А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Жідкометалліческім робоче тіло
Жідкометалліческім робочі тіла задовольняють цій вимозі термодинаміки краще, ніж вода. Для ртуті наприклад, критична температура дорівнює 1400 с, тобто більш ніж в три рази вище, ніж для води.
Схема установки с. | Схема МГДГ з конденсацією пзровоі (рези. МГДГ з жідкометалліческім робочими тілами процес розгону рідкого металу здійснюється з його частковим паротворенням. Це відноситься до схем з одно - і двухкомпонент-ним робочими тілами.
Індукційні магнитогидродинамические машини з жідкометалліческім робочим тілом знаходять все більш широке застосування в якості електромагнітних насосів для рідких металів. Розробляються також індукційні магнитогидродинамические генератори.
Пристрій Кондукційний маг-нітогідродінаміческой машини. Недоліками кондукційних МГД-машин з жідкометалліческім робочим тілом є: велика величина робочого струму (десятки і навіть сотні тисяч ампер) при малому робочому напрузі (до 1 - 2 в); необхідність застосування струмопровідних металевих стінок каналів, що можливо тільки для обмеженого числа рідких металів; труднощі в підводі великих струмів до рідкого металу, що має високу температуру.
Значення кратності Л /(4) визначає температуру жидкометаллического робочого тіла Т & на виході з підігрівача, яка знаходиться з теплового балансу зони підігріву.
Зміна масового фактора U циклу МГДП і відносної витрати жидкометаллического робочого тіла в контурі джерела тепла g1 в залежності від початкової тим температури і паросодержания а представлені на фіг. З ростом цих параметрів U зростає, а так як при заданих параметрах ПТУ кратність М - const, то g1 (5) падає і знижує необхідну кількість рідкого металу.
У даній статті наводиться термодинамічний аналіз бінарного циклу для стаціонарної АЕС з МГДП при використанні жидкометаллического робочого тіла. Як показали експерименти[5], Сталь ЕІ-695Р витримує 700 С при тиску водяної пари 225 атм. З урахуванням співвідношень пов'язаних параметрів при тиску жидкометаллического робочого тіла 5 - 7 атм можливий розгляд МГД-перетворювальної установки з початковою температурою термодинамічної циклу 800 - 850 С.
Вище на основі робіт автора даної книги були розглянуті найголовніші питання теорії індукційних МГД-ма-шин з жідкометалліческім робочим тілом. Наведемо тут короткий огляд робіт з інших питань теорії та проектування цих машин.
Рідкометалевий вимикач. Принцип дії жидкометаллических комутаційних апаратів полягає в тому, що замикання і розмикання твердотільних контактів (електродів) здійснюються жідкометалліческім робочим тілом. При цьому для переміщення твердотільних контактів або жідкометал-вої робочого тіла використовується електромагнітний, електродинамічний, індукційний, гідравлічний, пневматичний, вибуховий і аналогічні приводи.
С не може бути досягнуто через властивостей робочого тіла. У зв'язку з цим жідкометалліческім робоче тіло більш ніж будь-яке інше відповідає можливості застосування високих температур на АЕС. Так як в ряді робіт[1-3]вказується на перспективність використання в атомній енергетиці реактора на швидких нейтронах, що охолоджується рідким металом, то доцільно вивчення можливості використання рідкого металу одночасно в якості теплоносія в реакторі і робочого тіла в циклі.
Проте в потужних генераторах (близько 1 млн. КВт) можливе отримання прийнятних техніко-економічних показників. Розробляються також МГД генератори з жідкометалліческім робочим тілом.
Однак рідкі метали мають цілу низку серйозних недоліків: вимагають великих витрат потужності на прокачування (в поєднанні з низьким ККД електромагнітних насосів це істотно знижує ефективний ККД ПТУ); роблять сильний ерозійне і корозійний вплив на елементи установки, в зв'язку з чим ускладнюється вибір матеріалів конструкції, ускладнюється виготовлення окремих елементів (ущільнень, лопаток турбін і ін.) і скорочується ресурс обладнання; є токсичними і вибухонебезпечними. Зазначені причини значно гальмують розвиток і вдосконалення ПТУ з жідкометалліческім робочими тілами.
Таким чином, значення 7 s T jT при заданому паро-утриманні xi є невигідним як з термодинамічної точки зору, так і з-за збільшення витрати рідкого металу в циклі МГДП. Підвищення значення TlS щодо величини по (12), знайденої методом послідовних наближень, призведе до зниження електричної потужності станції і підвищить вартість електроенергії, проте зменшить витрату жидкометаллического робочого тіла.
У даній статті наводиться термодинамічний аналіз бінарного циклу для стаціонарної АЕС з МГДП при використанні жидкометаллического робочого тіла. Як показали експерименти[5], Сталь ЕІ-695Р витримує 700 С при тиску водяної пари 225 атм. З урахуванням співвідношень пов'язаних параметрів при тиску жидкометаллического робочого тіла 5 - 7 атм можливий розгляд МГД-перетворювальної установки з початковою температурою термодинамічної циклу 800 - 850 С.
Можна уявити собі що гвинтова індукційна машина виходить з нормального асинхронного двигуна наступним чином: ротор двигуна закріплюється в нерухомому положенні його Зубцову шар разом із вторинною обмоткою зрізається і натомість його на циліндричну поверхню нерухомого ротора намотується спіралевидні або гвинтовий, канал з рідким металом. При включенні обмотки статора в трифазну мережу виникає обертове магнітне поле, яке індукує в рідкому металі вторинні струми. В результаті машина може працювати в руховому (насосному) і генераторному режимах точно так же, як нормальна асинхронна машина і лінійні плоскі і циліндричні індукційні МГД-машини з жідкометалліческім робочим тілом. Машини розглянутого виду називаються також спіральними.
Принципова схема бінарної установки при використанні в верхньому щаблі МГД-перетворювача з конденсацією парової фази рідко-металевого робочого тіла змішанням представлена на фіг. Для наочності зображення процесу передачі тепла в бінарному циклі лінія, що представляє на фіг. Контур парогенератора в бінарному циклі (охолоджувача для циклу МГДП) забезпечує перенесення тепла, сприйнятого в камері змішання інжектора жідкометалліческім робочим тілом при нижній температурі Т2[К ]циклу МГДП, до робочого тіла циклу ПТУ. Тиск насичення металу, який відповідає температурі Тг відведення тепла від верхнього циклу або температурі розділу бінарного циклу, має бути прийнятним для стаціонарних установок.
Схема установки с. | Схема МГДГ з конденсацією пзровоі (рези. МГДГ з жідкометалліческім робочими тілами процес розгону рідкого металу здійснюється з його частковим паротворенням. Це відноситься до схем з одно - і двухкомпонент-ним робочими тілами.
Індукційні магнитогидродинамические машини з жідкометалліческім робочим тілом знаходять все більш широке застосування в якості електромагнітних насосів для рідких металів. Розробляються також індукційні магнитогидродинамические генератори.
Пристрій Кондукційний маг-нітогідродінаміческой машини. Недоліками кондукційних МГД-машин з жідкометалліческім робочим тілом є: велика величина робочого струму (десятки і навіть сотні тисяч ампер) при малому робочому напрузі (до 1 - 2 в); необхідність застосування струмопровідних металевих стінок каналів, що можливо тільки для обмеженого числа рідких металів; труднощі в підводі великих струмів до рідкого металу, що має високу температуру.
Значення кратності Л /(4) визначає температуру жидкометаллического робочого тіла Т & на виході з підігрівача, яка знаходиться з теплового балансу зони підігріву.
Зміна масового фактора U циклу МГДП і відносної витрати жидкометаллического робочого тіла в контурі джерела тепла g1 в залежності від початкової тим температури і паросодержания а представлені на фіг. З ростом цих параметрів U зростає, а так як при заданих параметрах ПТУ кратність М - const, то g1 (5) падає і знижує необхідну кількість рідкого металу.
У даній статті наводиться термодинамічний аналіз бінарного циклу для стаціонарної АЕС з МГДП при використанні жидкометаллического робочого тіла. Як показали експерименти[5], Сталь ЕІ-695Р витримує 700 С при тиску водяної пари 225 атм. З урахуванням співвідношень пов'язаних параметрів при тиску жидкометаллического робочого тіла 5 - 7 атм можливий розгляд МГД-перетворювальної установки з початковою температурою термодинамічної циклу 800 - 850 С.
Вище на основі робіт автора даної книги були розглянуті найголовніші питання теорії індукційних МГД-ма-шин з жідкометалліческім робочим тілом. Наведемо тут короткий огляд робіт з інших питань теорії та проектування цих машин.
Рідкометалевий вимикач. Принцип дії жидкометаллических комутаційних апаратів полягає в тому, що замикання і розмикання твердотільних контактів (електродів) здійснюються жідкометалліческім робочим тілом. При цьому для переміщення твердотільних контактів або жідкометал-вої робочого тіла використовується електромагнітний, електродинамічний, індукційний, гідравлічний, пневматичний, вибуховий і аналогічні приводи.
С не може бути досягнуто через властивостей робочого тіла. У зв'язку з цим жідкометалліческім робоче тіло більш ніж будь-яке інше відповідає можливості застосування високих температур на АЕС. Так як в ряді робіт[1-3]вказується на перспективність використання в атомній енергетиці реактора на швидких нейтронах, що охолоджується рідким металом, то доцільно вивчення можливості використання рідкого металу одночасно в якості теплоносія в реакторі і робочого тіла в циклі.
Проте в потужних генераторах (близько 1 млн. КВт) можливе отримання прийнятних техніко-економічних показників. Розробляються також МГД генератори з жідкометалліческім робочим тілом.
Однак рідкі метали мають цілу низку серйозних недоліків: вимагають великих витрат потужності на прокачування (в поєднанні з низьким ККД електромагнітних насосів це істотно знижує ефективний ККД ПТУ); роблять сильний ерозійне і корозійний вплив на елементи установки, в зв'язку з чим ускладнюється вибір матеріалів конструкції, ускладнюється виготовлення окремих елементів (ущільнень, лопаток турбін і ін.) і скорочується ресурс обладнання; є токсичними і вибухонебезпечними. Зазначені причини значно гальмують розвиток і вдосконалення ПТУ з жідкометалліческім робочими тілами.
Таким чином, значення 7 s T jT при заданому паро-утриманні xi є невигідним як з термодинамічної точки зору, так і з-за збільшення витрати рідкого металу в циклі МГДП. Підвищення значення TlS щодо величини по (12), знайденої методом послідовних наближень, призведе до зниження електричної потужності станції і підвищить вартість електроенергії, проте зменшить витрату жидкометаллического робочого тіла.
У даній статті наводиться термодинамічний аналіз бінарного циклу для стаціонарної АЕС з МГДП при використанні жидкометаллического робочого тіла. Як показали експерименти[5], Сталь ЕІ-695Р витримує 700 С при тиску водяної пари 225 атм. З урахуванням співвідношень пов'язаних параметрів при тиску жидкометаллического робочого тіла 5 - 7 атм можливий розгляд МГД-перетворювальної установки з початковою температурою термодинамічної циклу 800 - 850 С.
Можна уявити собі що гвинтова індукційна машина виходить з нормального асинхронного двигуна наступним чином: ротор двигуна закріплюється в нерухомому положенні його Зубцову шар разом із вторинною обмоткою зрізається і натомість його на циліндричну поверхню нерухомого ротора намотується спіралевидні або гвинтовий, канал з рідким металом. При включенні обмотки статора в трифазну мережу виникає обертове магнітне поле, яке індукує в рідкому металі вторинні струми. В результаті машина може працювати в руховому (насосному) і генераторному режимах точно так же, як нормальна асинхронна машина і лінійні плоскі і циліндричні індукційні МГД-машини з жідкометалліческім робочим тілом. Машини розглянутого виду називаються також спіральними.
Принципова схема бінарної установки при використанні в верхньому щаблі МГД-перетворювача з конденсацією парової фази рідко-металевого робочого тіла змішанням представлена на фіг. Для наочності зображення процесу передачі тепла в бінарному циклі лінія, що представляє на фіг. Контур парогенератора в бінарному циклі (охолоджувача для циклу МГДП) забезпечує перенесення тепла, сприйнятого в камері змішання інжектора жідкометалліческім робочим тілом при нижній температурі Т2[К ]циклу МГДП, до робочого тіла циклу ПТУ. Тиск насичення металу, який відповідає температурі Тг відведення тепла від верхнього циклу або температурі розділу бінарного циклу, має бути прийнятним для стаціонарних установок.