3. Конструкция и схема работы системы уплотнений цилиндров турбин аэс.

Р ис 1.40 Концевое уплотнение ЦВД К-1000-60/3000 состоит из двух обойм, кото­рые образуют камеры А и Б. В камеру Б подводится пар на уп­лотнение ротора , а из камеры А эжектором отсасывается паро­воздушная смесь. Таким образом, происходит уплотнение ротора в местах его выхода из корпуса. В обойму 6, которая имеет восемь внутренних проточек , заво­дятся уплотнительные сегменты 10 с усиками 11. Уплотнительные сегменты изготавливаются из углеродистой стали и состоят из ше­сти частей: три части заводятся в верхнюю кольцевую проточку, а три в нижнюю. Каждая часть уплотнительного сегмента отжи­мается в сторону ротора пластинчатой пружиной 9, заводимой при сборке уплотнений совместно с сегментом. Пружина фикси­руется на своих местах при помощи выполненного на них зуба, входящего в выемку на каждом сегменте, чем предотвращается смещение пружин по окружности колец во время вращения ро­тора.

Концевые лабиринтовые уплотнения разбиты на отсеки с лабиринтами и камеры между ними. Число уплотнительных гребней в отсеках и камер зависит от давления пара в корпусе турбины перед уплотнением. В камеры между отсеками уплотнений подводится пар, давление которого превышает давление пара после его дросселирования через лабиринты соответствующего отсека или отсасывается пар созданием в камере давления ниже атмосферного. На рис слева: концевое уплотнение ЦВД имеет четыре отсека лабиринтов и три камеры. Из камеры 3 паровоздушная смесь отсасывается эжектором уплотнений, пар конденсируется, конденсат попадает в рабочий контур, воздух выбрасывается в машинный зал.

Билет 7.

1. Влияние на кпд цикла Ренкина на перегретом паре:

-давления свежего пара. Сухость пара на выходе из турбины;

Для цикла 2, у которого давление свежего пара выше, значение Тср также выше, следовательно и КПД выше( ηtR=1-T2/Tcp ). Повышение давления свежего пара повышает КПД, но увеличивается влажность пара на последней ступени турбины.

- температуры свежего пара. Сухость пара на выходе из турбины;

Для цикла 2, у которого температура свежего пара выше, значение Тср также выше, следовательно и КПД будет выше ( ηtR=1-T2/Tcp ).

КПД растет с ростом температуры свежего пара при любых его давлениях.

С ростом температуры перегретого пара растет и степень сухости пара на последней ступени турбины (влажность снижается)

-давления в ГК. Сухость пара на выходе из турбины.

Цикл 2, с меньшем давлением в ГК имеет заметно меньшее значение Т2, тогда по формуле (ηtR=1-T2/Tcp)

КПД будет больше. Но для такого цикла немного снизится Тср, но степень снижения Тср заметно меньше степени снижения Т2.

С уменьшением давления в ГК увеличивается влажность пара на последней ступени турбины.

2. Описать и объяснить качественный характер роста потерь запаса реактивности от шлакования в процессе кампании реактора.

Шлакование топлива  это процесс накопления в работающем реакторе стабильных и долгоживущих продуктов деления, участвующих в непроизводительном захвате тепловых нейтронов и, тем самым, понижающих запас реактивности реактора.

Присутствие шлаков уменьшает, главным образом, величину коэффициента использования тепловых нейтронов в реакторе (θ) и несложно показать, что величина потерь реактивности от шлакования связана пропорциональной связью с упомянутой выше величиной относительной доли поглощаемых шлаками нейтронов, причём коэффициентом пропорциональности служит коэффициент использования тепловых нейтронов для незашлакованного реактора: ρш(t)=-q(t)θ .

Общий вид дифференциального уравнения шлакования реактора одиночным (i-м) шлаком определяется логикой скорости изменения концентрации этого шлака: скорость изменения концентрации любого шлака  есть разница скоростей его образования (как непосредственного осколка деления ядер топлива) и исчезновения (в результате поглощения нейтронов):

Решение этого ДУ при НУ t=0 Ni=0 и при условии постоянной мощности имеет вид после перехода к ρш:

Т.е. характер роста потерь ЗР от шлакования с ростом энерговыработки реактора – сложный (гиперболически - экспоненциальный)

ρ ш(t) представляет собой сумму m (около 60 – по числу типов шлаков) экспонент, крутизна которых определяется соотношением (σiа/σ5а), т.к. оно определяет величину показателей этих экспонент. Иоффе и Окунь 60 типов шлаков разбили на три группы, каждая из которых имеет усреднённые характеристики (удельный выход группы шлаков, Средняя величина микросечения поглощения группы)

Первая группа шлаков (так называемые сильные шлаки) характеризуется величиной микросечения поглощения составляющих группу шлаков, существенно большей величины микросечения поглощения 235U. Их концентрация уже при W~3%W достигают своих стационарных значений и в дальнейшем не меняются.

Вторая группа шлаков, характеризуемых величиной микросечения поглощения, по порядку величины совпадающего с сечением поглощения урана-235. показатель экспоненты получается столь малым, что концентрация шлаков второй группы не достигает стационарного значения даже в течении 3÷4 кампаний а.з., более того, нарастает экспонента не отличимая от прямой.

Шлаки третьей группы (так называемые слабые шлаки) характеризуются величинами микросечений поглощения нейтронов, существенно меньшими величины микросечения поглощения урана-235. Их накопление идет по ещё более пологому exp-закону, ещё менее отличающемуся от линейного.

Т.о. потери ЗР от шлакования ЯТ в течении всей кампании с энерговыработкой реактора (или с ростом степени выгорания урана235) растут по линейному закону, исключая первые 10-15 суток работы в начале кампании, когда благодаря сильным шлакам 1 группы этот рост не линеен.

Билет 8.

1. Расчетная формула мощности циркуляционного насоса. Типы насосов, для которых допустимо регулирование подачи клапаном системы. Изменение мощности тихоходного центробежного насоса при уменьшении его подачи за счет прикрытия клапана системы, а также изменение мощности осевого насоса при уменьшении его подачи за счет прикрытия клапана системы.

Мощность насоса (мощность, потребляемая насосом) на номинальном режиме определяется так:

Nцнном=Qцнном∙рцнном/(ηцнном∙103), кВт. где Qmmu - объемная подача насоса, м3/с; рцн - давление насоса, Па; ηЦнном - КПД насоса.

Регулирование подачи насоса за счет прикрытия клапана системы допустимо для насосов с малым значением коэффициента быстроходности ns, так как такой насос имеет пологую гидравлическую характеристику, в результате чего при уменьшении подачи насоса незначительно растет сопротивление системы и давление насоса, поэтому его мощность несколько снижается. Поэтому к типам насосов, для которых допустимо регулирование подачи клапаном системы, можно отнести центробежные насосы с тихоходными и нормальными колесами.

Тихоходный центробежный насос при уменьшении его подачи прикрытием клапана системы весьма незначительно увеличивает свое давление, в результате чего мощность насоса несколько снижается.

Осевой насос при уменьшении его подачи прикрытием клапана системы значительно увеличивает свое давление, в результате чего мощность насоса недопустимо возрастает.