Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники

В зарубежных странах используются прямоточные котлы Бенсона, имеющие вертикальные подъемные трубы, котлы Зульцера, имеющие вертикальные змеевики, в которых вода совершает подъемно-опускное движение.

Современные прямоточные котлы имеют давление 25,5 Мн/м 2(255 кгс/см 2), производительность пара – 950—2500 т/ч, температуру первично перегретого пара – 560—580 °С, вторично перегретого пара – 570 °С.

Пусковой двигатель – это карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, как правило, запускающий дизели большой мощности.

Посредством редуктора вал пускового двигателя соединен с валом дизеля, и после начала работы дизеля пусковой двигатель отключается. Оба двигателя (и пусковой, и дизельный) имеют общую систему охлаждения, в которой циркулирует вода, подогревающая головки и гильзы цилиндров дизеля. Выхлопные газы пускового двигателя подогревают воздух, поступающий в двигатель, что облегчает его пуск. Частота вращения вала пускового двигателя – 2500—4000 об/мин, мощность – 2—15 кВт.

Реактивная турбина – турбина, преобразующая потенциальную энергию рабочего тела (пара, газа, жидкости) в механическую работу с помощью специальной конструкции лопаточных каналов рабочего колеса. Они представляют собой реактивное сопло, так как после прохождения рабочего тела через него значительно увеличивается скорость рабочего тела (газа, жидкости). Первое такое устройство сопла использовал в 1889 г. К. П. Ловаль. Это сопло разместили перед рабочим колесом паровой турбины. Теоретически работу реактивного сопла разработал С. А. Чаплыгин в 1902 г. Современные реактивные турбины имеют рабочее колесо, которое вращается при помощи суммы действий сил, и имеют два принципа действия – активный и реактивный. Окружное усилие возникает, когда изменяется направление потока рабочего тела в лопаточных каналах колеса. Это принцип – активный. Реактивное усилие возникает, когда возрастает скорость рабочего тела в лопаточных каналах колеса, это принцип – реактивный. Реактивность турбины определяется отношением количества энергии, которая преобразована в лопаточных каналах рабочего колеса, к общему количеству энергии, которая использована. Если в турбине по реактивному принципу преобразуется не меньше 50% потенциальной энергии рабочего тела, такая турбина называется реактивной.

Реактор-размножитель – модификация реактора ядерного. Ядерное топливо – уран или плутоний. Принцип его действия основан на непрерывном воспроизведении расходуемого ядерного топлива. Воспроизведенное топливо – вторичное топливо. Один и тот же элемент (как правило, плутоний или уран) одновременно оказывается и воспроизводимым, и расходуемым. В реактор загружается сырьевой материал, с его ядрами взаимодействуют нейтроны, которые высвобождаются в результате деления ядер исходного материала. Например, в уран-плутониевом реакторе исходное топливо – плутоний, сырьевой материал – уран. Ядра урана захватывают свободные нейтроны, и получается вторичное топливо – плутоний. В уран-ториевом реакторе исходное топливо – уран, сырьевой материал – торий, вторичное топливо – уран. Основная характеристика реактора-размножителя – это время, необходимое для того, чтобы масса воспроизведенного топлива оказалась в 2 раза больше, чем масса топлива, которое было в реактор загружено. Основное природное топливо – это уран (235U). Но в природной смеси изотопов урана он составляет не более 0,7%. Поэтому эксплуатация реакторов-размножителей очень эффективна, так как они увеличивают топливную ядерно-энергетическую базу в несколько десятков раз, используя в своей работе вещества, которые не могут сами осуществлять реакцию деления ядер. Первые экспериментальные реакторы-размножители появились в России в 1949 г. Конструктор – А. И. Лейпунский. Первый промышленный реакторразмножитель был пущен в 1973 г. на атомной электростанции мощностью 150 МВт в Казахстане, в г. Шевченко. Развитие и использование реакторов-размножителей имеют очень большие возможности и перспективы.

Реакторы химические – устройства, обеспечивающие химические реакции. Различаются по конструкции, условиям протекания реакции, состоянию веществ, которые в реакторе взаимодействуют (их концентрации, давлению, температуре). В зависимости от состояния веществ химические реакторы бывают для реакций в гомогенных или гетерогенных системах. Гомогенные системы – это системы газовые или жидкие однофазовые. Гетерогенные системы – это системы двух-, трехфазовые, в которых взаимодействуют различные по состоянию вещества – газы, жидкости, твердые вещества. В зависимости от условий протекания реакции бывают реакторы, обеспечивающие различное давление (среднее, высокое или низкое), различную температуру (как низкую, так и высокую), различный характер действия – периодический или непрерывный. Химические реакторы для гомогенных систем – это, как правило, емкости, в которых находятся теплообменные элементы, колонки со змеевиками, перемешивающие приспособления. Характер действия их может быть как периодический, так и непрерывный. Химические реакторы для гетерогенных систем – это, как правило, колонные или трубчатые реакторы. Колонные реакторы бывают секционными или одноступенчатыми. Характер действия может быть периодическим, когда чередуются загрузка реагентов и выгрузка продуктов реакции, или непрерывным, при котором помещенные в реактор реагенты взаимодействуют друг с другом в процессе движения через реактор непрерывным потоком, или циклическим, при котором в реакторе попеременно проводятся различные реакции. Реакторы с периодическим проведением реакции имеют перемешивающие приспособления, создающие однородные условия процесса, убыстряющие теплообмен. Трубчатые химические реакторы способствуют созданию хорошего теплообмена в зоне реакции. Колонные химические реакторы не обладают созданием такого же теплообмена, и их используют для реакций с низкой потребностью в тепле. Чтобы ускорить межфазный обмен и соответственно сократить время реакции, колонные реакторы снабжаются твердой насадкой. При диспергировании одного из реагентов в реакциях газов и жидкостей совершается межфазный обмен. Колонные реакторы обеспечивают равномерное распределение потока. Проточные реакторы имеют циркуляционные приспособления, возвращающие реагенты, которые не прореагировали. Характер реакции, состояние реагентов, металлоемкость и энергоемкость реактора влияют на величину используемого давления. Теплообменные элементы (змеевики, пучки труб) создают в зоне реакции необходимый тепловой режим. Теплоносители обеспечивают отвод и подвод тепла. Химические реакторы имеют гомогенные или гетерогенные катализаторы. Это могут быть суспензия или слой зерен вещества, которые заполняют емкость. Чем меньше размеры этих зерен, тем быстрее протекают реакции, но зато понижается теплопроводность слоя зерен. Как правило, размер зерна составляет несколько миллиметров. Также в качестве катализаторов применяются и металлические сетки.