Обогащение урана - Беккер Е.
Скачать (прямая ссылка):
3.6. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗАВОДЫ
3.6.1. Действующие заводы США
Даииые о капиталовложениях в технологические здания и о потреблении электроэнергии для трех существующих заводов США приведены в табл. 3.9, 3.10 [3.180, 3.227].
Ок-Ридж. Первый газодиффузиоииый завод, построенный в 1943—1945 гг. и расположенный в U-образном здании К-25, производил уран, обогащенный 2S5U более чем до 90 %. Его разделительная мощность была повышена в 1946 г. вводом в действие здания К-27. В обоих зданиях были установлены центробежные компрессоры.
Осевые компрессоры, работающие теперь в больших ступенях зданий К-31 и К-35, были испытаны в здании К-29. Все эти здания, связанные между собой трубопроводами, образуют объединенный завод из 5100 ступеней, способный производить конечный продукт с концентрацией 97,65 % по 235U. В дополнение к этим технологическим зданиям, предназначенным для процесса разделения, в Ок-Ридже имеется завод для изготовления пористых фильтров, а также осуществляется анализ эксплуатации и основная часть исследований и разработок для всего газодиффузионного комплекса США. Часть завода, расположенная в зданиях К-25 и К-27, была закрыта. Завод в Ок-Ридже эксплуатируется компанией «Юииои Карбайд» для правительства США.
Портсмут. Этот газодиффузиоииый завод, который эксплуатируется для правительства США компанией «Гудьер Атомик», является теперь единственным заводом, способным производить высокообогащенный продукт (NP~97,65 % по 235U). Подробное описание всего завода и его очистительных сооружений недавно было опубликовано Администрацией энергетических исследований и разработок США [3.206J (в настоящее время Министерство энергетики США — ред.).
165
Т аблиц а 3.9. Данные о технологических зданиях существующих газодиффузионных заводов США [3.227]
Площадь
Завод Здание Число Г од
ступеней полная, га завершения
ступени, м*
- Ок-Рндж К-251’2 3024 16,2 54 1945
К-27 540 3,5 64 1946
К-29 300 2,7 90 1951
К-31 600 6,9 1 '•> 1951
К-33 640 13,1 205 1954
Падьюка С-3102 60 0,5 87 1953
, С-331 400 4,7 117 1953
С-333 400 4,7 117 1954
С-335 480 10,0 208 1953
? С-337 472 10,0 208 1954
. -г Портсмут Х-3261'2 2340 11,0 47 1956
. -s Х-330 1100 13,0 118 1955
х-ззз 640 13,3 208 1955
Всего 10996 109,8
П р и м е ч а и и я: 1. Здания К-25 и Х-326 содержат ступени нескольких размеров. Другие здания содержат ступени одного размера, причем ступени двух наибольших размеров одинаковы иа всех трех заводах [3.28, 3.233J.
2. Здаиия, содержащие очистительиые каскады из 78 (К-25) или 60 ступеней (С-310, Х-326) J 3.206].
Т аблиц а 3.10. Потребление электроэнергии We (МВт), разделительная мощность Ш (млн. кг ЕРР/год), удельное потребление электроэнергии WejMJ (кВт-ч/кг ЕРР), капиталовложения / (млн. долл.), удельные капиталовлЬжения I; AU [дОлл/(кг ЕРР/год] и число ступеней для трех действующих газодиффузионных заводов США (за исключением зданий К-25 и К-27) [3.227]
За вод We д и Wg&U / /'Д1/ S
Ок-Ридж 1650 4,73 3045 529 112 1618
Падьюка 2550 7,31 3050 791 106 1812
Портсмут 1860 5,19 3140 767 148 4080
Всего 6060 17,23 — 2087 — 7500
Среднее — 3083 — 121 —
В разделительных ступенях завода используется основное разделительное оборудование (компрессоры и делители) пяти размеров (табл. 3.11). Технологическое оборудование размещено в трех двухэтажных зданиях со стальным каркасом. Блоки содержат следующие числа ступеней: 5 (очистительный каскад),-10 (ступени размера Х-31) и 12 (ступени размеров Х-25 и Х-27). Группировка
166
Таблица 3.11. Каскады газодиффузионного завода США в Портсмуте [3.206, 3.280]
Здание Размер ступеней Число ступеней Число блоков Электрическая мощность на валу компрессора ступени, л. с.
Х-326 Очистительные ступени 60 12
Х-25 1560 130 —
Х-27 720 60 —
Х-330 Х-29 600 60 300—700
Х-31 500 50 1700
Х-333 Х-33 640 80 3490— 4200
блоков в секции обеспечивает дополнительную возможность регулирования с ломощью вспомогательных систем обслуживания.
В технологическом здании Х-333, содержащем самые большие ступени, делители вместе с газовыми теплообменниками помещаются внутри цилиндрических корпусов, плакированных иикелем, длиной 5,8 м и диаметром 3,4 м
[3.268]; пористые фильтры имеют форму трубок длиной 2,75 м [3.208] (рис. 3.27). Обмотка электродвигателей, первоначально рассчитанная иа 1600 кВт [3.268], была перемотана с расчетом иа 3130, 2690 и 2600 кВт [3.206]. Для оптимизации каскада более мощные электродвигатели устанавливаются в средних секциях, а менее мощные электродвигатели — в секциях на концевых потоках технологического здания.
В технологическом здании Х-330 ступени двух типов Х-29 и Х-31 имеют делители и компрессоры одного и того же размера; однако площадь пористых фильтров меньше в делителях типа Х-29. Осевые компрессоры с боковым входом имеют некоторые отличия во внутренних узлах, обусловленные различием меж-¦ступепных потоков. Электродвигатели на ступенях Х-31 имеют мощность 1270 кВт, а мощность электродвигателей иа ступенях типа Х-29 изменяется от 520 до 220 кВт в обогатительной части каскада. Для регулирования давления в межступенных потоках используются створчатые регулирующие клапаны типа крыльев бабочки с гидравлическим приводом, которые устанавливаются на трассе тяжелой фракции.
