Загрузка ...Высокотемпературный реактор-преобразователь SNAP-8
В США разрабатывался другой высокотемпературный реактор-преобразователь большой мощности SNAP-8. Реактор имел 211 твэлов из 10 вес.% и содержанием водорода 36-10-22 атом/см3. Полная загрузка достигала 6,56 кГ. При этом тепловая мощность реактора составляла 600 квт. С июня 1966 г. реактор SNAP-8 работал в течение 60 суток при тепловой мощности 450 кет и температуре 700° С, а затем при предельных проектных параметрах (600 кет и 700°С). Реактор развивал в активной зоне плотность нейтронного потока до 2,3-1012 нейтрон/(см2-сск) и средний тепловой поток до 1,5-105 ккал/ (м2-ч). Максимальная температура топлива достигала 788° С. Тепло реактора снималось теплоносителем с температурой на входе 593° С и на выходе 704° С. Расход теплоносителя составлял 8,8 л/сек.
В SNAP-8 рассматривалось использование в качестве термоэлектрического материала вместо применявшегося в SNAP-1 OA Ge—Si. Это обусловлено более высокой добротностью по сравнению с Ge—Si и его более высоким к. п. д., несмотря на почти вдвое меньшую (566° С для РЬТе и 987° С для Ge—Si) рабочую температуру. В целом реактор-прёобразователь SNAP-8 мог вырабатывать мощность от 5 до -20 Квт (эл.) со сроком надежной работы до 3—5 лет.
На основе SNAP-10A и SNAP-8 разрабатываются модификации для беспилотных космических аппаратов полезной мощностью от 1 до 10 кет. Установка содержит двухкаскадную термобатарею.
На основе реактора SNAP-8 разработан проект реакторной термоэлектрической установки для обитаемой орбитальной станции. Ее полезная мощность должна составлять 15,3 кет при тепловой мощности реактора 583 кет, что дает общий к. п. д. 4,3%. Температура теплоносителя Na—К на выходе из реактора 674° С, а на горячих спаях термобатареи 607° С. Средняя температура излучателя 294° С. Обращают на себя внимание большие тепловые потери от теплоносителя до горячих спаев термобатареи, что является одной из причин низкого к. п. д. установки. Общий вес 10 200 /сГ, в том числе вес собственно, термогенератора 615 кГ, а реактора — 832 кГ. Установка должна работать 4 года.
Установки мощностью 25 кет проектируются для питания научной базы.
На базе SNAP-10A и SNAP-8 разрабатывается реакторная установка «Нептун» с термоэлектрическим преобразованием полезной мощностью 15 кет, предназначенная для работы под водой при полностью автоматизированном управлении. Срок ее работы запланирован до 5 лет с перспективой его увеличения до 10 лет. Для повышения надежности по сравнению с проектом SNAP-8 тепловая мощность реактора в установке «Нептун» предполагается быть сниженной до 400 кет, а температура теплоносителя на выходе — до 567° С. Установка размещена в прочном корпусе из титанового сплава толщиной 50 мм. Реактор монтируется в нижней части корпуса и окружен биологической защитой. Непосредственно над реактором имеется экран для защиты от у-излучения, который одновременно является тепловой изоляцией, и электропривод управляющих органов реактора. Над последним находится электромагнитный насос для обеспечения циркуляции теплоносителя.
Термобатарея, расположенная в средней части установки, состоит из 12 000 элементов из теллуристого свинца р- и п-типов. Теплоноситель из эвтектического сплава Na—К, нагреваемый в реакторе до 576° С, поступает в термобатарею, обеспечивая требуемый тепловой поток через ее элементы, а затем нacocoм откачивается в активную зону. Холодные спаи термоэлементов охлаждаются естественной циркуляцией кипящей воды, тепло с которой, в свою очередь, снимается забортной водой. Система пуска полностью автоматизирована. Выход установки на полную мощность планируется производить за 8 ч. Рассматривался также вариант увеличения полезной мощности до 100 квт. Установка «Нептун», безусловно, более совершенна по своим тепловым и электрическим конструктивным решениям, чем ее прототипы.
Дата публикации: 22.04.2012
Особенности и виды межкомнатных складных дверей
Варианты применения наружных LED экранов
