Ядерные реакторы (котлы)

Ядерные реакторы (котлы) [c.313]

Устройство, в котором осуществляется управляемый цепной процесс деления атомных ядер тяжелых элементов, называется ядерным реактором (котлом). [c.313]

В большинстве технических устройств (паровых котлах, ядерных реакторах, электронагревателях) стараются не приближаться к критической плотности теплового потока кр При р = = 0,1 МПа для воды <7кр = (1,1- - [c.87]

Жидкие металлы используют в технике в качестве нагревающей среды при термической обработке металлов (РЬ), для охлаждения клапанов двигателей внутреннего сгорания (Na — рис. 102), в качестве теплоносителя в котлах бинарного цикла (Hg—Н2О) и в ядерных реакторах, особенно в реакторах на быстрых нейтронах (Na, К, Na + К, Li, Ga Hg, Sn, Bi, Pb, Pb -f- Bi и др.). [c.142]

Схема ядерной энергетической установки. Процесс преобразования энергии в ядерной энергетической установке (рис. 18.34) состоит в следующем в ядерном реакторе 1 в результате деления ядер расщепляющихся элементов (атомного горючего) выделяется количество теплоты Q при некоторой температуре 1р. Из реактора эта теплота отводится потоком теплоносителя в парогенератор 2 и передается там рабочему телу термодинамического цикла. Этот цикл аналогичен циклу обычной паросиловой установки (то обстоятельство, что пар образуется в парогенераторе, а не в паровом котле с огневым нагревом, не является существенным). Теоретический цикл паросиловой ядерной энергетической установки изображен на рис. 18.35, а линия аЬ представляет собой линию охлаждения первичного теплоносителя при передаче теплоты [c.591]

Газотурбинная установка (ГТУ) открытого цикла, одна из схем которой показана на рис. 4.1, в общем случае состоит из компрессора (или компрессоров) I, сжимающего рабочее тело — воздух или газ — и потребляющего мощность нагревателя — камеры (или камер) сгорания 6, в которую насосом 3 подается органическое топливо, либо воздушного котла (в ГТУ замкнутого цикла на органическом топливе), либо ядерного реактора (в атомных замкнутых ГТУ) газовой турбины (или турбин) 4, в которой расширяется газ, производя работу [c.178]

Гигантские ядерные реакторы, применявшиеся в первых атомных электростанциях, были прямыми потомками реактора Ферми в них использовались тот же тип ядерного топлива (природный уран) и тот же замедлитель (графит). Однако в отличие от атомного котла назначение этих реакторов было вполне мирным в качестве атомных печей они заменили в тепловых электростанциях обычные печи, работающие на угле или нефти. На рис. 24 схематически (в разрезе) представлен один из таких реакторов, в котором тепло от тепловыделяющих элементов — урановых стержней диаметром около 25 мм —отводится с помощью циркулирующего газа. Нагретый в реакторе до высоких температур газ поступает в теплообменники, где отдает свою тепловую энергию, а затем вновь возвращается в реактор. В качестве теплоносителя используется сжатый углекислый газ, поскольку он вполне безопасен, дешев, не слишком поглощает нейтроны и эффективен как теплоноситель. Чтобы предохранить неядерные части реакторной установки от радиоактивного заражения и исключить возможное химическое воздействие на урановое топливо со стороны горячего газа, тепловыделяющий элемент заключался в прочную оболочку, имеющую ребристую поверхность для более эффективной передачи тепла углекислому газу . [c.80]

Привод насосов, подающих питательную воду в котел или парогенератор ядерного реактора водоводяного типа, а также воздуходувок, подающих воздух в топку котла энергоблоков большой мощности, осуществляется с помощью паровых турбин. Пар для питания приводных турбин, установленных на ТЭС, отбирается из ЦСД главной турби- [c.290]

Ядерный реактор 131 Ячейка котла (турбины) 485 [c.644]

Книга состоит из семи глав. В первой из них рассматривается современное состояние вопроса, классифицируются явления, характеризующие высокотемпературную прочность материалов, анализируются факторы, определяющие разрушение. Здесь же приведены составы сталей и сплавов для котлов, корпусов ядерных реакторов, химического оборудования, паровых и газовых турбин. Рассмотрены основы расчета прочности конструкций при высоких температурах. [c.8]

Ядерная электростанция, должна содержать все элементы обычной тепловой электростанции. Ядерный реактор заменяет топку котла. Ток газа, например гелия, передает тепло, освобождающееся в результате деления, к теплообменнику в теплообменнике образуется пар, направляющийся в турбину, к которой подключен генератор переменного тока. Изображенный здесь реактор относится к типу гетерогенных. [c.198]

Так, используя свойства ядер урана, нейтронов и графита удалось осуществить управляемую ядерную реакцию, получить атомную энергию, произвести новые запасы делящихся веществ и радиоактивных изотопов. Установки, в которых осуществляются цепные реакции деления ядер урана, называются ядерными реакторами, или атомными котлами. Внешне эти установки отнюдь не напоминают собой котлы в обычном смысле слова. Это целые сооружения, являющиеся важнейшими звеньями атомной промышленности. [c.14]

Самое замечательное состоит в том, что в результате деления очень малых весовых количеств урана выделяется колоссальное количество тепла. Так, реактор, в котором делится 400 г урана-235 в сутки, развивает тепловую мощность около 400 тыс. кет, т. е. такую мощность, которую можно получить, сжигая в топке парового котла около 1500 тыс. ш каменного угля. Чтобы перевезти такое количество угля, нужно несколько железнодорожных эшелонов, а 400 г урана можно унести в руке. Вот откуда проистекают выгоды применения ядерного реактора в качестве мощного источника тепловой энергии на всех видах транспорта. [c.189]

Учитывая опыт строительства первой лодки, американцы внесли коррективы в конструкцию второй. Ее ядерный реактор работает не на медленных, а на промежуточных нейтронах. В качестве теплоносителя используется не вода, а жидкий натрий, который передает сообщенное ему тепло паровым котлам, соединенным с турбинами, механически связанными с валом гребного винта. [c.192]

В табл. 11 суммирована вся имеющаяся информация относительно различных построенных ядерных реакторов. Дата пуска относится ко времени начала работы или ко времени взрыва (в случае пяти бомб). Заметим, что относительно германского котла не известно, был ли он доведен до критических размеров. [c.245]

В большинстве котлов необходимо полностью изолировать участвующие в процессе радиоактивные газы. Это, в частности, необходимо в случае котлов с газовым охлаждением и.ли в ядерных реакторах, в которых делящееся вещество находится в газообразной форме, например в виде паров При конкретных условиях любой установки возможно подсчитать количество активного газа, которое будет утекать через течи оболочки. Зная скорость обмена воздуха в окружающем пространстве, можно подсчитать величину радиоактивной радиации и вред, наносимый здоровью обслуживающего персонала. Употребляя многослойные оболочки, можно снизить требования к плотности, однако это достигается лишь ценой значительного усложнения конструкции. [c.24]

Накапливают плутоний в ядерных реакторах (до недавнего времени эти установки называли также атомными котлами). В мощных потоках нейтронов происходит та же реакция, что и в урановых рудах, но скорость образования и накопления плутония в реакторе намного выше — в миллиард миллиардов раз. Для реакции превращения балластного урана-238 в энергетический плутоний-239 создаются оптимальные (в пределах допустимого) условия. [c.125]

Калифорний-252 оказался незаменимо полезен для многих физических исследований. Хотя основной вид распада калифорния-252 — альфа-распад, интенсивность протекающего параллельно спонтанного деления достаточно велика. Микрограмм калифорния-252 в единицу времени без воздействия извне дает столько же ядер-оскол-ков, сколько микрограмм урана при интенсивном облучении нейтронами в ядерном реакторе. Нет надобности объяснять, насколько проще изучать ядра-осколки, когда препарат находится в руках исследователя, а не запрятан за многометровую бетонную защиту атомного котла. [c.161]

Показатели механики разрушения широко применяются для расчета конструкций, подверженных опасности хрупкого разрушения (резервуары высокого давления ядерных реакторов, паровые котлы высокого давления, магистральные газопроводы), оценки дефектов сварных соединений, выбора материалов конструкций, подверженных хрупкому разрушению, анализа повреждений, а также для оптимизации свойств новых материалов. По сравнению с существовавшими ранее способами испытания для оценки характера разрушения металлических материалов (испытания на растяжение, ударную вязкость, испытание ударом на изгиб) для проведения экспериментов механики разрушения тре- [c.81]

Все установки для очистки конденсата турбин, загрязненных конденсатов, продувочной воды, радиоактивных вод, а также установки для коррекционной обработки воды должны, заканчиваться монтажом за 2 мес до первого пуска блока (котла, ядерного реактора) и включаться в работу при первом пуске блока (котла, ядерно- го реактора). [c.219]

Общестанционные баки запаса обессоленной воды я конденсата должны заканчиваться монтажом (включая антикоррозионные покрытия) к началу предпусковой очистки оборудования первого блока (котла, ядерного реактора) электростанции. [c.219]

Из физики известно, что ядерное горючее сжигается в устройствах, носящих название реакторов-котлов. В реакторе поддерживается цепная реакция при помощи расщепляющегося изотопа и-235. Замедление и прекращение реакции осу-Д1,ествляется регулирующими стержнями. Они изготовляются из элементов (кадмий, карбид бора и др.), поглощающих нейтроны. [c.312]

Система уравнений (2-1) — (2-3) описывает массо- и теплообмен между жидкостью и поверхностью твердого тела. Теплоподвод к наружной стенке канала задается в общем случае как функция координаты и времени и не зависит от параметров потока. Такое условие хорошо соблюдается при лучистом теплообмене (например, в топках паровых котлов), ядерных реакторах с однофазным теплоносителем и др. [c.25]

Такие изделия, как котлы высокого давления, топливные элементы ядерных реакторов и др., контролируют впрыскиванием в них небольших количеств криптона-85 до их герметизации. После герметизации эти изделия помешают в вакуумную камеру, в которой регистрируют накопленную радиоактивность. [c.272]

Обычно ползучесть учитывается при расчете и конструировании деталей машин, находящихся в процессе эксплуатации длительное время в нагретом состоянии. В таких условиях работают, например, элементы конструкций паровых и газовых турбин, реактивных двигателей, ядерных реакторов, паровых котлов, узлы оборудования нефтяной промышленности, детали химических аппаратов и тепловых приборов. [c.244]

Процесс преобразования энергии в ядерной энергетической установке (ЯЭУ) (рис. 5.37) состоит в следующем в ядерном реакторе 1 в результате деления ядер расщепляющихся элементов (атомного горючего) выделяется тепло Q при некоторой температуре Т . Из реактора это тепло отводится потоком теплоносителя в парогенератор 2 и передается там рабочему телу термодинамического цикла. Этот цикл аналогичен циклу обычной паросиловой установки (то обстоятельство, что пар образуется в парогенераторе, а не в паровом котле с огневым нагревом, не является существенным). [c.169]

Ядерное топливо ни по физическим свойствам, ни по форме, ни по составу не сравнимо с органическим топливом. Активная зона ядерного реактора, между тем, выполняет роль топки обычного котла, т. е. основным его назначением является производство тепловой энергии. Такая аналогия с привычным процессом тепловой энергетики позволила урановую загрузку реактора называть ядерным, или неорганическим топливом, а процессы деления и расходования делящихся элементов в реакторе — сжиганием , или выгоранием , ядерного топлива. [c.528]

Течения газожидкостных смесей возникают во многих промышленных установках, таких как ядерные реакторы, паровые котлы, бойлеры, газоконденсатные и нефтегазовые скважины, паровые турбины и трубопроводы, транспортирующие различные газожидкостные смеси. [c.3]

Схема установки высокотемпературной теплофикации с ядерным реактором I и МГД-генератором 2 показана на рис. 12.10. Для повышения эффективности установки в схеме предусмотрен теплообменник, обеепечивающий регенерацию теплоты газов, уходящих из котла. [c.389]

Серьезные затруднения вызывает применение в ЗГТУ громоздких и дорогих газового (воздушного) котла или ядерного реактора, а также регенераторов теплоты поверхностного типа. Стремление увеличить степень регенерации приводит не только к увеличению габаритов, но и к увеличению затрат мощности на прокачку теплоносителя, которые аннулируют выигрыш от более полной регенерации теплоты. Одним иэ наиболее эффективных мероприятий в этом плане является применение в ЗГТУ контактных аппаратов в качестве регенераторов теплоты н промежуточного жидкого теплоносителя Еще в 1950 г. был изобретен способ интенсификации теплообмена для газообразного теплоносителя введением промежуточного жидкого теплоносителя между ним и поверхностью контакта или между ним и другим газообразным агентом. Позднее этот способ был трансформирован в способ регенеративного теплообмена между двумя средами путем их последовательного смешения с промежуточным теплоносителем, в качестве которого используют высококипящую жидкость, нанример жидкие металлы и их сплавы [54]. [c.158]

Двухфазный поток жидкости. Истечение двухфазной жидкосТй под давлением через кольцевой зазор в лабиринтных уплотнениях является обычным для питательных насосов котлов и стержней регулирования процесса ядерных реакторов с жидкостным охлаждением. Давление внешней среды здесь меньше, чем упругость насыш,енных паров, соответствуюш,ая температуре жидкости внутри установки. По мере того, как переохлажденная или на-ходяш,аяся под давлением жидкость протекает по зазору уплотнения, давление ее постепенно уменьшается и достигает значения, равного упругости насыщенных паров. В этом месте мгновенно возникает парообразование. В двухфазном потоке жидкости отношение давлений, соответствующее критическому расходу, обычно лежит между отношением упругости насыщенных паров к давлению на входе и отношением, которое может быть получено, исходя из критической скорости. Для большинства расчетов это правило достаточно точно. [c.52]

Л. т. определяет такие природные явления, как заморозки на почве и парниковый эффект атмосфер Земли и Венеры с Л. т. связаны астрофиз. процессы, протекающие в атмосферах планет и звёзд. Важную роль играет Л. т. в ядерных реакторах, топках паровых котлов, камерах сгорания авиационных и ракетных двигателей, в электрич. дугах Л. т. определяет теплово<1 режим космич. аппаратов в открытом космосе и тепловые нагрузки при входе спускаемых аппаратов в атмосферу планет со скоростями, превышающими вторую космическую. Законы Л. т. используют при определении яркостной и цветовой темп-р тел и пламён, измерении лучистых тепловых потоков (радиометры), поглощат. способности тел и др. [c.619]

Назовем области, в которых ионный обмен находит широкое применение. Это — водоподготовка (приготовление воды для различных целей на электростанциях — для питания котлов высокого давления, охлаждения ядерных реакторов получение высокочистой воды) гидрометаллургия ионообменный синтез и катализ очистка промышленных сточных вод для извлечения из них ценных элементов и обезвреживания этих вод очистка отходящих газов и паров химический анализ и препаративная химия (разделение близких по свойствам элементов, концентрирование микроколичеств элементов, получение высокочистых соединений, определение состава комплексов и их устойчивости, знака и величины заряда ионов в растворе) медицина (лечение язвы желудка, гипертонии, приготовление молока для кормления грудных детей из коровьего, очистка антибиотиков и других медицинских препаратов) пищевая промышленность (очистка сахарных растворов, ускорение созревания виноградных вин). [c.7]

Речь идет о дейтонном котле, или ядерном реакторе, с использованием в качестве замедлителя нейтронов тяжелой воды (тяжеловодный реактор). Физический дейтонный котел был построен на территории Лаборатории № 3 и введен в строй в апреле 1949 г. Первый промышленный тяжеловодный ядерный реактор ОК-180 был построен на территории комбината № 817 и запущен в октябре 1950 г. [Круглов А.К. Как создавалась атомная промышленность в СССР. М. ЦПИИатоминформ, 1994. С. 219-240]. [c.511]

Вопросы, связанные с проблемой защиты, важны не только при конструировании ядерных реакторов, но также и при экспериментировании на котле и вообще при работе с радиоактивными веществами. Общая проблема защиты может быть условно разделена на три отдельные проблемы 1) проницаемость самого защитного слоя, 2) проникновение излучений по путям, огибающим защиту благодаря рассеянию, и через отверстия в защитном слое и 3) возникновение искусственной активности в материалах окружающих предметов, установок и т. д. Мы будем, в основном, интересоваться первыми двумя проблемами, и в особенности действием у-лучей, 3-лучей п нейтронов с энергиями ниже 3—4 MeV. Биологическое воздействие 3-лучей связано с ионизацией, производимой нопосродственно самими 3-ча-стицами в тканях, в то время как эффект от у-лучей в основном обусловлен ионизирующим действием вторичных компто-новских электронов. В случае нейтронов биологические эффекты возникают в результате ионизации протонами отдачи или из-за реакций типа [п, частица) в легких элементах, особенно а также благодаря ионизации у-лучами с энергией 2,17 MeV, возникающими при захвате нейтронов протонами. [c.210]

Четверть века назад ядерные реакторы обычно называли атомными котлами, подчеркивая тем самым суть происходящих в них процессов главное — это выделение энергии. Но если в обычных топках горючее полностью (или почти полностью) сгорает, то в ядерном реакторе все обстоит иначе. В рабочем цикле выгорает лишь незначительная доля урана протопить реактор до полного выгорания ядерного горючего технически невозможно. Но в реакторе урап зашлаковывается продуктами деления меньше в нем становится урана-235 цепная реакция неизбежно начинает глохнуть, и поддержать ее можно, только сменив твэлы. А в отработанных твэлах осталась еще большая часть ядерного горючего, и уран из них необходимо вновь пустить в дело. [c.90]

Рассмотрим атомные газотурбинные установки. Основное отличие атомных энергетических установок от теплоэнергетических состоит в замене органического топлива ядерным горючим (ураном-235, ураном-233, плутонием-239) и обычного котла или камеры сгорания ядерным реактором. В остальном агрегаты атомной электростанции почти ничем не отличаются от агрегатов обычной тепловой электростанции. Наиболее распросг-раненны ми являются одно- и двухконтурные теплоэнергетические схемы атомных установок. В одноконтурной схеме рабочее тело одновременно является теплоносителем, охлаждающим топливные элементы ядерного реактора. Проходя через турбину, конденсатор и питательный насос в паросиловой установке или через турбину и компрессор в газотурбинной установке, рабочее тело вновь возвращается в реактор для охлаждения его топливных элементов. В двухконтурной схеме отвод тенла от реактора производится промежуточным теплоносителем, циркулирующим в первом контуре. Тепло, отнятое промежуточным теплоносителем у тепловыделяющих эле- [c.297]

Возможность образования отложений на внутренней поверхности оборудования пароводяного тракта и развития коррозионных процессов в этот период увеличивается. Для возможно более полной нейтрализации отрицательных последствий, которые могут быть вызваны повышенной загрязненностью воды, пара и конденсата, все установки для очистки конденсата турбин, загрязненных конденсатов, продувочной воды, радиоактивных вод, а также установки для коррекционной обработки воды (фосфатами, гидразином, аммиаком и т. п.) должны быть включены в работу уже при первом пуске блока (котла, ядерного реактора). С этой целью монтаж этих установок должен быть окончен за два месяца до,первого пуска блока и ко времени пуска должны быть проверены и промыты трубопроводы подачи реагентов к установкам из склада реагентов, опробованы все дозирующие устройства вместе с аппаратурой автоматизации, а также оборудование узлов регенерации ионитовых фильтров, произведены загрузка, отмывка и первичная, регенерация фильтрующих и ионообменных материалов при применении на конденса-тоочистках ионитовых фильтров смешанного действия — отлажен режим разделения смеси ионитов, их регенерации, отмывки и смешения и выполнены все остальные операции, необходимые для- обеспечения нормальной эксплуатации установок при первом пуске блока. [c.220]

Возможность создания котла с электрическим обогревом, устой, чиво работающих во всех режимах, соответствующих всем точкам кривой кипения, была впервые отмечена автором книги в работе [1]. "Более важным результатом вывода критерия тепловой устойчивости является осознание того факта, что конструктор может улучшить устойчивость оборудования в широких пределах с помощью простых методов проектирования. Например, раш ше считалось, что при электрическом обогреве котла. .. невозможно охватить непрерывную область температур (вблизи максимума кривой кипения). (Из критерия (8.16) следует, что это не так, и что можно полностью избежать разрыва температуры, выбирая материал с достаточно большим положительным температурным коэффициентом сопротивления... Для улучшения усто чивости (ядерных) реакторов и других типов теплообменных установок можно использовать ряд Других столь же простых мето дов". [c.192]

Ядерными реакторами атомными котлами) называются устройства, в которых осуществляются управляемые цепные ядерные реакции. Основные элементы ядерного реактора ядерное горючее, замедлитель и отражатель нейтронов, теплоноситель для отвода тепла, образующегося в реакторе, регуляторы скорости развития цепной реакции деления. Различаются реакторы на медленных и на быстрых нейтронах (VI.4.9.2°). Для работы первых обязательно на-личте замедлителя, позволяющего нейтронам скачками преодолевать опасную область энергий, в которой происходит резонансный захват нейтронов (VI.4.9.3°), приводящий к убыли их числа в активной зоне реактора. [c.492]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...