Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 [71] 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

Отвод Тепла от холодных спаев производился излучением. Термоэлектрогенератор установки, состоящий из GeSi-термоэле-ментов, скоммутирован методом пайки.

На базе энергетических систем SNAP-10 и SNAP-10A в США разрабатывается ряд электроэнергетических установок, предназначенных для использования на глубоководных объектах. В частности, предполагается создание атомной термоэлектрической

установки с реактором типа SNAP-10, рассчитанной на эффективную электрическую мощность 350 вт, для питания различной глубоководной аппаратуры. Термоэлектрогенер атор установки спроектирован в виде батарей, расположенных по периферии активной зоны ядерного реактора и состоящих из 1000 термоэлементов (материал ветвей термоэлементов - сплав РЬТе р- и п-типов). Термоэлементы рассчитаны на работу при температурах спаев 700 и 533° К-Отвод тепла должен осуществляться морской водой через слой электрической изоляции и герметизирующую металлическую стенку. Биологическая защита установки, в частности слой свинца толщиной 5 см, рассчитана из условия уменьшения уровней излучения на расстоянии 7,5 м от установки через 10 час. после остановки реактора до значений 60 мр1час.

На основе системы SKAP-10A *в настоящее время в США разрабатываются электроэнергетические установки эффективной электрической мощностью 500-2000 вт, предназначенные для питания различной глубоководной аппаратуры на глубинах до 3650 м при непрерывной работе без обслуживания в течение 5 лет. Установки предполагается разместить в двух сферических контейнерах из титанового сплава диаметром 910жж.

Нижний контейнер предназначается для размещения энергетического оборудования, верхний - для аппаратуры и систем автоматического регулирования и управления. В качестве биологической защиты применены гидрид лития, заполняющий свободный объем контейнеров, и слой свинца толщиной 5 см, обеспечивающие безопасный доступ к установке непосредственно после выключения ядерного реактора.

В случае использования на обитаемых подводных аппаратах установка может быть оснащена дополнительной нейтронной за-216


Рис. 150. Принципиальная схема атомной термоэлектрической установки SNAP-10A

/-систематеплоносителя; 2-элект-ромагиитный насос; 3 - ядерный реактор; 4 - батареи термоэлементов



щитой в Ёиде емкости, заполненной водой, и устройством ДЛЙ компенсации изменений забортного давления, а также, если это необходимо, быть форсирована до значительно больших мощностей (табл. И).

Таблица 11

Зависимость расчетных весовых характеристик атомной термоэлектрической установки SNAP-ЮЛ от эффективной электрической мощности и температуры теплоносителя иа выходе из реактора

Температура теплоносителя

Эффективная электрическая мощность (вт) при различном весе установки, кГ

на выходе из реактора, "К

385

1055

1000

1250

1200

1550

1900

1000

1450

1900

1350

2000

12 ООО

На основе энергетических систем SNAP-8, SNAP-10 и SNAP- 10А в США разработан проект глубоководной атомной термоэлектрической установки «Neptune» эффективной электрической мощностью 15 кет. Установка рассчитана на непрерывную работу в течение 5 лет. В дальнейшем длительность ее работы на полной МОЩНОСТИ без замены активной зоны будет доведена до 10 лет. Установка полностью автоматизирована. Предполагается, что время пуска из холодного состояния до выхода на полную мощность составит ОКОЛО 8 час. В качестве источника энергии в установке используется жидкометаллический ядерный реактор. Циркуляция теплоносителя (Na-К) осуществляется с помощью электромагнитных насосов. Температура теплоносителя на входе и на выходе из активной зоны составляет 718 и 840° К соответственно. Отвод тепла от термоэлементов осуществляется водой высокой чистоты, естественная циркуляция которой обеспечивается благодаря процессам испарения в термоэлектрогенераторе и конденсации в теплообменнике, охлаждаемом забортной водой.

Характеристики атомной термоэлектрической установки SNAP-10A

Тепловая мощность ядерного реактора, кет .... 33,5

Эффективная электрическая мощность, вт..... 540

Ядерное топливо и замедлитель ... . . Гомогенная

смесь и-ZrH

Загрузка ядерного топлива, кГ..... ... 4,3

Материал отражателя............... Be



ТеПЛойосйтеЛЬ . i . . ; i . : . . i . . i > . .

. Сплав Na-K

Величина нейтронного потока, ней трон/см -сек . .

. 1,7-10"

Материал термоэлементов............

. Сплав GeSi

Среднеинтегральное значение коэффициента доброт-

ности, 1/град..................

. 0,58-10-=

К. п. д. энергетической установки, % .

1,63

Напрян4ение на номинальном режиме, в .

28,5

Сила тока на номинальном режиме, а .

19,0

Высота установки, м . .

0,400

Диаметр установки, м . . . .

0,350

Вес ядерного реактора, кГ.......

» радиационной защиты (гидрид лития), кГ ,

» термоэлектрогенератора, кГ . .

» электромагнитных насосов, кГ .

» теплоносителя, кГ.....

» титановых конструкций, кГ . .

» тепловых экранов, кГ . . .

» приборов и аппаратуры, кГ .

Суммарный вес энергетической установки, кГ

В установке предполагается использовать термоэлектрогенератор, состоящий из 12000 термоэлементов, изготовленных из сплава РЬТе. Все оборудование будет размещено в прочно-плотном вертикальном цилиндрическом контейнере из титанового сплава с толщиной стенки 5 см. В нижней части контейнера расположены реактор и биологическая защита, над которыми установлены электроприводы системы регулирования и электромагнитные насосы. В средней части контейнера помещен термоэлектрогенератор и, наконец, в верхней части, охлаждаемой забортной водой, теплообменный аппарат.

На рис. 152 показан в общем виде проект атомной термоэлектрической установки эффективной электрической мощностью 100 кет, разработанный в США фирмой Martin-Marietta Corp. для использования на различных военных объектах [29], [72], [115].

Характеристики атомной термоэлектрической установки с органическим теплоносителем фирмы Martin-Marietta Corp.

Эффективная электрическая мощность, кет . ... 100

Теплоноситель ......... ....... P4S3

Ядерное топливо и замедлитель ... . Гидрид

циркония и уран

Температура теплоносителя (постоянная по контуру),

°К....................... 813

Эффективный к. п. д. термоэлектрогенератора, % . . 10,6



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 [71] 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93



0.0014