Главная  Взрывная дейтериевая энергетика 

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

между оболочками 2, 3 осыплется вниз. При последующих срабатываниях энергозарядов и поступлениях горячего натрия в аккумулятор температура в демпфирующем объеме 8 выравняется и песок в объеме 5 займет прежнее положение.

Не будем рассматривать проблемы, связанные с перепадом температур в корпусе КВС и трубопроводах, корпусе и напорных баках. Там и размеры конструкций меньще, чем в бассейнах обычных реакторов с натриевым теплоносителем (например, реактора БН-600, работающего уже десятки лет), и разность температур бака и корпуса составляет всего -100 °С. При заполнении баков холодным натрием тепловое расщирение не превысит нескольких миллиметров.

Конечно, не нова и задача по компенсации тепловых расщирений больших конструкций. В мостостроении размеры значительно больше, а в производстве стали значительно больше перепады температуры. Что касается КВС, то мы предлагаем решения, не связанные с его взрывной или ядерной природой (рис. 5.5):

корпус КВС выполняется с двумя стальными облицовками,

между взрывной камерой и несущим корпусом из бетона помещается демпфирующий материал.

Эти решения, кроме того, достаточно технологичны.

Во-первых, толщина демпфирующего слоя в 2...4 м позволяет вести монтаж, находясь в зазоре между корпусами.

Во-вторых, создав двухслойный корпус, можно намного уменьшить вероятность утечки радиоактивного теплоносителя в помещения с энергоагрегатами, тем более во внешнюю среду.

В-третьих, импульсное нагружение железобетона при взрыве будет происходить через демпфирующий слой.

В-четвертых, толщина демпфирующего слоя, удобная для монтажа, позволяет, за счет малого теплосъема, поддерживать комнатную температуру в основном объеме железобетонного корпуса. -

Тепловые нагрузки могут создавать наибольшие из обнаруженных нами напряжений в корпусе. Только прямое воздействие взрывной волны могло бы создать большие, хотя и кратковременные, напряжения. Мы показали на примере, что эта обычная неядерная проблема может быть решена без особых затрат. Но если решить проблему статических (тепловых) нагрузок применением демпфера, не решатся ли автоматически проблемы импульсных нагрузок? Ответ на этот вопрос почти утвердительный, но многое зависит от геометрии защитной стенки.

§ 5.5. КВС с фонтанирующей защитной стенкой

Возможные параметры взрывной камеры уже неоднократно упоминались в предыдущих параграфах. Приведем их для взрывов с (2 = 25 кт т. э. (КВС25), е = 10 кт т. э. (КВС 10) и е = 3 кт т. э. (КВСЗ или КВСЭ) (табл. 5.1). Параметры этих трех камер оценивались в разное время, при разном уровне понимания сложностей, которые могут возникнуть при их проектировании и возведении.

Вначале базов час, [43]), затем Ю КВСЭ -эксго Напомним, чт( камеры от 1 до -40 статического значе меры возвращаютс

Сра

Параметр

Максимальный paai

Форма

Высота Н, м

Объем V, млн м

Общая компор из ранних вариант на рис. 5.6. Основн пусе, образуя шест боковую защитнук

Натрий для к; в железобетонном i со скоростью прим( сота подъема -20 ь чала истечения до несколько варианте

Кроме боково! крышках формиру] щающая стенка (см

Каждый из фо1 деляется на три час дающий поток 5. небольшую часть н менного воздействи

Меняя конфиг} маны нужного объ нию к защитной сте



; срабатываниях энерго-гемпература в демпфи-прежнее положение, [адом температур в кор-1м и размеры конструк-иевым теплоносителем гг), и разность темпера-нении баков холодным шимегров.

с расширений больших [ьше, а в производстве ается КВС, то мы пред-природой (рис. 5.5): эвками,

яз бетона помешается

[ позволяет вести мон-

ого уменьшить вероят-} энергоагрегатами, тем

ц взрыве будет проис-

для монтажа, позво-ую температуру в ос-

энаруженных нами на-й волны могло бы соз-показали на примере, на без особых затрат, эк применением демп-;ных нагрузок? Ответ г от геометрии зашит-

стенкои

[ократно упоминались = 25 кт т. э. (КВС25), (табл. 5.1). Параметры эм уровне понимания ании и возведении.

Вначале базовым считался проект КВС25(25) (взрывы по 25 кт т. э. каждый час, [43]), затем КВС10(25) (взрывы по 10 кт т. э. каждые полчаса, [47, 56, 61]).

КВСЭ - экспериментальная установка - наиболее проработанный тип КВС.

Напомним, что за единицы миллисекунд ожидается подъем давления внутри камеры от 1 до -40 атм, а затем за десятки миллисекунд давление падает до квазистатического значения -20 атм. Через несколько секунд параметры взрывной камеры возврашаются к начальным.

Таблица 5.1

Сравнительная характеристика взрывных камер

Параметр

Максимальный радиус Rq, м

Форма

цилиндр

бочка

конус

Высота Я, м

Объем V, млн м^

Обшая компоновка потоков натрия, образующих защитную стенку в одном из ранних вариантов КВС25 с цилиндрической взрывной камерой, приведена на рис. 5.6. Основная масса натрия выбрасывается через кольцевые сопла в корпусе, образуя шестнадцать перекрывающих друг друга кольцевых фонтанов - боковую защитную стенку.

Натрий для каждого фонтана накапливается в резервуарах, размещенных в железобетонном корпусе КВС на 25.. .30 м выше сопел, и выбрасывается из них со скоростью примерно 20 м/с. Время подъема фонтанирующих потоков -2 с, высота подъема -20 м, время падения 1,5...3 с. Меняя время формирования (от начала истечения до момента взрыва) и углы вылета потоков, можно реализовать несколько вариантов защитной стенки (рис. 5.7).

Кроме боковой защитной стенки, соплами в верхней и нижней торцевых крышках формируются торцевые защитные потоки и специальная теплопоглощающая стенка (см. рис. 5.6).

Каждый из фонтанирующих потоков боковой защитной стенки условно разделяется на три части (рис. 5.7): восходящий поток 3, неподвижный поток 4 и падающий поток 5. Выпуская из сопла дополнительные потоки (7, 2), несущие небольшую часть натрия, можно дополнительно прикрыть корпус от кратковременного воздействия горячего аргона.

Меняя конфигурацию потоков, можно сформировать в защитной стенке карманы нужного объема, отделяющиеся от внутреннего объема камеры (по отношению к защитной стенке) входными сечениями любой площади (см. рис. 5.7).




Рис. 5.6. КВС с многофонтанной защитной и теплопоглощающей стенками, теплообменники первого контура вне котла:

1 -торцевые потоки; 2 - боковые потоки; 3 - теплопоглощающая стенка; 4 - накопительные резервуары

4 Л


Рис.5 за счет изменен



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

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов