名词解释
应力腐蚀：在腐蚀和应力的联合作用下导致金属自然破裂的现象
晶间腐蚀：腐蚀沿着晶粒间界进行
耗蚀：由于可溶性酸性磷酸盐的局部高浓缩，使管子产生均匀腐蚀而造成的一种腐蚀破坏形式
凹痕：由于在管子与支撑板间的环形缝隙中产生的坚硬腐蚀产物所造成的压力而导致蒸汽发生器管子产生塑性变形，并引起支撑板变形以致破裂的一种腐蚀破坏现象
微震磨损：由于振动使得支撑板和管子或相邻管子间发生冲击碰撞和滑动摩擦，从而使管子产生金属磨损，这种冲击和滑动运动是往复的，并且振幅很小。
临界热负荷：当热流密度达到由核态沸腾变为膜态沸腾所对应的值时，加热表面上的气泡很多，以致使很多气泡连成一片，覆盖了部分加热面。由于气膜的传热系数低，加热面的温度会很快升高，而使加热面烧毁，则此时热流密度称为临界热负荷
第一类传热恶化：由于换热偏离核态沸腾而造成的传热恶化
第二类传热恶化：由于液膜蒸干而引起的传热恶化
界限含气率：流通中蒸干点处得含气率
质量含气率：单位时间内，流过通道某一截面的两相流体质量中气相所占的此例份额
截面含气率：气液两相流道某一截面上，气相所占截面积与总流道截面积之比
体积含气率：气相体积流量与两相流体总体积流量之比
折算速度：在气液两相流道中，两相中的任意一相单独流过同一通道时的速度
循环速度：指与气液两相混合物总质量流量相等的液相介质流过同一截面通道时的速度
循环倍率：单位时间内，流过通道某一截面的两相流体总质量与其中的气相介质质量流量之比
循环运动压头：由于截面两侧受到压力差，即两侧受力不平衡，从而流体产生流动，则称使流体产生流动的动力的压力差为循环运动压头
循环运动有效压头：在循环回路的运动压头中，克服汽水混合物向上流动时产生的阻力后所剩余的压头，它等于下降空间阻力
蒸汽发生器的静态特性：由于蒸汽发生器负荷变化而引起一回路冷却剂的平均温度和二回路工质压力变化的规律。
水滴状带盐：由于蒸汽带有水滴而使蒸汽带盐的方式
分子状带盐：盐分子直接溶于蒸汽中，随着蒸汽被带出。
蒸发面负荷：单位时间内通过蒸汽发生器上升空间水面单位面积的蒸汽流量
正瞬变体积：在装置运行过程中，当二回路负荷降低，将造成一回路水平均温度瞬时上升，体积膨胀，使回路里的水瞬时波动流入稳压器，稳压器内瞬时增加的体积称为正瞬变体积瞬变体积：在装置运行过程中，当负荷突然变化时，因控制系统动作滞后，造成堆功率和二回路负荷不平衡。在此过渡过程中，冷却剂水的平均温度将偏离原来的整定值，从而引起的瞬时水体积变化率称为瞬变体积
负瞬变体积：当二回路负荷增加时，将造成一回路水平均温度瞬时下降，水体积收缩，使稳压器内的水波动流出。在此过程中，稳压器内瞬时减少的体积称为负瞬变体积
回路温度偏差水体积：在反应堆装置稳态运行时，由于温度控制死区和温度测量仪表误差，造成平均温度的波动，由此引起的一回路冷却剂的体积波动。
静态功率变化体积：反应堆高功率稳态运行时，稳压器内的水位处于高水位，低功率时稳压器内水位处于低水位，当反应堆装置从零功率上升到满功率时，两水位之间的体积就是静态功率变化体积
汽化系数：单位体积的饱和水压力每降低一个单位所汽化掉的水质量
喷雾比例系数：每单位通过波动管流入稳压器的水质量所消耗的喷雾水质量。
控制死区：当冷却剂温度波动在一定的范围之内时，控制棒不动作，这个范围称为控制死区真空度：外界环境大气压力与冷凝器进口喉部的压力之差
温度端差：冷凝器入口蒸汽压力下的饱和温度ts与冷却水出口温度tf2之间的差值
冷却倍率：凝结单位质量蒸汽所用的冷却水流量
气阻：冷凝器进口压力pc与抽气口处得压力pc’’的差值
凝结水过冷度：冷凝器热井中的凝结水温度tav一般要比冷凝器入口蒸汽压力下的饱和温度ts要低，所低的数值（ts-tav）称为凝结水过冷度
冷却水温升：冷却水出口温度与进口温度之差
冷凝器变工况特性：冷凝器压力pc随Ds Gw和tf1变化而变化的规律。
冷凝器特性曲线：当冷却水流量Gw不变时，对应每一个冷却水进口温度tf1值均口得出冷凝器压力pc与蒸汽负荷Ds之间的关系曲线。
思考题
蒸汽发生器的作用
核裂变产生的能量由冷却剂带出，通过蒸汽发生器将热量传递给二回路的给水，使其产生具有一定压力、一定温度和一定干度的蒸汽；一、二回路的枢纽
蒸汽发生器分类
?工质流动方式：自然循环蒸汽发生器、直流蒸汽发生器
?安放形式：卧式蒸汽发生器、立式蒸汽发生器
?传热管形状：U形管、直管、螺旋管、其他形状蒸汽发生器
立式U形管自然循环蒸汽发生器
主要特点—湿饱和蒸汽；水循环不需外部动力
优点：水容积大，蓄热量大；缓冲性好，对自动控制要求低；可炉水处理和排污，对传热管和二回路水要求低
缺点：需汽水分离，结构复杂；汽机高低压缸间需汽水分离再热器；静态特性较差
卧式自然循环蒸汽发生器优缺点
优点：安全可靠性好；立式联箱，水平U形管根部汽水流动通畅，不会造成泥渣沉积和腐蚀介质的浓缩，使传热管根部避免腐蚀破裂；蒸发面负荷较小，用简单的汽水分离装置即可保证蒸汽品质；采用奥氏体不锈钢传热管，价格比较低廉。
缺点：体积大，质量大，金属耗量大；单台极限功率负荷受到限制，一般不超过200-300MW；在安全壳内布置不方便；须严格控制二回路侧水质指标，特别是氯离子指标
与卧式自然循环蒸汽发生器相比，立式U形管自然循环蒸汽发生器
优点：避免了气泡的停滞，改善了传热，使水循环更加安全可靠；单台电功率比卧式高；作为传热管的U形管可以自由膨胀；结构紧凑；维修方便。
缺点：二回路侧管板式容易形成滞流区，引起二回路水在那里的流速过低，产生泥渣沉积、杂质浓缩和在传热管上产生干湿交替引起传热管腐蚀破损；水平管板加工技术难度大，工艺复杂、成本高；蒸汽离开蒸发面时流速高、除湿难度大。
直流蒸汽发生器
特点：强迫流动；产生微过热蒸汽；无内部水循环，给水一次性流过受热面
分类：管外直流蒸汽发生器：二回路工质在传热管外；一回路工质在传热管内；主要用于核电厂
管内直流蒸汽发生器：二回路工质在传热管内；一回路工质在传热管外；主要用于舰船核动力装置
直流式优缺点
优点：没有汽水分离设备，结构简单，尺寸紧凑；静态性能好，蒸汽压力稳定；运行的机动性好，升降功率速度快；产生过热蒸汽，提高了装置的热效率；功率重量比重高（约1.5MW/t，自然循环约0.94MW/t）单台电功率可达60-65万kW
缺点：无法进行锅内水处理和排污，对给水的品质和传热管管材的性能要求较高；水容积小，蓄热能力小，对给水自动控制要求高。可能发生各种类型的两相流动不稳定性问题；必须解决好管束和筒体间热膨胀差的补偿问题
传热管破损的种类及其发生机理
?种类：应力腐蚀；晶间腐蚀；耗蚀；凹痕；微振磨损；点蚀（或缝隙腐蚀）
应力腐蚀：原因—腐蚀和应力的共同作用；措施—在腐蚀介质中添加缓蚀剂，合理设计零件和构件，减少应力集中，采用金属或非金属保护层，隔绝腐蚀介质的作用
晶间腐蚀：原因—晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶间杂质或内应力的存在；措施—选用抗晶间腐蚀的合金，选择合适的热处理工艺，如铝合金过时效处理。发生部位：管子—管板间隙和管子—支撑板缝隙处、管板上泥渣淤积处得管段上
凹痕：原因—管子与支撑板间的环形缝隙中产生的坚硬腐蚀产物所造成的压力而导致蒸汽发生器管子产生塑性变形；措施—及时疏通腐蚀产物；部位：管子与支撑板缝隙
耗蚀：原因—可溶性酸性磷酸盐的局部高浓缩；措施—形成有效的水循环
微震磨损：原因—管子与支撑板间存在间隙，流动的介质使管子与支撑板产生碰撞和滑动摩擦；措施—提高组合精度，优化管子与管子支撑板间隙
防止传热管破损的主要措施
传热管材料；结构设计（消除应力，改进支撑结构，改善二次侧水循环和减少腐蚀产物）；水质控制（含盐量，硬度，碱度，PH值，氯离子含量，含氧量，磷酸根浓度，亚硫酸根浓度，电导率）
蒸汽发生器的传热过程
一回路冷却剂对管壁的强迫对流换热；管壁和污垢层的导热；传热面管壁对二回路工质的沸腾换热
管壁和污垢层的导热
污垢热阻——主要产生在二次侧，一次侧污垢热阻可以忽略不计
确定方法：降低换热系数；列出专项，采用经验数据；计算k时不考虑污垢热阻，确定换热面积时引入一个安全系数
大容积沸腾换热
二回路侧的沸腾换热——C点对应的热流密度称为临界热负荷（CHF）
?第一类传热恶化：由换热偏离核态沸腾（DNB）而造成的传热恶化
?对金属材料损害大（管壁烧红甚至烧毁）
?压水堆自然循环蒸汽发生器蒸发段的平均热负荷远低于临界热负荷，不会出现第一类沸腾传热恶化
管内流动沸腾换热
?第二类传热恶化--由于液膜蒸干而引起的传热恶化
?压水堆直流蒸汽发生器中不可避免
?热负荷较低，蒸汽流速快，又有液滴冷却壁面，因而不会对壁面造成严重破坏
直流蒸汽发生器的热力计算需分段进行，以沸腾起始点和蒸干点为分区点：过冷水区；沸腾区；过热蒸汽区
自然循环蒸汽发生器的循环倍率和循环速度是如何确定的，它们的大小对二回路侧水循环有何影响。为什么？
循环倍率是单位时间内，流过通道某一截面的两相流体总质量与其中的气相介质质量流量之比，即等于蒸发段出口质量含气率的倒数，它的大小直接反应了汽水混合物中蒸汽含量的百分比，在一定程度上反应了炉水的浓度。当循环倍率过小时，将产生一下影响：1、管壁上产生蒸汽膜；2、形成化学沉积物；3、沸腾放热系数显著下降；4、蒸汽含量过大，导致炉水中杂质过渡浓缩，引起传热管的腐蚀破裂。当循环倍率过大时，将导致：1、滞留区减少，减少了泥渣的沉积；2、汽水分离器的负荷增加，使水滴进入汽轮机高压缸的概率变大，使汽轮机效率降低甚至危及汽轮机的安全。
循环速度是气液两相混合物总质量流量相等的液相介质流过同一截面通道时的速度，当循环速度过低时，在二回路侧管板上表面，管束的热端和冷端、管束弯头防振架处和管束支撑板处，造成流体停滞区，在这些地方会形成沉积物，杂质高度浓缩，同时在传热面上会出现干湿交替和局部蒸干的现象，加速了应力腐蚀。
改善水循环措施：
传热管排列采用正方形布置；减少支撑板数目；降低支撑板阻力—以纵向流动为主的结构；增加开孔面积；栅格支撑，增大流通面积。改善汽水分离器
蒸汽发生器的负荷调节：
改变传热系数k——调节α2 辅助调节方法；改变传热温差△tln ——主要调节方法蒸汽发生器的静态特性与tav和ts之差的大小有密切关系。限制某一参数的预定方案，称为装置运行方案
核动力装置常用的运行方案有哪几种？各有何特点和优缺点
一回路冷却剂平均温度不变的运行方案
特点：当反应堆功率由零提升到100%满功率时，保持一回路冷却剂平均温度不变，压水堆一般都具有负的慢化剂温度系数，因而具有自动调节自稳定特性，使冷却剂温度有自发地趋向于tw不变的趋势。
优点：1、要求补偿的反应性小2、减少了对堆芯结构部件，尤其是对燃料元件的热冲击所引起的疲劳蠕动变应力，增加了元件的使用安全性3、由于从热态零功率至满功率一直保持tw不变，对于使用化学毒物控制冷态至热态温度效应的动力堆，可以减少相当数量的控制棒驱动机构，而且控制棒的调节活动减少了，可延长驱动机构的寿命4、不同运行功率时，冷却剂体积原则上是恒定的，理论上可不需要容积补偿，这就大大减小稳压器尺寸及减少一回路压力控制系统的工作负担5、反应堆由零功率至满功率均处于tw恒定状态，需要补偿的温度效应小。另一方面堆芯结构不发生较大温差就可以加大提升功率幅度。
缺点：1、负荷变化时，二回路沸冲击较大2、功率变化时。给水调节和汽轮机调速系统负担重3、回路耐压要求高，系统性可靠性降低。
二回路压力不变的运行方案
特点：当堆芯功率水平变化时，要求一回路冷却剂温度上升，二回路蒸汽压力以及相应的饱和温度保持不变
优点：1、在0%-100%功率提升过程中，二回路的压力不变，使蒸汽发生器给水调节系统、蒸汽调压阀、汽轮机调速系统等的工作条件改善2、可以使二回路设计更加合理，给水泵的特性近似于常规蒸汽动力装置，而不需要提出特殊的要求
缺点：1、由于tav变化大，在符合变动时，要求补偿的反应性大，控制系统动作频繁，扰动了堆芯功率分布，甚至导致功率振荡2、负荷变化时，对堆芯结构及元件产生的热冲击应力大，在多次反复作用下，可能导致燃烧元件的蠕变疲劳3、控制棒活动频繁，影响驱动机构寿命4、冷却剂体积波动大，要求稳压器具有更大的容积补偿能力，对压力控制系统和水
位控制系统提出了更高的要求5、动力装置的机动性受到限制
组合运行方案
低功率区冷却剂平均温度不变，变功率区二回路压力不变；低功率区二回路压力不变，高功率区冷却剂平均温度不变。
蒸汽发生器中虚假水位是如何产生的，如何克服其对水位控制的影响
当一回路平均温度阶跃增加时，蒸汽发生器的传热温差显著增加，传到二回路侧的热量相应增加，使更多的水汽化，上升通道气泡份额增加，汽水混合物出现“膨胀”现象，造成在短时间内水位虚假上升。同时，由于蒸汽产量增大，导致给水流量与蒸汽流量的不平衡，从而引起水位下降，出现“收缩”现象，造成虚假水位
克服其对水位控制影响的方法：1、引进蒸汽流量和给水流量的失配信号，抑制调节阀受虚假水位的影响2、引入蒸汽量前馈信号消除虚假水位的影响3、利用给水流量信号与前馈产生的信号叠加后，流量控制器运算产生主给水调节阀的开度信号，经手动/自动控制器产生相应的阀门开度模拟信号
电加热式稳压器为何要保留一小股连续喷淋水？
1、保证稳压器内水的温度和化学成分的均匀
2、保证在长期的稳态运行中，使喷雾管保持
热状态，这样既减轻了冷却剂波动流入时对喷雾管、稳压器和波动管的热冲击，也就减弱了金属材料的热应力3、连续喷淋流量进入稳压器后，在穿过蒸汽空间时呗加热至饱和温度，使溶解于冷却剂中的裂变气体和其他不凝性气体分离出来，聚集于稳压器的顶部，再定期用泄压阀排除，从而起到一回路系统的连续除气作用
引起一回路系统冷却剂体积波动的原因有哪些？
稳态功率水平不同引起的冷却剂体积波动
1、水的比容是温度和压力的函数，水的比容随温度的变化是非线性的，在高温处比容的变
化率比低温处大2、反应堆主回路系统的布置不可能做到冷热段的完全对称，这种不对称必然造成冷却剂体积膨胀与收缩的补偿差异
过渡过程引起的冷却剂体积波动
在压水堆核动力装置功率变化的过渡过程中，由于控制系统的动态反应相应滞后，造成反应堆功率与二回路输出功率不相匹配，使反应堆功率出现过剩和不足，从而引起一回路系统冷却剂平均温度的升高或降低，导致一回路系统冷却剂体积发生变化。影响其因素：负荷变化范围；负荷变化率；一回路的水体积；冷却剂流量；冷却剂的温度系数
控制与测量误差引起的冷却剂体积波动
1、在运行过程中，当有微小的反应性扰动时，由于反应堆控制系统的设计要求，不允许控制棒频繁地动作，当冷却剂温度波动在一定的范围之内时，控制棒不动作。这个范围称为控制死区，除控制死区外，还应包括温度测量仪表的误差的影响
2、控制棒的动作也会直接引起主回路，冷却剂水体积的波动
蒸汽发生器的水循环特性
在功率较低时，随着功率的增加，更多的热量经u形管传导出来，发生沸腾换热的传热面范围越来越大，使上升空间水的密度降低，从而导致驱动压头相对于功率有一个明显的增加。与此同时，蒸汽发生器二次侧流体的流动阻力也因流速的增加而不断增大。
运动压头和流动阻力都是随功率的增加而以抛物线形增加，但两者对流动的作用一个为动力一个为阻力。两者综合作用结果使循环水流量在低功率区时随功率的增加而增大，在40%-80%功率之间，循环水流量不变
运行中影响再循环流量的因素是流入汽水分离器的蒸汽夹带的水滴
开始时再循环流量随功率增加而增加．直到功率达到约40%。功率超过40%时，由于深度饱和沸腾使摩擦阻力以抛物线形急剧增加，从而减小了汽水混合物的质量流速，再循环流量逐渐减小
蒸汽发生器本身影响水位变化的因素：一回路冷却剂平均温度、蒸汽流量、给水流量和给水温度
水位控制
目的：维持二次侧水位在需求的整定值上
原因：水位过高，会有淹没干燥剂的危险，造成出口蒸汽含水量超标，加剧汽轮机的冲蚀现象，影响机组的寿命，甚至使机组损坏。而且，水位过高还会使蒸汽发生器内水装置增加，在蒸汽管道破裂的事故工况下，对堆芯产生过大的冷却而导致反应性事故的发生。如果破裂事故发生在安全壳内，大量的蒸汽将会导致安全壳的压力、温度快速上升，危及安全壳的密封性。水位过低，导致U形管顶部裸露，引起管束传热恶化，造成管板热冲击，甚至可能引起蒸汽进入给水环，导致给水管线出现水锤现象。
系统组成：水位控制系统+ 给水泵转速控制系统
蒸汽发生器水位程序；可变增益单元；水位控制器；给水流量控制器
功能：尽快将给水集管和蒸汽集管间的压差△p维持在设定值上；泵速控制系统的作用：稳
定调节阀上游的水压
蒸汽品质影响因素：蒸发负荷；蒸汽空间高度；炉水含盐量
压力安全系统的功能：稳态运行时，控制一回路冷却剂压力波动；正常运行时，补偿冷却体积变化；事故工况下，提供超压或低压保护；辅助功能：启堆时提供部分热源，并控制系统压力；正常停堆时，控制压力程序降低；临时停堆时维持一回路压力；储有一定水量，用与补偿泄漏；去除冷却剂系统裂变气体和有害气体。
电加热式稳压器特性
作用：
补偿一回路冷却水温度变化引起的回路水容积的变化
调节和控制一回路系统冷却剂的工作压力
结构：
直立式电加热稳压器；结构呈圆柱形筒体；容器顶部设置有抑制压力升高的喷雾器（喷淋）sprayer；底部设有升高压力的电加热元件heater elements
工作状态：
正常运行时，稳压器内一半容积为水，另一半为保持一定压力的蒸汽；开启电加热元件可使热水汽化，从而提高压力；上部喷雾冷水，可使蒸汽凝结降低压力。
电加热式工作原理：相平衡和蒸汽的可压缩性+喷雾器+电加热器
电热式除气功能：原理同热力除氧热力除气
氧气、氢气和惰性气体；
喷雾失效
原因：喷雾器长期未清洗，流道堵塞；工作人员误操作，未能及时打开喷雾器，使压力迅速上升，直接引起蒸汽卸压。
安全措施：周期性检查喷雾器，定期试验，检查是否流道堵塞或磨损；定期检查喷雾阀远距离操作是否有效，以免长期不工作而卡死。
电加热器元件破裂
绝缘材料的氧化镁粉干燥不充分，则在电加热元件通过后，其中的水分将蒸发形成气泡。由于气泡与氧化镁粉的导热性能不同，导致电阻丝局部散热不均，影响了电阻丝的使用寿命，甚至使电阻丝熔断。另外，气泡随温度升高而膨胀，在电加热元件内产生很高的压力，严重时可能引起元件管爆裂。对于套管式电加热器，可能进一步使套管破裂。
安全措施：定期测量元件的绝缘电阻及功率；定期检查元件接线端的密封性；发现烧毁或性能损坏的元件，要及时切断或更换。
卸压阀或安全阀故障：原因—由于受到高温温度场得影响，有可能出现卸压阀电磁驱动部件的线圈过热，或阀体部分温度过高，进而导致线圈卡死或控制失灵等。这样就会使卸压阀失去其保护作用，导致系统超压，并增加了安全阀频繁动作的次数。
安全措施：在安全阀和卸压阀排放管上安装温度计；定期进行安全阀人为启跳试验；安全阀启跳2-3次后，必须隔离检修。
压水堆一回路系统冷却剂体积波动的原因：
稳态功率水平不同引起的冷却剂体积波动；过渡过程引起的冷却剂体积波动；控制与测量误差引起的冷却剂体积波动。
稳压器容积的划分与计算
稳压器内部的容积: 蒸汽空间体积和水空间体积两大部分。
水空间体积:回路水的变化体积；稳压器自身结构所必须具有的水体积；稳压器内自身蒸发体积；共8块。
凝汽设备包括冷凝器、冷却水泵、凝结水泵及抽气器(又称空气泵)，其中冷凝器是凝汽设备中最主要的组成部分。
冷凝器的主要作用：在汽轮机的排气口建立并保持真空，增大蒸汽的可用焓降，提高装置的循环热效率；接受动力装置的排气(主要是汽轮机的全部乏汽)，并将其全部冷凝成水，为蒸汽发生器或锅炉提供洁净的给水；对凝结水进行除氧，减轻系统和设备的腐蚀
高真空形成原因：
1、饱和状态下蒸汽的温度与压力——对应，在无其他气体的容积中等压凝结，容积中将确立与温度相对应的压力，而温度又随冷却条件的改变而改变，冷凝器中蒸汽最低的极限温度是冷却水温度，
2、乏汽比容大，凝结水比容很小，凝结时水比容突然收缩。
冷凝器真空的选择
实际的装置不是真空度越高越好。运行机组主要靠增大冷却水流量来提高真空度，而循环冷却水泵耗电量占机组发电量的1%-4%，过分增大冷却水流量，会使汽轮机真空度提高而多发的电反而少于冷却水泵多耗的电，得不偿失；
表面式冷凝器
汽轮机的排气在冷却管的外表面上进行凝结，与管内的冷却水彼此互不接触；冷凝器的外壳
通常呈圆柱形、椭圆柱形或矩形；外壳两端连接着端盖，并在两侧形成水室，端盖和外壳之间装有管板，冷却管即装在管板上
多压冷凝器
当冷却水入口温度超过某一临界值时，双压冷凝器压力低于单压，热效率提高；在多压冷凝器内，沿冷却管长度方向吸热均匀，但在单压冷凝器中，沿管束长度方向上蒸汽负荷是不均匀的；在相同条件下，多压冷凝器具有更大传热温差，换热能力更强，从而提高了装置的循环热效率
冷凝器的主要部件结构
冷凝器壳体就是冷凝器的外壳，用于接收汽轮机的排气和其他各种辅助排气、疏水和补水等，包容全部冷却管束以实现真空条件下的蒸汽凝结、收集，并转送凝结水
水室是冷凝器管侧的重要组成部分，是冷凝器壳体两端用于冷却水进出冷却管束的空间。管板是冷凝器的核心部件，其形状主要随冷却管束的形状而定。
支撑隔板，用于支撑冷却管，防止冷却管产生过大的静挠度，提高冷却管的固有振动频率，预防冷却管振动破坏。
冷却管是表面式冷凝器最重要的零件,蒸汽与冷却水间的热量交换需要通过冷却管来传递。冷却管的腐蚀与防护
磨损腐蚀是冷却管最常见、最普遍的一种腐蚀类型，通常是在腐蚀介质与金属表面之间相对速度达到紊流程度时发生。常见的磨损腐蚀主要有进口冲击腐蚀、外来物堵塞引起的冲击腐蚀和砂蚀。
进口冲击腐蚀
在冷却管冷却水进口端的一小段上，由于冷却水流通截面的突然改变，引起强烈的紊流、涡流不稳定流动，以至该段冷却管内表面剪切应力大大增加，使保护膜发生剥离、脱落，由此引起的腐蚀
外来物堵塞引起的冲击腐蚀
当形状不规则的外来物(如石头、木块等)堵塞在冷却管内某处时，冷却水通过该处时将受到节流。
在节流口附近，由于流速急剧升高而使冷却管内表面剪切应力大幅度升高，导致该处保护膜剥离、脱落，由此引起的腐蚀
砂蚀
由于冷却水中含有悬浮沙粒，在水流流动时冲刷管壁形成的腐蚀
实验表明，当水中的含砂量小于30mg/L时不会发生砂蚀
腐蚀防护
形成各种磨损腐蚀的前因都是保护膜的破坏，因此降低冷却水流速，或采用表面镀膜技术，都可以有效地阻止磨损腐蚀的发生。
当冷却水流速过低时，流动性差的物质会沉积在冷却管内壁而形成沉积腐蚀。为防止这种腐蚀的发生，冷却水流速一般要求不低于1m/s。
对冷却水加强过滤，防止异物进入；对冷却水进行加氯处理，防止海生物繁殖以及定期清洗等都是防止沉积腐蚀的有效措施
冷却管的固定及其应力补偿
胀接、焊接或胀、焊结合和双管板结构等固定方式。
胀接方法：机械胀接、爆炸胀接、液压胀接、电液脉冲胀接、橡胶胀接等
冷却管热应力补偿
冷却管热应力的产生
冷凝器工作时的温度与安装时的温度不同，壳体与冷凝管的材料也不同，致使工作时产生温差热膨胀，冷凝管受到轴向热应力，这种热应力有反复作用的性质。
冷却管热应力的危害
在幅值并不很大的热应力反复作用下，使冷却管与管板间的连接密封性遭到破坏；
直接造成冷却管的应力破坏；显著地改变冷却管的固有频率，从而可能降低避振裕量。
应力补偿常用的方法——在结构上补偿这部分热膨胀差
在冷凝器壳体上加装波形膨胀节结构和端部加装挠性补偿板结构
冷却管束的布置
三角形排列特点：
冷却管密集程度大。一般应用在希望蒸汽／空气混合物有较高流速的地方。在同样的排列形式下，气流方向与菱形的短对角线方向一致时，蒸汽流速和阻力较大。三角形排列被广泛地用于主凝结区下部及空气冷却区。
正方形排列特点
需要较大的管板面积，在管节距相等的条件下，正方形排列比正三角形排列流通面积增加约15％。由于这种排列较稀疏，因而气阻较小，主要用在冷凝器进口。
辐向排列特点
排列也较稀疏，气阻较小。被广泛地采用，特别在气流向心式冷凝器及气流向侧式冷凝器的排气进口处用得最多。
冷凝器的真空除氧
不凝性气体对回路系统及其设备有腐蚀危害作用，氧腐蚀性最强，是各种类型腐蚀的根源。回热式冷凝器→减少空气在凝结水中的溶解度→除氧
除氧装置
喷淋式除氧和鼓泡除氧优缺点
喷淋式除氧：由于水帘和细小水滴具有很大的表面积，因此可以使凝结水很快被上面流下的蒸汽加热至或接近于当地压力下的饱和温度，进而使溶于水中的不凝性气体很快逸出，达到有效除氧的目的。也可以直接从汽轮机低压缸抽气，然后将蒸汽引入到凝结水热井，使蒸汽在向上流动的过程中与下降凝水进行逆向换热。但不能满足热井凝结水深度除氧的要求。鼓泡除氧能保证凝结水在任何情况下深度除氧。
冷凝器的热力特性
传热过程：蒸汽对管壁的凝结换热；管壁的导热；冷却水对管壁的强迫对流换热
冷凝器中传热的强化：
减小冷却水侧热阻—保证管内具有足够高的冷却水流速；
从经济性方面考虑，无论采用什么管材，其管内流速都不会超过3．5m／s。
减小蒸汽侧热阻—冷却管采用错排或辐向排列；保证有一定的蒸汽流速；合理设置凝结水挡板；保证冷凝器有良好的密封性及抽气器正常工作；在主凝结区管束内部留出一些蒸汽通道，选取合适的冷却管长与管板直径之比，保证局部热负荷的分配比较均匀
减小污垢热阻—在冷却水中加入化学药剂；采用胶球清洗或热烘法；对冷凝器进行反冲洗研制和开发高效换热表面—珠状凝结现无工程应用；膜状凝结：多种高效冷却管：二维低肋管、三维低肋管、螺纹槽管、横纹槽管、波纹管等
冷凝器的水阻力计算
由三部分组成：
冷却水在冷凝器冷却管中的沿程摩擦阻力
冷却水从水室空间流入冷却管和从冷却管流入水室空间时产生的局部阻力(简称管端阻力)；冷却水从进水接管流入水室空间和从水室空间流入出水接管时产生的局部阻力。
冷凝器的变工况热力特性的影响因素：
冷却水温升的影响；冷却水入口温度的影响；冷凝器温度端差的影响
凝结水过冷主要危害
凝结水含氧量增加，威胁系统和设备的安全性；凝结水过冷也会影响到装置系统的经济性：水中溶解氧造成腐蚀破坏时，系统将因停机和维修而蒙受巨大的经济损失；凝结水的过冷度越大，重新加热给水时所需消耗的能量越大，热力循环的效率相应降低。
凝结水过冷的原因：凝结液膜中存在温差；冷凝器中存在气阻；冷凝器中存在空气；冷却表面对落于其上的凝结水的再冷却；汽轮机在低负荷下运行时，凝结水的过冷度会增加；冷却水进口温度降低时，冷凝器的换热能力增强，凝结液膜的平均温度降低；冷凝器热井中的凝结水位过高，以至冷凝器底部的冷却管浸没在凝结水中对凝结水进行再冷却，使凝结水的过冷度增加
措施：在管束中留出专门的蒸汽回热通道；减少冷凝器的气阻：限制蒸汽流速，采用幅相排列；在管束中间设置挡板；在冷凝器热井中设置除氧装置；保持汽轮机低压缸及凝汽系统真空部分良好的密封；维持抽气器工作状态良好；保持合适的凝结水水位
目录 一、一回路装置概述 (2) 1.1 在正常运行时，一回路装置所担负的任务： (2) 1.2 在事故工况下，为保证反应堆安全，一回路装置必须完成下列任务： (2) 二、主冷却剂系统 (3) 2.1 系统的功用和设计要求 (3) 2.2 主要设备简述 (3) 2.2.1 蒸汽发生器 (3) 2.2.2 主冷却剂泵（主泵） (5) 2.3 主冷却剂系统布置形式 (6) 2.3.1 分散式布置 (7) 2.3.2 紧凑式布置 (7) 2.3.3 一体化布置 (8) 三、压力安全系统 (9) 3.1 压力安全系统所担负的职能如下： (9) 3.2 压力安全系统的工作原理 (10) 3.2.1稳压器典型结构 (10) 3.2.2 压力调节原理 (10) 四、水质控制系统 (11) 4.1 水质控制系统综述 (11) 4.2 净化系统 (12) 4.2.1 高压净化系统 (12) 4.2.2 低压净化系统 (13) 五、化学物添加系统 (13) 六、水质监测取样系统 (14) 七、辅助水系统 (15) 7.1 设备冷却水系统 (15) 7.2 补给水系统 (16) 7.3 其它辅助水系统 (17) 八、工程安全设施 (18) 九、放射性废物处理系统 (19) 十、参考文献 (19)
船舶核动力装置一回路系统 摘要：反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能，将冷却剂加热成高温高压水，高温高压水流经蒸汽发生器内的传热Ｕ型管，通过管壁将热能传递给Ｕ型管外的二回路冷却水，释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不断地在密闭的回路内循环，被称为一回路。 关键字：核燃料裂变，高温高压水，密闭循环，蒸汽发生器，主泵 一、一回路装置概述 压水堆一回路装置是为保证反应堆和蒸汽发生器正常运行及事故工况下安全工作而设的系统和设备。所以，又称反应堆装置或核蒸汽发生装置。 1.1 在正常运行时，一回路装置所担负的任务： ⑴反应堆启动和运行时，按预定的方式向一回路中供给冷却剂，以保证回路中所需要的冷却剂数量及压力； ⑵使回路中冷却剂循环流动，带出反应堆堆芯的热量，并传给二回路介质，即把堆芯中核燃料裂变能所转变的热量传导并输送给二回路介质； ⑶防止一回路装置产生不允许的超压，保证反应堆及一回路系统的安全； ⑷净化一回路冷却剂中附带的杂质，控制水质，保证冷却剂品质符合要求； ⑸监测一回路冷却剂的质量和成分； ⑹搜集各系统排出的放射性废物，并加以处置，保证船上人员及环境的安全。 1.2 在事故工况下，为保证反应堆安全，一回路装置必须完成下列任务： ⑴排除停堆后堆芯剩余释热； ⑵在反应堆堆芯受到熔化威胁前，强行向堆芯注水。 ⑶为执行以上任务，并保证反应堆安全工作，必须为进行冷却剂循环、体积和压力控制、水质控制、安全控制、放射性管理及辅助冷却和补给水等一系列任务而设专门的系统和设备。 1.3 按功用划分，一回路所设系统可分为六种： ⑴主冷却剂系统——担负循环冷却剂的任务； ⑵容积和压力控制系统——进行容积和压力控制； ⑶水质控制系统——担负回路中冷却剂的净化、添加化学物质控制水质，对水质监测及取试样的任务； ⑷辅助水系统——由设备冷水系统、补给水系统和其它辅助水系统构成； ⑸工程安全设施——为了预防反应堆及附属设备发生事故以及在事故工况下限制和防止主要设备损伤而设的设施； ⑹放射性废物处理系统——为放射性废物的收集及处理而设。
名词解释 应力腐蚀：在腐蚀和应力的联合作用下导致金属自然破裂的现象 晶间腐蚀：腐蚀沿着晶粒间界进行 耗蚀：由于可溶性酸性磷酸盐的局部高浓缩，使管子产生均匀腐蚀而造成的一种腐蚀破坏形式 凹痕：由于在管子与支撑板间的环形缝隙中产生的坚硬腐蚀产物所造成的压力而导致蒸汽发生器管子产生塑性变形，并引起支撑板变形以致破裂的一种腐蚀破坏现象 微震磨损：由于振动使得支撑板和管子或相邻管子间发生冲击碰撞和滑动摩擦，从而使管子产生金属磨损，这种冲击和滑动运动是往复的，并且振幅很小。 临界热负荷：当热流密度达到由核态沸腾变为膜态沸腾所对应的值时，加热表面上的气泡很多，以致使很多气泡连成一片，覆盖了部分加热面。由于气膜的传热系数低，加热面的温度会很快升高，而使加热面烧毁，则此时热流密度称为临界热负荷 第一类传热恶化：由于换热偏离核态沸腾而造成的传热恶化 第二类传热恶化：由于液膜蒸干而引起的传热恶化 界限含气率：流通中蒸干点处得含气率 质量含气率：单位时间内，流过通道某一截面的两相流体质量中气相所占的此例份额 截面含气率：气液两相流道某一截面上，气相所占截面积与总流道截面积之比 体积含气率：气相体积流量与两相流体总体积流量之比 折算速度：在气液两相流道中，两相中的任意一相单独流过同一通道时的速度 循环速度：指与气液两相混合物总质量流量相等的液相介质流过同一截面通道时的速度 循环倍率：单位时间内，流过通道某一截面的两相流体总质量与其中的气相介质质量流量之比 循环运动压头：由于截面两侧受到压力差，即两侧受力不平衡，从而流体产生流动，则称使流体产生流动的动力的压力差为循环运动压头 循环运动有效压头：在循环回路的运动压头中，克服汽水混合物向上流动时产生的阻力后所剩余的压头，它等于下降空间阻力 蒸汽发生器的静态特性：由于蒸汽发生器负荷变化而引起一回路冷却剂的平均温度和二回路工质压力变化的规律。 水滴状带盐：由于蒸汽带有水滴而使蒸汽带盐的方式 分子状带盐：盐分子直接溶于蒸汽中，随着蒸汽被带出。 蒸发面负荷：单位时间内通过蒸汽发生器上升空间水面单位面积的蒸汽流量 正瞬变体积：在装置运行过程中，当二回路负荷降低，将造成一回路水平均温度瞬时上升，体积膨胀，使回路里的水瞬时波动流入稳压器，稳压器内瞬时增加的体积称为正瞬变体积瞬变体积：在装置运行过程中，当负荷突然变化时，因控制系统动作滞后，造成堆功率和二回路负荷不平衡。在此过渡过程中，冷却剂水的平均温度将偏离原来的整定值，从而引起的瞬时水体积变化率称为瞬变体积 负瞬变体积：当二回路负荷增加时，将造成一回路水平均温度瞬时下降，水体积收缩，使稳压器内的水波动流出。在此过程中，稳压器内瞬时减少的体积称为负瞬变体积 回路温度偏差水体积：在反应堆装置稳态运行时，由于温度控制死区和温度测量仪表误差，造成平均温度的波动，由此引起的一回路冷却剂的体积波动。 静态功率变化体积：反应堆高功率稳态运行时，稳压器内的水位处于高水位，低功率时稳压器内水位处于低水位，当反应堆装置从零功率上升到满功率时，两水位之间的体积就是静态功率变化体积 汽化系数：单位体积的饱和水压力每降低一个单位所汽化掉的水质量 喷雾比例系数：每单位通过波动管流入稳压器的水质量所消耗的喷雾水质量。 控制死区：当冷却剂温度波动在一定的范围之内时，控制棒不动作，这个范围称为控制死区真空度：外界环境大气压力与冷凝器进口喉部的压力之差 温度端差：冷凝器入口蒸汽压力下的饱和温度ts与冷却水出口温度tf2之间的差值 冷却倍率：凝结单位质量蒸汽所用的冷却水流量 气阻：冷凝器进口压力pc与抽气口处得压力pc’’的差值 凝结水过冷度：冷凝器热井中的凝结水温度tav一般要比冷凝器入口蒸汽压力下的饱和温度ts要低，所低的数值（ts-tav）称为凝结水过冷度 冷却水温升：冷却水出口温度与进口温度之差 冷凝器变工况特性：冷凝器压力pc随Ds Gw和tf1变化而变化的规律。 冷凝器特性曲线：当冷却水流量Gw不变时，对应每一个冷却水进口温度tf1值均口得出冷凝器压力pc与蒸汽负荷Ds之间的关系曲线。 思考题
核电厂系统与设备知识点 2020年前要新建核电站31座，今后每年平均需要建设两个百万千瓦级核电机组 我国发展核电的基本政策是：坚持集中领导，统一规划，并与全国能源和电力发展相衔接;核电政策：自主，国产化，与压水堆配套；引进的基础上,消化,改进,国产化。 在核电布局上优先考虑一次能源缺乏、经济实力较强的东南沿海地区。 坚持“质量第一，安全第一”，坚持“以我为主，中外合作” 我国确定发展压水堆 核岛:一回路系统及其辅助系统、安全设施及厂房。 常规岛:汽轮发电机组为核心的二回路及其辅助系统和厂房。 配套设施：除核岛、常规岛的其余部分。 压水堆核电厂将核能转变为电能是分四个环节，在四个主要设备中实现的： 1）核反应堆：将核能经转变为热能，并将热能传给反应堆冷却剂，是一回路压力边界的重要部件。 2）蒸汽发生器：将反应堆冷却剂的热量传递给二回路的水，使其变为蒸汽。在此只进行热量交换，不进行能量形态的转变； 3）汽轮机：将蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能； 4）发电机：将汽轮机传来的机械能转变为电能。 大亚湾核电厂共有348个系统 核电厂平面布置原则：a.区分脏净,脏区尽可能在下风口.满足工艺要求,便于设备运输,减少管线迂回纵横交叉.反应堆厂房为中心,辅助厂房,燃料厂房设在同一基岩的基垫层上,防止因厂房承载或地震所产生的沉降差导致管线断裂.以反应堆厂房为中心,辅助厂房,燃料厂房,主控制室应急柴油发电机厂房四周.双机组厂可采用对称布置,公用部分辅助厂房.
布置分区：核心区、三废区、供排水区、动力供应区、检修及仓库区、厂前区 核心区布置按反应堆厂房与汽轮机厂房的相对位置,有T型与L型布置：T型:汽轮机叶片旋转平面与安全壳不相交.占地大,单独汽机厂房。 L型:汽轮机叶片旋转平面与安全壳相交,须设置防止汽轮机飞车时汽轮机叶片对安全壳和冲击的屏障.占地少,两台以上机组可公用汽轮机厂房,仅用一台吊车。 我国采用T型布置。 安全分级的目的是正确选择用于设备设计、制造、检验的规范标准 安全功能: 1 安全停堆和维持安全停堆状态； 2 停堆后余热导出； 3 事故后防止放射性物质释放，以保证放射性物质释放不超过容许值。 确定某物项对于安全的重要性有：确定论方法；概率论方法。 安全分为四级1 安全一级：一回路承压边界所有部件；选用设备等级一级，质量A组。按照实际可能的最高标准设计、制造、安装和实验。 2 安全二级：余热去除、安注和安喷系统。 3 安全三级：辅助给水；设备冷却水；乏燃料池冷却系统；为安全系统提供支持的系统和设施。 4 安全四级：核岛中不属于安全三级以上的，但要求按照非和规范和标准中较高要求设计制造。 抗震分为一、二类和非抗震类（）：抗震一类指其损害会直接或间接造成事故的工况以及用来实施停堆或维持停堆状态的构筑物、系统和设备。 安全一、二、三级和和1E级电器设备属抗震一类。抗震一类要求满足安全停堆地震载荷要求 安全停堆地震是分析电厂所在区域地址和地震条件，分析当地地表下物质的特性的基础上所确定的可能发生的最大地震。安全停堆地震通常取当地历史
船舶核动力装置绪论 1、核能具有哪些特点? （1）核燃料具有极高得能量密度； （2）核裂变反应不需要氧气； （3）核裂变反应会产生大量得放射性物质； （4）核动力装置具有潜在得危险性； （5）需要采取严格得辐射防护措施； （6）运行管理要求很高。 2、核能用作船舶动力具有哪些优越性? （1）燃料重量占全船载重量得比例较小; 核动力舰船不需要携带大量得燃料，在反应堆寿期内不需要外界补充燃料 核动力舰船可携带更多得武器装备与其她物资，提高战斗力与自持力 、可大大减少辅助舰船得数量，提高整个舰队得航速与续航力 （2）提供较大得续航力与推进功率; 续航力：就是舰艇装载一次燃料所能持续航行得距离 舰船推进功率：与航速得立方成正比 （3）提高潜艇得隐蔽性； 核潜艇无需定期浮出水面用柴油发电机给蓄电池充电，可长期潜航 水面舰船不需要设置进气道与烟囱，减少上层建筑，免受烟气得腐蚀与热气流得影响， 降低了红外特征 大型水面舰船如航空母舰不需要布置烟囱，上层建筑布置更为灵活 3、为什么船用核动力装置普遍采用压水堆？ 压水堆慢化剂采用轻水，冷却剂采用轻水，冷却剂在堆芯不沸腾，采用U-235富集度为3％ 到4%得UO2陶瓷燃料，在舰船压水堆上由于要提高堆芯寿命，燃料得富集度一般都很高； 一、二回路之间相互隔离，二回路不需要屏蔽； 具有结构紧凑、体积小、功率密度高、平均燃耗较深等优点，技术比较成熟； 在结构设计上采用多道屏障防止放射性物质外泄，而且冷却剂具有负温度系数，使反应堆具有自稳自调特性，安全性较好。 4、船舶核动力装置得船用条件就是什么？ （1）复杂多变得海洋环境会使船舶产生不同程度得摇摆，倾斜与起伏，核动力装置必须具备在一定得摇摆，冲击与振动条件下稳定可靠运行得能力；（2）船舶在航行过程中可能发生碰撞，触礁，火灾，沉没等各种海上事故，军用核动力舰船在作战时还有可能受到敌方攻击，核动力装置应该有可靠，完善得安全措施，在舰船发生意外与遭受攻击得情况下防止放射性物质扩散而引发核污染事故；（3）由于船舶机动性得特点，核动力装置运行工况改变频繁，功率变化幅度大，而且工作人员活动场所小，运行条件恶劣，运行管理难度大； （4）船舶航行长期远离码头，基地。维修与补给困难，核动力装置应该具有良好得可靠性与较强得生命力； （5）船舶尤其就是潜艇得空间与载重量有限，核动力装置必须重量轻，体积小，布置紧凑； （6）船上及港口人员密集，核动力装置必须有良好得放射性防护措施； （7）海洋气候潮湿，空气中含有盐分，核动力系统与设备必须有良好得抗腐蚀性能。 5、船舶轴功率与排水量，航速之间得关系就是什么？ Ne=D23 Vs3C KW Ne : 供给推进器得功率，即核动力装置得有效功率，单位：KW; D : 船舶排水量，单位：t; Vs : 船舶航行航速，kn; C : 海军部系数。 6．核动力装置安全设计原则有哪些？各包含哪些内容？ 设计原则:多道屏障与纵深防御得。 （1）多道屏障：①第一道屏障就是燃料元件包壳。包壳如果有缺陷或破裂，会使裂变产物、裂变物漏到冷却剂中，导致反应堆及一回路系统得放射性剂量增高。②第二道屏障就是由反应堆及一回路系统构成得承压边界，包容着高温高压，具有放射性得冷却剂。设计时，保证其正常泄漏量很小，事故破裂得概率很低，使其具有良好得封闭性与很高得安全性。③第三道屏障就是安全壳或反应堆舱，将反应堆及一回路系统得主要设备与管道包容在内。 （2）纵深防御：①第一级防御主要考虑对事故得预防。反应堆具有固有安全性，设备必须具有高质量与可检查性，系统必须有冗余度。②第二级防御就是防止运行中出现偏差而发展为事故。要求设置可靠得安全保护系统，并在事故发生时，尽量减少对核系统得损坏，保护运行人员得安全。③第三级防御就是限制事故所引发得放射性后果。设有安全设施，对不可预见得事故留有安全裕量。 7．装置可靠性如何定义？ 动力装置得可靠性就是指装置在使用条件下与规定得时间内完成规定功能得能力，表示系统，机器，设备等得工作与性能得时间稳定性得程度。 8．什么就是装置得生命力？提高装置生命力得措施有哪些？
机房辅助设备选型指南 机房辅助设备在机房设计运行中起着主要辅助作用，保证机房的正常运行。其主要由定压装置、水处理器、软水器、过滤器、水箱、平衡阀等设备组成。 1 定压装置选型指南 工程设计时只要算出系统水体的膨胀容积（升）及提出要求的定压点设定值即可从规格表中选型。 1、系统水体的膨胀容积V0=0.0006△tVA1.1～1.2 式中:0.0006——水的体积膨胀系统（L/℃） △t——系统水体正常运行时温度波动范围，建议取10℃ VA——加热设备、系统配管及末端装置总的水容量（升）建议按实计算 1.1～1.2——低限储水量10～20% 初设阶段本厂推荐经验公式Vn=0.345Q (升) 式中：Q-系统总的热功率（kW） 2、定压点设定值P0由于工程设计者酌情确定。（mH20或MPa） 一般为系统最高点加1m 设计重要提示： （1）本装置应置于地下室热力间或技术夹层内。北方地区切忌露天设置，因其上均系小口径配管易冻杯，影响正常工作。如需露天设置，则必须采取严格的防冻措施。 （2）供电要求稳妥可靠，否则应采取技术措施。220V，50H2，电机功率视P0而定，见第7页泵性能曲线。 （3）排气管与膨胀管均应连于循环泵吸入侧回水总管上，按水流方向先接排气管20相距2米以上处再接膨胀管19，即回水先流经排气管接点再流经膨胀管接点（定压点）。 （4）补水管连接处只要求≥0.05MPa压力即可，若补水压力达不到此要求时，则要辅以其他技术措施。 （5）输入电流220V 50Hz 2 电子水处理器选型指南 工况选择原则： 流量（m3/h） 接管尺寸（cm） 磁场强度（Wb） 输入功率（kW） 工作压力（MPa） 水质（硬度、碱度、PH值、氯离子、浊度、浓缩倍数等） 外型尺寸（mm）长宽高 重量（kg） 此外，在选用水处理器时,除前述水质外,还应注意考虑： (1)根据所需要处理的水量来选择水处理器的规格,为了保证效果,一般需要采用全流量通过水处理器。内磁水处理器对通过流速有要求,最低不应小于1.5m/s。静电和电子水处理器,要求通过处理器时,必须有一定的停留时间,可以在额定处理水量的±20%左右范围内选用,一般不影响处理效果；
4．核动力装置
考查要点： 一、核动力装置的特点及主要技术指标 1. 要求考生了解核动力装置的特点； 2. 要求考生理解核动力装置的船用条件； 3. 要求考生了解船用核动力装置的主要技术指标的含义。 二、一回路系统原理 1. 要求考生了解一回路系统的主要任务； 2. 要求考生掌握反应堆冷却剂系统、压力安全系统、水质控制系统、辅助水系统、工程安全设施的功能、基本组成和运行原理； 3. 要求考生掌握放射性废物的来源、废物分类和废物处理原则。 三、二回路系统原理 1. 要求考生了解二回路系统的主要任务； 2. 要求考生掌握蒸汽系统、蒸汽排放系统、凝水-给水系统、循环水系统、润滑油系统、造水系统的功能、基本组成和运行原理。 四、水质监督和水处理 1. 要求考生了解常用的水质指标及其意义； 2. 要求考生了解金属腐蚀的基本理论； 3. 要求考生了解压水堆核动力装置的腐蚀特点。 五、核动力装置循环热力分析 1. 要求考生了解压水堆核动力装置热力循环基本形式及循环效率计算公式； 2. 要求考生了解蒸汽初、终参数对循环效率的影响； 3. 要求考生了解废汽回热循环与抽汽回热循环的特点； 4. 要求考生掌握核动力装置能量平衡计算方法。 考试题型：简述题（120分）；计算题（30分）
笔试考查要点： 一、核动力装置的特点及主要技术指标 1．核动力装置的含义、组成及特点 2．核动力装置的船用条件、主要技术指标 二、反应堆及一回路系统 1．反应堆冷却剂系统的组成、功能、布置形式及其特点 2．压力波动的原因，压力控制与超压保护的方式 3．水质控制系统的功能及特点 4．辅助水系统的功能及特点 5．工程安全设施的功能及特点 6．放射性废物处理的基本原则 三、二回路系统 1．蒸汽系统的设计要求、布置形式及其特点 2．蒸汽排放系统的功能及特点 3．凝水-给水系统的功能及设计要求 4．给水除氧的原理、热力除氧的基本原则 5．循环水冷却系统的功能，自流式、泵流式循环冷却水系统的特点6．润滑系统的功能、设计要求 7．海水淡化的方式，蒸发法造水的工作原理，造水比的表达式 四、水质监督和水处理 1．金属腐蚀的类型和机理 2．压水堆核动力装置的腐蚀特点 五、核动力装置热力分析 1、压水堆核动力装置的热力循环，蒸汽初、终参数对循环效率的影响2．废汽回热循环与抽汽回热循环 3．核动力装置的能量平衡计算方法 4．火用的概念，火用分析方法，核动力装置火用分析 六、核动力装置运行与控制 1．核动力装置运行工况 2．核动力装置运行方案 3．核动力装置的启动、功率运行和停堆
船舶核动力装置 一回路设计说明书 一回路设备
1.反应堆选取压水堆的原因压水堆有以下优点：
1.结构紧凑，功率密度高，慢化剂温度效应和燃料多普勒效应使压水堆有自稳自调特性，安全可靠性高； 2.以轻水作为冷却剂与慢化剂，化学性质稳定，不与反应堆金属材料反应，如果冷却剂泄露，可以通过海水淡化来补充。 3.结构简单，坚固耐用，运行性能良好 4.压水堆在初期实践中就显示出良好的稳定性和可靠性，目前经验技术成熟。 其它堆型的缺点： 1.沸水堆：堆内结构复杂，水汽对中子慢化能力弱，所需要 的燃料多，体积大于压水堆，同时放射性进入汽轮机中，加大屏蔽体积。且压力容器下部有较大数量的空洞，由于水泄时的重力作用，对结构强度有不利的影响。 2.重水堆：以天然铀为燃料，所以体积比同功率压水堆大10 倍，二回路蒸汽运行压力低，效率低。 3.液态金属冷却堆：专设加热设备以保证冷却剂为液态，碱 性金属高温时化学性质活泼，加速腐蚀。 4.高温气冷堆：堆芯体积大，对管道材料耐高温和密封性要求高 1.蒸汽发生器：双环路运行，增加可靠性。 2.压力安全系统： 功率增加时，冷却剂温度增加，体积膨胀，冷却剂通过稳压器的波动管流入稳压器，压缩汽空间，p增大，启用喷雾阀与卸
压阀。功率降低时，同理，启用加热器。 4.补水系统： 处理储存和向一回路供应补给水。 1.初始充水 2.冷启动时，补水泵用于初始升压 3.正常 运行补水4.冷停堆或事故停堆时，补偿水位的下降5.提供其 他用水 5.一次屏蔽水系统：反应堆一次屏蔽水箱充水，排水，补充屏蔽水的损耗，处理由于辐照分解产生的氢气，在发生失水事故时，为低压安注提供水源。 6.布置方式：分散式布置，维修方便，可以加主闸阀。 7.净化系统：采用低压净化系统，不再需要化容系统。 8.UTSG：二次侧储水容积大，在丧失给水时，对控制要求高，炉内水处理和排污，适当降低对传热管材料和二回路水的要求，只能产生饱和蒸汽，需要设置汽水分离器，蒸汽压力变化范围大，为二回路蒸汽系统运行，设计，管理带来困难。
核电厂系统与设备一回路复习题 绪论 简述压水堆核电站基本组成及工作原理？基本组成：以压水堆为热源的核电1、 站。主要由核岛（）、常规岛（）、电站配套设施（）三大部分组成。 工作原理： （一）工作过程：核电厂用的燃料是铀235。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水（冷却剂）把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。 一回路冷却剂循环：反应堆蒸汽发生器冷却剂泵反应堆二回路工质循环：蒸汽发生器汽轮机凝汽器凝、给水泵蒸汽发生器 （二）压水堆核电站将核能转变为电能的过程，分为四步，在四个主要设备中实现的。 1、反应堆：将核能转变为热能（高温高压水作慢化剂和冷却剂）； 2、蒸汽发生器：将一回路高温高压水中的热量传递给二回路的给水，使其变为 饱和蒸汽，在此只进行热量交换，不进行能量的转变； 3、汽轮机：将饱和蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能。 4、发电机：将汽轮机传来的机械能转变为电能。能量传递过程为：裂变能→热 能→传递→机械能→电能。 厂房及房间的识别符号如何定义？（P 3-5 ）厂房的识别定义：厂房的识别一般用3 个符号来表示。第一个符号为数字，表示机组识别，即该厂房是属 2、
于那个机组的，或两个机组共用的，还是不属于任何机
表示该设备属于哪台机组，哪个系统。后 5 个符号为设备组符号，表示是什么设 备及设备的编号。 （L —字母， N —数字） 第一章 1、压水型反应堆由哪几大部分组成？ 反应堆由堆芯、压力容器、堆内构件和控制棒驱动机构等四部分组成。 2、控制棒组件按材料和功能各如何分类？其作用如何？ 控制棒组件按材料分类： （ 1）黑棒组：由 24 根吸收剂棒组成，吸收能力强； （2） 灰棒组：由 8 根吸收剂棒和 16 根不锈钢棒组成，吸收能力弱。采用一部分灰棒 束控制组件是为了使功率分布均匀，避免局部中子注量率畸变过大。 按在运行中的用途分类： 控制棒组件可分为功率调节棒、 温度调节棒和停堆棒三 类，每类又分为若干组。 正常运行时， 功率调节棒位于机组功率对应的棒位高度， 用于调节反应堆功率； 温度调节捧在堆芯上部一定范围移动， 用于控制冷却剂温 度的波动；停堆棒用于事故紧急停堆，正常运行时提出堆外。 3、可燃毒物和中子源组件的功能是什么？ 可燃毒物功能： 新堆第一次装料的后备反应性过大， 为了保证慢化剂温度系数为 负值，其硼浓度又不能过高，所以装入 66 束具有较强吸收中子能力的可燃毒物 组件。他们在第一次换料时全部取走。 中子源组件功能： 用于在反应堆启动时产生一定的中子通量密度水平， 使堆外3、 组，而是属于工地系统的，第二、三个符号为两个英文字母，其中第一个字母表 示厂房，第二个字母表示该厂房之区域。 房间的识别定义： 房间的识别一般用三个数字符号来表示， 第一个数字表示楼层， 第二、三个数字表示房号。 设备的识别符号如何定义？ 设备识别用 9个符号来表示。这 9个符号又 分为两个大组，前 4 个符号为功能组符号，
一回路部分： 1、了解压水堆核电厂的基本组成、工作原理、安全设计、环境保护，熟悉我国 各主要核电站的堆型、功率、发展战略等。 基本组成：核岛（NI）、常规岛（CI）、电站配套设施（BOP） 工作原理：一回路冷却剂循环：反应堆→蒸汽发生器→冷却剂泵→反应堆 二回路工质循环：蒸汽发生器→汽轮机→凝汽器凝→给水泵→蒸汽发生器安全设计：严格遵守核电站安全三要素：反应性控制、堆芯冷却和放射性产物的包容。采用了多道安全屏障和纵深防御的原则 环境保护：对核电厂的放射性进行热屏蔽、生物屏蔽；设臵放射性废物处理系统；严格遵守核废物处理的原则：分类处理，尽量回收，把排放量和放射性水平减至最小。 核电发展战略：坚持发展百万千瓦级先进压水堆核电技术路线，目前按照热中子反应堆—快中子反应堆—受控核聚变堆“三步走”的步骤开展工作。 2、掌握反应堆的基本结构、组成，各功能组件的组成、原理等；压力容器内冷 却剂的流动方向等。 基本结构：1、反应堆压力容器2、反应堆堆内构件3、堆芯4、驱动机构 组成：堆芯、压力容器、堆内构件和控制棒驱动机构 3、掌握RCP系统、各设备的主要功能、主要组成、重要特征参数、运行参数 等，自然循环的原理。 系统主要功能：1、热量传输2、中子慢化3、反应性控制4、压力控制5、阻止放射性物质扩散6、稳压器的安全阀起超压安全保护作用 系统组成：由反应堆和与其相连的三个环路组成，每条环路包含一台蒸汽发生器、一台主泵及相应的管道。一台稳压器是三个环路公用，经波动管连接在一环路的热管段上。
运行参数：系统运行压力14.7~15.7MPa（常用15.5MPa）——指什么地方压力？（稳压器汽腔压力）（1）反应堆进口冷却剂温度280~300℃（2）反应堆出口冷却剂温度310~330℃（3）反应堆进出口冷却剂温升30~40℃自然循环的原理：蒸汽发生器位置高于反应堆的位置，在蒸汽发生器中，冷（水）柱和热（水）柱之间的密度差为工质的循环提供驱动压头。使冷却剂能在无外力的情况下循环流动。 4、掌握RCV、REA、RRA的主要功能，系统组成、设计流程（管线），投入条 件，已经相互之间的连接关系，会看图分析。 1）化学和容积控制系统（RCV） 主要功能：是与核安全有关的系统之一；实现容积控制、化学控制和反应性控制。 流程：包括：、下泄回路、净化回路、上充回路、轴封水及过剩下泄回路、低压下泄管线、除硼管线。 组成：1、再生式热交换器-RCV001EX 2、下泄降压孔板-RCV001/002/003DI 3、下泄热交换器-RCV002RF（非再生式热交换器） 4、除盐器前旁路阀-RCV017VP 5、下泄控制阀-RCV013VP 6、除盐器前过滤器-RCV001FI 7、混床除盐器-RCV001、002DE 8、阳床除盐器-RCV003DE 9、三通阀-RCV026VP 10、容积控制箱-RCV002BA 11、上充泵-RCV001、002、003PO 投入条件：1、一回路冷却剂温度变化以及一回路冷却剂泄漏引起冷却剂体积波动导致稳压器液位偏离程控液位的整定值 2、冷却剂中的悬浮杂质、冷却剂的水质及放射性指标超过规定范围。 2）反应堆硼和水补给系统（REA） 主要功能：为化容系统贮存并供给其容积控制、化学控制 和反应性控制所需的各种流体。 (1) 提供除盐除氧含硼水，以保证RCV系统的容 积控制功能；(2) 注入联氨、氢氧化锂等药品，以保证RCV系 统的化学控制功能；(3) 提供硼酸溶液和除盐除氧水，以保证 RCV系统的反应性控制功能。 组成：一、补水回路 两个除盐除氧水贮存箱，两个机组共用 四台除盐除氧水泵，每个机组两台 两个化学物添加箱，每个机组一个 二、硼酸补充回路 一个硼酸溶液配制箱，两个机组共用 三个硼酸溶液贮存箱，每个机组各用一个， 第三个为共用四台硼酸溶液输送泵，每个机组两台 流程：正常补给管线、补水旁路管线、直接硼化管线、应急硼化管线、与换料水箱的连接管线 投入条件： 3）余热排出系统（RRA）
一、填空题（共20分，每题2分） 得分 1.通常将一回路及核岛辅助系统、专设安全设施和厂房称为核岛。 2.反应堆冷却剂系统可分为冷却系统、压力调节系统和超压保护系统。 3.压水堆本体由堆芯、堆芯支撑结构、反应堆压力容器及控制棒传动机构组成。 4.燃料组件骨架由24根控制棒导向管、1根中子注量率测量管与上下管座焊接而成。 5.蒸汽发生器是分隔一、二回路工质的屏障，它对于核电厂的安全运行十分重要。 6.稳压器的基本功能是建立并维持一回路系统的压力，避免冷却剂在反应堆内发生容积沸腾。 7.放射性废水有可复用废水和不可复用废水，可复用废水经过处理分离成水和硼酸再利用，这是硼回收系统的任务。 8.专设安全设施包括：安全注射系统、安全壳、安全壳喷淋系统、安全壳隔离系统、安全壳消氢系统、辅助给水系统和应急电源。 9.安全注入系统通常分为高压安全注入系统、蓄压箱注入系统、低压安全注入系统。 10.反应堆硼和水补给系统是一个两台机组共用的系统。 11.核电站运行中产生的放射性废气分为含氢废气和含氧废气。 12.核电厂主要厂房包括：反应堆厂房（安全壳）、燃料厂房、核辅助厂房、汽轮机发电厂房、控制厂房。 13.核电厂设计一般遵循的安全设计原则有：多道屏障、纵深防御、单一故障原则、抗自然灾害、辐照剂量标准。 14.燃料组件由燃料元件、定位架格和组件骨架组成。 15.堆芯支撑结构包括下部支撑结构、上部支撑结构和堆芯仪表支撑结构 16.阻力塞棒是封闭的不锈钢管，其长度较短，约20 cm 17.大亚湾压水堆核电厂的控制棒组件中黑棒采用的中子吸收剂材料为__ Ag-In-Gr(银-铟-镉)___，灰棒材料为___不锈钢__，控制棒驱动采用___电磁步进式______方式； 18. 大亚湾核电厂的蒸汽发生器采用的是在压水堆核电站最为常见的__立式自然循环U型管蒸汽发生器； 19.天然铀所含有的三种同位素中，属于易裂变核素的是铀-235 ； 20.反应堆冷却剂泵主要分为两大类型分别是屏蔽电机泵和轴封泵； 21. 蒸汽发生器传热管面积占一回路承压边界面积的80％左右; 22.压水堆核电厂使用较广泛的有三种: 立式U型管自然循环蒸汽发生器、卧式自然循环
船舶核动力装置绪论 1.核能具有哪些特点? （1）核燃料具有极高的能量密度； （2）核裂变反应不需要氧气； （3）核裂变反应会产生大量的放射性物质； （4）核动力装置具有潜在的危险性； （5）需要采取严格的辐射防护措施； （6）运行管理要求很高。 2.核能用作船舶动力具有哪些优越性? （1）燃料重量占全船载重量的比例较小; 核动力舰船不需要携带大量的燃料，在反应堆寿期内不需要外界补充燃料 核动力舰船可携带更多的武器装备和其他物资，提高战斗力和自持力 .可大大减少辅助舰船的数量，提高整个舰队的航速和续航力 （2）提供较大的续航力和推进功率; 续航力：是舰艇装载一次燃料所能持续航行的距离 舰船推进功率：与航速的立方成正比 （3）提高潜艇的隐蔽性； 核潜艇无需定期浮出水面用柴油发电机给蓄电池充电，可长期潜航 水面舰船不需要设置进气道和烟囱，减少上层建筑，免受烟气的腐蚀和热气流的影响， 降低了红外特征 大型水面舰船如航空母舰不需要布置烟囱，上层建筑布置更为灵活 3.为什么船用核动力装置普遍采用压水堆？ 压水堆慢化剂采用轻水，冷却剂采用轻水，冷却剂在堆芯不沸腾，采用U-235富集度为3％ 到4%的UO2陶瓷燃料，在舰船压水堆上由于要提高堆芯寿命，燃料的富集度一般都很高； 一、二回路之间相互隔离，二回路不需要屏蔽； 具有结构紧凑、体积小、功率密度高、平均燃耗较深等优点，技术比较成熟； 在结构设计上采用多道屏障防止放射性物质外泄，而且冷却剂具有负温度系数，使反应堆具有自稳自调特性，安全性较好。 4.船舶核动力装置的船用条件是什么？ （1）复杂多变的海洋环境会使船舶产生不同程度的摇摆，倾斜和起伏，核动力装置必须具备在一定的摇摆，冲击和振动条件下稳定可靠运行的能力；（2）船舶在航行过程中可能发生碰撞，触礁，火灾，沉没等各种海上事故，军用核动力舰船在作战时还有可能受到敌方攻击，核动力装置应该有可靠，完善的安全措施，在舰船发生意外和遭受攻击的情况下防止放射性物质扩散而引发核污染事故；（3）由于船舶机动性的特点，核动力装置运行工况改变频繁，功率变化幅度大，而且工作人员活动场所小，运行条件恶劣，运行管理难度大； （4）船舶航行长期远离码头，基地。维修和补给困难，核动力装置应该具有良好的可靠性和较强的生命力； （5）船舶尤其是潜艇的空间和载重量有限，核动力装置必须重量轻，体积小，布置紧凑； （6）船上及港口人员密集，核动力装置必须有良好的放射性防护措施； （7）海洋气候潮湿，空气中含有盐分，核动力系统和设备必须有良好的抗腐蚀性能。 5.船舶轴功率与排水量，航速之间的关系是什么？ Ne=D23 Vs3C KW Ne : 供给推进器的功率，即核动力装置的有效功率，单位：KW; D : 船舶排水量，单位：t; Vs : 船舶航行航速，kn; C : 海军部系数。 6．核动力装置安全设计原则有哪些？各包含哪些内容？ 设计原则:多道屏障和纵深防御的。 （1）多道屏障：①第一道屏障是燃料元件包壳。包壳如果有缺陷或破裂，会使裂变产物、裂变物漏到冷却剂中，导致反应堆及一回路系统的放射性剂量增高。②第二道屏障是由反应堆及一回路系统构成的承压边界，包容着高温高压，具有放射性的冷却剂。设计时，保证其正常泄漏量很小，事故破裂的概率很低，使其具有良好的封闭性和很高的安全性。③第三道屏障是安全壳或反应堆舱，将反应堆及一回路系统的主要设备和管道包容在内。 （2）纵深防御：①第一级防御主要考虑对事故的预防。反应堆具有固有安全性，设备必须具有高质量和可检查性，系统必须有冗余度。②第二级防御是防止运行中出现偏差而发展为事故。要求设置可靠的安全保护系统，并在事故发生时，尽量减少对核系统的损坏，保护运行人员的安全。③第三级防御是限制事故所引发的放射性后果。设有安全设施，对不可预见的事故留有安全裕量。 7．装置可靠性如何定义？ 动力装置的可靠性是指装置在使用条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，表示系统，机器，设备等的工作和性能的时间稳定性的程度。
第二章压水堆核电厂 从电能生产的观点看，压水堆核电厂有那些部分组成？各自作用是什么？从热力循环的观点看，压水堆核电厂有几个回路组成？各自作用是什么？与沸水堆电厂相比，压水堆核电厂热力循环有何特点？这样做有何利弊？核电厂的厂址须满足什么要求？ 核电厂厂区分哪几部分？平面布置应考虑哪些因素？ 核电厂主要有哪些厂房？ 什么叫T 形布置？什么是L 形布置？各有何利弊？核电厂系统和设备及构筑物的安全分级、抗震分类、质保分组是如何规定的？解释名词：多道屏障；纵深防御；单一故障准则；安全功能。 第三章反应堆冷却剂系统与设备 为什么一回路系统的压力选得那样高？ 试述稳压器的工作原理。轴封式反应堆冷却剂泵是如何解决冷却剂沿轴的泄漏问题的？ 为什么一回路运行在160C以下时应投入余热排除系统？ 什么是汽蚀？它对泵的工作有何危害？如何防止发生汽蚀？ 什么是比转数？一台泵有几个比转数？按比转数范围划分，反应堆冷却剂泵属于那一类？其特性曲线有何特点？ 蒸汽发生器二次侧工质的流程如何？为什么给水环作成倒“J”形？沿给水环周向给水分配均匀吗? 循环倍率对传热、流动和汽水分离效果有哪些影响？为应付断电事故，一回路系统及设备设计上采取了哪些措施？ 解释名词： 无延性转变温度；必须汽蚀余量；可用汽蚀余量；比转数；循环倍率。 第四章一回路主要辅助系统 为什么一回路运行在160C以下时应投入余热排除系统？
现代核电厂化容系统对于降低放射性水平效果如何？为什么？ 为净化一回路水, 化学和容积控制系统采取了那些措施? 设备冷却水系统在何种工况下的负荷最大？为什么? 利用硼酸进行反应性控制有何特点和局限？ 化容系统是如何实现容积控制的? 反应堆停闭 3 个小时了, 这时剩余发热由什么系统带走? 核岛的最终热阱是什么?废热如何排到热阱? 用于正常停堆后余热排出的系统有哪些？ 现代压水堆核电厂停对后热量排出系统由哪些? 第五章专设安全设施系统 专设安全设施系统在设计上有何特殊要求？ 对于设计基准事故，安全注入系统的设计的验收标准有哪些？ 发生大破口失水事故后，安全注入系统有哪些响应？为什么要采用冷 -热端同时再循 环注入？ 什么是非能动系统？采用非能动系统对安全设施系统设计有何意义？发生失水事故后安全壳内氢气的来源有哪些？如何控制安全壳内氢浓度？专设安全设施系统设计中，为保证管线打开或关闭成功，往往采用什么办法？简述辅助给水系统的功能、设置、动力源特点。 安全壳喷淋系统的作用、系统设置、启动条件和运行方式。 第六章核电厂热力学 最简单的蒸汽动力装置的热力循环是什么循环？它由哪些过程组成？在压水堆核 电厂各过程什么设备中进行？ 在P-V图，t-s图及h-s图上画岀饱和蒸汽理想朗肯循环。 相同温度限下以卡诺循环的热效率最高，为什么采用饱和蒸汽的热力循环不能采用卡诺循环？
制冷系统中的辅助设备 一、油分离器与集油器 (一)油分离器的作用在蒸汽压缩式制冷系统中，经压缩后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽)，是处于高压高温的过热状态。由于它排出时的流速快、温度高。汽缸壁上的部份润滑油，由于受高温的作用难免成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出。且排汽温度越高、流速越快，则排出的润滑油越多。对于氨制冷系统来说，由于氨与油不相互溶，所以当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上凝成一层油膜，使热阻增大，从而会使冷凝器和蒸发器的传热效果降低，降低制冷效果。据有关资料介绍在蒸发表面上附有0.1mm油膜时，将使蒸发温度降低2.5℃，多耗电11～12％。所以必须在压缩机与冷凝器之间设置油分离器，以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。 (二)油分离器的工作原理大家都知道，汽流所能带动的液体微粒的尺寸是与汽流的速度有关。若把汽流垂直向上运动产生的升力与微粒的重量相平衡时的汽流速度称为平衡速度，并用符号ω表示。则显然当汽流速度等于平衡速度时，则微粒在汽流中保持不动；如果汽流速度大于平衡速度时则将微粒带走；而当汽流速度小于平衡速度，微粒就会跌落下来，从而使油滴微粒制冷剂汽流中分离出来。 油分离器的基本工作原理主要就是利用润滑油和制冷剂蒸气的密度不同；以及通道截面突然扩大，气流速度骤降(油分离器的筒径比高压排气管的管径大3～15倍，使进入油分离器后蒸气的流速从原先的10～25m/s 下降至0.8～1m/s)；同时改变流向，使密度较大的润滑油分离出来沉积在油分离器的底部。或利用离心力将油滴甩出去，或采用氨液洗涤，或用水进行冷却降低汽体温度，使油蒸汽凝结成油滴，或设置过滤层等措施来增强油的分离效果。 (三)油分离器的形式和结构目前常见的油分离器有以下几种：洗涤式、离心式、过滤式、及填料式等四种结构型式，下面分述它们的结构及工作原理。 1、洗涤式油分离器洗涤式油分离器适用于氨系统，它的主体是钢板卷焊而成的圆筒，两端焊有钢板压制的筒盖和筒底。进汽管由筒盖中心处伸入至筒下部的氨液之内。进气管的下端焊有底板，管端四周开有出气孔，以免高压蒸气直接冲击筒底，使已沉淀的润滑油搅动浮起。筒内进气管的中部(位于液面之上)管壁上还开有平衡孔，其作用是当压缩机停车时平衡排气管路、油分离器、冷凝器三者之间的压力，特别是在压缩机发生事故时，可以防止因冷凝器的高压将油分离器中的氨液压回压缩机，造成更大事故。在进气管
第6章制冷系统辅助设备 在制冷系统中，制冷设备可以分成两类，一类是完成制冷循环所必不可少的设备，如冷凝器、蒸发器、节流机构等；另一类是改善和提高制冷机的工作条件或提高制冷机的经济性及安全性的辅助设备，如分离与贮存设备、安全防护设备、阀件等 6.1 制冷系统流程 由于用途不同，各种制冷装置的系统流程和设备配置不尽相同，下面以大家比较熟悉的热泵型冷水机组和小型冷库来说明制冷系统流程和制冷系统元件。 6.1.1 热泵型冷水机组 热泵型冷水机组又称为冷暖型冷水机组,在夏季向空调系统提供冷冻水源，而在冬季可向空调系统提供空调热水水源，或直接向室内提供冷风和热风。 冷暖型机组主要通过在机组内增加一个四通换向阀即可改变制冷剂的流动路线，冷凝器变为蒸发器，蒸发器变为冷凝器。图10-1为热泵型风冷式冷水机组的工作原理图，其中实线为制冷回路，虚线为制热回路。 制冷回路流程： 制热回路流程： 6.1.2 小型冷库 图10-2为水冷式小型冷库氟利昂制冷系统的流程示意图。 从图中可以看出，实际装置与制冷循环原理图无本质上的差别，只是考虑运行中的安全问题而加了一些辅助装置，他们的作用是： 分液头使制冷剂均匀地分配到蒸发器的各路管组中。 压力控制器压缩机工作时的安全保护控制装置。 油分离器把压缩机排气中的润滑油分离出来，并返回到曲轴箱去，以免油进入各种热交换设备而影响传热。 热气冲霜管定期利用压缩机本身产生的高温蒸汽，直接排到蒸发器内，加热蒸发器而除霜。 冷却塔利用空气使冷却水降温，循环使用，节约用水。 冷却水泵冷却水循环的输送设备 干燥过滤器除去冷凝器出来液体中的水份和杂质，防止膨胀阀冰堵或堵塞。 回热器过冷液体制冷剂，提高低压蒸汽温度，消除压缩机的液击。 电磁阀压缩机停机后自动切断输液管路，防止过多制冷剂流入蒸发器，以免压缩机下次启动时产生液击，起保护压缩机的作用。
船舶核动力装置 一、背景： 1955年4月，世界上第一艘核动力船舶——美国核潜艇“舡鱼“号正式编队下水服役。为了建造者艘核潜艇的动力装置，美国提前5年在艾德华州兴建了陆上模式堆，这就是世界上第一个核动力装置。从那时起到现在的近50年时间里，世界上先后有近十个国家的约470多艘采用核动力推进的潜艇、水面舰艇、客货商船、矿砂船、破冰船等相继游弋在宽阔的海洋上了。事实充分说明，船舶在使用核动力装置以后，船舶推进能源就又进入了一个崭新的阶段。可以肯定，随着核能事业的发展，大规模建造核动力舰船，将会成为有关各国造船业今后十分关注的发展方向。 过去的两个多世纪，由于人类掌握了利用煤、石油等化石燃料产生动力的技术，使人们摆脱了单纯依靠人力、畜力进行劳动的困境，推动了社会生产突飞猛进的发展。与有限的化学能源相比较，核能将会成为人类的一个全新的、蕴藏量更为丰富的动力资源，它必将有力地推动社会生产力的发展。 二、基本介绍： 核动力装置以原子核裂变能作为产生推进动力的能源。它包括核反应堆、为产生功率推动船舶前进所必需的有关设备以及为提供装置正常运行，保证对人员健康和安全不会造成特别危害的那些结构、系统和部件。 船舶核动力装置是以反应堆代替普通燃料来产生蒸汽的汽轮机装置。它可以作为船舶的一种主动力装置。核动力装置功率大，一次装填核燃料可以用上好几年。装备核动力装置的舰船，几乎有无限的续航力。所以核动力装置主要用于大型军舰和潜艇。
三、基本原理： 核燃料在核动力装置的反应堆中产生裂变反应，释放巨大能量，被不断循环的冷却水吸收，后者又通过蒸汽发生器将热量传给第二个回路中的水，使之变为蒸汽后到汽轮机中作功。基于中子引起这种反应后又产生更多的新中子，在一定的条件下，新中子又可能去轰击另一个可裂变的原子核，使之又分裂为两个次级裂变产物的部分，又再放出大量的能量和两到三个新中子；同样条件下，新中子又可能去轰击另外的又一个可裂变的原子核而连续不断地把这种裂变反应持续下去，连续不断地释放出能量。那么，这种以裂变物质本身持续不断的裂变反应（通常称为链式反应）为基础，并可以人为地控制其反应速率的专用装置，就称为反应堆。核动力装置是以原子核的裂变反应所产生的巨大热能，通过工质（蒸汽或燃气）推动汽轮机或燃气轮机工作的一种装置。目前，舰船上几乎全部采用压力水型的反应堆（简称压水堆），即以压力水作冷却剂（也称载热剂），蒸汽作为工质的核动力装置。 四、发展历史： 1)蒸汽机： 1807年，美国工程师R.富尔顿首次在“克莱蒙脱”号明轮船上用蒸汽机作为推进动力获得成功。当时采用的是一台20马力的单缸摇臂式往复蒸汽机,获得每小时5英里的航速。经过