Техника - молодёжи 1956-06, страница 10

ПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ

ТУРБОГЕНЕРАТОР

ТЕПЛООБ ''МЕННИК

РЕАКТОР

испаритель'

ВОДОПОДОГРЕ-ВАТЕДЬ

-НАСОСЫ-

вода

ИАСОС

_____ Карта составлена В.Удовенко-*

На рисунке: научный руководитель доктор технических наук профессор И. Ф. Суровцев (в центре), А. Степанов и В. Шайков просматривают чертежи атомного локомотива.

вто и есть горючее, разовый запас которого в реакторе обеспечивает работу локомотива в течение 7 200 часов, или 300 суток, непрерывного действия! Мощность силовой установки локомотива можно регулировать — замедлять или ускорять ход цепной реакции в уране. Для этого в реактор помещаются подвижные кадмиевые стержни. А для защиты людей от вредных радиоактивных излучений весь реактор надежно закрыт свинцовым и бетонным экраном. Активная зона реактора, кроме того, имеет дополнительную защиту — графитовый отражатель нейтронов.

АТОМНЫЙ ЛОКОМОТИВ

Представьте себе совсем необычный локомотив — не паровоз, не влектровоз и не дизельный тепловоз, а локомотив, который запасается топливом сразу почти на целый год непрерывной работы и во всю свою мощность пяти с половиной тысяч лошадиных сил мчит тяжелый состав, останавливаясь для набора воды только через тысячу километров.

Такого локомотива еще нет. Пока нет, но скоро будет — в атом твердо убеждены молодые инженеры Виталий Шайков и Анатолий Степанов.

Впрочем, они только привыкают называть себя инженерами. Это право им, студентам-выпускникам Московского высшего технического училища имени Баумана, присвоено совсем недавно.

Для студента, оканчивающего технический вуз, путевкой в жизнь является дипломный проект. В него надо вложить все полученные знания, творческую мысль, смелую идею. Замысел В. Шайкова и А. Степанова никак не назовешь робким: темой своей коллективной дипломной работы они выбрали проект атомного локомотива.

Нелегкая это была задача — разработать такой проект. Ведь человечество делает лишь первые шаги по практическому применению могучей анергии атомного ядра в технике. Совсем недавно под Москвой начала работать первая и пока единственная в мире промышленная атомная электростанция. Еще только закончен проект первого атомного ледокола.

Наибольшая трудность, стоявшая перед молодыми дипломантами, заключалась в том, что атомную установку следовало втиснуть в жесткие рамки железнодорожных габаритов. Основные размеры любого локомотива даны заранее: они определяются шириной колеи, габаритами всех железнодорожных сооружений.

В. Шайков и А. Степанов затратили несколько месяцев упорного труда на то, чтобы выбрать подходящий тип реактора, обосновать необходимые размеры, спроектировать все сложные агрегаты локомотива, произвести расчеты, доказывающие экономическую целесообразность применения новой машины. Не раз приходилось прибегать к помощи научного руководителя — доктора технических наук, профессора И. Ф. Суровцева.

На заседании Государственной экзаменационной комиссии А. Степанов и В. Шайков успешно защитили свою дипломную работу. Проект атомного локомотива был признан технически интересным, обоснованным и ценным.

Что же он представляет собой?

Локомотив состоит из двух секций. В первой расположена реакторная установка. Она представляет собой цилиндр высотою 2 и диаметром 1,5 м. Цилиндр заполнен графитом — замедлителем нейтронов. В графитовые блоки помещены циркониевые трубки, а в них подвешены урановые стержни. Естественный уран, обогащенный до 2°/о ураном 235, —

СЕРЬЕЗНЫЙ СОПЕРНИК

ПАРОАККУМУЛЯТОР

КОНДЕНСАТОР

жмдкии натрии (йтрричмый контур*

жидким натрии (первичный контур

Схема силовой установки на атомном локомотиве. Жидкий натрий, охлаждающий активную зону реактора, протекает в зазорах между циркониевыми трубками и урановыми стержнями. С помощью электромагнитного насоса натрий циркулирует по замкнутому контуру: реактор — теплообменник. В этом первичном контуре натрий становится сильно радиоактивным. Первичный нагретый металл в теплообменнике отдает тепло теплоносителю — гоже жидкому натрию, циркулирующему во втором замкнутом контуре; теплообменник — котельный агрегат, который состоит из пароперегревателя, испарителя

и водоподогревателя.

Жидкий натрий, протекающий во вторичном контуре, в парообменнике не соприкасается с натрием из первичного контура. Поэтому вся котельная установка не

требует защиты от радиоактивных излучений. Сырой пар (1) из испарителя направляется в пароаккумулятор, а оттуда в перегреватель, из которого перегретый пар (2) поступает на лопатки турбины. Из турбины мятый пар (3) поступает в конденсатор, а отсюда нагнетается в котел. Электрический ток, вырабатываемый в турбогенераторе, подводится к электродвигателям.

Изошутка В. СОЛОВЬЕВА

В активной зоне реактора на квадратный метр поверхности ежечасно выделяется свыше миллиона килокалорий тепла. Часть этого тепла поглощает и уносит из реактора первичный теплоноситель — жидкий натрий, который циркулирует в циркониевых трубках вокруг урановых стержней, нагреваясь до 450°. При такой температуре тепло уже можно использовать для работы механизмов локомотива, но первичный теплоноситель не безопасен: он становится радиоактивным. Поэтому его тепло передается вторичному теплоносителю, тоже жидкому натрию, непрерывно циркулирующему под воздействием электромагнитного насоса. Вредные радиоизлучения во второй теплоноситель уже не передаются.

В первой секции локомотива, кроме реактора, устанавливается котельный агрегат с водоподогревателем, испарителем и пароперегревателем. Вторичный теплоноситель передает здесь свое тепло воде, и в котле образуется пар с давлением 80 атмосфер и температурой 400 .

Пар направляется во вторую секцию локомотива, где приводит в действие паровую турбину, соединенную с электрическим генератором. Вырабатываемый здесь электрический ток заставляет вращаться ведущие колеса, локомотив движется. Отработавший в турбине пар не уходит в атмосферу. Он направляется в находящийся во второй секции конденсатор, превращается в воду, которая затем нагнетается обратно в котел. Благодаря такой циркуляции запаса воды в локомотиве хватает на пробег в тысячу километров.

Локомотив, спроектированный студентами, можно назвать атомным турбоэлектровозом. Такого локомотива еще нет. Но ведь атомный век только начинается. Сегодня атомный локомотив — только технически обоснованная мечта. Завтра мечта станет реальностью.

А. Шмакова