Судовые энергетические установки. Цикл от пара до пара. Сегмент третий. Судовые атомные энергетические системы.

[anonym_sEJYYtYe1JpK]

Добрый день, дорогие друзья и посетители клуба ППП. Клуба любителей Путешествий, Познания и Приключений. С вам Квак. И вот мы с вами наконец добрались то третьего сегмента нашего повествования. Напомню.

Первый сегмент это паровые машины.

Второй. Судовые дизели

   И вот в этом третьем сегменте мы рассмотрим атомные энергетические установки. Которые вырабатывают электроэнергию снова как и в давнее время благодаря пару. Просто раньше пар получали за счет энергии сжигания дров, угля и мазута. А теперь за счет тепла от атомной реакции.

 

Сегмент третий. Или-Назад в будущее, здравствуй пар.

 

 

Судовые энергетические установки:

1 — низкооборотный дизель, непосредственно работающий на гребной винт; 2 — дизель-редукторная установка; 3 — паротурбинная установка; 4 — газовая турбина; 5 — атомная установка; 6 — газотурбинная установка с электрической передачей на винт  

 

 

 

  Но наш рассказ был бы не полным если бы мы не обратили наше внимание на гибридные системы.

Раз уж у нас тема, где валы крутят электромоторы то рассмотрим тут же дизельэлетрические и трибоэлектрические силовые установки. Из названия каждой из них понятно что для получения электричества в дизельэлектрических системах применяют дизель электростанции в турбоэлектрических генератор крутит турбина.

Турбоэлектроходы. На рис. 1 представлена схема турбоэлектропривода с котельной установкой для получения пара. Пар вращает турбину, которая, в свою очередь, вращает электрогенератор. Выработанная электроэнергия подается на электродвигатели, которые связаны с гребным валом. Обычно каждый турбогенератор работает на один электродвигатель, который вращает свой винт. Однако такая схема позволяет легко подсоединить к одному турбогенератору несколько электродвигателей, а следовательно, несколько гребных винтов.

 

Spoiler

 

2

СХЕМА ТУРБОЭЛЕКТРОПРИВОДА.

1 - панель управления;

2 - главный электрогенератор;

3 - конденсатор;

4 - турбина;

5 - выход охлаждающей воды;

6 - подача охлаждающей воды;

7 - главный паропровод;

8 - клапан парового котла;

9 - паровой котел;

10 - силовой электрический кабель;

11 - гребной электродвигатель;

12 - гребной вал;

13 - гребной винт.

Судовые турбогенераторы переменного тока могут вырабатывать ток с частотой в пределах 25-100% максимальной, но не более 100 Гц. Генераторы переменного тока вырабатывают ток напряжением до 6000 В, постоянного - до 900 В.

 

 

 

 

  Основные преимущества электрического привода — возможность быстро и плавно менять скорость и направление вращения движителя (что улучшает манёвренность), низкий уровень шума и вибрации (что важно для пассажирских судов). Кроме того на дизель-электроходах дизельный двигатель работает в лучших условиях (постоянные обороты), чем на теплоходе с прямым приводом, что снижает расход топлива и увеличивает время жизни дизельного двигателя.

Одним из недостатков электроходов является сравнительная сложность силовой установки.

Тут не могу не вспомнить впечатления детства.

Турбоэлектроход Балтика. (быв В. Молотов.). Поработать на нем не успел. Списали его на гвозди. Но еще ребенком совершил на нем круиз Ленинград-Рига-Ленинград. Впечатления из детства просто нахлынули.

 

 

3

 

Этот корабль в отличие от транспортников не пахал море. Под грохот и вибрацию корпуса. Он реально летел на волне. Жаль, что он не сохранился. Отличный текст хоть и не в тему. Но привести его не могу. Сразу предупреждаю. Это злостный офф топ. По теме там ничего нет. Но кому интересны не обычные проекты почитайте. Не пожалеете.

 

 

 

 

ОСОБО ВАЖНЫЙ РЕЙС

У меня сохранилась судовая роль и список пассажиров сентябрьского рейса 1960 года из Балтийска в Нью-Йорк. 189 членов экипажа и 156 пассажиров совершили историческое плавание к берегам Америки. Вся мировая печать трубила и шумела о поездке Н. С. Хрущева на XV сессию Генеральной Ассамблеи ООН. Сенсацией стало и морское путешествие. Такого еще не случалось, чтобы делегаты добирались до Нью-Йорка не самолетом, а пароходом.

Вот краткая хроника десятидневного вояжа, «потрясшего мир»: отход из Балтийска 9 сентября в 19.00. Прибытие в Нью-Йорк 19 сентября в 9.00. Отход на Ленинград 14 октября в 15.00.

По возвращении моряки были нарасхват. Встречи в школах, клубах, на предприятиях. Я даже был официально приглашен обществом «Знание» выступать с лекциями-воспоминаниями о «рейсе мира», как нарекли наше плавание, что соответствовало действительности. Ведь XV сессия проходила по инициативе советского премьера, предложившего назначить главами делегаций руководителей стран — участниц ООН. А основным вопросом, поднятым на Ассамблее Н. С. Хрущевым, было предложение о всеобщем разоружении.

Со временем многое, что считалось архиважным, как-то померкло и, наоборот, казавшиеся незначительными события высветились ярким пятном. Хотя бы выбор каюты для пассажира № 1. 1960 год — время расцвета популярности Н. С. Хрущева. Общество переживало подъем, обновление, вступило в период «оттепели», созданной новым лидером. Народ искренне любил своего Никиту с его «кузькиными матерями» чуть ли не в каждой произнесенной речи.

За несколько суток до начала рейса на борт поднялась, как принято говорить, «авторитетная комиссия». Важные люди в штатском внимательно осмотрели все помещения и остановили выбор на каюте люкс «А» по правому борту.

Каюта просторная: кабинет с мягкой мебелью, огромный письменный стол, обитый зеленым сукном, спальня с двумя широкими деревянными кроватями, ванная, туалет. Переборки люкса из красного дерева, что придавало каюте домашний уют и теплоту.

Капитан Павел Алексеевич Майоров предупредил, что во время качки в каюте слышен небольшой скрип. Эх, зря сказал!

— Дерево уберем, стены оклеим пластиком! — безапелляционно изрекла важная береговая персона.

В те годы в обиход усиленно входил пластик. Газеты взахлеб расхваливали ценные качества универсального химического материала, из которого делали посуду, игрушки, мебель. Ошалевший от рекламы народ принялся поспешно выбрасывать на помойку добротные старинные стулья, столы и заменять их на пластиковые. Безумный ажиотаж разыгрался вокруг химической моды. Вот и попала каюта люкс под нож. Обшивку из красного дерева содрали и вместо нее приклеили светлосерые пластиковые листы. Все ахали от умиления и восторга! Такую же варварскую операцию проделали и с люксом по левому борту. А так как он меньше скрипел при качке, то табличку с литерой «А» перевесили на левый люкс и туда впоследствии поместили Н. С. Хрущева.

Всем казалось, какое мудрое решение было найдено. Лишь позже убедились в роковом просчете. Переборки стали издавать неприятный запах, пластик никак не гармонировал с солидными кожаными креслами, письменным столом. Исчез уют. С переименованием кают тоже вышел казус. Те, кто знал о рейсе понаслышке, не могли поверить, что глава советской делегации занимал левый люкс «Б». Позже таблички с литерами снова прикрепили на свои места. Головотяпство с пластиком осталось больной занозой для «Балтики». Вонючее покрытие впоследствии пришлось содрать и заменить финскими обоями, которые меняли несколько раз. Ведь их долговечность не сравнить с деревом.

Хорошо, что еще не ободрали тогда все пассажирские помещения, облицованные ценными породами дерева при постройке судна в Голландии.

— Как перенесли пассажиры океанский переход? — интересовались многие.

Погода, в общем, благоприятствовала путешественникам. Лишь при выходе в Атлантический океан задул сильный встречный ветер, началась килевая качка, особенно неприятно действующая на человеческий организм. Моряки волновались, как перенесут шторм Н. С. Хрущев и Янош Кадар: их каюты размещались в носовой части, где качка ощущается сильнее, чем в центре или корме.

Никита Сергеевич, к всеобщей радости, оказался прекрасным моряком. В непогоду он разгуливал по палубе в полном одиночестве. Его постоянные сопровождающие куда-то испарились. Вообще-то он не любил охрану, недоброжелательно косился на телохранителей, если они попадали в поле зрения.

Я навестил Яноша Кадара. На стук в каюте никто не отозвался. Войдя в холл, спросил громким голосом, не нуждается ли он в помощи. В ответ из спальни тихий стон. При моем появлении с койки поднялся исхудавший, с впалыми щеками пассажир № 2. Он поблагодарил за визит и наотрез отказался от врачебной помощи. Мужественный человек.

Позже, когда океан успокоился, глава венгерской делегации пришел на встречу с экипажем и сказал, что является почетным шахтером, пионером, парашютистом.

— Но ваш значок,— показал на прикрепленную к лацкану пиджака миниатюрную «Балтику»,— я заработал честно!

— Какие самые волнующие моменты были в том плавании? — спрашивали знакомые.

Очевидно, волнения у каждого были свои собственные. Лично мне пришлось попереживать во время концерта экипажа для пассажиров, который я вел. Следовало произнести приветственную речь перед такой именитой аудиторией. В первом ряду сидели главы делегаций: Н. Хрущев, Я. Кадар, Н. Подгорный, К. Мазуров, Г. Георгиу-Деж, Т. Живков.

Пришлось поработать и над программой выступлений, чтобы угодить на все вкусы. Самых громких аплодисментов удостоился машинист Ю. Старцев, исполнивший любимую песню Никиты Сергеевича «Рушничок» композитора Майбороды.

Но были волнения куда серьезнее. Радисты круглосуточно держали связь с Москвой, Ленинградом, постоянно получали международную информацию. Всех обожгло заявление бывшего президента Г. Трумэна, сказавшего, что поставит самую толстую свечку в церкви, если с «Балтикой» что-либо случится и она не дойдет до Нью-Йорка. О недоброжелательном высказывании невольно вспомнили за сутки до прибытия к берегам Америки.

18 сентября в 15.30 вахтенный матрос закричал: «Вижу перископ по правому борту!»

Мы имели запас времени, и судно застопорило ход, чтобы матросы могли подкрасить борта. Экипаж и пассажиры бросились на правый борт и увидели быстро движущуюся темную точку. Перископ поднимался все выше, а вскоре, словно огромная туша кита, обливаясь струями воды, всплыла из пучины черная без опознавательных знаков субмарина и, медленно пересекая наш курс метрах в трехстах по носу, удалилась в океан.

Инцидент с подлодкой всех встревожил, испортил настроение. Что это значило? Не визитная ли это карточка господина Трумэна? Все с нетерпением ожидали следующего утра — прихода в порт.

Никита Сергеевич тоже наблюдал за действиями подводной лодки. Он оставался спокойным, затем что-то сказал и стоявшие рядом засмеялись. Обстановка разрядилась.

Множество вопросов задавали мне во время встреч о самом Н. С. Хрущеве. Приходилось ли разговаривать с ним? Какое впечатление он произвел и т. д.

С экипажем он специально не встречался. Но по его личному предложению один из дней полностью был посвящен фотографированию на память.

— Своим внукам будете показывать фотографии! — говорил Никита Сергеевич.

На шлюпочной палубе поставили два плетеных кресла — одно для Хрущева, второе для всех желающих. А таковых среди пассажиров и моряков нашлось немало. Затем фотографировались по очереди с членами делегаций, матросами, бортпроводницами и официантками.

— А где же создатели хорошего настроения? — так Никита Сергеевич называл поваров. Все как один они тут же окружили Хрущева и вновь защелкали затворы фотокамер.

На пароходе, как в деревне, принято со всеми здороваться. Это правило неукоснительно соблюдал и сам Н. С- Хрущев. Он вежливо отвечал на приветствия, часто первым кивал головой или здоровался с людьми.

Мне посчастливилось несколько раз накоротке поговорить с ним. Он интересовался прогнозом погоды в Атлантике. Однажды, показав рукой на удалявшийся английский берег, спросил, как называется место.

Никита Сергеевич старался не выделяться среди остальных и не любил, когда его окружало много народу. В хорошую погоду он обычно гулял по палубе или читал принесенные деловые бумаги, расположившись в кресле или на деревянной банке.

Вставал он в 6.00 утра. Поднимался на капитанский мостик, всегда спрашивая разрешения. Иногда смотрел в бинокль, интересовался устройством морских приборов. С моряками был корректен.

Утро 19 сентября запомнилось особенно и принесло массу неприятностей капитану и экипажу. Моросил нудный мелкий дождик. Вдали сквозь мутную и дымную пелену просматривались глыбы небоскребов. На ум невольно приходили слова М. Горького, сравнившего панораму Нью-Йорка с огромной челюстью с неровными зубами.

Меня вызвал в каюту капитан и попросил минут через двадцать быть готовым (т. е. надеть парадную морскую форму) и вместе с матросами отправиться на шлюпке к причалу.

 

— Получили радиограмму, что швартовщики объявили забастовку и отказываются принимать судно.

Он ввернул соленое словечко и объяснил мою миссию: быть переводчиком, мало ли какая ситуация может сложиться на берегу.

Спустили моторную шлюпку по левому борту. В ней пять матросов, механик, я, а командиром — третий помощник Г. Мартынов. Едва отошли от судна, как заглох двигатель. Ну как в остросюжетном фильме! «Балтика» удаляется все дальше и дальше. На пеленгаторный мостик пулей влетел старший помощник Е. Сурнин и в мегафон запрашивает, что случилось.

— Весла на воду! — мрачно командует штурман. Всем ясно, что до берега и за час не доплыть. И вдруг чудо! Мотор зафыркал, закашлял и заработал ритмично. Минуты на три опередили мы «Балтику». Десант рассредоточился по мокрому и скользкому пирсу. Матросы ловко поймали выброски и закрепили концы за кнехты. Задание выполнено!

У меня до сих пор горечь и недовольство собой. Впопыхах забыл взять фотоаппарат. Какие бы исторические кадры можно было отснять: сход на американский берег Н. С. Хрущева, быстрое окружение его и личного переводчика В. Суходрева многочисленными нашими и американскими телохранителями, встреча советского гостя многочисленной публикой.

Я находился на причале около часа, пока не сошли с судна все пассажиры. «Балтику» поставили у довольно заброшенного причала № 75 на Ист-Ривер. Ночью по пирсу бегали громадные раскормленные крысы. Моряков пускали в увольнение пятерками, боясь провокаций. Но их не случилось.

Прошло дней десять, и мы освоились с Нью-Йорком. Ребята осматривали, фотографировали город. Редактор фотогазеты моторист В. Яаниметс поздно вечером в комнате отдыха наклеивал на огромный лист ватмана снимки, большинство из них — работа самого Виктора. Помнится, когда для экипажа была организована экскурсия по Нью-Йорку, он замешкался во дворе университета. Все уже сидели в автобусе, а Виктор все еще наводил объектив «феда» на какие-то стены, деревья, все удаляясь от нас. Меня послали за фотографом. Он недовольно что-то буркнул-по-эстонски и медленно пошел к автобусу. Не думал, что вижу в тот вечер редактора в последний раз. На другой день В. Яаниметс пошел с группой в город, зашел вместе с ребятами в магазин и исчез. А еще через день все нью-йоркские газеты опубликовали на первых полосах его фотографию и паспорт моряка, сообщив, что моряк с «хрущевского парохода» попросил политического убежища. Это был шок. Ведь Яаниметс — член комсомольского бюро, его фотография висела на Доске почета пароходства и вдруг — измена Родине.

Стали мучительно припоминать штрихи его поведения в последние дни. Вроде ничего примечательного. Правда, врач-стоматолог Е. Костерин сказал, что в течение рейса запломбировал пять зубов Яаниметсу. Многие находили, что был он постоянно замкнутым, неразговорчивым. Сверхбдительные отметили, что отчество у Виктора подозрительное — Адольфович. Хотя разве его вина, что так звали отца?

Все сходились на том, что отвечать все равно придется. Виноватым окажется коллектив. Неудобно было перед Н. С. Хрущевым: так подвести и опозориться на весь мир. Представляли себе, как злорадствовали американцы. Отношения тогда между странами не отличались дружелюбием. В самом Нью-Йорке во многих местах встречались яркие таблички с лаконичной надписью: «Хрущев здесь не желателен». А в эмигрантской газете «Новое русское слово» каждый раз печатались объявления об организации демонстраций протеста против главы советской делегации.

Вычеркнули мы из судовой роли фамилию перебежчика. Вот и все, прощай премии, награды (о них уже шла речь среди экипажа, мол, за выполнение ответственного рейса всех ждут ордена и медали). А теперь все ждали расправы, расформирования экипажа.

От суровой кары всех в буквальном смысле слова спас Никита Сергеевич. Он возвратился домой самолетом и в первой же речи перед трудящимися Москвы объявил на всю страну благодарность экипажу «Балтики» и ее капитану П. Майорову за отличное выполнение правительственного задания. Его выступление мы слушали по судовому радио в Атлантическом океане. Тут же получили поздравление от министра морского флота В. Бакаева, затем из пароходства. В Ленинграде нас встречали с оркестром.

Весть о смещении Хрущева узнал в море от симпатичной молодой пары англичан, совершавших свадебное путешествие на теплоходе «Михаил Калинин», где я работал в навигацию 1964 года.

— Только что услышали по Би-Би-Си, что сняли Хрущева! — возбужденно сообщили они.

— Би-Би-Си как всегда врет! — помнится, категорически ответил я, чем немало смутил и вызвал растерянность у молодоженов.

— Возможно,— неуверенно пробормотали они.

На следующее утро судовое радио, настроенное на московскую волну, подтвердило сообщение из Лондона.

— Би-Би-Си ничего не наврало! — с нотками уязвленного самолюбия заметили знакомые англичане.

— Не согласен! Хрущева не сняли, он сам ушел по состоянию здоровья! Слышали, что передало наше радио?

— Пожалуй, так,— скромно согласились они.

Я не сомневался тогда, что Никита Сергеевич сам подал в отставку. Телосложения он тучного, да и возраст уже за семьдесят. Теперь-то известно, как происходил кремлевский переворот, кто готовил его и как плелась интрига.

Вскоре в печати появились статьи о политике волюнтаризма, ошибках прежнего лидера. Срочно сняли все портреты Никиты Сергеевича. Вместо них появился лик чернобрового Брежнева. На собраниях ораторы вместо цитат из речей Хрущева стали повторять оракульные истины, изрекаемые новым вождем, очередным «верным ленинцем» и, конечно, «выдающимся деятелем международного рабочего движения».

Перемена власти тут же сказалась и на судьбе «Балтики». На руководящие должности в пароходство пришли новые люди, неприязненно и завистливо относившиеся к «хрущевскому» капитану Павлу Алексеевичу Майорову.

Расписание очередной навигации для турбоэлектрохода было составлено без предварительного ознакомления капитана: включены каботажные рейсы, вояжи на Кубу, длительный зимний заводской ремонт вместо плаваний по теплым морям, как планировалось для других пассажирских теплоходов.

Из престижного судна «Балтика» превратилась в место «ссылки» проштрафившихся моряков, которые хорошей работой должны были заслужить возвращение на другие суда.

Это продолжалось долгие годы. Но *** редьки не слаще — новый лидер не смог затмить и выветрить народную память о Никите. Догнать и перегнать Америку не удалось ни тому, ни другому. Даже бежать рядом, чтобы «не видно было рваных портков», как шутили в те времена.

В конце 70-х мы почувствовали вновь вспыхнувший интерес к личности Хрущева, истории незабываемого плавания судна к берегам США. На встречах-знакомствах с пассажирами они неизменно требовали подробного рассказа и личных впечатлений о пребывании на борту Хрущева. Но моряков, совершивших исторический вояж, оставалось все меньше. Одни перешли на другие теплоходы, кто-то по возрасту закончил карьеру.

Не раз в роли рассказчика приходилось выступать и мне. Правда, в первое время мы избегали публично вспоминать о неприятном для нас случае — побеге в Нью-Йорке В. Яаниметса, эстонца по национальности. Он опозорил экипаж, и все болезненно переживали поступок бывшего моториста, значившегося по судовой роли под номером 80. Эта цифра считалась тогда для моряков какой-то роковой, приносящей несчастье. В новом списке экипажа под этой цифрой никого не записали, сделав пометку, что номер 80 отсутствует. Долгое время место В. Яаниметса в столовой никем не занималось — такую неприязнь он вызывал.

Но из песни слов не выкинешь. Однажды на встрече с пассажирами задали вопрос, почему замалчиваем эпизод с мотористом, ведь зарубежные голоса на весь мир раструбили о геройском побеге с «хрущевского» парохода патриота-эстонца. Пришлось подробно

рассказывать, как все случилось, и реакция слушателей оказывалась неоднозначной. Одни слушали нахмурившись, буравя рассказчика пристальными, молчаливыми взглядами, другие равнодушно пожимали плечами: мол, что тут такого страшного, не стоит делать трагедию из-за одного человека. Ну убежал, ну захотелось сменить образ жизни, скатертью дорога!

Много воды утекло с тех пор. Еще почти двадцать семь лет бороздила морские волны «Балтика», а состарившись, была обречена на слом. Продали турбоэлектроход на металлолом одной пакистанской фирме за весьма низкую цену.

Ушли из жизни многие участники незабываемого рейса. А некоторые, ранее высоко восхвалявшиеся деятели своих стран, попали под конец жизни на скамью подсудимых. Суд истории все расставляет по своим местам. Жаль только, что слишком долго приходится ждать вынесения справедливого вердикта.

Е. КУНИЦЫН,

бывший член экипажа турбоэлектрохода «Балтика»

ВЫМПЕЛ, 1990 г.

 

 

Чертеж Т.Х «Балтика»

 

 

 

4

5

6

 

 

   И вот мы наконец вплотную подходим к теме нашей сегодняшней встречи. Зачем надо было ставить атомный реактор на корабль? Самое уязвимое место любого корабля это запас топлива. Помните когда мы с вами рассматривали пароходы. Первые паровые корабли не могли перевезти с собой ничего кроме запаса угля и воды. А на подводных лодках наконец то соединили воедино 2 энергетические установки. Раньше во время движения по поверхности работали дизеля. Они крутили гребные винты и заряжали аккумуляторы. Под водой работали только электромоторы но емкость аккумуляторов далеко не беспредельна и дизельная лодка довольно часто вынуждена была всплывать на поверхность для подзарядки батарей. С установкой же атомного реактора автономность любого корабля была лимитирована только выносливостью команды и размерами кладовой для провианта экипажа. В первую очередь атомная энергия пришла в подводный флот.

 

 

 

7

 

 

   21 января 1954 года с верфи Гротона штата Коннектикут сошла первая в мире атомная подводная лодка. Влияние романа «20 тысяч лье под водой» на умы было столь сильно, что первую атомную подводную лодку назвали в честь «Наутилуса» Жюля Верна. При длине – 97 метров и ширине 8,2 метра, лодка имела водоизмещение 4092 тонны. Она провела рекордное на тот момент для американцев время под водой без всплытия и показала наибольшую скорость под водой – до 20 узлов. «Наутилус» стал также первой субмариной, которая прошла Северный полюс подо льдами Арктики 3 августа 1958 года. Интересно и то, что на борту этого судна проводились психотронные испытания. В частности делались попытки влияния на принятие решений капитаном корабля противника. Сегодня пять стран – Россия, Китай, США, Великобритания и Франция – используют больше ста атомных подводных лодок. А первенец «Наутилус» стоит в Гротоне у мемориального причала.

   История этой лодки полна трагических и героических эпизодов. Но сейчас мы с вами все таки сделаем надо собой усилие и вернемся к теме.

 

   Атомные энергетические установки. На судах с атомными энергетическими установками главным источником энергии является ядерный реактор. Тепло, выделяющееся в процессе деления ядерного горючего, служит для генерации пара, поступающего затем в паровую турбину.

   В реакторной установке, как и в обычном паровом котле, имеются насосы, теплообменники и другое вспомогательное оборудование. Особенностью ядерного реактора является его радиоактивное излучение, которое требует специальной защиты обслуживающего персонала.

Безопасность. Вокруг реактора приходится

ставить массивную биологическую защиту. Обычные защитные материалы от радиоактивного излучения - бетон, свинец, вода, пластмассы и сталь. Существует проблема хранения жидких и газообразных радиоактивных отходов. Жидкие отходы хранятся в специальных емкостях, а газообразные поглощаются активированным древесным углем. Затем отходы переправляются на берег на предприятия по их переработке.

 

 

 

 

8

 

 

 

 

   Судовые ядерные реакторы. Основными элементами ядерного реактора являются стержни с делящимся веществом (ТВЭЛы), управляющие стержни, охладитель (теплоноситель), замедлитель и отражатель. Эти элементы заключены в герметичный корпус и расположены так, чтобы обеспечить управляемую ядерную реакцию и отвод выделяющегося тепла. Горючим может быть уран-235, плутоний либо их смесь; эти элементы могут быть химически связаны с иными элементами, быть в жидкой или твердой фазе. Для охлаждения реактора используется тяжелая или легкая вода, жидкие металлы, органические соединения или газы. Теплоноситель может быть использован для передачи тепла другому рабочему телу и производства пара, а может использоваться непосредственно для вращения турбины. Замедлитель служит для уменьшения скорости образующихся нейтронов до значения, наиболее эффективного для реакции деления. Отражатель возвращает в активную зону нейтроны. Замедлителем и отражателем обычно служат тяжелая и легкая вода, жидкие металлы, графит и бериллий. На всех военно-морских судах, на первом атомном ледоколе "Ленин", на первом грузо-пассажирском судне "Саванна" стоят энергетические установки, выполненные по двухконтурной схеме. В первичном контуре такого реактора вода находится под давлением до 13 МПа и поэтому не вскипает при температуре 270° С, обычной для тракта охлаждения реактора. Вода, нагретая в первичном контуре, служит теплоносителем для производства пара во вторичном контуре. В первичном контуре могут использоваться и жидкие металлы. Такая схема применена на подводной лодке ВМС США "Си Вулф", где теплоносителем является смесь жидкого натрия с жидким калием. Давление в системе такой схемы сравнительно невелико. Это же преимущество можно реализовать, используя в качестве теплоносителя парафинообразные органические вещества - дифенилы и трифенилы. В первом случае недостатком является проблема коррозии, а во втором - образование смолистых отложений. Существуют одноконтурные схемы, в которых рабочее тело, нагретое в реакторе, циркулирует между ним и главным двигателем. По одноконтурной схеме работают газоохлаждаемые реакторы. Рабочим телом служит газ, например, гелий, который нагревается в реакторе, а затем вращает газовую турбину.

Защита. Ее главная функция - обеспечить защиту экипажа и оборудования от излучения, испускаемого реактором и другими элементами, имеющими контакт с радиоактивными веществами. Это излучение делится на две категории: нейтроны, выделяющиеся при делении ядер, и гамма-излучение, возникающее в активной зоне и в активированных материалах. В общем случае на судах имеются две защитные оболочки. Первая расположена непосредственно вокруг корпуса реактора. Вторичная (биологическая) защита охватывает парогенераторное оборудование, систему очистки и емкости для отходов. Первичная защита поглощает большую часть нейтронов и гамма-излучение реактора. Это снижает радиоактивность вспомогательного оборудования реактора. Первичная защита может представлять собой двухоболочечный герметичный резервуар с пространством между оболочками, заполненным водой, и наружным свинцовым экраном толщиной от 2 до 10 см. Вода поглощает большую часть нейтронов, а гамма-излучение частично поглощается стенками корпуса, водой и свинцом. Основная функция вторичной защиты - снизить излучение радиоактивного изотопа азота 16N, который образуется в теплоносителе, прошедшем через реактор. Для вторичной защиты используются емкости с водой, бетон, свинец и полиэтилен. Экономичность судов с атомными энергетическими установками. Для боевых кораблей стоимость постройки и эксплуатационные расходы имеют меньшее значение, чем преимущества почти неограниченной дальности плавания, большей энерговооруженности и скорости кораблей, компактности установки и сокращения обслуживающего персонала. Эти достоинства атомных энергетических установок обусловили их широкое применение на подводных лодках. Оправданно и применение энергии атома на ледоколах.

   Россия - единственная страна в мире, обладающая флотом гражданских атомных судов. Ледоколы с ядерными энергетическими установками вот уже полвека успешно работают в Арктике, обеспечивая надёжную и безопасную проводку транспортных судов на всех участках Северного Морского пути.

Проект реакторной установки для гражданского судна - первого атомного ледокола "Ленин" - был разработан на предприятии в 1955 г., а с 1959 г. началась арктическая навигация этого ледокола, продолжавшаяся вплоть до 1989 г. Ледоколом было проведено во льдах 3700 судов и подтверждена высокая эффективность использования ядерной энергии на судах ледокольного флота.

   Успешная эксплуатация первого атомного ледокола положила начало развитию новой отрасли - атомного судостроения. В период 1975-2006 гг. в стране было построено ещё 8 атомных ледоколов ("Арктика", "Сибирь", "Россия", "Советский Союз", "Таймыр", "Вайгач", "Ямал", "50 лет Победы") и океанский лихтеровоз-контейнеровоз усиленного ледового класса "Севморпуть".

Для них в ОАО "ОКБМ Африкантов" были разработаны 3 модификации реакторных установок (ОК-900А, КЛТ-40, КЛТ-40М). Весь комплекс систем и оборудования этих установок создавался и сдавался в эксплуатацию с участием специалистов предприятия. Они же обеспечивают авторский надзор за эксплуатацией энергоустановок ледокольных судов.

 

 

 

 

 

 

 

Развитие российского атомного ледокольного флота продолжается. В ОАО "ОКБМ Африкантов" создаются проекты реакторов нового поколения для перспективных атомных ледоколов. В настоящее время завершена разработка технического проекта реакторной установки для универсального двухосадочного ледокола, серия которых после 2015 года заменит и линейные ледоколы, и ледоколы с ограниченной осадкой, которые к этому времени выработают свой ресурс.

 

Продолжение в следующем сообщении, из за лимита на интегрированные изображения.

 

 

*********************************************************************************************************************

[anonym_sEJYYtYe1JpK]

И вот наконец то мы добрались до схем!

 

Атомная энергетическая установка

 

 

   Атомную энергетическую установку, которая в основном является модификацией паротурбинной, начали применять на судах в конце 50-х гг. XX в. К энергетической установке судна с атомным двигателем относятся реактор, парогенератор и турбинная установка, приводящая в движение судовой движитель. Реактор - это установка для получения ядерных цепных реакций, во время которых возникает энергия, преобразуемая далее в механическую. В ядерном реакторе созданы такие условия, что число расщеплений ядра за единицу времени является величиной постоянной, т. е. цепная реакция происходит постоянно.

 

Spoiler

1

Конструкция и принцип действия ядерного реактора.

1 — стальной корпус;

2 — замедлитель;

3 — отражатель;

4 — защита;

5 — тепловыделяющие элементы;

6 — вход теплоносителя;

7 — выход теплоносителя;

8 — регулирующие стержни.

 

   Ядерное топливо содержит делящийся материал, как правило, уран или плутоний. При расщеплении ядер атомов, которые распадаются на так называемые фрагменты - или на свободные нейтроны высоких энергий, освобождается очень много энергии. Для уменьшения высокой энергии нейтронов служит замедлитель: графит, бериллий или вода. Для того чтобы свести к минимуму возможность потери нейтронов, устанавливают отражатель. Он состоит в основном из бериллия или графита. Во избежание слишком сильного потока нейтронов в реакторе на соответствующей глубине устанавливают регулирующие стержни из поглощающих нейтроны материалов (кадмия, бора, индия). Энергообмен в реакторе происходит с помощью теплоносителей, воды, органических жидкостей, сплавов из легкоплавких металлов и т. д. В настоящее время на судах применяют, как правило, реакторы, охлаждаемые водой под давлением. Схема машинного отделения судна с реактором такого типа дана на рисунке ниже.

 

2

 

Схема атомной энергетической установки с реактором, охлаждаемым водой под давлением.

1 — реактор;

2 — первичная биологическая защита;

3 — вторичная биологическая защита;

4 — парогенератор;

5 — нагревательный змеевик первого контура;

6 — циркуляционный насос первого контура;

7 — турбина высокого давления;

8 — турбина низкого давления;

9 — редуктор;

10 — конденсатор;

11 — насос вторичного контура;

12 — вход морской воды;

13 — выход морской воды

 

   Эта установка имеет два контура циркуляции. Первый контур - циркуляция воды под высоким давлением. Вода первого контура служит одновременно теплоносителем ядерного реактора и имеет давление приблизительно от 5,8 до 9,8 МПа. Она протекает через реактор и нагревается, например на судах «Отто Хан» (ФРГ) и «Мутсу» (Япония), до 278°С. При этом давление воды противодействует испарению. Горячая вода первого контура, протекая через нагревательный змеевик, отдает свое тепло парогенератору, затем она снова возвращается к реактору. К парогенератору из второго контура низкого давления подается конденсат. Нагреваемая в парогенераторе вода испаряется. Этот пар с относительно низким давлением (например, на американском судне «Саванна» оно составляет 3,14 МПа) служит для питания турбин, которые через редуктор приводят во вращение гребной винт.

Ядерный реактор изолирован от окружающей среды защитным экраном, не пропускающим вредные радиоактивные лучи. Обычно применяются двойные экраны. Первый (первичный) экран окружает реактор и изготовляется из свинцовых пластин с полиэтиленовым покрытием и из бетона. Вторичный экран окружает парогенератор и заключает внутри себя весь первый контур высокого давления. Этот экран в основном изготовляют из бетона толщиной от 500 мм («Отто Хан») до 1095 мм («Мутсу»), а также из свинцовых пластин толщиной 200 мал и полиэтилена толщиной 100 мм. Оба экрана требуют много места и имеют очень большую массу. Например, первичный экран на судне «Саванна» весит 665 т, а вторичный — 2400 т. Наличие таких экранов является большим недостатком атомных энергетических установок. Другим, еще более существенным недостатком, является, несмотря на все защитные меры, опасность заражения окружающей среды как во время нормального функционирования энергетической установки вследствие отходов использованного топлива, выпуска трюмной воды из реакторного отсека и т. д., так и во время случайных аварий судна и атомной энергетической установки.

К неоспоримым преимуществам относятся очень низкий расход топлива и практически неограниченная дальность плавания. Например, судно «Отто Хан» (ФРГ) за три года не израсходовало даже 20 кг урана, в то время как расход топлива обычной паротурбинной энергетической установкой на судне таких размеров составил 40 тыс. т. Дальность плавания японского судна «Мутсу» составляет 145 тыс. миль. Несмотря на эти преимущества, атомные энергетические установки широко применяются только на боевых кораблях. Особенно выгодно их использовать на крупных подводных лодках, которые долгое время могут находиться под водой, так как для получения тепловой энергии в реакторе воздуха не требуется. Кроме того, атомными энергетическими установками оснащаются мощные ледоколы, используемые в северных широтах земного шара.

 

3

 

 

Атомная энергетическая установка на морском судне.

1 — машинное отделение;

2 — контейнер с реактором;

3 — отсек вспомогательных механизмов;

4 — хранилище отработавших ТВЭЛ.

 

 

Да господа. Тема эта настолько большая и много образная что надо ее заканчивать волевым решением. А то у нас «Война и мир» получится.

Традиционное СПАСИБО!!! Всем кто дочитал до конца. Извиняюсь за не большой офф топ. Но просто воспоминания нахлынули и не мог сдержаться. В общем получился на третий сегмент а два в одном.

До новых встреч в нашем клубе ППП!!!

 

Видео

 

Источник:

http://www.calend.ru/event/4378/

http://dic.academic.ru

http://www.seaships.ru

http://korabley.net

© Calend.ru

[RenamedUser_4388762]

Пошел запасаться бутербродами и кофе, помогают впитывать знания) Большое спасибо за труд!

[Black_Hunter]

А газотурбины где?

[anonym_sEJYYtYe1JpK]

Black_Hunter (08 Янв 2013 - 20:23) писал:

А газотурбины где?

Да надо будет четвертый сегмент делать.
Упустил как то.
Спасибо за подсказку.

[anonym_FxcEnCsDOrCP]

К сожалению, не осилил всё, дочитаю чуть позже. Впечатления: написано просто, доступно, интересно. Даже офф-топ, и тот в тему!))

С детства интересовался такого рода штуками, может быть, поэтому и выбрал путь физика. Ведь за всей этой простотой скрывается множество проблем, которые надо было решать, чтобы сейчас атомные суда и корабли бороздили моря и океаны. Это сложно и интересно, как раз по мне!

P.S. Предприятие ОКБМ находится в моём городе, так сказать, есть чем гордиться!))

[solboom75]

Ждём следующих выпусков !

[PINK_fnx]

Как всегда интересно читать ваши темы,+  :Smile_great:

[Black_Hunter]

KWAK2007 (08 Янв 2013 - 20:24) писал:

Да надо будет четвертый сегмент делать.
Упустил как то.
Спасибо за подсказку.

Кстати, можно и фантастические всякие установки рассмотреть. Типа электро-магнитного двигателя (движителя).

[XeLKeT]

Автар молодец.Хорошая инфа !

[anonym_i3K9b4UbkuRE]

Хочу добавить, что сейчас атомные двигатели ставят только на военные суда или гражданские ледоколы, На пассажирских судах атомные двигатели по моему запрещены еще с 80 или 90 годов прошлого века. Утверждать не буду ибо только слышал от преподавателя.

 

P.S.: Кто Учился или учится в Херсоне тот может знает такого преподавателя как Спешилов Валерий Михайлович

 

А за информацию спасибо огромное.  +

[anonym_WlF8P3d0Fvik]

Фух...осилил все три части на одном дыхании. Интересно было почитать статью Куницына. Надеюсь материалов у тебя найдется еще на не один выпуск))

[Naz765]

Как всегда хорошо изложено. +

[anonym_sEJYYtYe1JpK]

BloodJeck (09 Янв 2013 - 00:58) писал:

Хочу добавить, что сейчас атомные двигатели ставят только на военные суда или гражданские ледоколы, На пассажирских судах атомные двигатели по моему запрещены еще с 80 или 90 годов прошлого века.

Сейчас "атомный" маятник качнулся в другую сторону. Если в тех же 60-70 годах реакторы и изотопные батареи готовы были поставить чуть ли не в каждый отдаленный колхоз. А на маяки на СевМор пути ставили. То сейчас особоенно после Чернобыля и Фукусимы. Народ запугали до дрожи в коленках. И выводят из эксплуатации нормально работающие электростанции. Поэтому поставить атомную энергоустановку на пассажир, это подписать ему смертный приговор. На него не будут покупать билеты. Поэтому даже если бы и не было запрета. Мало вероятно что кто-то бы решился построить такой лайнер.

[antipanzer]

Внимательно все прочитал, убил времени почти час. А в ролике за минуту все доходчиво объяснили. Может побольше роликов и поменьше стен? Не?

[Kibiki]

Квак сенк ю за познавательные темы:3

Я как полный чайник в корабельном деле постепенно набираюсь знаний благодаря тебе и еще парочке товарищей)

[_SkyFog_]

Супер лови +

[1serzh]

Хоть и работаю механиком, все же интересно было почитать. Ибо во Владивостокской вышке атомоходы лишь поверхностно, рассматриваются, это всегда было прерогативой Питера.

[anonym_sEJYYtYe1JpK]

Спасибо, за высокую оценку моего скромного творчества!  :Smile_honoring:

[Lonkraft]

Цитата

Я как полный чайник в корабельном деле постепенно набираюсь знаний благодаря тебе и еще парочке товарищей)

И не только ты)