Пересчета характеристик

Захоронение отходов. Некоторое внимание в исследовании авторы уделили проблемам захоронения радиоактивных отходов и отработавшего топлива. Особый интерес представляет проблема регионального размещения хранилищ отработавшего топлива как в варианте развития ядерной энергетики на тепловых реакторах, так и в вариантах, связанных с развитием топливного цикла, предусматривающего переработку отработавшего ядерного горючего.

В структуре суммарных капитальных затрат на строительство предприятий замкнутого ЯТЦ 40—50 % падает на предприятия по добыче и производству природного урана, 20—25 % — на заводы по получению обогащенного урана, остальное — на радиохимическую переработку отработавшего топлива, изготовление свежего топлива для реакторов на тепловых нейтронах, удаление и захоронение РАО.

Предложенная США политика в отношении дальнейшего развития топливного цикла ядерной энергетики не встретила поддержки со стороны других индустриальных стран и подвергалась критике в самих США. Спустя 5 лет (в 1982 г.) запрет на химическую переработку отработавшего топлива АЭС в США был отменен, но, как видно из табл. 5.2, и в 1995 г. ввод мощностей радиохимических заводов в США не предвидится.

Действующие в настоящее время в мире радиохимические предприятия располагают небольшой производственной мощностью и имеют характер укрупненного опытного производства. Многие важнейшие технологические процессы, особенно такие, как переработка облученного уран-плутониевого топлива, обезвреживание всех отходов и т. п., находятся еще в стадии исследований, экспериментов и инженерных разработок. Необходимые капиталовложения и эксплуатационные затраты на радиохимическую переработку отработавшего на АЭС топлива, на удаление и обезвреживание отходов еще четко не определились и не подтверждены данными промышленного опыта. В этой обстановке возникают дискуссии и строятся различные прогнозы*.

Таким образом, переработку отработавшего топлива реакторов на тепловых нейтронах АЭС в будущем следует рассматривать не как возможный источник дохода и прибыли (за счет извлечения и продажи делящихся материалов), а, скорее, как необходимый производственный процесс, обеспечивающий обезвреживание и удаление радиоактивных отходов, а также сохранение и увеличение сырьевых ресурсов за счет использования невыгоревшего урана и образующегося при облучении топлива плутония.

Эксплуатационные затраты на радиохимическую переработку отработавшего топлива АЭС включают затраты на его транспортирование от АЭС на завод, хранение в складах-хранилищах завода, химическую переработку (основная доля затрат), удаление отходов, их концентрирование, упаковку, долговременное хране-

Затраты на химическую переработку отработавшего топлива, включая обезвреживание, концентрирование, временное хранение и захоронение «навечно» радиоактивных отходов, пока весьма высоки, неустойчивы и неточны. При отсутствии же рецикла регенерированного урана и плутония нет и источника компенсации затрат, относящихся к переработке отработавшего топлива и захоронению радиоактивных отходов на завершающей стадии ЯТЦ.

В структуре суммарных капитальных затрат на строительство предприятий замкнутого ЯТЦ 40 — 50 % падает на предприятия по добыче и производству природного урана, 20—25 % — на заводы по получению обогащенного урана, остальное — на радиохимическую переработку отработавшего топлива, изготовление свежего топлива для реакторов на тепловых нейтронах, удаление и захоронение РАО.

Предложенная США политика в отношении дальнейшего развития топливного цикла ядерной энергетики не встретила поддержки со стороны других индустриальных стран и подвергалась критике в самих США. Спустя 5 лет (в 1982 г.) запрет на химическую переработку отработавшего топлива АЭС в США был отменен, но, как видно из табл. 5.2, и в 1995 г. ввод мощностей радиохимических заводов в США не предвидится.

Действующие в настоящее время в мире радиохимические предприятия располагают небольшой производственной мощностью и имеют характер укрупненного опытного производства. Многие важнейшие технологические процессы, особенно такие, как переработка облученного уран-плутониевого топлива, обезвреживание всех отходов и т. п., находятся еще в стадии исследований, экспериментов и инженерных разработок. Необходимые капиталовложения и эксплуатационные затраты на радиохимическую переработку отработавшего на АЭС топлива, на удаление и обезвреживание отходов еще четко не определились и не подтверждены данными промышленного опыта. В этой обстановке возникают дискуссии и строятся различные прогнозы*.

Таким образом, переработку отработавшего топлива реакторов на тепловых нейтронах АЭС в будущем следует рассматривать не как возможный источник дохода и прибыли (за счет извлечения и продажи делящихся материалов), а, скорее, как необходимый производственный процесс, обеспечивающий обезвреживание и удаление радиоактивных отходов, а также сохранение и увеличение сырьевых ресурсов за счет использования невыгоревшего урана и образующегося при облучении топлива плутония.

Показанные на 10.3 треугольники скоростей газа точны только при бесконечно большом количестве лопаток, так как относительная скорость газа, с которой он выходит из межлопаточного канала ш2, неодинакова вдоль выходной части канала (точки Л и Б), как неодинакова она и в предшествующих поперечных сечениях межлопаточного канала. В действительности в точке А вектор несколько отклоняется от касательной к выходной кромке лопатки. Для обоснования методик пересчета характеристик ТК отмеченными обстоятельствами можно пренебречь. При проектировании ТК они, естественно, учитываются.

Суммируя вышеприведенные зависимости, получаем следующее уравнение, на котором базируются все методы пересчета характеристик ТК:

Рассмотрим два основных метода пересчета характеристик, которые наиболее подходят для энергетиков, выбирающих и эксплуатирующих ТК:

Рассмотрим порядок пересчета характеристик ТК на другую частоту вращения (rt = var) на следующем примере. Пусть надо пересчитать исходную характеристику (линия / на 10.4) с 4000 на 3600 об/мин.

Формулы (10.15) и (10.16) являются исходными для пересчета характеристик. Поясним ход пересчета примером. Пусть имеем ( 10.5, а) исходную характеристику ТК при 7^.к = = 270 К и при двух частотах вращения 3000 и 2800 об/мин. Требуется получить характеристику данного ТК при П,.к = 300 К-

Основным недостатком пересчета характеристик по формулам приведенных характеристик является то, что такой пересчет возможен только на другую температуру газа на входе в ТК. Пересчитывать по нему характеристику на другую частоту вращения нельзя, так как последняя однозначно фиксирована формулой (10.13).

Подавляющее большинство заводов—изготовителей ТК дают характеристики ТК при различных частотах вращения, поэтому в основном приходится пересчитывать характеристики ТК только на другие температуры газа. В этом случае рекомендуется описанный выше пересчет по приведенным формулам, как более простой и одновременно более точный. При пересчетах по формулам приведенных характеристик новые кривые «=const получаются с некруглыми значениями частот вращения, например о' = 3150 и 2940 об/м ( 10.5 и табл. 10.1). Это затрудняет интерполяцию на промежуточные значения частот вращения. Поэтому после пересчета обычно сразу проводят возможно точную интерполяцию (по нормалям к кривым n = const) и наносят на характеристики округленные значения п. Следует помнить, что все описанные методы пересчета характеристик относятся только к частям ТК, не разделенным промежуточными охладителями ПО. При их наличии пересчет частей ТК производится последовательно, а суммарные характеристики ТК строят по формуле

Разд. 5 посвящен различным нагнетательным устройствам, используемым в теплоэнергетических установках. При переработке материала 2-го издания справочника основное внимание было уделено расширению номенклатуры нагнетательных машин — насосов, вентиляторов, компрессоров — с использованием современных каталогов и справочников. Заново написана инженерная методика пересчета характеристик турбокомпрессоров при изменении начальной температуры газа и частоты вращения ротора. Обновлены и дополнены материалы по струйным аппаратам с расширением диапазона их использования в промышленных утилизационных установках, в системах пневмотранспорта.

Использование элементов теории подобия и безразмерных критериев геометрического, кинематического и динамического подобия дает возможность получить уравнения для пересчета характеристик геометрически подобных машин:

Для дымососов, мельничных вентиляторов и других машин, работающих на запыленных газах, для пересчета характеристик используются выражения:

для пересчета характеристик компрессора