船用核動力二迴路PPT
① 核動力是怎麼一回事它是怎樣給核潛艇、航空母艦動力的
核動力是利用可控核反應來獲取能量,從而得到動力,熱量和電能。因為核輻射問題和現在人類還只能控制核裂變,所以核能暫時未能得到大規模的利用。利用核反應來獲取能量的原理是:當裂變材料(例如鈾-235)在受人為控制的條件下發生核裂變時,核能就會以熱的形式被釋放出來,這些熱量會被用來驅動蒸汽機。蒸汽機可以直接提供動力,也可以連接發電機來產生電能。
目前核潛艇,核動力航母大多使用的是壓水型核反應堆,整個流程原理是:
由核反應堆中的鈾—235核燃料進行鏈式核反應並產生高溫,高溫把核反應堆內密閉循環的純凈水「煮開」變為蒸汽後,經噴嘴加速變為蒸汽流推動汽輪機運轉。汽輪機的轉速經過減速齒輪減速後帶動螺旋槳。能量轉換全過程大致為:核能→熱能→機械能→動能。
核能產生於核反應堆中的鈾原子核裂變,當鈾原子核連續裂變時(稱「鏈式反應」),會產生巨大的熱能。核反應堆的作用就好比是我們都很熟悉的鍋爐,不過鍋爐里的水一般是用火加熱的,而核反應堆里的水是用核燃料「加熱」的,所以過去也把核反應堆俗稱為「原子鍋爐」。
核動力裝置通常由一迴路和二迴路組成,它們都是密閉的循環迴路。
一迴路由主冷卻劑系統和各種輔助系統組成,主冷卻劑系統包括核反應堆、主冷卻劑泵、蒸汽發生器、穩壓器等設備。一迴路里的高溫高壓純凈水被核燃料加熱後,由主冷卻劑泵推動,經蒸汽發生器把熱量傳導給二迴路水,使之變為蒸汽,然後一迴路里被冷卻的水再次返回核反應堆里,繼續把核燃料產生的熱量帶出來,並慢化中子參與鏈式核反應。所以一迴路里的水被稱為冷卻劑和慢化劑。核燃料釋放的熱量多少,是由控制棒來調節的。
二迴路里,前半部分流動的是被一迴路加熱後的蒸汽,後半部分流動的是被冷凝器冷卻後的水。一二迴路的交會處是蒸汽發生器,二迴路的水在蒸汽發生器里被加熱後變成飽和蒸汽用來驅動汽輪發電機,提供電源。
② 什麼是核動力
核動力就是用核能推動潛艇的動力裝置,目前大多使用的是壓水型核反應堆,整個流程原理是:
由核反應堆中的鈾—235核燃料進行鏈式核反應並產生高溫,高溫把核反應堆內密閉循環的純凈水「煮開」變為蒸汽後,經噴嘴加速變為蒸汽流推動汽輪機運轉。汽輪機的轉速經過減速齒輪減速後帶動螺旋槳。能量轉換全過程大致為:核能→熱能→機械能→動能。
核能產生於核反應堆中的鈾原子核裂變,當鈾原子核連續裂變時(稱「鏈式反應」),會產生巨大的熱能。核反應堆的作用就好比是我們都很熟悉的鍋爐,不過鍋爐里的水一般是用火加熱的,而核反應堆里的水是用核燃料「加熱」的,所以過去也把核反應堆俗稱為「原子鍋爐」。
核動力裝置通常由一迴路和二迴路組成,它們都是密閉的循環迴路。
一迴路由主冷卻劑系統和各種輔助系統組成,主冷卻劑系統包括核反應堆、主冷卻劑泵、蒸汽發生器、穩壓器等設備。一迴路里的高溫高壓純凈水被核燃料加熱後,由主冷卻劑泵推動,經蒸汽發生器把熱量傳導給二迴路水,使之變為蒸汽,然後一迴路里被冷卻的水再次返回核反應堆里,繼續把核燃料產生的熱量帶出來,並慢化中子參與鏈式核反應。所以一迴路里的水被稱為冷卻劑和慢化劑。核燃料釋放的熱量多少,是由控制棒來調節的。
二迴路里,前半部分流動的是被一迴路加熱後的蒸汽,後半部分流動的是被冷凝器冷卻後的水。一二迴路的交會處是蒸汽發生器,二迴路的水在蒸汽發生器里被加熱後變成飽和蒸汽用來驅動汽輪發電機,提供電源。
③ 核電廠一迴路,二迴路有哪些設備
一迴路主要有:反應堆,穩壓器,主泵,蒸汽發生器一次側。
二迴路系統由汽輪機發電機組、冷凝器、凝結水泵、給水加熱器、除氧器、給水泵、蒸汽發生器二次側、汽水分離再熱器等設備組成。
④ 核電二迴路汽水系統流程及主要設備
主要設備:主蒸汽隔離閥、汽輪機、汽水分離器MSR、凝汽器、凝結水泵、凝升泵、主給水泵、高低壓加熱器
⑤ 船舶主機的核動力裝置
以反應堆代替普通燃料來產生蒸汽的汽輪機裝置。反應堆中核裂變產生的大能量,被不斷循環的冷卻水吸收,後者又通過蒸汽發生器將熱量傳給第二個迴路中的水,使之變為蒸汽後到汽輪機中作功。
核動力裝置主要用於大型軍艦和潛艇。1959年美國在客貨船「薩凡那」號上試用功率 20000馬力核動力裝置成功;1960年蘇聯在破冰船「列寧」號上採用核動力裝置,功率44000馬力。此後,聯邦德國和日本也分別建造了核動力商船。這些船在試航一段時間後,出於法律和民意上的原因停駛。人們擔心放射性物質污染航道、港口和城市環境,因此很多港口拒絕核動力船進港。對核燃料使用後的核廢料也還缺乏妥善處理辦法。目前這些民用核動力船都已改裝為常規動力裝置船。
⑥ 核動力航母的反應堆與核潛艇的反應堆有何區別
以核潛艇為例(水面核動力艦船的原理是一樣的):
實際上,核能是不能直接驅動核潛艇的,須經過幾次能量轉換才能逐步實現。下面介紹常見的核潛艇「反應堆——蒸汽輪機」推進方式
:
核潛艇一般裝有1至2個核反應堆,核能產生於核反應堆中的鈾原子核裂變,當鈾原子核連續裂變時(即「鏈式核反應」),會產生巨大的熱能。核反應堆的作用就好比是我們都很熟悉的鍋爐,不過鍋爐里的水一般是用火加熱的,而核反應堆里的水是用核燃料「加熱」的,所以過去也把核反應堆俗稱為「原子鍋爐」。
潛艇核動力裝置是為核潛艇提供動力和電力的系統,由一迴路和二迴路組成,它們都是密閉的循環迴路。
一迴路由主冷卻劑系統和各種輔助系統組成,主冷卻劑系統包括核反應堆、主冷卻劑泵、蒸汽發生器、穩壓器等設備。一迴路里的高溫高壓純凈水被核燃料加熱後,由主冷卻劑泵推動,經蒸汽發生器把熱量傳導給二迴路的水,使之變為蒸汽(注意:一二迴路的水是不直接接觸的),然後一迴路里被冷卻的水再次返回核反應堆里,繼續把核燃料產生的熱量帶出來,並慢化中子參與鏈式核反應。所以一迴路里的水被稱為冷卻劑和慢化劑。核燃料釋放的熱量多少,是由控制棒來調節的。
二迴路里,前半部分流動的是被一迴路加熱後的蒸汽,後半部分流動的是被冷凝器冷卻後的水。一二迴路的交會處是蒸汽發生器,二迴路的水在蒸汽發生器里被加熱後變成飽和蒸汽,大部分用來驅動主汽輪機,經減速齒輪減速後帶動螺旋槳旋轉,提供潛艇的推進動力。潛艇速度的快慢取決於螺旋槳的轉速,而螺旋槳的轉速主要是靠調節二迴路蒸汽量的大小來實現的;還有一小部分蒸汽用來驅動汽輪發電機,提供潛艇上的輔機工作和全艇生活用電。做完功的蒸汽被稱為廢汽,廢氣被冷凝器中的海水冷卻後,又通過給水泵打回到蒸汽發生器里繼續加熱,產生新的蒸汽。
在主動力故障等特殊情況時,可啟用核潛艇的備用動力系統。備用動力不由核反應堆提供能源,也不啟動主汽輪機組,而由柴油直流發電機(通氣管狀態航行時)或蓄電池(水下航行時)提供直流電源,並通過直流推進電機驅動螺旋槳。蓄電池的電能也可以用來在海上重新啟動已經關閉的反應堆。
能量轉換過程如下:
首先由核反應堆中的核燃料進行核反應並產生極高的熱量(熱能);這個熱量把核反應堆內密閉循環的純凈水「煮開」變成溫度很高的蒸汽,蒸汽通過特製的噴嘴形成速度極快的蒸汽流(動能);蒸汽流推動潛艇主汽輪機的葉片運轉,汽輪機的運轉經過減速後帶動螺旋槳旋轉(機械能);螺旋槳運轉時與海水的反作用力推動潛艇前進(動能)。能量轉換全過程大致為:核能→熱能→動能→機械能→動能。
⑦ 核動力裝置由哪兩條水迴路組成
你是說核反應堆的一迴路和二迴路的兩條迴路吧?所謂一迴路,就是反應堆里直接冷卻的水循環水,含有極強的放性元素在其中。而二迴路,是指用另外一路水,將一迴路水的熱量,採用「水—水」換熱器的方式,進行完全無接觸的置換出來熱量,這路循環水稱為二迴路。用這個置換出了熱量的二迴路的水的熱量再去進入蒸汽發生器產生蒸汽去推動常規汽輪發電機組工作、發電。
⑧ 核動力航母的發動機是用電嗎
核動力航母發動機的核反應堆工作原理是:核動力航母發動機的核反應堆將核能轉化為熱能,再利用冷卻劑將熱能輸出堆芯,冷卻劑攜帶的熱量通過蒸汽發生器傳遞給二迴路工質,工質受熱形成蒸汽,蒸汽進入透平作功,帶動螺旋槳轉動。再詳細一點說,就是核動力航母發動機的核反應堆中的一迴路水將反應堆核裂變產生的熱量帶出,通過蒸汽發生器將熱量傳遞給二迴路水,使之轉化為蒸汽,推動汽輪機發電或直接驅動螺旋槳。
⑨ 船舶核動力裝置的目錄
第1章緒論
第2章反應堆冷卻劑系統
第3章一迴路輔助系統
第4章二迴路系統
第5章水質監督和水處理
第6章核動力裝置熱力循環分析
第7章船舶核動力裝置運行與控制
第8章核動力裝置動力學
第9章核安全基礎
附錄
附表1 船舶核動力裝置主要參數表
附表2 國外在役/在建(計劃)核潛艇一覽表
附表3 國外潛艇堆性能一覽表
附表4 國外艦船一體化壓水堆技術特點
附表5 核潛艇沉沒事故統計表
附圖1 「奧托·漢」號核動力船二迴路系統流程圖
附圖2 「陸奧」號核動力船主蒸汽系統流程圖
附圖3 核動力裝置熱平衡計算用熱線圖
參考文獻