Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ И МЕТОДОВ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ВЕЩЕСТВ ФТОРОРГАНИЧЕСКОГО СОСТАВА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК.

https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-2-135-142

Полный текст:

Аннотация

Фторуглеродные вещества наиболее широко применяются в качестве диэлектрических жидкостей в технологиях микроэлектроники, пожаротушащих средств, теплоносителей и рабочих веществ холодильной и теплонасосной техники. В данной статье рассмотрены предпосылки для использования фторуглеродных рабочих тел (ФРТ) в качестве рабочего тела (вместо воды) в турбинных циклах преобразования тепловой энергии в электрическую для вновь разрабатываемых перспективных АЭС. Анализируются результаты и способы исследований физических и химических свойств ФРТ в диапазоне параметров работы энергоустановок (в области температур до 550ºС), а также их радиационной стойкости. Показано, что достаточно простым и эффективным методом анализа состояния ФРТ является использование масс-спектрометров отечественного производства с регулируемой энергией ионизации. Дана информация о результатах, опубликованных в доступных литературных источниках, а также о результатах собственных исследований термической стойкости, теплофизических свойств, процессов и конфигурации термодинамических циклов для веществ фторорганического состава. Установлено, что при наличии таких известных достоинств и преимуществ ФРТ, как нетоксичность, негорючесть, термическая стойкость, благоприятные термодинамические свойства и т. д., некоторые химические элементы (кремний и титан) в составе конструкционных материалов в условиях высоких температур могут являться «катализаторами» термического разложения. Сделан вывод о том, что на основе накопленной информации может быть сформирована база данных, необходимых для проектирования установок на ФРТ, и достигнут ряд технологических и экологических преимуществ при их внедрении в теплосиловой контур реакторных установок с жидким металлическим теплоносителем.

 

Об авторах

М. С. Моркин
АО «Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля»
Россия

Малая Красносельская ул., 2/8, 101000 г. Москва



В. В. Лемехов
АО «Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля»
Россия
Малая Красносельская ул., 2/8, 101000 г. Москва


Ю. С. Черепнин
АО «Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля»
Россия
Малая Красносельская ул., 2/8, 101000 г. Москва


И. М. Мазурин
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Россия
Красноказарменная ул., 14, 111250, г. Москва


А. А. Сухих
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Россия
Красноказарменная ул., 14, 111250, г. Москва


Список литературы

1. Сухих А. А., Милютин В. А., Антаненкова И. С. Термодинамическая эффективность фторуглеродов как рабочих тел в теплосиловых циклах АЭС. Электрические станции. 2010. №10. С. 2–8.

2. Лемехов В. В., Моркин М. С., Мазурин И. М.Технологические особенности обращения со фторуглеродным рабочим телом. /В сборнике: Годовой отчёт НИКИЭТ-2014 Под редакцией Е.О. Ада- мова. Москва, 2014. С. 280–281.

3. Драгунов Ю. Г., Лемехов В. В., Моркин М. С., Черепнин Ю. С., Бедин В. В., Шушлебин В. В., Колотухин С. П., Мазурин И. М. Исследование радиолиза фторуглеродного рабочего тела второго контура АЭС. // «Атомная энергия», т. 115, вып. 5. – М.: 2013. С. 245.

4. Fred L. Mohler, Vernon H. Dibeler, R.M. Reese. Mass Spectra of Fluorocarbons // Journal of Research of the National Bureau of Standards. Vol. 49, No. 5, November 1952.

5. Ray S. K. et al. Fluorochemicals as Working Fluids for Small Rankine Cycle Power Units // Adv. Energy Convers. 1966. Vol. 6. P. 89–102.

6. Гохштейн Д. П. и др. Некоторые особенности парогазовых схем с неводяными парами // Теплоэнергетика, 1966, №1. С. 20– 24.

7. Angelino G. et al. Test Results of a Medium Temperature Solar Engine //Int. J. of Ambient Energy 1982.Vol.3, Nо 4. P.1–12.

8. Сухих А. А. Исследование термодинамических свойств и теплотехнических характеристик фторорганических рабочих ве- ществ. Дис. на соискание ученой степени д-ра техн. наук. Москва, МЭИ, 2012.

9. Кузнецов К. И., Сухих А. А., Скородумов С. В., Утенков В. Ф. Экспериментальные данные о плотности октафторпропана при повышенных температурах // Труды XIII Российской конфер. по теплофизич. свойствам веществ. Новосибирск, 2011. – 1 CD-ROM/ -ISBN 978-5-89017-030-9.Кузнецов К.И., Сухих А.А., Скородумов С. В., Утенков В. Ф. Разработка уравнения состояния вириального типа для расчета термодинамических свойств октафторпропана в газовой области // Труды XIII Российской конфер. по теплофизич. свойствам веществ. Новосибирск, 2011. – 1 CD-ROM/ -ISBN 978-5-89017-030-9.

10. Кузнецов К. И., Сухих А. А., Утенков В. Ф. Построение уравнения состояния декафторбутана в газовой фазе // Проблемы энергетики, 2010, №11–12, с. 46–51.

11. Кузнецов К. И., Сухих А. А., Скородумов С. В., Гранченко П. П. Экспериментальное исследование термодинамических свойств октафторциклобутана // Материалы VIII Международной научно- практической конференции «Повышение эффективности энер- гетического оборудования», Energy-2013. М:, 11–13 декабря 2013 г. Москва, 2013, Т. 2, стр. 278–284.

12. Саблина Е. В. Особенности радиолиза перфторуглеродов – реакции атомов фтора. Автореф. дис. на соискание ученой степени кандид. хим. наук. Черноголовка, ИПХФ РАН, 1992.

13. Аллаяров С. Р. Радиационная химия фторорганических соединений — специфика радикальных состояний. Автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра хим. наук. Черноголовка, ИПХФ РАН, 1993.

14. A. Faucitano, A. Buttafava, S. Karolczak, P. A. Guarda, G. Marchionni. The chemical effects of ionizing radiations on fl uorinated ethers. Journal of Fluorine Chemistry 125 (2004) 221–241.

15. Мазурин И. М. Направленная кристаллизация — как основной процесс очистки и регенерации элегаза. Дис. на соискание ученой степени доктора техн. наук. Москва, ОАО «Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского», 2006.

16. William A. Arnold, Thomas G. Hartman, and John McQuillen. «Chemical Characterization and Thermal Stressing Studies of Perfl uorohexane Fluids for Space-Based Applications», Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 44, No. 1 (2007), pp. 94–102

17. Kang Li, Weijun Xing, Guoqiang Zhang, Wenhao Niu, Xin Wang and Yingying Wang. Study on Decomposition Gas for Faults Diagnostic of Electrical Equipment Using Fluorocarbons. 2010 International Conference on Power System Technology.

18. Герасимов Р. Л. Исследование свойств фторуглеродных рабочих тел для применения в тепловых и атомных станциях. – В сб.: Междун. научно-технич. конф. «Инновационные проекты и технологии ядерной энергетики» М., ОАО НИКИЭТ, 27–29 ноября 2012, с. 342–347.

19. Гранченко П. П., Сухих А. А., Кузнецов К. И., МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОЧИХ ВЕЩЕСТВ ФТОРУГЛЕРОДНОГО СОСТАВА // Электронный научный журнал. 2015. №2 (2). С. 130– 139.

20. Моркин М. С., Лемехов В. В., Черепнин Ю. С., Сухих А. А., Мазурин И. М. Потенциал фторуглеродных газов как рабочих тел для АЭС./ Надежность и безопасность энергетики. №31. Москва, 2015.

21. Кузнецов К. И., Сухих А. А., Утенков В. Ф., Гранченко П. П. «Построение уравнения состояния октафторциклобутана в вириальной форме». Известия вузов. Проблемы энергетики, 2015 №1 2, стр. 27–34. 22. Кузнецов К. И., Сухих А. А., Скородумов С. В., Гранченко П. П. «Экспериментальное измерение скорости ультразвука в октафторциклобутане (С4F8)» // VII Всероссийская научно-техническая конференция «Энергетика: состояние, проблемы, перспективы», Оренбургский государственный университет, Оренбург.: 2014., стр. 66–70.


Для цитирования:


Моркин М.С., Лемехов В.В., Черепнин Ю.С., Мазурин И.М., Сухих А.А. ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ И МЕТОДОВ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ВЕЩЕСТВ ФТОРОРГАНИЧЕСКОГО СОСТАВА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК. Надежность и безопасность энергетики. 2017;10(2):135-142. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-2-135-142

For citation:


Mоrkin M.S., Lemekhov V.V., Tcherepnin Y.S., Mazurin I.M., Sukhikh A.A. REVIEW OF RESULTS AND METHODS OF COMPREHENSIVE RESEARCH OF EVIEW OF RESULTS AND METHODS OF COMPREHENSIVE RESEARCH OF WORKING SUBSTANCES OF FLUOROORGANIC COMPOSITION OF POWER PLANTS ORKING SUBSTANCES OF FLUOROORGANIC COMPOSITION OF POWER PLANT Safety and Reliability of Power Industry. 2017;10(2):135-142. (In Russ.) https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-2-135-142

Просмотров: 190


ISSN 1999-5555 (Print)
ISSN 2542-2057 (Online)