لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 37
Gas- cooled Reators
مقدمه :
راکتورهای GCR در انگلیسی ، فرانسه ، آمریکا و شوروی مورد توجه بسیاری قرار گرفتند .
اورانیوم طبیعی و غنی شده به عنوان سوخت به عنوان خنک کننده و گرافیت به عنوان کند کننده مورد استفاده قرار می گیرد . ( در فرانسه و انگلیس) . اما در آمریکا از سوخت غنی شده و خنک کننده هلیوم استفاده می شود.
جذابیت خنک کننده های گازی در این است که به طور کلی ، گازها ایمن هستند ، کار کردن با آنها نسبتا ساده است ، سطح مقطع جذب نوترونی پایینی دارند ، فراوان و ارزان (بجز در مورد هلیوم ) هستند ، و در دمای بالا بدون افزایش فشار کار می کنند .
معایب اصلی آنها انتقال حرارت ضعیف آنهاست که نیاز به صفحات عظیم و کانالهای جریان در راکتور و مبدلها دارند . همچنین پمپ کردن آنها نیاز به 8 تا 20% از توان ناخالص پلانت دارد. همچنین مشکلات جریان سیال و افت فشار دارند.
برای فائق آمدن به این مشکلات ذاتی خنک کننده های گازی و استفاده از خواص ترمودینامیکی خوب آنها باید تا آنجا که مقدور است دمای المانهای سوخت را بالا ببریم و افزایش دمای گاز را بوسیله کاهش نرخ جریان جرمی گاز و افزایش فشار آن انجام دهیم .
پس در این دمای بالا نوع مواد غلاف و المانهای سوخت مشکل اساسی می باشند .
بنابراین در این نوع راکتور از سوختهای سرامیکی به جای فلزی استفاده می شود.
همچنین به دلیل اینکه این نوع راکتورها به طور ذاتی بزرگ هستند باید در پلانتهای با ظرفیت بالا به کار روند.
می توان با غنی سازی بیشتر سوخت ، اندازه پلانت را مقداری کوچک کرد.
سیکلهای ترمودینامیکی :
گازهای گرم خروجی از یک GCR می توانند به طور مستقیم به عنوان سیال کاری اولیه استفاده شوند مثلا وارد یک توربین گازی شود. یا از یک نازل عبور کند.
حالت دوم اینکه به طور غیر مستقیم بوسیله گرم کردن یک سیال ثانویه به عنوان سیال کاری عمل کند.
انواع مختلف سیکلهابه قرار زیر است.
Direct open cycle
خنک کننده به کمپرسور در نقطه 1 وارد می شود و در آنجا گاز فشرده می شود تا به نقطه 2 برسد. گاز سپس وارد راکتور می شود در آنجا گاز گرما را در فشار ثابت دریافت می کند تا به نقطه 3 برسد . سپس از میان یک توربین عبور می کند و انبساط پیدا می کند تا به نقطه4 برسد. مخلوط گرم از نقطه 4، خارج می شود و به خارج از سیکل می رود.
خارج کننده تازه از نقطه 1 وارد سیکل می شود.
توربین توان مورد نیاز کمپرسور را فراهم می کند . به دلیل open بودن سیکل تنها خنک کننده مناسب هوا است . کاربرد این نوع سیکل می تواند در مورد موتورهای جت که در فضا حرکت می کنند باشد. بدلیل خطر مواد راکتیوی که همراه هوای آن به بیرون آزاد می شود.
Indirect open cycle عناصر این سیکل شبیه سیکل قبلی می باشند، جز اینکه هوا خنک کننده ثانویه است که گرما را از خنک کننده اولیه در یک مبدل حرارتی دریافت می کند. خنک کننده اولیه می تواند He، CO2، N2 یا هوا باشد که در یک لوپ بسته کار می کنند. در این مورد راکتیویته درون سیکل اولیه محدود می شود.
Direct closed cycle
در این سیکل خنک کننده گازی در راکتور گرم می شود ، در توربین انبساط می یاید ، در مبدل حرارتی سرد می شود و سپس به درون راکتور کمپرس می شود. دراین سیکل یک سیال کاری غیر از هوا ممکن است استفاده شود . در این مورد هیچ گاز رادیو اکتیوی تحت شرایط کاری نرمال وارد جو نمی شود.
Indirect closed cycle
گرمای راکتور بوسیله یک خنک کننده گازی یاولیه دریافت می شود و به یک مبدل حرارتی یا بویلر منتقل می شود . در آنجا گرمای خود را به خنک کننده ثانویه می دهد . خنک کننده ثانویه ممکن است یک گاز دیگر ( شکل 4-7) یابه طور معمول یک مایع مثل آب معمولی ( شکل 5-7) باشد.
رادیواکتیویته خنک کننده گازی:
در طراحی سیکلهای باز بسط رادیو اکتیویته ناشی از خنک کننده و اثرات آن روی پلانت و اطراف آن باید به طور دقیق ارزیابی شود. در سیکلهای بسته سطح رادیواکتیویته ممکن است که به طور پیوسته در گاز افزایش یابد ( اگر آهنگ تشکیل ایزوتوپهای رادیواکتیو بزرگتر از آهنگ واپاشی آنها باشد). در
مقاله راکتورهای GCR
