Реферат судовые атомные энергетические установки

Обновлено: 05.07.2024

Судовая энергетическая установка - это комплекс механизмов, аппаратов, устройств и трубопроводов, предназначенных для обеспечения движения судна с заданной скоростью, а также для снабжения энергией различных механизмов, систем, устройств и др.

Основная часть энергии расходуется на приведение судна в движение; для этой цели на судне имеется главный двигатель, который вырабатывает механическую энергию, потребляемую судовым движителем. Механическая энергия в главном двигателе почти всегда получается в результате преобразования тепловой энергии, образующейся при сжигании топлива. Такие двигатели называются тепловыми и подразделяются на две основные группы - двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и паровые. ДВС используют энергию газов, образующихся при сжигании топлива в двигателе или в специальном генераторе газа; к ним относятся дизели и газовые турбины. Паровые двигатели используют энергию пара, который образуется в паровых котлах при сжигании в них топлива; к ним принадлежат паровые машины, широко применявшиеся раньше, но в настоящее время почти исчезнувшие, и паровые турбины. На подводных лодках, реже - на надводных кораблях и гражданских судах, применяются атомные энергетические установки, использующие энергию деления атомов тяжелых элементов (уран и др.) для получения пара, вращающего турбину. Встречаются комбинированные установки, например, дизель-газотурбинные. Имеются также вспомогательные установки.

В зависимости от способа превращения тепловой энергии в механическую двигатели подразделяются на поршневые, у которых возвратно-поступательное движение поршней, на которые действует давление газов - продуктов сгорания, преобразуется во вращательное движение коленчатого вала; турбинные, у которых газ действует на лопатки рабочего колеса, насаженного на вал; реактивные, создающие тягу как реакцию струи газов, вытекающих из сопла двигателя.

К судовым энергетическим установкам предъявляются довольно разнообразные требования, в том числе экономичность, компактность, надежность, большой моторесурс (продолжительность работы без капитального ремонта), быстрая готовность к работе.

На современных гражданских судах в качестве главных двигателей почти исключительно применяются дизели, как наиболее экономичные, хотя сравнительно тяжелые и громоздкие. Более разнообразны энергетические установки военных кораблей, которые обладают высокой мощностью и должны эффективно работать как на полном, так и на экономическом ходу.

Дизельная ЭУ состоит из дизеля, топливоподающей системы, системы смазки, системы охлаждения, пусковой системы. Дизель имеет несколько цилиндров, объединенных в единый блок. Цилиндры опираются на неподвижную часть - станину, установленную на фундаменте, который передает возникающие при работе дизеля нагрузки на корпус. Нижняя часть станины с фундаментной рамой образует картер.

Внутри каждого цилиндра перемещается поршень, который с помощью шатуна передает движение коленчатому валу. Рабочий процесс в цилиндре ДВС состоит из последовательно сменяющих друг друга процессов всасывания воздуха в цилиндр, сжатия воздуха, сопровождающегося его нагревом, впрыска топлива, воспламенения и расширения горячих газов (рабочий ход), выхлопа отработавших газов. Эти процессы могут происходить или за четыре хода поршня из одного крайнего положения в другое, или за два (вверх и вниз) - такие дизели называются соответственно четырехтактными и двухтактными. Четырехтактные двигатели несколько более экономичные, но и более громоздкие при равной мощности.

ДВС могут быть простого действия, если рабочий цикл совершается только в верхней полости цилиндра, и двойного действия, если в обеих. Они бывают малооборотные (до 250 об/мин), среднеоборотные (300 - 600 об/мин) и высокооборотные. С ростом оборотов (частоты вращения) уменьшаются размеры дизеля, его мощность, моторесурс, несколько ухудшается экономичность, но при постоянной частоте вращения гребного винта требуется редуктор больших размеров. Малооборотные дизели работают непосредственно на гребной винт. Различают также крейцкопфные и тронковые дизели: первые имеют шатун с ползуном, вторые - без ползуна. У карбюраторных двигателей, в отличие от дизелей, топливо воспламеняется не само, а от электрической искры. К.п.д. судовых дизелей - до 45 %.

Паротурбинные установки включают паровые котлы с системами подачи топлива, воды, воздуха и отвода пара и дыма (отработавших газов), паровые турбины, к которым подводится пар от котлов, конденсаторы, где отработавший пар снова превращается в воду, и другие элементы.

Котлы современных судов работают, как правило, на жидком топливе (мазуте), более дешевом, чем дизельное топливо. Котел состоит из корпуса, топки и газоходов. В корпусе находятся вода (внизу) и пар (вверху). В топке сжигается топливо. Дымовые газы выходят в дымовую трубу по газоходам.

Паровые котлы могут быть огнетрубными (огонь в трубах, вода снаружи), водотрубными (вода в трубах, огонь снаружи) и комбинированными. На современных судах устанавливаются только водотрубные котлы. Для повышения экономичности паротурбинной СЭУ стремятся повысить параметры пара: температуру и давление на выходе из котла. Так, на отечественных крупнотоннажных танкерах давление пара составляет 80 атм. (8 МПа), а температура - 515 0 С. К.п.д. котлов достигает 93 %.

Паровая турбина преобразует потенциальную энергию сжатого пара в кинетическую энергию скоростной струи пара, а затем в механическую работу вращения вала. Турбина состоит из одного или нескольких соединенных колес, насаженных на общий вал с радиально расположенными криволинейными рабочими лопатками. Вращающаяся часть с лопатками называется ротором, а неподвижная - статором. В турбине давление пара уменьшается во много раз, а объем соответственно увеличивается, поэтому турбины делают двух- и трехкорпусными (турбина высокого, среднего и низкого давления, которые отличаются по своим размерам и связаны общим паропроводом). В связи с тем, что турбина может вращаться только в одну сторону, для получения заднего хода приходится делать турбину заднего хода, мощность которой меньше основной, или устанавливать винт регулируемого шага. Турбины бывают активными (увеличение скорости струи происходит только в неподвижном направляющем аппарате турбины) и реактивные (расширение струи пара происходит также в рабочем колесе благодаря специальному профилированию лопаток).

Паровые турбины быстроходные (до 6000 об/мин), поэтому для передачи мощности к гребному винту необходим зубчатый редуктор, обычно двухступенчатый, или другой механизм. Турбина с редуктором образуют главный турбозубчатый агрегат (ГТЗА). К.п.д. обычных турбин - около 30 %.

Пар низкого давления из турбины поступает в конденсатор, внутри которого находятся трубки, по которым с помощью циркуляционного насоса или за счет скоростного напора при ходе судна прокачивается холодная вода. Давление внутри конденсатора пониженное. Пар превращается в воду и вновь подается в котел.

Газотурбинные установки объединяют в себе преимущества паровых турбин и ДВС. В отличие от паровой турбины, в газовой турбине рабочим телом является не пар, а газы, образующиеся при сгорании топлива в специальных камерах. В отличие от ДВС, превращение энергии рабочего тела в механическую происходит в результате не возвратно-поступательного, а вращательного движения.

Газовая турбина, как и паровая, является нереверсивной, поэтому для реверса требуется или турбина заднего хода, или ВРШ.

Газотурбинная установка (ГТУ) состоит из газовой турбины, в которой тепловая энергия горячих газов превращается в механическую; воздушного компрессора, засасывающего и сжимающего воздух, необходимый для сгорания топлива; камеры горения (генератора газов); трубопроводов для подвода воздуха к генератору газа, подачи газов от него в газовую турбину и отвода отработавших газов в атмосферу; утилизационных устройств, обеспечивающих использование тепла отработавших газов. Имеются также топливная и масляная системы и другие элементы.

В ГТУ с камерой горения воздух засасывается компрессором низкого давления и через воздухоохладитель подается в компрессор высокого давления, а затем через воздухоподогреватель - в камеру горения, куда также впрыскивается топливо. Продукты сгорания поступают в турбину.

Имеются ГТУ со свободнопоршневыми генераторами газа (СПГГ), работающими по принципу ДВС со свободно расходящимися поршнями. СПГГ представляет собой симметричный агрегат, состоящий из двухтактного одноцилиндрового двигателя с противоположно движущимися поршнями, одноступенчатого компрессора и двух буферных цилиндров. В рабочем цилиндре (малого диаметра, расположенном в центре СПГГ) сгорает топливо, в результате чего поршни расходятся - происходит рабочий ход. При этом воздух в компрессорных цилиндрах (большего диаметра, расположенных на продолжении рабочего цилиндра) сжимается; одновременно сжимается и воздух в буферных цилиндрах, меньшего диаметра и расположенных снаружи (по одной линии). Газы из рабочего цилиндра через выпускные окна уходят к турбине, сжатый компрессором воздух подается в рабочий цилиндр, а поршни сближаются под давлением воздуха в буферных цилиндрах.

На некоторых типах гражданских судов и военных кораблей нашли применение атомные энергетические установки (АЭУ). АЭУ состоит из паропроизводящей установки (ППУ) и паровой турбины (ГТЗА), через редуктор работающей на гребной винт. Основной элемент ППУ - атомный реактор в виде вертикального цилиндра со сферическими крышками, в котором находятся тепловыделяющие элементы - ТВЭЛы - трубки, содержащие ядерное топливо - обогащенный уран-235. В реакторе происходит регулируемая реакция деления ядер урана с образованием нейтронов, разлетающихся в разные стороны, и g-излучения, представляющего большую опасность. Нейтроны задерживаются замедлителем, который при этом сильно нагревается, а g-излучение - биологической защитой большой толщины и массы.

Реактор охлаждается теплоносителем, в качестве которого почти всегда используется очень чистая вода (бидистиллат – вода, дважды очищенная дистиллированием), хотя известны попытки (в США и в СССР) применения жидкометаллических теплоносителей, которые, обладая рядом важных преимуществ, оказались опасными в эксплуатации. Вода, охлаждающая реактор, закипает при высоких температуре и давлении, образующийся радиоактивный пар течет по трубам первого контура, находящимся внутри биологической защиты. Тепло первого контура передается второму контуру, в трубках которого также циркулирует вода - такие реакторы называют водо-водяными. Пар, образующийся во втором контуре, имеет более низкие параметры (давление и температуру), чем в первом контуре, но радиоактивность его невелика. Этот пар вращает турбину. В остальном принцип работы АЭУ подобен обычной паротурбинной установке.

Сам реактор и биологическая защита имеют большую массу (при умеренных габаритах), но зато расход топлива в АЭУ примерно в 2 000 000 раз меньше, чем в обычных установках. При высокой мощности и значительной дальности плавания АЭУ может оказаться наиболее выгодной. В отечественном гражданском флоте АЭУ широко применяются на ледоколах, на отдельных судах ледового плавания. За рубежом также делались попытки использования АЭУ на гражданских судах, но они закончились неудачами. В военных флотах АЭУ применяются на подводных лодках (например, США отказались от строительства дизель-электрических лодок), авианосцах и некоторых других крупных надводных кораблях, позволяя длительное время плавать с большими скоростями.

Принцип действия и устройство энергетических реакторов сводой под давлением.

Атомные энергетические установки (АЭУ).В настоящее время вопрос о широком применении ядерного горючего в судовых энергетических установках становится все более актуальным. Интерес к судам с АЭУ особенно возрос в 1973— 1974 гг., когда вследствие мирового энергетического кризиса резко повысились цены на органическое топливо. Основным преимуществом судов с АЭУ является практически неограниченная дальность плавания, что очень важно для ледоколов, судов арктического плавания, научно-исследовательских, гидрографических и пр.

Суточный расход ядерного горючего не превышает нескольких десятков граммов, а тепловыделяющие элементы в реакторе можно менять один раз в два—четыре года. АЭУ на транспортных судах, особенно на тех, которые совершают дальние рейсы с большой скоростью, позволяет значительно повысить грузоподъемность судна за счет практически полного отсутствия запаса топлива (это дает больший выигрыш, чем потери из-за значительной массы АЭУ). Кроме того, АЭУ может работать без доступа воздуха, что очень важно дляподводных судов. Однако пока потребляемое АЭУ топливо еще очень дорого. Кроме того, на судах с АЭУ приходится предусматривать специальную биологическую защиту от радиоактивного излучения, которая утяжеляет установку. Надо полагать, что успехи в развитии атомной техники и в создании новых конструкций и материалов позволят постепенно устранить эти недостатки судовых АЭУ.

Все современные судовые АЭУ используют тепло, выделяющееся при делении ядерного горючего для образования пара, или нагрева газов, поступающих затем в паровую или газовую турбины. Основное звено атомной паропроизводящей установки АППУ реактор, в котором происходит ядерная реакция. В качестве ядерного горючего используют различные расщепляющиеся вещества, у которых процесс деления ядер сопровождается выделением большого количества энергии. К таким веществам относятся изотопы урана, плутония и тория.

Рис. 6.1. Схема ядерного реактора.

1— активная зона; 2 -— урановые стержни; 3 — замедлитель; 4 -отражатель; 5 — теплоноситель; 6 — биологическая защита; 7 - тепловой экран; 8 — система регулирования

Наиболее важными элементами судовых реакторов являются (рис 6.2) активная зона, в которой размещены урановые стержни и замедлитель, необходимый для поглощения энергии выделяющихся при распаде ядер частиц нейтронов; отражатель нейтронов, возвращающий в активную зону часть вылетевших за ее пределы нейтронов; теплоноситель для отбора из активной зоны тепла, выделяющегося при делении урана, и передачи этого тепла другому рабочему телу в теплообменнике; экран биологической защиты, препятствующий распространению вредных излучений реактора; система управления и защиты, регулирующая течение реакции в реакторе и прекращающая ее в случае аварийного роста мощности.

Замедлителем в ядерных реакторах служит графит, тяжелая и обычная вода, а теплоносителем — жидкие металлы с низкой температурой плавления (натрий, калий, висмут), газы (гелий, азот, углекислый газ, воздух) или вода.

В судовых АЭУ получили распространение реакторы, у которых и замедлителем и теплоносителем является дистиллированная вода, откуда и произошло их название водо-водяные реакторы. Эти реакторы проще по устройству, компактнее, надежнее в работе, чем другие типы, и дешевле. В зависимости от способа передачи тепловой энергии от реактора исполнительному механизму (турбине) различают одноконтурную, двухконтурную и трехконтурную схемы АЭУ.

По одноконтурной схеме (рис. 6.2, а) рабочее вещество — пар — образуется в реакторе, откуда Поступает непосредственно в турбину и из нее через конденсатор с помощью циркуляционного насоса возвращается в реактор.

По двухконтурной схеме (рис. 6.2, б) циркулирующий в реакторе теплоноситель отдает свое тепло в теплообменнике — парогенераторе — воде, образующей пар, который поступает в турбину. При этом теплоноситель пропускают через реактор и парогенератор циркуляционным насосом или воздуходувкой, а образующийся в конденсаторе турбины конденсат прокачивают конденсатным насосом через систему подогрева, фильтрации и подпитки и питательным насосом снова подают в парогенератор.

Трехконтурная схема (рис. 6.2, в) представляет собой двухконтурную схему с включенным между первым и вторым контурами дополнительным промежуточным контуром.

Одноконтурная схема требует биологической защиты вокруг всего контура, включая и турбину, что усложняет обслуживание и управление и повышает опасность для экипажа. Безопаснее двухконтурная схема, так как здесь второй контур уже не опасен для экипажа. Поэтому на атомных судах почти всегда применяют двухконтурные схемы. Трехконтурные схемы используют в том случае, если теплоноситель в реакторе сильно активируется и его необходимо тщательно отделить от рабочего вещества, для чего и предназначен промежуточный контур.

Рис. 6.2. Тепловые схемы ядерных энергетических установок:

а — одноконтурная; б — двухконтурная; в — трехконтурная.

1 —реактор; 2 — турбина; 3 — конденсатор; 4 — циркуляционный насос; 5 -парогенератор; 6 — конденсатный насос; 7 — система подогрева фильтрации и подпитки; 8 — питательный насос; 9 — теплообменник; 10 — биологическая защита

Принцип действия и устройство энергетических реакторов.На судах с атомными энергетическими установками главным источником энергии является ядерный реактор. Тепло, выделяющееся в процессе деления ядерного горючего, служит для генерации пара, поступающего затем в паровую турбину.

В реакторной установке, как и в обычном паровом котле, имеются насосы, теплообменники и другое вспомогательное оборудование. Особенностью ядерного реактора является его радиоактивное излучение, которое требует специальной защиты обслуживающего персонала.

Безопасность. Вокруг реактора приходится ставить массивную биологическую защиту. Обычные защитные материалы от радиоактивного излучения – бетон, свинец, вода, пластмассы и сталь.

Существует проблема хранения жидких и газообразных радиоактивных отходов. Жидкие отходы хранятся в специальных емкостях, а газообразные поглощаются активированным древесным углем. Затем отходы переправляются на берег на предприятия по их переработке.

Судовые ядерные реакторы. Основными элементами ядерного реактора являются стержни с делящимся веществом (ТВЭЛы), управляющие стержни, охладитель (теплоноситель), замедлитель и отражатель. Эти элементы заключены в герметичный корпус и расположены так, чтобы обеспечить управляемую ядерную реакцию и отвод выделяющегося тепла.

Горючим может быть уран-235, плутоний либо их смесь; эти элементы могут быть химически связаны с иными элементами, быть в жидкой или твердой фазе. Для охлаждения реактора используется тяжелая или легкая вода, жидкие металлы, органические соединения или газы. Теплоноситель может быть использован для передачи тепла другому рабочему телу и производства пара, а может использоваться непосредственно для вращения турбины. Замедлитель служит для уменьшения скорости образующихся нейтронов до значения, наиболее эффективного для реакции деления. Отражатель возвращает в активную зону нейтроны. Замедлителем и отражателем обычно служат тяжелая и легкая вода, жидкие металлы, графит и бериллий.

Это же преимущество можно реализовать, используя в качестве теплоносителя парафинообразные органические вещества – дифенилы и трифенилы. В первом случае недостатком является проблема коррозии, а во втором – образование смолистых отложений.

Существуют одноконтурные схемы, в которых рабочее тело, нагретое в реакторе, циркулирует между ним и главным двигателем. По одноконтурной схеме работают газоохлаждаемые реакторы. Рабочим телом служит газ, например, гелий, который нагревается в реакторе, а затем вращает газовую турбину.

Защита. Ее главная функция – обеспечить защиту экипажа и оборудования от излучения, испускаемого реактором и другими элементами, имеющими контакт с радиоактивными веществами. Это излучение делится на две категории: нейтроны, выделяющиеся при делении ядер, и гамма-излучение, возникающее в активной зоне и в активированных материалах.

В общем случае на судах имеются две защитные оболочки. Первая расположена непосредственно вокруг корпуса реактора. Вторичная (биологическая) защита охватывает парогенераторное оборудование, систему очистки и емкости для отходов. Первичная защита поглощает большую часть нейтронов и гамма-излучение реактора. Это снижает радиоактивность вспомогательного оборудования реактора.

Первичная защита может представлять собой двухоболочечный герметичный резервуар с пространством между оболочками, заполненным водой, и наружным свинцовым экраном толщиной от 2 до 10 см. Вода поглощает большую часть нейтронов, а гамма-излучение частично поглощается стенками корпуса, водой и свинцом.

Основная функция вторичной защиты – снизить излучение радиоактивного изотопа азота 16N, который образуется в теплоносителе, прошедшем через реактор. Для вторичной защиты используются емкости с водой, бетон, свинец и полиэтилен.

Экономичность судов с атомными энергетическими установками. Для боевых кораблей стоимость постройки и эксплуатационные расходы имеют меньшее значение, чем преимущества почти неограниченной дальности плавания, большей энерговооруженности и скорости кораблей, компактности установки и сокращения обслуживающего персонала. Эти достоинства атомных энергетических установок обусловили их широкое применение на подводных лодках. Оправданно и применение энергии атома на ледоколах.

Судовой ядерной энергетической установкой – ЯЭУ называется комплекс оборудования и технических средств, обеспечивающий движение и обитаемость судна, а также выполнение всех технологических операций, обусловленных назначением судна, на основе использования и преобразования ядерной энергии.

Принципиальные отличия ЯЭУ от СЭУ, работающих на традиционном органическом топливе, связаны в основном с особенностями получения и преобразования ядерной энергии:

очень высокой энергоемкостью ядерного топлива;
возникновением мощных полей ионизирующих излучений при работе ядерной энергетической установки;
накоплением значительных количеств радиоактивных отходов.

Высокая энергоемкость ядерного топлива обеспечивает все основные преимущества судовых ЯЭУ: возможность создания судовых энергетических установок неограниченно большой мощности, неограниченной автономности, меньшей (с учетом запасов топлива) массы, чем у установок, работающих на различных видах органического топлива. Однако возникновение мощных полей ионизирующих излучений и накопление в процессе эксплуатации ЯЭУ значительных количеств радиоактивных отходов создают определенные проблемы обеспечения радиационной безопасности обслуживающего персонала и исключения радиоактивного загрязнения окружающей среды.

Состав и компоновочная схема судовой ядерной энергетической установки зависит от типа генерирующей части, в состав которой может входить ядерная паропроизводящая установка или газоохлаждаемый реактор, и исполнительной части, в качестве которой могут использоваться паровая или газовая турбины, а также от целей и задач, выполняемых судном.

Судовая ЯЭУ характеризуются некоторыми особенностями, отличающими их как от стационарных наземных ЯЭУ, так и от судовых энергетических установок, работающих на традиционном органическом топливе. К таким специфическим особенностям можно отнести:

Особые условия эксплуатации судна (крены, дифференты, волнение моря, сотрясения и вибрации корпуса), которые приводят к невозможности применения многих конструктивных решений, используемых в наземных ЯЭУ;
Затесненность энергопомещений судна и жесткие требования к массогабаритным показателям судовой ЯЭУ, приводящие к необходимости использования высокообогащенных ядерных топлив, ограничивающие выбор конструкционных материалов и усложняющие конструкцию биологической защиты;
Значительная автономность судна и оторванность от мест базирования и обеспечения ремонта, предъявляющие жесткие требования к надежности всех элементов судовой ЯЭУ и высокой квалификации обслуживающего персонала;
Необходимость использования различных ходовых режимов в диапазонах от малых до полных ходов, а также осуществления реверса, предъявляющая высокие требования к маневренности ЯЭУ;
Возможности возникновения аварийных ситуаций с судном (навигационные аварии, боевые повреждения кораблей, возможные затопления судна), приводящие к необходимости использования дополнительных средств и устройств локализации возможных радиоактивных загрязнений окружающей среды.

Судовые ЯЭУ можно классифицировать по следующим признакам:

1) по спектру нейтронов реакции деления:

ЯЭУ с реакторами на тепловых нейтронах;
ЯЭУ с реакторами на промежуточных нейтронах;
ЯЭУ с реакторами на быстрых нейтронах;

2) по типу активной зоны:

ЯР с гомогенной активной зоной , в которой ядерное топливо и замедлитель находятся в однородной смеси;
ЯР с гетерогенной активной зоной , в которой ядерное топливо и замедлитель отделены друг от друга;

3) по типу теплоносителя:

ЯЭУ с водяным теплоносителем: в качестве теплоносителя используется вода высокой чистоты или тяжелая вода. Реакторы, использующие в качестве теплоносителя воду, в свою очередь делятся на водо-водяные реакторы, работающие под давлением (ВВРД), на выходе из активных зон которых вода имеет недогрев до температуры кипения при данном давлении; и кипящие реакторы – в активных зонах которых происходит процесс кипения воды;
ЯЭУ с жидкометаллическим теплоносителем: в качестве теплоносителя используются металлы, имеющие низкую температуру плавления (калий, натрий, свинец, висмут, ртуть и другие, или их сплавы);
ЯЭУ с газовым теплоносителем: в качестве теплоносителя используются инертные (азот, гелий) или другие газы (углекислый газ, воздух, водород, метан). Реакторы с газовыми теплоносителями называют газоохлаждаемыми. Они в свою очередь делятся на: низкотемпературные газоохлаждаемые реакторы (НТГР), используемые совместно с ПТУ (паротурбинная установка), и высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы (ВТГР) ядерных ГТУ (газотурбинная установка);
ЯЭУ с органическим теплоносителем, у которых в качестве теплоносителя используются индивидуальные полифенилы (производные бензола, включающие два или более ароматических кольца – C₆H₅) и их смеси;

4) по числу контуров теплообмена (рис. 26):

одноконтурные ЯЭУ , в которых теплоноситель, используемый в реакторе, одновременно является рабочим телом в паротурбинной установке (ЯЭУ с кипящими реакторами) или в газотурбинной установке (одноконтурные ЯГТУ);
двухконтурные ЯЭУ , в которых теплоноситель, циркулируя по замкнутому контуру, передает тепло среде второго контура в теплообменнике: парогенераторе – в паротурбинных установках, или газовом теплообменнике – в ГТУ;
трехконтурные ЯЭУ , имеющие в своем составе промежуточный контур, передающий тепло от контура с теплоносителем контуру с рабочим телом;

5) по типу главного двигателя:

паротурбинные ЯЭУ, в которых в качестве главного двигателя используется паровая турбина. При этом генерирующей частью установки является ядерная паропроизводящая установка;
газотурбинные ЯЭУ, в которых в качестве главного двигателя используется газовая турбина. При этом в генерирующей части установки обычно используется газоохлаждаемый реактор.

Литература

Судовые энергетические установки. Комбинированные и ядерные установки. Болдырев О.Н. [2007]

Abiword HTML Document Корабельные атомные энергетические установки И.Г. Захаров, доктор технических наук, профессор, контр-адмирал; Я.Д. Арефьев, доктор технических наук, профессор, контр-адмирал; Н.А. Воронович, кандидат технических наук, капитан 1 ранга; О.Ю. Лейкин, кандидат технических наук, капитан 1 ранга К концу 40-х - началу 50-х годов в Советском Союзе специально созданными НИИ и лабораториями были завершены фундаментальные

научные исследования в области ядерной физики, результаты которых позволили перейти к решению научно-технических проблем, обеспечивающих, в свою очередь, начало разработок и реализацию конкретных проектов атомных энергетических установок. Среди наиболее важных исследований, имевших определяющее значение для создания атомной энергетики для ВМФ и полученных по ним результатов, следует отметить работы, связанные: - с

созданием технологических процессов добычи и приготовления компонентов топливного цикла при использовании принципиально нового ядерного горючего, которое в отличие от органического топлива энергоемкостью до 10000 ккал/кг содержит, например, в одном килограмме U235 энергию 760МВт сутки (1,5х1010ккал/кг), т.е. в полтора миллиона раз больше, что практически снимает все ограничения для АЭУ по дальности и продолжительности плавания

корабля; - с теоретической разработкой и экспериментальным определением основных закономерностей взаимодействия нейтронов с ядрами, результаты которых позволили сделать вывод о возможности размещения ядерного горючего в объемах, значительно меньших по сравнению с аналогичными объемами топок на органическом топливе; - с определением основных характеристик спонтанного (сильно экзотермического) деления тяжелых ядер, в том

числе среднего распределения энергии на одно деление (суммарно 200Мэв) с созданием расчета активных зон реакторов; - с определением распределения продуктов деления, среднего числа мгновенных нейтронов, энергетического спектра нейтронов деления, данных по запаздывающим нейтронам, а также множество других характеристик процессов деления тяжелых изотопов, позволивших принимать конструктивные решения по активным зонам и

Читайте также: