Жидкометаллические высокотемпературные теплоносители

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛИ [c.19]

В табл. 24 приведены основные структурные и термодинамические характеристики всех представителей жидкометаллических теплоносителей. В настоящее время применяют в качестве высокотемпературных теплоносителей только литий, натрий, калий, ртуть и эвтектические сплавы истинных и тяжелых металлов возможно также применение галлия. [c.45]

Каждое вещество, в том числе и высокотемпературные теплоносители, характеризуется трем я значениями температуры Тпл — температурой плавления Гц —температурой насыщения (кипения) при данном давлении и Ткр — критической температурой. Для всех жидкометаллических теплоносителей экспериментально найдены 124 [c.124]

Как показывают расчеты, формула Андраде дает удовлетворительную согласованность опытных данных с расчетными только для жидкометаллических теплоносителей, имеющих плотную упаковку решетки, и, следовательно, не может служить универсальной формулой для всех теплоносителей этой группы. Более того, вычисленные по ней величины вязкости для высокотемпературных теплоносителей других групп, как правило, неудовлетворительно согласуются с опытными данными. [c.184]

При изотермическом ламинарном движении (Re = = 300- 10 000) в криволинейных каналах всех высокотемпературных теплоносителей, а для жидкометаллических— и при неизотермическом движении рекомендуется формула И. 3. Аронова (Л. 106, 281]. [c.280]

Применяемые в настоящее время высокотемпературные теплоносители делятся на три основные группы расплавы солей, жидкие металлы и органические соединения. Область применения жидкометаллических и органических теплоносителей ограничена тем, что жидкие металлы весьма агрессивны по отношению к конструкционным материалам при температуре свыше 500° С, взрывоопасны, а пары их токсичны. Все органические теплоносители горючи, и их промышленное применение требует осуществления ряда противопожарных мероприятий, усложняющих конструкцию и эксплуатацию промышленных установок. [c.178]

В современном энергомашиностроении наиболее важны следующие области применения жидких металлов и их паров в качестве теплоносителей ядерных реакторов (главным образом реакторов-размножителей на быстрых нейтронах) в качестве рабочего тела жидкометаллических МГД-установок в качестве рабочего тела специальных энергетических установок, а также в качестве теплоносителя высокотемпературных технологических установок [42]. [c.45]

В настоящее время к высокотемпературным органическим теплоносителям, как и к жидкометаллическим, предъявляются прежде всего эксплуатационные требования — термическая и радиационная стабильность, а также совместимость с конструкционными материалами. [c.60]

Разработки реакторных термогенераторов космического назначения начались несколько раньше и достигли, как видно из таблицы, более высокой стадии, чем работы по созданию наземных установок. В процессе разработки космических термогенераторов изучались в основном два типа реакторов высокотемпературный на быстрых нейтронах без теплоносителя (СССР) и на тепловых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем (США). [c.204]

Среди высокотемпературных теплоносителей металлические теплоносители обладают самыми большими силами межмолекулярного сцепления. Одним из свойств,. характеризующ,их меру напряженности действуюш их в жидкости межмолекулярных сил, является поверхностное натяжение жидкости ст на границе с постоянной средой. Величина а жидкометаллических теплоносителей намного больше, чем теплоносителей других г>рупп. Так, например, а ртути при комнатной температуре в 6,3 раза больше воды, в 23 раза больше минеральных масел и в 26 раз больше органических теплоносителей. [c.200]

Успешная эксплуатация опытных высокотемпературных реакторов с гелиевым теплоносителем и строительство прототипов крупных энергоустановок с реакторами ВГР явились толчком к разработкам одновременно во многих промышленно развитых странах газоохлаждаемых реакторов-размножителей на быстрых нейтронах (БГР). Другой причиной появления конкурирующего с жидкометаллическими натриевыми реакторами БН направления развития реакторов БГР явились определенные трудности в освоении промышленных реакторов БН. В материалах Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии в докладе Карлоса, Фритиса и Лиса и в работе М. Донне были сделаны попытки сопоставления характеристик реакторов БГР и БН. [c.31]

В настоящее время на АЭС в США эксплуатируются только два типа энергетических реакторов реакторы с водой под давлением (PWR) и реакторы с кипящей водой (BWR). Разработан также высокотемпературный реактор с газовым охлаждением, но в США он не нашел промышленного применения. В Канаде создан ураново-дейтериевый реактор типа ANDU, который имеет определенные преимущества (как, впрочем, и недостатки) перед реакторами с водой под давлением и кипящего типа. В настоящее время ведутся работы по созданию реактора-размножителя на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем небольшой опытный реактор такого типа был сооружен в штате Мичиган (АЭС Энрико Ферми, построенная в 1963 г.). Однако этот реактор никогда не работал достаточно надежно и был выведен из эксплуатации. Реакторы с водой под давлением и с кипящей водой используют воду в качестве и замедлителя, и теплоносителя. Им часто дают общее название — легководные реакторы (LWR). [c.162]

Принцип работы ЗГТУ заключается в следующем. Нагретый газообразный теплоноситель, расширяясь в турбине, производит работу и передает одну часть мощности компрессору, а другую — электрическому генератору. Поступая в низкотемпературный теплообменник, газ отдает теплоту жидкометаллическому теплоносителю, охлаждаясь до наименьшей температуры цикла (рис. 5-17). Затем газ сжпмается в компрессоре и нагревается в высокотемпературном теплообменнике при непосредственном контакте с теплоносителем до наивысшей температуры цикла. Жидкометаллический теплоноситель сначала получает теплоту от газа, выходящего из турбины, и окончательно нагревается в нагревателе затем он отдает теплоту газу, поступающему в турбину, и дополнительно охлаждается в охладителе. В качестве нагревателя может быть использован любой подходящий теплогенератор ядерный реактор, камера сгорания органического топлива, жидкометаллический котел, в том числе высокоиапорный, и другие источники теплоты. В качестве охладителя может быть теплообменник поверхностного типа, связанный с проточной водяной, воздушной, испарительной или иной системой охлаждения. В качестве контактных регенераторов могут быть применены наиболее интенсифицированные центробежные теплообменные аппараты с противоточным движением сред. [c.159]

В системах с кипением жидкого металла растворение и перенос массы могут проявляться в еще большей мере. Действительно, твердая поверхность может омываться высокотемпературным, свободным от растворенных продуктов коррозии конденсатом. Скорость растворения в чистом конденсате больше по сравнению со скоростью растворения в обычном жидкометаллическом теплоносителе вследствие большей разности концентраций в потоке. Выпадение примесей в сиЛемах с кипением может происходить на поверхности испарения, где возникает пересыщение жидкой фазы. [c.289]

Современные паровые турбогенераторы имеют мощность до 1300 МВт. Обычные паровые котлы или реакторы с газовым или жидкометаллическим теплоносителем могут нагреть производимый пар до температуры 600° С, но более современные высокотемпературные реакторы стандартизировали температуру до 540° С, так как это ведет к уменьшению капитальных затрат и повышает надежность. То же самое касается использования двойного перегрева пара, приводящего к значительному увеличению сложности конструкции, поэтому в качестве оптимального решения на современных реакторах принят однократный перегрев. Для рециркуляционных паровых барабанов-сепараторов на современных реакторах давление пара также стандартизировано и имеет значение 168,5 бар. Это наивысшее давление, при котором может быть получена допустимая сепарация влажного пара. Котлы, в которых не происходит перегрева пара, могут работать при этом или более высоком давлении. Давление же, при котором происходит перегрев пара, существенно ниже и составляет 41 бар. Корпуса высокого давления ограничивают рабочую температуру водо-во-дяных реакторов 300° С. [c.10]

На следующем этапе атомной энергетики, сначала 90-х годов, базовыми станут АЭС с реакторами на быстрых нейтронах, которые вытеснят АЭС с реакторами на тепловых нейтронах в полупико-вую область графиков нагрузки [16 гл. VII]. В начальный период строительства АЭС с реакторами на быстрых нейтронах будет целесообразно применять параметры пара, обычные для электростанций органического топлива. В дальнейшем могут найти применение высокотемпературные реакторы. В принципе они открывают возможность применения паротурбинного цикла сверхвысоких параметров. Однако рациональность такого решения не очевидна, поскольку в качестве теплоносителя первого контура не может быть применена вода. Обязательное наличие на АЭС с реакторами на быстрых нейтронах первого жидкометаллического или газового контура приводит к мысли о целесообразности применения для АЭС с высокотемпературными быстрыми реакторами комбинированных энергетических установок с газовыми турбинами или МГД-генераторами [9]. Такие же комбинированные схемы представляются перспективными и для будущих термоядерных установок (см. рис. XV.8). [c.253]

Высокотемпературные ядерные реакторы принципиально могут работать на тепловых, промежуточных и быстрых нейтронах [4, 52]. Топливом в реакторе служит уран-233, уран-235 или плутоний. Имеются также различные замедлители, понижающие энергию нейтронов до тепловой или промежуточных энергий. Кроме того, существуют реакторы на быстрых нейтронах, в которых замедлитель вовсе отсутствует. Реакторы этого типа могут иметь минимальные размеры и наиболее простую конструкцию. Они особенно перспективны для ПГТУ. Для охланедения таких реакторов обычно применяются жидкометаллические теплоносители, имеющие высокую теплоотдачу, но в этом случае многие конструкционные материалы не могут длительно работать в контакте с жидким металлом при высоких температурах. Более простое решение этой проблемы в высокотемпературном реакторе на быстрых нейтронах возможно при газовом охлаждении. Но при этом возникает другая проблема снятие высоких тепловых потоков (интенсификация теплоотдачи газового теплоносителя). В ПГТУ благодаря охлаждению активной зоны реактора парогазовой смесью, находящейся под высоким давлением, эта проблема может быть решена. [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...