Выбор теплоносителей и конструкционных материалов

Глава 1 Выбор теплоносителей и конструкционных материалов. . 6 [c.1]

ВЫБОР ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ И КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.6]

ПРИ ВЫБОРЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ И КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ [c.14]

В ходе ее проектирования и строительства возникало множество трудностей. Известные в то время ядерные реакторы действовали при низких температурах теплоносителя (50—100°С) и были непригодны для энергетических целей. Для осуществления приемлемого термодинамического цикла необходимо было повысить нагрев тепловыделяющих элементов (твэлов) и теплоносителя до 250—300° С. Это вызвало в свою очередь коренные изменения в реакторной технологии, необходимость конструирования специальных энергетических реакторов, разработку технически целесообразных и экономически перспективных схем использования тепла, получаемого в активной зоне реакторных установок, выбор и испытание новых конструкционных материалов. Помимо этого многообразного комплекса впервые ставившихся и решавшихся проблем серьезное внимание ученых и проектировщиков привлекла проблема обеспечения радиационной безопасности [c.173]

При решении вопроса о выборе конструкционных материалов для ГЦН кроме общих машиностроительных нормативов необходимо учитывать и тот факт, что материалы проточной части и других элементов, контактирующих с теплоносителем, должны отвечать всем требованиям, предъявляемым к материалам первого контура ЯЭУ с данным теплоносителем. В частности, они не должны взаимодействовать с теплоносителем в рабочем интервале [c.18]

Выбор для установок устойчивых к коррозии конструкционных материалов и защита теплоносителя от окисления — важнейшие инженерные проблемы при проектировании жидкометаллических систем. [c.24]

Практическая возможность использования алюминия как теплоносителя зависит от решения ряда вопросов как технологического, так и теплофизического характера. К технологическим вопросам относятся выбор конструкционных материалов, способных работать в контакте с жидким алюминием, создание высокотемпературного оборудования (насосов для перекачки жидкого алюминия, нагревателей и т. д.), а также группа вопросов, связанная с использованием в качестве конструкционного материала графитов (герметичное соединение отдельных деталей, защита от окисления, уменьшение газопроницаемости, компенсация изменения линейных размеров и др.). Большинство из перечисленных вопросов ранее не решалось. В Энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского была создана экспериментальная установка, представляющая собой циркуляционный контур разомкнутого типа. Создание ее потребовало решения вышеупомянутых технологических вопросов. [c.73]

При решении вопроса о выборе жидкометаллического теплоносителя необходимо учитывать его температуру плавления и кипения, изменение объема при плавлении, способность поглощать и рассеивать нейтроны, степень активации в нейтронном потоке (характер и энергия наведенной активности), теплопроводность, теплоемкость, плотность и вязкость, химическую активность (в частности интенсивность взаимодействия с водой и воздухом), агрессивность по отношению к конструкционным материалам, токсичность и стоимость. [c.21]

Необходимые данные для проведения теплового расчета определяются заданием на проектирование, некоторые из них принимают на основании предварительных ориентировочных расчетов. В задании на проектирование в числе прочих данных указываются предполагаемый тип аппарата и принятое сочетание теплоносителей, тепловая мощность аппарата и температуры сред на входе и выходе. Иногда оговаривается выбор конструкционных материалов для основных узлов. [c.161]

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]

Агрессивность теплоносителей требует применения специальных конструкционных материалов, которые могут предопределить форму и конструкцию аппарата, а загрязненность теплоносителей — применения мер, препятствующих отложению осадков, и выбора конструкции, облегчающей чистку загрязненных поверхностей. Назначение аппарата может вызвать появление дополнительных устройств (мешалок — для интенсификации тепло- и массообмена, сепарационных устройств и др.). Величина возникающих механических напряжений определяет необходимость температурной компенсации и влияет на выбор конструкции компенсирующего устройства. [c.192]

В зависимости от типа АЭС суммарное загрязнение теплоносителя может быть различным. Наиболее трудно предотвратить загрязнение вод продуктами коррозии, откладывающимися в реакторном контуре на поверхностях активной зоны. Впоследствии активированные продукты коррозии могут смываться, транспортироваться и вновь откладываться на внутренних поверхностях контура. При этом долгоживущими изотопами коррозионного происхождения создается радиационный фон, затрудняющий ремонт оборудования. Уменьшение концентрации продуктов коррозии достигают правильным выбором конструкционных материалов оборудования и трубопроводов в различных контурах АЭС оптимальным водно-химиче-ским режимом и глубокой очисткой воды контуров. [c.34]

Выбор теплоносителя определяется не только его термодинамическими и физико-химическими свойствами, но и совместимостью его с конструкционными материалами. [c.211]

При выборе конструкционных материалов для установок, использующих в качестве теплоносителя четырехокись азота, кроме абсолютных величин скорости коррозии, характеризующих стойкость материала с точки зрения прочностных свойств, необходимо учитывать характер образующихся продуктов коррозии, а также коррозионную стойкость материала не только при рабочей температуре, но и температурную зависимость скорости коррозии. [c.218]

На основе анализа и систематизации обширного литературного материала, а также результатов многолетних исследований авторов изложены технологические основы создания весьма эффективных тепловодов — тепловых труб. Рассмотрены вопросы выбора теплоносителей, капиллярных структур и конструкционных материалов для этих устройств. Описаны методы изготовления теп.чо-вых труб и проведения экспериментов с ннми. Представлены примеры достигнутых характеристик для труб в различных диапазонах температур. Рассмотрены основные проблемы, возникающие при создании и работе тепловых труб. Является логическим продолжением вышедшей в 1978 г. в Атомнздате книги Физические основы тепловых труб . [c.2]

Выбор пары конструкционный материал — неметаллический теплоноситель. При рассмотрении совместимости неметаллических теплоносителей с конструкционными материалами нужно принимать во внимание следующие факторы 1) коррозию, 2) образование неконденсирующихся газов. Для неметаллических жидкостей в отличие от жидких металлов процессы растворения и мас-сопереноса конструкционных металлов имеют (ввиду низкой температуры) сравнительно малое значение. Главенствует химическое взаимодействие, а в некоторых случаях — электрохимическое взаимодействие теплоносителя с конструкционным материалом. [c.19]

К теплоносителям, используемым в ядерной энергетике, предъявляются специальные требования приемлемые ядерно-фнзические свойства, минимальное воздействие на конструкционные материалы, стойкость при облучении, термическая стойкость, низкая химическая активность, высокая температура кипения, небольшая вязкость, высокая теплопроводность, большая теплоемкость, низкая стоимость теплоносителя и т. д. Трудно найти теплоноситель, который удовлетворял бы всем этим требованиям в равной мере. Каждый из теплоносителей, используемый в ядерной энергетике, имеет преимущества и недостатки, определяющие область его применения. Выбор теплоносителя осуществляется с учетом всех физико-технических требований. Большое внимание при этом уделяется теплофизическим и гидродинамическим характеристикам теплоносителя. Во всех случаях теплообмена между потоком теплоносителя и обтекаемой им поверхностью существенное значение имеют процессы в гидродинамическом и тепловом пограничных слоях. Соотношение между тол-щицами гидродинамического 8 и теплового слоев в основном зависит от соотношения кинематической вязкости v и коэффициентов температуропроводности среды а, т. е. от критерия Рг. По значению числа Рг теплоносители можно разделить на три группы теплоносители с Рг < 1 теплоносители с Рг 1 и теплоносители с Рг > 1. [c.8]

При выборе щелочного металла как теплоносителя приходится учитывать не только его теплофизические свойства, но и весь комплекс качеств, определяющих эксплуатационные особенности. Последние становятся решающими, когда целевое назначение проектируемой установки не обусловливает определенный вид рабочей среды и допускает выбор ее из нескольких возможных вариантов. В этом случае при- выборе теплоносителя нужно принимать во внимание следующие факторы потребление щелочного металла в народном хозяйстве, масштабы его производства, его стоимость, способы упаковки и транспортировки наличие конструкционных материалов, способных работать в требуемом диапазоне температур и давлений, размеры их промышленного выпуска и сортамента сложность технологии подготовки теплоносителя перед загрузкой в контур пожарная опасность и инженерные средства для локализации и ликвидации возгораний трудоемкость и сложность ремонтных работ время на приведение стенда в рабочее состояние. Одним из основных факторов является степень освоенности, или накопленный опыт использования рассматриваемого металла в качестве теплоносителя наличие средств перекачивания, конструкций теплообменного оборудования, устройств очистки от вредных примесей и контроля их содержания, контрольно-измерительных приборов и других средств. В конкретных случаях могут возникнуть и другие требования, кото Н [c.5]

Процессы тепломассообмена в тепломассооб-менных аппаратах всегда необратимы, что приводит к затратам энергии, которые обусловлены разностью температур теплоносителей ДТ гидродинамическими сопротивлениями Др, теплопритоками из окружающей среды, вторичными эффектами (продольная теплопроводность по конструкции аппарата, тепловая и гидравлическая неравномерности). Стоимость и надежность теплообменника определяются массогабаритными характеристиками и выбором конструкционных материалов. Вследствие многообразия факторов, влияющих на процесс теплопередачи, не существует единого надежного критерия оценки эффективности теплообменника, так как для разных систем решающее значение имеют различные показатели качества, например для бортовых авиационных и космических систем — массогабаритные характеристики, для наземных — термодинамическая эффективность. Поэтому для оценки качества теплообменников используют несколько различных показателей. [c.357]

Материалы для изготовления корпуса солнечного коллектора. Основными элементами активной гелиосистемы являются коллектор солнечной энергии и аккумулятор теплоты. Для изготовления этих элементов системы ис-поЛьзуются различные материалы — металлы, пластмассы, стекло, бетон, дерево, полимерная пленка, теплоизоляционные материалы, резина. Основным требованием к выбору материалов является требование совместимости конструкционных материалов с рабочими жидкостями при условиях эксплуатации. Особенностью работы солнечных коллекторов является воздействие на них внешней среды. Поэтому корпус коллектора, вмещающий такие конструктивные элементы, как лучепоглощающая поверхность с трубами или каналами для теплоносителя, остекление, тепловая изоляция, должен наделено защищать их от воздействия внешней среды, предохраняя от попадания влаги, пыли, вредных веществ. [c.156]

Поскольку в приведенных результатах не учтено наличие конструкционных материалов и теплоносителя, их ценность весьма ограничена. Тем не менее, они могут дать некоторое общее представление о параметрах реактора. Ниже, в табл. Б.2, представлены результаты оценки геометрических параметров БРБН, точнее его толщины, поскольку величина Г2ш определена выбором коэффициента взаимодействия блоков int и параметров БЭМН. Расчёты выполнены для металлического урана при двух значениях обогащения сз, равных 10 и 20%. Заметим, что вследствие оценочного подхода к материальным свойствам блока, расчётная толщина подкритической сборки очень близка к критической. [c.187]

Выбор теплоносителей, конструкционных материалов и в конечном счете всей конструкции тепловых труб — вопрос комплексный, где все должно быть подчинено решению задач, связанных с применением тепловых труб в том или ином устройстве. Прежде всего следует учитывать следующие моменты . 1) уровень ра-604.ИХ температур 2) максимальные подводимые тепловые потоки 3) удельные тепловые потоки 4) перепады температуры 5) гео1уГетрические размеры 6) положение в гравитационном поле и наличие центробежных, электромагнитных и других сил 7) наличие ударов и вибраций 8) условия пуска 9) ресурс и надежность работы 10) трудоемкость и воспроизводимость характеристик при изготовлении 11) стоимость. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...