Стр. 103 - АТОМНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ

АТОМНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ

99

ям, предъявляемым к газовым теплоносителям.

Гелий химически стабилен, химически нейтрален и практически не активи-

руется под облучением. Однако чистый гелий относительно дорог (40 руб. кг).

Поэтому рассматривается возможность его использования в смеси с неоном в

соотношении 22,75 : 77,25. При этом значительно возрастают потери на про-

качку теплоносителя (

) и ухудшаются, по сравнению с чистым гелием,

51.3

1

=

K

теплопередающие свойства смеси.

В работе [7] указывается, что сравнительный расход энергии на циркуля-

цию различных теплоносителей зависит от скорости теплоносителя по поверх-

ностям нагрева.

Так, при постоянной скорости, затраты мощности на циркуляцию через

активную зону для

,

и

соответственно относятся как 1 : 4,68 : 4,77.

He

2

CO

2

N

Но те же затраты при скоростях теплоносителей, пропорциональных их

скорости звука, будут относиться соответственно 1 : 0,323 : 0,505.

Воздух не является инертным по отношению к конструкционным мате-

риалам и имеет большое сечение поглощения тепловых нейтронов.

Таким образом, для ВГР с учетом перспективного роста температур при-

годны к применению в основном инертные газы и, возможно, азот [18]. Однако

Д. Бедениг считает азот непригодным теплоносителем для ВГР из-за его взаи-

модействия с карбидом урана, хотя опыт эксплуатации энергетических устано-

вок с использованием азота при температурах до

C 750

о

вил его вредного

не выя

воздействия на конструкционные материалы [13].

При выборе рабочего тела для одноконтурных атомных газотурбинных

установок замкнутого цикла особое внимание необходимо уделить теплопере-

дающим свойствам газов. Эти свойства оказывают значительное влияние на

экономичность и массогабаритные характеристики установки в целом, а следо-

вательно, и на стоимость установки.

Известно, что экономичность ГГУ в значительной мере зависит от степе-

ни регенерации и, следовательно, от размеров регенератора.

В работе [11] проведен анализ эффективности атомной газотурбинной ус-

тановки со ступенчатым сжатием при использовании в качестве рабочих тел

He ,

и

в зависимости от удельной поверхности регенератора. Давление

2

CO

2

N

газов перед турбиной принималось равным 5 МПа, которое авторы считают на

ближайшее время допустимым из условий работы корпуса ВГР из предвари-

тельно напряжённого железобетона. Для углекислого газа начальная темпе-

ратура принималась

°С, для азота – 700 и 800°С и для гелия – 700, 800 и

700

1

=

t

900°С. Сравнительные потери давления в цикле определялись из соотношения

111

1

RzG

GzR

=

ξ

,

где

pp

Δ=ξ

– относительная потеря давления;

G

– расход газа;

R

– газовая

постоянная; – коэффициент сжимаемости. Для всех элементов цикла отноше-

z