Циркуляции теплоносителя

В машинах с самовентиляцией на вентиляционные потери расходуется часть подводимой к машине мощности. В машинах с принудительной вентиляцией или с жидкостным охлаждением для циркуляции охлаждающего агента — воздуха, газа или жидкости — устанавливают вентиляторы или компрессоры с независимым приводом, Потребляемая их двигателями мощность учитывается при расчете КПД основной машины как потери на вентиляцию.

Нагнетательные и вытяжные схемы могут быть одно-струйными'и много струйным и. Число струй в машине определяется числом независимых выходов подогретого газа в сборную зону перед нагнетателем. Например, схема вентиляции турбогенератора на 10-3, б является шестиструй-ной. Кроме того, следует различать схемы вентиляции радиальные, осевые, радиально-осевые ( 10-5) и тангенциальные. Характер циркуляции охлаждающего газа в этих схемах ясен из их наименования и приведенных рисунков.

Принципиальная схема циркуляции охлаждающего масла для генератора типа ТВМ представлена на 2.11, а на 2.12 показан разрез по пазу статора такого генератора.

Потери 2Р, выделяющиеся в машине в виде тепла, удаляются из нее потоком охлаждающего воздуха, направление движения которого показано стрелками вида 52. Напор, необходимый для создания циркуляции охлаждающего воздуха, образуется осевым вентилятором 42. Воздух попадает в машину через отверстия в подшипниковом щите 46, проходит через направляющий кожух 43, захватывается вентилятором и, пройдя через каналы в активных частях, выбрасывается из машины через отверстия в подшипниковом щите 6 и жалюзи в щитке 8.

/ — проводник обмотки статора; 2 — проводник , обмотки ротора; ,? — магнитопропод статора; 4 — магнитопровод ротора; 5 — вентилятор, осуществляющий циркуляцию охлаждающего газа через машину; 6 — каналы для циркуляции охлаждающего газа; 7 —- корпусная изоляция обмоток статора и ротора; 8 — электрические потери в обмотке, выделяющиеся в виде тепла (незатушевапные стрелки); 9 — потери на перемагничивание магнитопроводов, выделяющиеся в виде тепла (затушеванные стрелки); 10 — механические потери на трение вращающихся частей (заштрихованные стрелки); // — потери, удаляемые охлаждающим газом; Q — расход охлаждающего газа; в,, в2 — температуры охлаждающего газа соответственно на входе и на выходе из машины; в , в Ом , вм — температуры проводов обмотки статора и ротора, магнитопроводов статора и ротора; v — скорость и направление движения охлаждающего газа.

Сердечники мощных однофазных трансформаторов выполняют двухрамными ( 10-7). Для улучшения охлаждения в таких сердечниках между его частями оставляется канал для циркуляции охлаждающего масла, значительно увеличивающий поверхность охлаждения. Ширина канала 12—20 мм обеспечивается изоляционными прокладками.

В машинах с самовентиляцией на вентиляционные потери расходуется часть подводимой к машине мощности. В машинах с принудительной вентиляцией или с жидкостным охлаждением для циркуляции охлаждающего агента — воздуха, газа или жидкости — устанавливают вентиляторы или компрессоры с независимым приводом. Потребляемая их двигателями мощность учитывается при расчете КПД основной машины как потери на вентиляцию.

ным напряжением. Например, турбогенератор ТВМ-500 имеет номинальное напряжение обмотки статора 36,75 кВ. Так как трансформаторное масло является не только хорошей изолирующей, но и охлаждающей средой, то в турбогенераторах серии ТВМ оно одновременно использовано для охлаждения обмотки статора и его сердечника. С этой целью элементарные проводники стержней выполняют полыми, как и при непосредственном водяном охлаждении, а сердечник статора — с аксиальными каналами для циркуляции охлаждающего масла.

ным напряжением. Например, турбогенератор ТВМ-500 имеет номинальное напряжение обмотки статора 36,75 кВ. Так как трансформаторное масло является не только хорошей изолирующей, но и охлаждающей средой, то в турбогенераторах серии ТВМ оно одновременно использовано для охлаждения обмотки статора и его сердечника. С этой целью элементарные проводники стержней выполняют полыми, как и при непосредственном водяном охлаждении, а сердечник статора— с аксиальными каналами для циркуляции охлаждающего масла.

Защищенное (IP21 - IP22 и др.) - электродвигатели имеют специальные приспособления (крышки, кожухи, сетки). При этом между крышками и щитами или станиной двигателя оставляются щели, необходимые для циркуляции охлаждающего воздуха. Такие двигатели могут устанавливаться только в закрытых помещениях, так как они не имеют приспособлений, защищающих от дождя.

непосредственно зависят от наличия циркуляции теплоносителя и других охлаждающих сред, т. е. от работоспособности насосов и соответствующих контуров. Этим объясняется то внимание, которое уделяется проектантами вопросам надежной работы циркуляционных средств и в первую очередь насосов первого контура (насосы первого контура часто называют главными циркуляционными насосами — ГЦН).

К первой группе машин относятся главные циркуляционные насосы (ГЦН), назначением которых является обеспечение циркуляции теплоносителя.

Герметичные насосы в качестве ГЦН хорошо зарекомендовали себя на установках с реакторами типа ВВЭР. Но они обладают существенным недостатком — вследствие малых маховых масс у них небольшой выбег при отключении (постоянная выбега ГЦН-310 — не более 2 с). Для организации теплоотвода от активной зоны в переходных процессах, связанных с потерей циркуляции теплоносителя, для таких насосов выполнена специальная схема питания ГЦН, основанная на выделении трех независимых источников электроснабжения.

Насос предназначен для создания циркуляции теплоносителя в первом контуре ядерных энергетичексих установок большой мощности с кипящим реактором типа РБМК-

кальный цилиндрический сосуд высокого давления с крышей, имеющей разъем с уплотнением и патрубки для входа и выхода теплоносителя. Наличие корпуса, высокие требования к его надежности ограничивают максимальную мощность ВВЭР. В настоящее время разрабатывается корпусной реактор мощностью 1500 МВт, хотя считается, что рост мощности таких реакторов свыше 1300 МВт экономически не оправдан [8]. Мощность урэн-графитовых реакторов можн з считать не ограниченной. Они менее компактны и требуют больших по сравнению с ВВЭР строительных объемов, имеют разветвленную и громоздкую систему циркуляции теплоносителя. В то же время кгнальный принцип конструкции таких реакторов имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с ВВЭР. К ним относятся возможности контроля за каждым рабочим каналом, отключения или замены отдельных из них без остановки реактора, эксплуатации реактора с разлитыми топливными композициями и с различными параметрами теплоносителя в разных каналах, перегрузки топлива при работе реактэра. В настоящее время работают реакторы типа РБМК-1000.

корпус реактора и система циркуляции теплоносителя (первого контура);

Тепловые коммуникации станции выполнены по так называемой двухкон-турной схеме ( 51). Замкнутый тракт ее первичного контура (реактор 1 — теплообменник 2 — циркуляционный насос 3 — реактор), размещенный в зоне защитных сооружений, предназначен для циркуляции теплоносителя — воды, отбирающей тепло от тепловыделяющих элементов. Тракт вторичного контура с обогревающими его змеевиками теплообменника (парогенератор 4 — паровая турбина 5 — конденсатор 6 — питающий насос 7 — парогенератор)

логичны блокам Белоярской АЭС. Отличие состоит в том, что на Билибинской АТЭЦ не предусмотрен перегрев пара в реакторе, турбины работают на насыщенном паре с давлением 65 кгс/см2. В целях повышения надежности работы и безопасности эксплуатации реактора в условиях Крайнего Севера принята простейшая схема охлаждения активной зоны реактора за счет естественной циркуляции теплоносителя по первому контуру.

Проблемы получения на АЭС от атомных реакторов не только электрической, но и тепловой энергии были успешно реализованы на Билибинской атомной электростанции, которая построена на Чукотке. Атомные реакторы Билибинской АЭС аналогичны блокам Бело-ярской АЭС. Некоторое отличие состоит в том, что на Билибинской АЭС не предусмотрен перегрев пара в реакторе и турбина мощностью 12 МВт работает на насыщенном паре давлением 65 атм. Кроме того, в целях повышения надежности работы и безопасности эксплуатации реактора в условиях Крайнего Севера принята простейшая схема охлаждения активной зоны реактора за счет естественной циркуляции теплоносителя по первому контуру.

Специальный акт США о геотермальной паровой энергии определяет известные геотермальные ресурсные области как «районы, в которых геологическая и прочая разведка, конкурирующие интересы и другие данные, по мнению секретаря Министерства внутренних дел, порождают у специалистов уверенность, что перспективы извлечения пара и других геотермальных ресурсов достаточно надежны для оправдания затрат на эти цели». Из этого определения вытекает ряд теоретических и практических последствий. Геологическая служба США в явном виде выделила следующие параметры для оценки пригодности к эксплуатации геотермальных резервуаров: относительно высокая температура — от 65 до 205 °С в зависимости от назначения и применяемой технологии; не слишком большие глубины, позволяющие проводить экономичное бурение, — обычно до 3,5 км; проницаемость пород, достаточная для свободной циркуляции теплоносителя (воды или пара в больших объемах); большое количество воды, достаточное для обеспечения производства на долгие годы. Само определение известных районов сосредоточения геотермальных ресурсов и генеральные линии развития техники в США подтверждают тот факт, что, как это будет показано в гл. II, хотя известны обширные районы с потенциальными геотермальными ресурсами, а также

Характер изменения давления в первом контуре при его разгерметизации зависит от многих факторов: геометрии и места разрыва, условий теплообмена в рассматриваемом элементе паропроизводительной установки, режима циркуляции теплоносителя и начальных параметров теплоносителя перед аварией. В связи с этим ясно, что решение задачи динамики поведения первого контура в условиях его течи нужно решать в самом общем виде с учетом влияния всех перечисленных выше факторов. Так как решение подобного рода задач связано с выполнением большого объема вариантных расчетов, то оно должно быть приведено к виду, удобному для алгоритмирования в целях использования электронно-вычислительных машин.