Применение - жидкий металл
Cтраница 2
На АЭС предполагается широкое использование в качестве теплонэси-теля жидкого металла. Применение жидкого металла позволяет понизить давление в первом контуре и получить высокий коэффициент теплоотдачи. При этом существенно снижаются расходы чеплоносигеля. Обычно в качестве теплоносителя применяется жидкий натрий, температура плавления которого равна 90 С. Однако применение жидкого натрия вызывает ряд эксплуатационных трудностей. Особенно опасен его контакт с водой, приводящий к бурной химической реакции. [16]
Цезий, натрий, ртуть и другие жидкие металлы считаются перспективными для использования в различных типах электрореактивных двигателей. Имеются сообщения о применении жидких металлов в статических двигателях коллоидного типа с электронной бомбардировкой ( с кольцевым и ленточным пучком), а также в электромагнитных двигателях с резонансным циклотронным ускорителем. [17]
 |
Теплофизические свойства жидкого ароматизированного масла марки АМТ-300. [18] |
Жидкие металлы используют в химических реакторах, аппаратах специального назначения при температуре 300 - 600 С. Теплофизические свойства натрия, лития, калия, ртути, сплава натрия и калия приведены в табл. 3.18 книги 2 настоящей справочной серии, жидкого свинца - в табл. 4.4. Применение жидких металлов ограничено из-за высокой токсичности паров. [19]
Повышение 7 лимитируется не только свойствами полупроводниковых материалов, но и свойствами теплоносителей, передающих тепло от источника тепла к горячим спаям термоэлементов. При температуре 500 - 600 С и выше в качестве теплоносителей могут использоваться только жидкие металлы или газы. Применение жидких металлов предпочтительнее, так как они обеспечивают более эффективную теплоотдачу и меньший расход энергии на циркуляцию теплоносителя. [20]
Графит является замедлителем быстрых нейтронов. Скорость цепной реакции регулируется введением в те же блоки стержней пористой стали, хорошо поглощающей нейтроны. В результате цепной реакции в реакторе выделяется теплота, забираемая жидким теплоносителем ( водой, жидким натрием или висмутом), нагнетаемым в промежуток между алюминиевой трубкой и урановым стержнем. Применение жидкого металла значительно выгоднее, так как его легче нагреть до высокой температуры, чем воду, а от температуры нагревателя зависит КПД установки. Теплоноситель становится радиоактивным, его нельзя направлять в турбину, поэтому теплоноситель сначала отдает свое тепло для перегрева пара, а последний - паровому котлу для получения водяного пара. Водяной пар уже не радиоактивен, он направляется в паровую турбину, в которой теплота превращается в механическую, а затем в генераторе в электрическую энергию. [21]
Для композиционных материалов с металлической матрицей в случае изготовления в твердом состоянии предпочтительны волокна круглого сечения и большего диаметра. Эти волокна значительно проще внедрять в металлическую матрицу композиционного материала посредством пластической деформации. В то же время, обладая меньшей поверхностью, они менее реакционноспособны при использовании методов изготовления композиций, связанных с применением жидкого металла. [22]
Аппарат четырехходовый противо-точный секционного типа, с U-образными трубками, что обеспечивает отсутствие термических напряжений. Аппарат данного типа может быть использован и для подогрева воды. Некоторые детали обусловленные применением жидкого металла, пояснены ниже. [23]
На атомных электростанциях с водо-водяными реакторами к числу важных потребителей собственного расхода относятся электронагреватели паровых компенсаторов объема. В корпусах компенсаторов объема реакторов ВВЭР-440 имеются по 120 штуцеров с вваренными в них блоками нагревателей. Блоки нагревателей состоят из пробок, изготовленных из нержавеющей стали. При нормальной работе реактора большая часть нагревателей отключена. Во время останова реактора во избежание уменьшения давления и вскипания теплоносителя должна быть обеспечена нагрузка около 180 МВт в условиях аварийного обесточивания. В установках с канальными водо-графитовыми реакторами могут быть также применены компенсаторы объема ( давления) относительно небольших размеров. На атомных электростанциях, работающих с применением жидких металлов на быстрых нейтронах, электронагреватели имеют парогенераторы, хранилища металла, теплообменники, трубопроводы с задвижками и все другие элементы трактов жидких металлов, причем нагрузка от нагревателей достигает нескольких десятков тысяч киловатт. Однако ббльшая часть нагревателей относится к числу потребителей третьей группы. [24]
Другой особенностью металлов является их повышенная чувствительность к внешним воздействиям вдоль границ зерен. Например, если на латунный образец поместить небольшое, количество ртути, то она просачивается по границам зерен и через очень короткое время латунь распадается на куски. Подобное же явление происходит и с нержавеющей сталью. При некоторых условиях у обычных типов нержавеющих сталей по границам зерен образуются карбиды. Более того, в некоторых средах разрушение идет вдоль границ зерен, и нержавеющая сталь, обычно считающаяся коррозионно-стойкой, распадается. Между прочим, это явление используется для изготовления порошка из нержавеющей стали. Такая внутрикристаллическая коррозия имеет важное значение в связи с применением жидких металлов в ядерных реакторах. [25]
Наряду с газами и капельными жидкостями в качестве теплоносителей применяют жидкие ( расплавленные) металлы, такие, как ртуть, натрий, калий, литий, висмут, галлий, свинец. Достоинством этих теплоносителей является то, что они имеют высокую теплопроводность, малую вязкость, высокую температуру кипения; коррозионное воздействие на материал стенок каналов, по которым они перемещаются, - незначительное. Благодаря высокой теплопроводности жидкие металлы могут очень интенсивно отводить теплоту от поверхности нагрева. Потери давления при движении жидких металлов в каналах находятся в приемлемых пределах. Многие из них имеют невысокую температуру плавления ( для натрия, например, пл - 97 5 С) и могут без особых трудностей переводиться в жидкое состояние. Все эти качества делают их весьма перспективными теплоносителями. Применение жидких металлов в теплосиловых установках при определенных условиях позволяет повысить их коэффициент полезного действия. [26]
Страницы: 1 2