Насос для жидкометаллического теплоносителя

Жидкометаллические теплоносители имеют малую вязкость, что позволяет для их перекачки использовать центробежные насосы. Хорошая электропроводность щелочных металлов дает возможность использовать для их перекачки и электромагнитные насосы. Поскольку гидравлическое сопротивление пропорционально плотности перекачиваемой жидкости, затраты на перекачку щелочных металлов при прочих равных условиях в 10—15 раз меньше, чем на перекачку тяжелых металлов. При равных затратах мощности на перекачку использование щелочных металлов позволяет достичь более высоких скоростей теплоносителя. [c.9]

Насосы, предназначенные для работы с жидкометаллическими теплоносителями, кроме перечисленных выше проектных требований должны отвечать ряду специфических требований. Все элементы насоса, контактирующие при работе с теплоносителем, должны прогреваться перед заполнением циркуляционного контура. Если прогрев в составе установки не обеспечивается, то необходимо предусмотреть греющие устройства. Одним из специфических требований является защищенность конструкции от вредного влияния паров металла, которые, проникая в мельчайшие зазоры, оседают на холодных стенках и, в принципе, могут затруднять работу соответствующих узлов ГЦН и его вспомогательных систем. Для предотвращения этого крайне неприятного явления необходимо либо защищать соответствующие элементы, либо повышать температуру их поверхностей, чтобы исключить выпадание паров теплоносителя. [c.21]

МЕХАНИЧЕСКИЕ НАСОСЫ ДЛЯ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ [c.36]

В настоящее время существует много различных конструкций механических насосов, перекачивающих жидкометаллический теплоноситель. В основном это центробежные насосы вертикального исполнения на гидростатических подшипниках. В большинстве насосов используются торцовые уплотнения вала. В настоящем параграфе рассмотрены наиболее характерные из этих конструкций. [c.161]

Отработка гидродинамических подшипников ГЦН с механическим уплотнением вала. Одной из распространенных схем современных ГЦН с контролируемыми протечками является схема с верхним вынесенным гидродинамическим радиально-осевым подшипником и принудительной смазкой. Такой же подшипниковый блок имеется и у циркуляционных насосов реакторов с жидкометаллическим теплоносителем. Высокие требования по долговечности и надежности, предъявляемые к циркуляционным насосам АЭС, требуют тщательной отработки режима смазки и проверки работоспособности подшипников. Эту отработку можно проводить на стенде, конструкция которого приведена на рис. 7.13. В верти- [c.228]

При разработке центробежных насосов в качестве основных принимались модели, используемые в химической промышленности для работы с агрессивными средами. Конструкцию этих насосов приспосабливали к условиям работы на жидких металлах, т. е. повышенной температуре и полной герметичности. В дальнейшем были найдены решения, учитывающие особенности жидкометаллических теплоносителей, например насосы с уплотнением из замораживаемой жидкости. В настоящее время имеются насосы с подачами от 1 до 10 м /ч, успешно функционирующие на экспериментальных стендах и ЯЭУ. [c.58]

Вакуумирование стенда перед заполнением его щелочным металлом не исключает наличия газовых пузырей в вертикальных карманах аппаратов и коленах трубопроводов. С появлением расхода газ попадает с потоком теплоносителя в насос, что приводит к колебаниям (толчкам) напора и неустойчивой циркуляции. Особенно чувствительны к наличию газа электромагнитные насосы, поэтому и на жидкометаллических стендах целесообразно предусматривать газоотделительные устройства. Сброс газа из газоотделительного бачка осуществляется в бак со свободным уровнем (компенсационный, сливной). [c.30]

Термоэлектрический генератор может быть использован в качестве источника питания электромагнитного насоса прямого действия для перекачки электропроводящих жидкостей, поскольку он позволяет получать большие токи низкого напряжения. Электромагнитные насосы производительностью 0,3—0,6 л сек требуют ток около 1000 а при напряжении 1—2 в. Получение таких токов обычными способами связано с большими потерями, так как к. и. д. преобразования составляет 20—80%. Электромагнитные насосы применяются в ядерных реакторах с жидкометаллическим охлаждением. Например, термоэлектрический электромагнитный насос использован на установке для космических целей СНАП-10А с ядер-ным реактором и термоэлектрическим генератором для осуществления циркуляции теплоносителя (см. гл. 8). [c.48]

Экономичность АЭС с двухконтурной тепловой схемой при прочих равных условиях всегда меньше, чем с одноконтурной. Следует отметить, что стоимость второго контура и парогенератора соизмеримы со стоимостью биологической защиты в одноконтурной схеме. Поэтому стоимости I кВт установленной мощности на АЭС одноконтурного и двухконтурного типов примерно одинаковы. На АЭС предполагается широкое использование в качестве теплоносителя жидкого металла, что позволит понизить давление в первом контуре, получить высокий коэффициент теплоотдачи и уменьшить расход теплоносителя. Обычно в качестве теплоносителя применяют жидкий натрий, температура плавления которого 98 °С. Однако применение жидкого натрия вызывает ряд эксплуатационных трудностей. Особенно опасен его контакт с водой, приводящий к бурной химической реакции, что может создать опасность выноса радиационно-актив-ных веществ из первого контура в обслуживаемые помещения. Во избежание этого создается дополнительный промежуточный контур с более высоким давлением, чем в первом, и тепловая схема такой АЭС называется трехконтурной (рис. 1.31, в). В первом контуре радиоактивный теплоноситель насосом 9 прокачивается через реактор 1 и промежуточный теплообменник 8, в котором он отдает теплоту также жидкометаллическому, но не радиоактивному теплоносителю, прокачиваемому по промежуточному контуру теплообменник 8 — парогенератор 7. Контур рабочего тела аналогичен двухконтурной схеме АЭС (рис. 1.31,6). [c.34]

Кондукционный насос. В последние годы интерес к электромагнитным насосам значительно возрос. Этому способствовало быстрое развитие ядерной энергии, нуждавшейся в эффективных методах отвода жидкометаллических теплоносителей от реактора к теплообменнику. Из-за высокой температуры теплоносителя электромагнитные насосы — наиболее приемлемое средство для его транспортировки. Весьма эффективно электромагнитные насосы могут быть использованы в металлургии для непрерывной транспортировки расплавленного металла. [c.454]

В созданных и проектируемых ЯЭУ с жидкометаллическим теплоносителем (натрий, сплав натрий—калий) в основных контурах применяются насосы двух типов механические (рис. 2.12) и электромагнитные (ЭМН). У механических насосов вал выводится к приводу через специальное уплотнение, которое Д0лл<н0 обеспечивать вакуумирование насоса в составе ЯЭУ перед заполнением теплоносителем и надежно удерживать нейтральный газ (азот, аргон) под избыточным давлением 0,01—0,3 МПа при работе. У таких насосов в качестве привода могут использоваться электродвигатели серийного исполнения или турборедукторы. Перед уплотнением вращающегося вала устанавливается стояночное уплотнение, позволяющее герметизировать рабочую полость, при остановленном насосе, когда необходимо заменить уплотнение вращающегося вала. С электроприводом вал насоса соединяется аналогично водяным ГЦН [5, 6]. [c.36]

Энергетические реакторы на быстрых нейтронах, способные к воспроизводству ядерного горючего (плутония), имеют электрические мощности порядка 300—600 МВт (БН-350, БН-600). В качестве теплоносителя в этих реакторах используется жидкий натрий. В отличие от одноконтурных (РБМК) и двухконтурных (ВВЭР) реакторов в реакторах на быстрых нейтронах применена трехконтурная схема первый и второй контур (реактор — теплообменник — парогенератор) имеют жидкометаллический теплоноситель, в третьем контуре (парогенератор — турбина) использованы вода и пар. Температура натрия в первом контуре на входе 370—380°, на выходе 500—580° С, температура натрия во втором контуре 270—520, температура пара перед турбиной 440—510° С. Давление натрия в первом и втором контуре 6—12 кГ/см (0,6— 1,2 МПа), давление пара 50—140 кГ/см (5—14 МПа). Диаметр корпусов реакторов БН изменяется в пределах 3100—8000 мм, а высота — от 4200 до 12 000 мм. Мощный реактор БН-600 имеет интегральную ( баковую ) компоновку активная зона, насосы и промежуточные теплообменники расположены в одном корпусе [c.25]

В герметическом жидкометаллическом контуре установки помимо насоса имелось сильфонное устройство, обееп ечивающее компенсацию термических расширений теплоносителя и узлов контура и поддерживающее давление в контуре выше предела образования пузырьков пара в насосе. Контур теплоносителя изготовлен из нержавеющей стали 316 и 405. В ходе ресурсных испытаний термоэлектрические насосы проработали более 14 ООО ч. Расширительные компенсаторы испытывались в контуре с теплоносителем более 5000 ч. Все контрольно-измерительные приборы прошли испытания в условиях, близких к эксплуатационным. Полученные результаты показали, что основные трудности связаны с поведением материалов и способами сборки узлов. [c.234]

В реакторах с жидкометаллическим теплоносителем основным источником колебаний является циркуляционный насос для перекачки натрия, причем наи -большие амплитуды колебаний наблюдаются вблизи второй гармоники частоты вращения лопаток насоса. Колебания от насоса передаются внутрикорпус-ным компонентам через теплоноситель. [c.257]

Другой интересной возможностью является использование термоэлектрического жидкометаллического насоса для осуществления аварийной циркуляции натрия в контуре ядерного реактора. В случае прекращения подачи тока к насосам теплоносителя для работы термоэлектрического электромагнитного насоса можно использовать перепад температур между горячим и холодным контурами теплоносителя. Мощность аварийного насоса должна быть порядка десятых долей процента мощности основного насоса. Коэффициент полезного действия такого электромагнитного насоса невысок, однако в данном случае это не имеет решающего значения. Результаты расчета такого насоса, приведенные в работе [10], показывают, что при перепаде температур 100° С мощность насоса составит 1,2 вт, а расход — 12 л1мин. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...