ЯЭҚ-ның жылуалмастырғыш құралдары

Жоспар
Кіріспе

Су.графитті реактордың негізгі қасиеттері мен ерекшеліктері.
Қайта жүктелетін және жүктелмейтін каналды реакторлар
Жбэл . дің құрлысы Отынның материалдары және отынның қослыстары
Констукциялық материялдар
Ауыр сулы реакторлар

Жылуалмастырғыштын қысымымен жұмыс істейтін су-графиттік реакторлардың корпусы болмайды. Корпустық реакторда корпустың боуы реактордың қуатына шектеуші фактор болып табылады. Бұл корпусты бір жасап белгілі бір орынға жеткізген кезде қиындықтар туғызады және корпустың сыртықы қабаты бұзылған кезде радио сәулелер жалпы бүкіл корпус бойынша таралады.
Каналадық реакторлардың қуаты олардың корпус көлемімен негізінен шектелмейді. Реактордан қауіпсіздігіне байланысты реактордың қуаты шектелмейді, себебі активті аймақ және жылуалмастырғыштың бірінші контурыжеке бөліктерге бөлініген. Авария болған жағдайда авария бүкіл контурға немесе бүкіл жылуалмастырғыштың контурына таралмайды.
Каналдық реакторларға отынның локальдық асмастыруы тән. Осы арқасында реакторда белгілі бір отын мөлшерін ауыстыруы керек кезде реактордың жұмысын тоқтатудын қажеті жоқ.
Каналдық реакторлардың кемшілігіне активті аймақта салыстырмалы түрде өте үлкен мөлшердегі конструкциондық материалдардың болуы болып табылады. Себебі әрбір канал жылуалмастырғыштың қысымына ұшырайды.
Графитт жұтқыш (баяулатқыш) элемент ретінде қолданылады. Графит нейтрондарды жұтудың төмен қимасына ие. Графит жақсы жылуөткізгіштікке және механикалық қасиеттерге ие.
Графиттік кладканы реакторда жеке-жеке графиттік блоктардан құрастырады. Онда отындық каналдарды орналастыру үшін арнайы тетіктер болады. Олар дұрыс үшбұрышты немесе төртбұрышты форманы құрайды. Графиттік кладканы жылжуын болдырмас үшін графиттік блоктарды бір-бірінен төмен немесе жоғары орналастырады. Тоғысқан жерін арнайы құралдармаен бекітеді. Графиттің жылу әсерінен көлемінің өзгеруін ескеру қажет.
Су-графиттік реакторлардың ұстап тұратын негізгі элементтері жоғарғы және төменгі плиталардың, реактордың преиметрі бойынша орналасқан плиталардың металдық конструкциялары болып табылады. Реактордың ішкі көлемін герметезациялау үшін кожух пайдаланылады. Ол кожух теөменгі және үстіңгі плиалармен, периметр бойынша орналасқан плиталармен байланысады. Төменгі плиталарды бетондық фундамаентке бекітіліген тіректерге бекітіледі. Төменгі плитаға графиттік кладканы бекітеді.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министірлігі
Семей қаласындағы Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университеті

СӨОЖ
Пән: Ядролық реакторларды құрастыру
Тақырыбы: ЯЭҚ-ның жылуалмастырғыш құралдары

Орындаған : Төлепбеков Д.Д
Топ: ТФ-319
Тексерген: Нургалиев Д. Н

Семей 2015
Су-графитті реактордың негізгі қасиеттері мен ерекшеліктері.

Жылуалмастырғыштын қысымымен жұмыс істейтін су-графиттік реакторлардың корпусы болмайды. Корпустық реакторда корпустың боуы реактордың қуатына шектеуші фактор болып табылады. Бұл корпусты бір жасап белгілі бір орынға жеткізген кезде қиындықтар туғызады және корпустың сыртықы қабаты бұзылған кезде радио сәулелер жалпы бүкіл корпус бойынша таралады.
Каналадық реакторлардың қуаты олардың корпус көлемімен негізінен шектелмейді. Реактордан қауіпсіздігіне байланысты реактордың қуаты шектелмейді, себебі активті аймақ және жылуалмастырғыштың бірінші контурыжеке бөліктерге бөлініген. Авария болған жағдайда авария бүкіл контурға немесе бүкіл жылуалмастырғыштың контурына таралмайды.
Каналдық реакторларға отынның локальдық асмастыруы тән. Осы арқасында реакторда белгілі бір отын мөлшерін ауыстыруы керек кезде реактордың жұмысын тоқтатудын қажеті жоқ.
Каналдық реакторлардың кемшілігіне активті аймақта салыстырмалы түрде өте үлкен мөлшердегі конструкциондық материалдардың болуы болып табылады. Себебі әрбір канал жылуалмастырғыштың қысымына ұшырайды.
Графитт жұтқыш (баяулатқыш) элемент ретінде қолданылады. Графит нейтрондарды жұтудың төмен қимасына ие. Графит жақсы жылуөткізгіштікке және механикалық қасиеттерге ие.
Графиттік кладканы реакторда жеке-жеке графиттік блоктардан құрастырады. Онда отындық каналдарды орналастыру үшін арнайы тетіктер болады. Олар дұрыс үшбұрышты немесе төртбұрышты форманы құрайды. Графиттік кладканы жылжуын болдырмас үшін графиттік блоктарды бір-бірінен төмен немесе жоғары орналастырады. Тоғысқан жерін арнайы құралдармаен бекітеді. Графиттің жылу әсерінен көлемінің өзгеруін ескеру қажет.
Су-графиттік реакторлардың ұстап тұратын негізгі элементтері жоғарғы және төменгі плиталардың, реактордың преиметрі бойынша орналасқан плиталардың металдық конструкциялары болып табылады. Реактордың ішкі көлемін герметезациялау үшін кожух пайдаланылады. Ол кожух теөменгі және үстіңгі плиалармен, периметр бойынша орналасқан плиталармен байланысады. Төменгі плиталарды бетондық фундамаентке бекітіліген тіректерге бекітіледі. Төменгі плитаға графиттік кладканы бекітеді.
Отындық каналдар төменгі және үстіңгң плиталарға немесе үстіңгң плиталарға бекітіледі.

Қайта жүктелетін және жүктелмейтін каналды реакторлар

Құбырлы жылубөлгіш элементтерграфиттік кладкадағыға арнайы шұңқырларға орналастырады. Олар үстіңгі плитаның стояктарына бектіліп, бекітіле жерлерін арнайы материалдармен тығыздандырады. Қайта жүктелетін каналды реактор ең бірінші болып КСРО-да салынған еді. Оның себебі сол жылдары инженерлер отынның жылуалмастырғыш контурға түсуінен қорықты. Кез-келген реакторда төменгі плитаға, периметр бойынша плиталарға, кожухқа нейтронды шағылтатаын материалға суыту жүйесі қажет.
Каналдардың құрылысына байланысты жылуалмастырғыш олардың төменгі немесе жоғарғы бөліктеріне тартылады. Ал әрқашанда жоғарғы бөлігенен әкетіледі. Реактордың ішікі бөлігіндегі кожухтардың арасындағы бөліктерінде газ толтырылады. Ол жылудың жақсы әкетілуі үшін немесе графиттін тотығуын болдырмас үшін пайдаланылады. Газ көбінесе азот немесе азот пен гелий қоспасы болып табылады. Газдың құрамын талдау арқылы активті аймақтың бұзылуын не бұзылмауын тексереді.
Реакторды бетонды шахтада орналастырып үстін өте қалын қақпақпен жабады. Каналдардың конструкциясына байланысты реакторды екі түрге бөлуге болады. Қайта жүктелетін және қайта жүктелетін.
Қайта жүктелетінде жылу бөлгіш элементтер жоғарғы плитада тұрған стояктарға бекітіліп екі құбырдан құрастырылады. Екі құбыр бірін-бірінің ішінде орналасқан. Екі құбырдың ортасында отын орналасып ішкі құбырда жылуалмастырғын жүргізіледі. Жылуалмастырғыш стояктар жоғарыдан төмен түсіп, қайтадан көтеріледі.Тоынды ауыстыру керек кезде каналды құбырдан алып тастау қажет, сондықтан реактордың толық тоқтатылуына әкеп соғады.
Қайта жүктелмейтін реакторларда жылубөлгіш элементтерТВС-қа жиналып бір конструкцияны құрайды. Ал жылуалмастырғыш реактордың сыртыңдағы құбыр арқылы жылуды алып отырады. Жылубөлгіш элементті ауыстыру керек кезде реактордың жұмысын тоқтатудың қажеті болмайды.
Қайта жүктелмейтін каналдармен жұмыс істейтін реакторлар үлкен қуатты реакторларды алуға мүмкіндік береді. Бұл реакторларды үлкен қуатты каналды реактор деп атайды (реактор большой мощности канальный РБМК). РБМК қуаты әрбір каналдан алынатын қуатқа байланысты. Қуат нейтрон ағынының тығыздығына және каналдағы отынның ыдырауынеа байланысты. Қуат белгілі деңгейде шектеулі болады. Ол жылуалудың шартына байланысты. РБМК қуаты 1000 мегаватт, 3200 мегаватт болады. Сонда реактор атауы РБМК-1000 немесе РБМК-3200 және т.б болады.
Реактордың жұмысын қадағалау үшін графиттік кладкда аранайы бос шұңқырлар болады. Осы шұңұырларға қосымша стерженьдерді енгізу арқылы реактордың қуатын реттейді. Мысалы БАЭС реакторында 998 каналдын 94 каналы реактор қуатын реттеу үшін пайдаланылады.
Каналдық реакторлар ең алғаш салынған соң, каналда судын қайнау процессін зерттеуге мүмкіндік берді. Осының нәтижесінде бу турбинасына аса қызған бу беру мүмкін болды.
Аса қыздырылған бумен жұмыс істейтін реакторларда каналдар активті аймақта өзінің індеті бойынша орналасады. Активті аймақтың ортасында буды аса қыздыру үшін қолданылатын каналдар тұрса, шетінде суды буландыру үшін каналдар пайдаланылады.
Кейбір реакторлар қаныққан бумен жұмыс істейді. Ол реакторларда бу су тамшыларын бөлетін сепараторлардың қажеттілігі жоқ Ол өз кезегінде реактордың салынуын жеңілдетіп, конструкциондық материалдардың шығының төмендетеді. Бұндай реакторлар ауа суық аймақтарда, транспорттық жүйесі нашар дамыған аймақтарға ыңғайлы болып табылады.
РБМК-да ТВС 2 бөліктен тұрады. Жоғарғы және төменгі. Екеуінде де 18 твэл болады. Твэлдар уран диоксидінінң біріне пісірілген таблеткаларынан құралады. Ол твэл циркондық қаптамаға салынады. РБМК СССР кезінде салынған реакторлар кешені болып табылады. Қазіргі кезде РБМК типті реакторлар Украина, Литва, Ресей жерінде жұмыс істеп жатыр.
Каналдық реаекторларда жылуалмастырғыш арнайы үстіңгң плитаның стояктарына сваркамен жалғанып, төменгі плитаға арнайы сифондар арқылы жалғанады. Әрбір жылуалмастырғын каналға графиттік сақиналар жалғанады. Және де әрбір каналда өзінің детекторлары болады. Детектор канал герметизациясы бұзылған кезде сигнал беріпоның ауыстыру керек екендігіне хабар береді.
Төменгі плитаның астына кетіп, сепараторға бара жатқан бу ағыныңда арнайы биологиялық қорғаныс болады. Ол қорғаныс коробка ретінде болады. Коробкада реактордың жұмысын саралайтын датчиктер орналасады.
Каналдық реакторлардың маңызды қасиетінің бірі - әрбір канал бойынша отын көлемінің шығынынң қадағалау және қуатын қадағалау болып табылады. Ол әрбір каналда бірдей параметрлерді алуға және жылуалмастрғыштың минималды шығының қамтамасыз еткізеді.Әрбір каналға кетекен шығын каналдың қуатына, сәйкесінше оның орналасу жеріне байланысты болады. Сондықтан қуат және жылуалмастырғыштың шығыны өзгеріп отырады. Шығын арнайы клапан арқылы басқарылады (орысша запорно регулирующий клапан деп аталады).
РБМК-да отынды көшіру арнайы крандарман жүзеге асады. Ол реакторда отынды реакторды тоқтатпай көшіре алады. Ол 21 биіктікте орналасқан рельске бекітілген пенал скафандрдан құралады. Онда бұрылу механизмі және 4 твс-қажәне басқа құрылғыларға ұялары бар. Кран негізігі жылуалмастырғыштың каналына жалғанады. ТВС-ты алып салған кезде жылуалмастырғыштың циркуляциясы бұзылмайды. Кранды операторлық кабинада басқарады. Ол реакторлық залдан тыс орналасады. Оның басқарылуы оптика-телевизиондық жүйе арқылы жүзеге асады. Сол арқылы керекті ТВС-қа апарылып жұмысын жасайды.
Жбэл геторогенді реакторында активты аймағынан негізгі конструкциондық элементі болып табылады. Жбэл дарадиолық реакция нәтижесінде бөлінетін ядролық реакцияның энергиясы уран, плутоний материалдары болады. Жбэл 235U, 239Pu, 233U ыдырыған кездегі энергия жылулық энергияға айналады. Жбэл-да бөлінген энергия жылу алмастырғыш арқылы жұмыс істейді.Жбэл-ды құрған238U, 233Th болса онда оның ыдырау нәтижесінде235U, 239Puотын жинағы жиналады. Пішіні құбыр секілді, оның ортасында отын болады. Ішіндегі ядро нуклидтар белгілі металл түрінде басқа элементтердің қоспасы ретінде болады. Өзінің қорғаныс жүйесі болады, ол отынды қорғайды. Жбэл-дің сыртқы қорғаныс жүйесі отынды жылу алмастырғышпен араласып кетуден қорғайды. Яғни , Жбэлдің сыртқы қабаты отынды карозиядан және эрозияға ұшыраудан қорғайды. Жбэл-дің сыртқы қабаты арқылы жылу алмастырғышқа жылу беріледі. Қасиеті бойынша классификацияланады. Оның классификациясы жылу алмастырғыштың параметріне және реактордың мақсатына байланысты. Классификация отынды композицияның түрі. Ол үшке бөлінеді: металдық, керамикалық және дисперстік . Отын мен жбэл-дің сыртқы қабатының арасында белгілі байланыс зор. Технологиялық әдіспен өндіреді және жбэл өзінің геометриясына байланысты класификлацияланады. Класифкация блоктік, сақиналы, топсалы, құбыр тәріздес пластиналық, призмалық, сфералық.
Параметірлері:
1) Отынның меншікті жылу бөлінуі;
2) Беттік жылу ағынының тығыздығы;
3)Жұмыс температурасы;
4) Жұмыс режимі.
Твс және жбэл режимында көптеген факторлар әсер етет, бірақ та ядролық реакторларында бірдей процесс журеді. Бірақ параметірлері әр түрлі. Онда ядролық реакцилардын яғный ауыр элементтердің бөліну процессі болады. Ядролық реакция болған кезде онда отынның химиялық құрамы өзгереді, яғный жана элементтер пайда болады. Түзілген газдардын нәтижесінде жбэл-дің көлемі ұлғаяды. Компазиция пластикалық болса, көлемі ұлғаяды немесе пішіні өзгереді. Ал пластикалық емес болса онда шытынайды. Нәтижесінде газ бөлінеді, және гамма сәулелері шығады.

Жбэл - дің құрлысы
Отынның материалдары және отынның қослыстары

Отын материалдарының құрамына бөлінетін нуклиттер немесе олардын өндірілуіне пайдаланатын нуклиттар кіреді. Оларды атына сәйкес ядролық отын және өндіру материалы деп атайды. Барлық отын материалдар құрлымына: уран, тори, плутони және олардын қысындылары кіреді. Төменде бұл элементтердің негізгі қосындыларының басты қасиеттері қарастырылған.
Уран - 92. Негізгі изотоп қоспаларының атомдық массасы 238,03. Уран жұмсақ метал және механикалық женіл өнделеді, күміс түстес. Ауада тез тотығып, алтын, күлгін, сұр және қоныр түсті қорғаныш қабықпен жабылады. Уранның 14 изотыпы белгілі: U227-ден U240-ға дейін, бұлардын ішінде U235, U238, U233 тәжрибелік маңызы бар. U235, U238 табиғи уранда кездеседі, U233 тори мен нитронның әректтесуінен пайда болады:

Табиғи уран жиі U235 изотопы бойынша соңғысының керекті пайыздың мөлшерің алғанға дейін байытылады. Мұндай уран байытылған уран деп атайды.
Уранның балқу температурасы 1129 - 1133С. Уранның 3алатропиялық мадификациасы бар: альфа-фаза (657 - 668 С), ветта-фаза(769-775С), гамма-фаза (балқу нүктесінен кейін).
Техникалық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.