Техника - молодёжи 1961-09, страница 12

HMIEIEUgP ОБЪЕМА

ТУРБИНА

ГЕНЕРАТОР

IWWEHDW10P ^ш^виамуг^_

КОНДЕНСАТОР

ПИТАТЕГЛЬНЫИ НАСОС

РЕАКЩР

«По мере удешевления производстве втомной анергии развернете в Строительство атомных электростанций, особенно в районах с недостатком других источников внергии, расширится применение втомной энергии в мирных целях в народном хозяйстве, медицине, нвуке».

Из проекта Программы КПСС

УСТАНОВКА О ВОДО-ВОДЯНЫМ РЕАКТОРОМ

Рис. В. ИВАНОВА И И. КАЛЕДИНА

Семь лет прошло с те* пор, как атомная энергия начала служить советским людям. За это время атомные электростанции дали промышленный ток и в других странах: в США, Англии и Франции. Сейчас уже накоплен некоторый опыт ло строительству и эксплуатации различных типов реакторов. И все-таки до сих лор 'неизвестно, какой же из них экономически и технически самый выгодный.

ВОДО-ВОДЯНОЙ1

В Воронежской области заканчивается сооружение новой атомной электростанции.

Источник тепла на ней — водо-водяной реактор. Для того чтобы пошла цепная реакция, нужно иметь ядерное горючее и замедлитель. Для отвода энергии нужен еще теплоноситель. На «первой в мире» для замедления применяют графит, для отвода темпа — воду. А нельзя пи использовать воду и для замедления нейтронов и для отвода тепла? На Нововоронежской станции так и сделали. В прочном стальном корпусе установлена активная зона. Она состоит из 343 шестигранных кассет, в которых укреплены тонкие герметические трубочки, содержащие ядерное горючее — обогащенную до 1,5% двуокись урана. Рассчитывая размеры активной зоны, ученые стремились получить возможно большую мощность. Здесь им пришлось столкнуться с одной трудностью. Дело в том, что стальной корпус реактора невозможно изготовить на месте. Его нужно делать на заводе, а потом перевозить ло железной дороге. Предельный размер, допускающий перевозку, определил высоту активной зоны. Ее пришлось принять равной 2,5 м, а диаметр — 3 м.

Чтобы регулировать мощность реактора, некоторые кассеты сделаны подвижными и снабжены удлинениями. Когда кассета с топливом выводится из активной зоны, в нее входят удлинения из материала, поглощающего нейтроны. Это приводит к уменьшению мощности реактора. Но аедь выдвигаемая кассета должна оставаться внутри корпуса, поэтому над активной зоной и под ней приходится оставлять большое пространство и увеличивать .высоту корпуса до 11 м.

На электростанции с водо-водяным реактором воду, сжа

Е. КОПТЕЛОВ, инженер ¹

На фотографии вы видите строящиеся корпуса Н ововоронежской атомной электростанции. А вот ее принципиальная схема.

тую до 100 атм, насосы прокачивают через теплообменники — парогенераторы. Здесь она нагревает и испаряет воду второго контура, в котором образуется пар с давлением 32 атм. Он вращает три турбины по 700 тыс. квт каждая. Одной загрузки топлива хватит на полтора года непрерывной работы установки.

Но у электростанции с водо-водяными реакторами есть недостаток — сравнительно малая экономичность. Увеличить кпд можно повышением температуры. Но ведь тогда придется увеличивать давление, а при этом сильно усложняется изготовление корпуса, насосов, уплотнений.

МОЖЕТ БЫТЬ, УРАН-ГРАФИТОВЫЙ!

Н а берегу большого искусственного озера среди уральских лесов возвышаются здания Белоярской атомной электростанции. Основные сооружения уже возведены, уложены сотни кубометров бетона, сварены тонны металлоконструкций. Сейчас заканч'ив'ается монтаж м наладка реактора и всего оборудования. Скоро первый блок Белоярской АЭС мощностью 100 тыс. квт даст промышленный ток. Удивительно высокая экономичность у Белоярской АЭС. Ее кпд — 35—37%. а у Нововоронежской только 27,5%.

В проект Белоярской станции были заложены идеи, частично использованные 1и проверенные не «первой ib мире». Инженеры и физики решили производить перегрев пара прямо а реакторе, а не в парогенераторах. Для этого цилиндрическая активная зона складывается из графитовых блоков. Они пронизываются рабочими каналеми — длинными графитовыми цилиндрами, внутри которых находятся стальные трубы и тепловыделяющие элементы, содержащие ядерное горючее.

Вот принцип работы этой установки. Вода пОд давлением 155 атм подается насосом а каналы, где она испаряется и образует пар с температурой 340° С. Этот пар испаряет воду второго жонтура, а сам конденсируется и снове нагнетается в рабочие каналы. У вторичного пара давление 110 атм и температура 320°С. Если его пустить в турбины, то экономичность станции будет уже выше, чем в водо-водяном ре-екторе. .Если же этот пар лерегреть, то Кпд увеличится еще.

И вот впервые в мировой практике принято смелое решение: применить ядерный перегрев, (хотя (до сих пор никто не решался пойти ма это. Пар, получаемый .в атомных установках, имеет температуру меньшую, чем на Обычных тепловых станциях. Советские инженеры предложили насыщенный пар второго контура направлять в рабочие каналы, расположенные е центральной части активной зоны. Здесь температура его повышается до 510°С. А это высокая экономичность.

Но почему высокое давление, препятствующее увеличению активной зоны в реекторе Нововоронежской АЭС, не становится проблемой в реакторе Белоярской станции?

8