Многолетней эксплуатации

Атомная электростанция — это, по сути, атомная бомба, процессы в которой, по выражению физиков, замедлены до стационарного состояния. Поэтому при проектировании станций, при их строительстве принимаются вастолько экстраординарные меры безопасности, что надежность потенциально опасных источников энергии достигла небывалых величин. Их многолетняя эксплуатация доказала это.

Многолетняя эксплуатация подшипников скольжения из рассматриваемых полимерных материалов позволила определить области применения различных типов полимерных подшипников. В узлах с периодической смазкой наибольшей нагрузочной способностью обладают подшипники из СФД, а в узлах с разовой смазкой — подшипники из АТМ-2. В узлах с ограниченной смазкой, в которых по требованиям к точности термопластичные подшипники не могут быть установлены, рекомендуетгя использовать металлофторопластовые подшипники. Однако в этом случае необходимо проверить, обеспечат ли подшипники требуемый срок службы, так как их нагрузочная способность сравнительно невелика. Срок службы металлофторопластовых подшипников определяется интенсивностью их изнашивания. Для оценки их срока службы в узлах рекомендуется руководствоваться следующими данными:

О целесообразности использования материала SF для подшипников свидетельствует их многолетняя эксплуатация в узлах различных металлорежущих станков (токарно-винторезных, консольно-фрезерных, агрегатных и

Многолетняя эксплуатация полимерных подшипников скольжения, анализ осуществленных на ЭВМ ЕС и проверенных экспериментами расчетов их нагрузочной способности позволил определить наиболее целесообразные области применения ТПС в узлах машин и механизмов. Нагрузочная способность ТПС, измеряемая произведением удельной нагрузки ра на скорость скольжения v, определяется

Несколько образцов каскадно-дисковых контактных котлов ЛНИИ АКХ теплопроизводительностью 0,6 Гкал/ч были установлены в 1952—1956 гг. в банях Ленинграда и Москвы. Их испытания и многолетняя эксплуатация свидетельствуют о высокой эксплуатационной надежности и хороших теплотехнических показателях: при расчетных теплопроизводительности 0,6 Гкал/ч и температуре горячей воды 70° С температура уходящих газов составляет 42° С, а к. п. д. — 88% по высшей теплоте сгорания газа и 98% по низшей. С увеличением теплопроизводительности к. п. д. падает [95]. Котел работает при естественной тяге благодаря малому аэродинамическому сопротивлению и пропуску части газов через байпасную трубу, размещенную в центре котла.

Несколько образцов каскадно-дисковых контактных котлов ЛНИИ АКХ были установлены в банях Ленинграда и Москвы. Их испытания и многолетняя эксплуатация свидетельствуют о достаточно высокой эксплуатационной надежности и хороших теплотехнических показателях: при расчетных теплопроизводи-телъности 0,6 Гкал/ч и температуре горячей воды 70 °С температура уходящих газов составляет 42 °С, а к. и. т. 88 % по высшей теплоте сгорания газа и 98 % по низшей. С увеличением

Многолетняя эксплуатация установки показала ее полную надежность. Такой же установкой подается бентонит для приготовления формовочных смесей. При этом давление транспортирующего воздуха примерно в 2 раза выше, чем для глины.

В дальнейшем на котлах ПКС-9/40, а затем и ПКС-10/40 были установлены циклонные камеры, футерованные с огненной стороны. Они снабжаются двойной обшивкой, охлаждаемой воздухом. Направление потоков воздуха и технического сероводорода взаимноперпендикуляр-ное. Многолетняя эксплуатация циклонных горелок (камер) показала целесообразность и эффективность циклонного способа сжигания технического сероводорода. Горелка дает устойчивое пламя и обеспечивает полное сгорание технического сероводорода переменного состава с избытками воздуха а = 1,05 ± 1,2 без образования элементарной серы. В случаях поступления небольшого количества сероводорода в горелке возможно дополнительное сжигание растопочного газа для поддержания необходимой температуры газов за котлом.

На многих действующих установках, на которых были часты случаи усталостного разрыва неподвижного направляющего штока, вызванного инерционными напряжениями, ударные клапаны были заменены новыми — с неподвижными направляющими штоками. Дальнейшая многолетняя эксплуатация показала эффективность этих клапанов. Случаи усталостного разрыва штоков больше не повторялись. Такие клапаны выходят из строя только по причине износа трущихся поверхностей штока и клапана. Когда износ доходит до степени, мешающей нормальной работе, в механических мастерских шток заменяют новым с несколько увеличенным диаметром.

О целесообразности использования материала SF для подшипников свидетельствует их многолетняя эксплуатация в узлах различных металлорежущих станков.

Многолетняя эксплуатация систем централизованного автоматического контроля и регулирования электролизеров показала, что применение этих систем обеспечивает: снижение на 1—1,5% расхода электрической энергии при производстве алюминия; более равномерный режим работы электролизеров, особенно при отсутствии стабилизации тока; значительное улучшение организации труда в электролизных корпусах. Расчеты показывают, что срок окупаемости капитальных вложений на создание таких систем составляет 2—3 года и зависит в основном от стоимости электрической энергии в районе применения.

Горизонтальные обрезные прессы входят также в состав АК с ориентированным транспортированием отливок на всех этапах цепным конвейром с заливаемым транспортирующим стержнем. Следует отметить, что многолетняя эксплуатация таких А К показала достаточно высокую эффективность, хотя они и имеют ряд существенных недостатков. Цепные АК пригодны, в частности, для заливки роторов и статоров электродвигателей.

Такая инженерная методика проста по своей сути, а ее справедливость подтверждена практикой многолетней эксплуатации конструкций и теоретическими исследованиями на основе указанных выше точных приемов.

Зависимость коррозионных потерь от времени экспозиции для образцов, испытывавшихся на среднем уровне прилива, имеет интересные особенности, являющиеся серьезным аргументом в пользу изложенной выше теории биологического контроля скорости коррозии в морской воде. Эта кривая представлена на рис. 122. Видно, что в течение первого года экспозиции скорость коррозии стали была очень велика (примерно 250 мкм/год), почти вдвое выше, чем при экспозиции в условия* постоянного погружения. Образцы в зоне прилива также подвергались обрастанию (в основном усоногими раками), но оно происходило значительно медленнее, чем при постоянном погружении в том же месте, и только через год на металле образовался слой, обладающий высокими защитными свойствами. После этого (в интервале от 1 до 2 года испытаний) скорость коррозии упала до очень малого значения (менее 10 мкм/год). Медленное обрастание и больший доступ кислорода к поверхности металла в зоне прилива (по сравнению с погруженными образцами) задержали возникновение полностью анаэробных условий на металлической поверхности, что, очевидно, и проявилось в увеличении периода защиты металла вследствие обрастания. Если бы рост бактерий на этой стадии можно было затормозить, то скорость коррозии осталась бы на очень низком уровне, сделав возможной длительную эксплуатацию углеродистой конструкционной стали без защитных покрытий. Это было бы аналогично случаю атмосферной коррозии стареющих (низколегированных) сталей, при многолетней эксплуатации которых практически не требуется никакого ухода.

Использование ледового конденсатора внутри герметичной юболочки как средства- снижения давления путем конденсации в нем* пара, образующегося вследствие испарения теплоносителя при аварийной разгерметизации первого контура, не представляется возможным, так как для поддержания (в течение многолетней эксплуатации ЯЭУ) льда в «рабочем» состоянии потребуется иметь мощные, непрерывно работающие в период эксплуатации и бездействия ЯЭУ холодильные установки, расход энергии на работу которых вряд ли будет экономически целесообразен. Поэтому указанный метод мы не исследуем. .

К настоящему времени находится в длительной эксплуатации очень небольшое число высокоэнергетических водоохлаж-даемых реакторов, поэтому по их опыту довольно трудно определить закономерности накопления долгоживущих изотопов. Эти реакторы настолько сильно отличаются по своему типу, размерам, конструкционным материалам активной зоны, параметрам водного режима и многим другим переменным, а существующая информация по каждому из реакторов настолько ограниченна, что в настоящее время не представляется возможным сделать хотя бы предположительные выводы. Идеальным было бы сравнение результатов многолетней эксплуатации нескольких однотипных атомных электростанций, имеющих лишь ограниченное число хорошо известных различий между собой. Среди существующих коммерческих реакторов такие оптимальные условия не встречаются.

Определенное количество контактных экономайзеров может быть установлено и за энергетическими котлами, причем с весьма большим экономическим эффектом. Об этом красноречиво свидетельствуют результаты многолетней эксплуатации контактных экономайзеров на Первоуральской ТЭЦ.

Опытная партия котлов КВТ-0,2 и КВТ-2 установлена в разное время на ряде объектов коммунального хозяйства и промышленных предприятий [92, 94, 95]. Результаты теплотехнических испытаний и многолетней эксплуатации свидетельствуют о высоких теплотехнических и технико-экономических показателях котлов КВТ. При температуре исходной воды около 4° С и конечной температуре 70—87° С к. п. д. котлов по высшей теплоте сгорания составляет соответственно 98—97%, а температура уходящих газов — 14—18е С. Котлы работают с принудительной тягой. В качестве дымососа можно применять вентилятор низкого давления.

В корпусе экономайзера имеются короба для подвода горячих газов в экономайзер и отвода охлажденных газов из него. В противоточных экономайзерах первый устраивается под опорной решеткой рабочей насадки на расстоянии от нее не менее 200 мм, второй — над слоем каплеуловителя. Для предотвращения затекания воды подающий короб устраивают с наклоном под углом около 10°. В корпусе предусмотрены также патрубки для отвода горячей воды, для дренажа воды и продувки шлама. Выход горячей воды снабжен гидрозатвором, высота которого соответствует разрежению в контактной камере экономайзера. При непосредственном использовании воды, нагретой в контактных экономайзерах, необходимо проводить ее декарбонизацию для снижения коррозионной активности. При установке промежуточного теплообменника и малой протяженности коммуникаций, по которым проходит вода повышенной коррозионной активности (с концентрацией 50—100 мг/л свободной углекислоты), декарбонизация ее необязательна, хотя и весьма полезна. По-видимому, более целесообразно обеспечить защиту оборудования и коммуникаций от коррозии путем специальных антикоррозионных покрытий или .применения специальных кор-розионно стойких материалов. Как уже указывалось, декарбонизация воды может быть произведена как во встроенных, так и выносных декарбонизаторах. Встроенный декарбонизатор увеличивает высоту экономайзера примерно на 800—1000 мм. Это не всегда желательно по условиям компоновки, например, когда экономайзер с декарбонизатором устанавливают в здании котельной. К тому же расход металла при встроенном, а не выносном декарбонизаторе выше. Если учесть изложенные выше соображения о том, что при установке контактного экономайзера декарбонизация воды требуется не всегда, напрашивается вывод о предпочтительности специальных выносных декарбони-заторных колонок. Подобное решение целесообразно и исходя из соображений удобства обслуживания. Такой вывод полностью подтверждает опыт многолетней эксплуатации встроенных декарбонизаторов в экономайзерах Первоуральской ТЭЦ.

Тем не менее обширные экспериментальные исследования насадочных камер при разных значениях начальных параметров газов и воды в условиях разной высоты насадочного слоя, различных размеров кольцевых насадок и способов их укладки, проведенные НИИСТом на специальных стендах, а затем дополненные испытаниями промышленных экономайзеров, дают возможность, особенно для котельных установок, с полной уверенностью в достоверности рекомендаций НИИСТа конструировать насадочные контактные экономайзеры при применении кольцевых и (в меньшей мере) седловидных насадок, используя данные, приведенные в гл. III. Надежность рекомендаций НИИСТа подтверждена положительными результатами многолетней эксплуатации десятков действующих контактных экономайзеров в различных регионах страны.

И. Н. Тычковым (АКХ) разработаны котлы форсуночно-на-садочного типа КВТ-0,2 и КВТ-2 теплопроизводителъностью 0,2 и 2,0 Гкал/ч для горячего водоснабжения [5]. Принцип действия их одинаков, во многом аналогичны и конструктивные схемы. Топка этих котлов футерована огнеупорным кирпичом, и лишь небольшое количество теплоты передается окружающей ее воде. Котлы АКХ, так же как и котлы ЛНИИ АКХ, предназначены для сжигания природного газа среднего давления. Контактная камера состоит из нескольких групп основных форсунок, небольшого слоя насадки из керамических колец и дополнительных форсунок над слоем колец. Слой насадки одновременно служит и каплеулшителем для мелких фракций воды, образовавшихся в основной контактной камере. Опытная партия котлов КВТ-0,2 и КВТ-2 в разное время была установлена на ряде объектов коммунального хозяйства и промышленных предприятиях. Результаты многократно проводившихся теплотехнических испытаний и многолетней эксплуатации этих котлов подробно описаны в литературе [5, 16, 27, 164, 165] и свидетельствуют об их хороших теплотехнических и технико-экономических показателях.

ле внутренние стенки циклона были футерованы по шипам корундовой массой. Однако на последующих котлах циклоны не были футерованы и, как показал опыт многолетней эксплуатации, такие циклоны с полностью открытыми внутренними стенками успешно работают как при малых, так и при больших нагрузках, причем тепловос-приятие внутренних стенок циклона при охлаждении их сетевой водой не превышает максимальных значений q\ = 400-103 ккал/(м2-ч), что, вероятно, объясняется наличием прослойки охлаждающего воздуха у стенок циклона. В переднем плоском днище, охлаждаемом также сетевой водой, располагалось выходное отверстие диаметром d=0,5 D, где D — внутренний диаметр циклона. В последующих котлах плоское переднее днище было заменено разведенными трубами фронтового экрана топки, причем с внутренней стороны эти экранные трубы были ошипованы и покрыты корундовой или карборундовой массой. Опыт эксплуатации показал, что первоначально принятый диаметр выходного отверстия d=0,5Z) оказался недостаточным, и при нагрузках, близких к номинальной, циклон начинал сильно вибрировать. Уменьшение выходного сопротивления циклонной камеры путем увеличения диаметра выходного отверстия до значения d= (0,7-=-0,75)Д а также устранение недостаточно хорошего подвода воздуха и топлива позволили ликвидировать вибрацию и обеспечить возможность нормальной работы циклонных предтопков при максимальных расчетных нагрузках Q/F— (15-^16) 106 ккал/(м2-ч). Практика эксплуатации циклонных предтопков показала, что предтопок с внутренним диаметром 1600 мм и открытой стенкой может обеспечивать теплопроизводительность котла 25 Гкал/ч.

В процессе многолетней эксплуатации этих /котельных накоплен большой опыт, изложению результатов которого и посвящена данная книга. Изучение и использование этого опыта поможет повысить экономичность и надежность работы котельных небольшой паропроизводительности.