенсирует его воздействие до потоков порядка 10 нейтрон/ см сек). При потоках около 10 нейтрон/ см сек) система снова устойчива, но такие значения потоков не реализуются в обычных тепловых реакторах. [c.441]

Узкого резонанса приближение NR-при-ближенне) 336—339, 358 Упругое рассеяние. См. Рассеяние Уравнение обратных часов 380 Условие на поверхности раздела 16, 17, 105 Условие скачка 58, 64 Усредненные по потоку интегралы 228—231 Устойчивость реактора, условия 393—396 [c.484]

Точный анализ устойчивости реактора с мещалкой при осуществлении в нем реакции первого порядка проведен в ряде работ [Л. 7—9, 11]. Линеаризуя уравнения материального и теплового балансов и определяя условия, при которых корни характеристического уравнення имеют отрицательные действительные части, получим два следующих критерия устойчивости [c.411]

Желаемые условия реакцин 50%-ная конверсия при температуре 55—65° С. По уравнениям (15-10), (15-11) может быть непосредственно рассчитана температура реакции, необходимая для обеспечения 50%-ной конверсии, и проверена устойчивость реактора. Однако, для того чтобы лучше изучить условия работы реактора, желательно рассчитать конверсию и скорость выделения тепла при [c.420]

Автоматическое регулирование температуры трубчатых реакторов представляет собой сложную задачу, так как температура в реакторе является функцией его длины и изменение условий работы реактора приводит к перемещению температурного максимума. Кроме того, трубчатый реактор не обладает большой аккумулирующей емкостью, характерной для реактора с мешалкой, и температура в нем после ганесе1 ия возмущения изменяется значительно быстрее. Наилучшее решение состоит в том, чтобы обеспечить устойчивость реактора при постоянной температуре рубашки и спроектировать систему регулирования температуры рубашки так, чтобы поддерживать величину Груб в пределах —2° С от заданного значения. Для иЗхМерения температуры реактора в области ее максимальных значений может быть установлено [c.428]

Условием нейтральной устойчивости реактора является чистая мнимость корней 5 = 1(0. Если у реактора фиксированы О, а и и, а / и Фо могут меняться, то в координатах /— Фо существует лишь одна кривая для каждой гармоники, на которой система имеет нейтральную устойчивость. На рис. 10.8 представлена такая кривая для основной (п = 0) гармоники плоского реактора [35]. Все точки плоскости /— Фо, лежащие справа от кривой, соответствуют устойчивому состоянию системы, а слева — неустойчивому состоянию. Таким образом, ордината кривой определяет величину стационарного потока нейтронов, а абсцисса — величину отрицательного мощностного коэффициента реактивности, при которых реактор имеет нейтральную устойчивость по отношению к ксено- [c.440]

Высокая пересыщенность дефектами материалов активной зоны быстрого реактора способствует интенсификации всех явлений, в основе которых лежит перенос вещества. Последнее может вызвать серьезные изменения в коррозионной стойкости материалов, в их совместимости и т. д. Экспериментально установлено, что изменение свойств сплавов в этих условиях может быть обусловлено изменением устойчивости отдельных фаз. [c.10]

В связи с необходимостью дальнейшего совершенствования и расширения эксплуатационных параметров РСВД следует решить множество вопросов. Например, увеличения внутреннего давления и температуры стенок сосудов. С целью упрош ения аппаратурного оформления, повышения устойчивости проведения технологического процесса гидрокрекинга тяжелого дистиллятного и остаточного нефтяного сырья на установках мощностью 1 и 2,5 млн. т/год необходима разработка и изготовление реакторов внутренним диаметром 3200 мм на давление 20 МПа, температура стенки которых при одновременном воздействии водорода и сероводорода будет достигать значений 450—500 °С. Таким образом, по сравнению с реакторами гидрокрекинга, изготовленными в десятой пятилетке, отмечено существенное изменение условий эксплуатации корпусов многослойно-рулонп-рованной конструкции. [c.15]

Развитие ядерной энергетики в СССР требует упрощения строительных работ и унификации строительных материалов. Одним из путей решения этой проблемы может стать замена серпентинитового бетона в конструкции радиационной защиты АЭС с ВВЭР обычным строительным. Исследования радиационной стойкости строительного бетона в условиях реакторного облучения, прочностных хараактеристик защиты при сложном разогреве и термической стойкости бетонов, проведенные в последние годы, обосновали возможность использования строительного бетона в качестве материала защиты [1]. Однако при выборе конструкции и материалов радиационной защиты реакторов на АЭС немалую роль играет необходимость создания приемлемых условий работы ионизационных камер (ИК) системы управления и защиты (СУЗ) реактора, гарантирующих достаточный ток ИК при соблюдении паспортных значений мощности дозы 7-излучения и температуры в канале ИК. Поскольку теплопроводность серпентинитового и обычного бетонов практически одинакова, ожидаемое изменение температуры в каналах ИК при замене бетонов не превысит 10%, что обеспечивает устойчивую работу ИК по температурным условиям. [c.106]

В технологических схемах реагентного умягчения воды с осветлителями вместо вихревых реакторов применяют вертикальные смесители (рис. 20.5). В осветлителях следует поддерживать постоянную температуру, не допуская колебаний более 1°С, в течение часа, поскольку возникают конвекционные токи, взмучивание осадка и его вынос. Подобную технологию применяют для умягчения мутных вод, содержащих большое количество солей магния. В этом случае смесители загружают контактной массой. При использовании осветлителей конструкции Е. Ф. Кургаева, смесители и камеры хлопьеобразования не предусматривают, поскольку смешение реагентов с водой и формирование хлопьев осадка происходят в самих осветлителях. Зна-чительная высота при небольшом объеме осадкоуплотнителей позволяет применять их для умягчения воды без подогрева, а также при обескремнивании воды каустическим магнезитом. Распределение исходной воды соплами обусловливает ее вращательное движение в нижней части аппарата, что повышает устойчивость взвешенного слоя при колебаниях температуры и подачи воды. Смешанная с реагентами вода проходит горизонтальную и вертикальную смесительные перегородки и поступает в зону сорбционной сепарации и регулирования структуры осадка, что достигается изменением условий отбора осадка по высоте взвешенного слоя, создавая предпосылки для получения его оптимальной структуры, улучшающей эффект умягчения и осветления воды. Проектируют осветлители так же, как и для обычного осветления воды. [c.486]

Хромистые чугуны приобретают коррозионную стойкость только при условии содержания хрома в твердом растворе в количестве, достаточном для достижения устойчивости по правилу Таммана. Первый порог устойчивости соответствует содержанию 11,7 масс.% Сг. Первоначально хром вступает в реакцию с углеродом, содержащемся в чугуне, и образует карбиды типа СгуСз. При этом 1 % С связывает около 10% Сг, что вызывает сильное обеднение твердого раствора хромом. Основные марки хромистых чугунов Х28 и Х34 содержат (26-30) % Сг и (32-36) % Сг соответственно. Хромистые чугуны хорошо сопротивляются механическому износу, прочны на изгиб и растяжение, обладают удовлетворительными литейными свойствами. Они устойчивы к газовой коррозии до температуры 1100° С, жаропрочность до 600 °С. Из них готовят печную арматуру, части барабанных сушршок, плавильные горшки, реакторы, автоклавы и т.д. [c.195]

Газостойкость (способность выделять или поглощать газ) позволяет, оценивать устойчивость жидких диэлектриков к воздействию электрического поля в специальных реакторах коронного, искрового или тлеющего разряда. Наиболее распространенные. типы реакторов представлены на рис. 4.1. Газопоглощение пропитывающего вещества в электрическом поле — необходимое условие для стойкости к воздействию частичных разрядов в пропитанных электроизоляционных системах. Известны случаи обнаружения корреляции между газостойко-стью и устойчивостью конденсаторов к воздействию перенапряжений. [c.68]

Прежнего значения. Во втором случае кoэффициeHt теплопередачи тот же, что и ранее, но температура рубашки реактора выше, и единственное пересечение кривой тепловыделений с линией теплоотвода существует только в точке В — точке устойчивой работы реактора при условиях, близких к почти полному превращению реагентов. В третьем случае, когда кривая тепловыделений пересекается в трех точках с прямой теплоотвода, точка О характеризует неустойчивый режим работы реактора, хотя уравнение теплового баланса в ней все же удовлетворяется. Небольшое увеличение температуры в этом случае увеличивает скорость выделения тепла реакции сильнее, чем скорость теплоотвода, что вызывает быстрое повышение значения температуры, соответствующего состоянию равновесия в точке Е. Уменьшение температуры от значения, соответствующего точке В, приводит к ее снижению до величины, соответствующей точке С. [c.409]

Как было показано разными авторами (Л. 3, 14 и 15], трубчатые реакторы весьма чувствительны к возмущениям, если максимальная разность температур Т—Груб близка к критическому значению АГкр. Для случая, приведенного на рис. 15-5, увеличение температуры поступающего реагента и температуры рубашки с 475 до 476° К поднимает максимальную температуру в реакторе с494 примерно до 530° К. Подобные резкие изменения в режиме работы реактора могут происходить в результате медленных изменений концентрации питания или температуры поступающего реагента [Л. 14, 15]. Трубчатые реакторы не являются неустойчивыми в обычном смысле, так как для любых граничных условий существует определенный устойчивый профиль температуры по длине реактора. Незатухающие колебания, подобные [c.422]

Теперь рассмотрим ситуации, в которых поток нейтронов меняется во времени. Подобные нестационарные задачи всегда возникают, например, при пуске и остановке реактора. Они обладают также значительной практической ценностью при исследовании устойчивости и степени управляемости реактора как в обычных условиях, так и в случаях внезапного увеличения (или скачка) реактивности, отказа насосов в системе охлаждения и других аномальных ситуациях. Кроме того, некоторые эксперименты на нестационарных физических системах обычно используются для определения ряда представляющих интерес параметров, таких, как реактивность систем, их диффузионные и тер-мализационные свойства. Существует много нестационарных задач, которые можно объединить термином динамика реактора , однако здесь будут рассмотрены лишь некоторые, представляющие специальный интерес. [c.368]

На первый взгляд кажется, что при устойчивости нулевой гармоники реактора нет необходимости рассматривать устойчивость высших гармоник, но это не всегда так. Первая гармоника может оказагься неустойчивой в большом реакторе с высоким потоком нейтронов при некоторых комбинациях расположения регулирующих стержней и детекторов нейтронов. Предположим, что регулирующие стержни вводятся снизу активной зоны реактора, а детекторы расположены в верхней части реактора. Тогда введение регулирующих стержней для компенсации роста уже достаточно большого потока нейтронов не сразу окажет стабилизирующее воздействие на поток в месте расположения детекторов. В этих условиях возможно возникновение неустойчивости первой гармоники потока нейтронов. [c.441]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...