камеры в сборочное помещение. Шлюзовое устройство представим в виде трубы диаметром 500 мм, разделенной 4 затворами на 3 камеры. До начала работы в сборочном помещении давление воздуха составляет 760 мм рт. ст. В камере № 1 находится чистый (не загрязненный радиоактивными изотопами) аргон при давлении 770 мм рт. ст. В камере № 2 находится чистый аргон при давлении 780 мм рт. ст. В камере № 3 находится чистый жидкий натрий, сверху на него давит аргон из камеры № 2 снизу газовая среда КВС, находящаяся под давлением 730 мм рт. ст. Затворы обладают некоторой негерметичностью, поэтому между камерами происходит постоянное перемешивание заполняющих сред.

Примем негер тросом и плитами бодного прохождеь ра S.j. = кВ.Ъ\.

-бор=760 ммрт. ст.

Заряд

о

о

о

о

1 SP

камеры = 730 мм рт. ст.

(давление до взрыва)

О

Na АРъ

. Газ

в камеру

Рис. 6.5. Этапы опускания заряда в полость камеры КВС

Рис. f

1 - корпус шлюза (Q 5, -между трос

Остальные за их площадь можнс

Зазор между на изготовление га

Величина зазо мерами шлюза. Дл

этап I). В первой i

в сборочном помет перетечки аргона: для длинных щеле

едставим в виде трубы эы. До начала работы О мм рт. ст. В камере изотопами) аргон при й аргон при давлении [атрий, сверху на него ходящаяся под давле-летичностью, поэтому аполняющих сред.

. Газ

в камеру Закрыт

;5rNa

ю о

VI шКВС

Примем негерметичность затворов такой, как изображено на рис 6.6. Между тросом и плитами затворов должен оставаться зазор 5], необходимый для свободного прохождения троса через закрытый затвор шлюза. Плошадь этого зазора Sj = TlD.j.bi.

2 3

Рис. 6.6. Схема зазоров в затворе, принимаемая для оценок:

1 - корпус шлюза (0 £) ,); 2 - трос-кабель (0 £)); 3 - подвижные плиты затвора с зазорами: 5, - между тросом и плитой; 62 - между плитами толшиной d в сомкнутом состоянии

Остальные зазоры затвора можно сделать меньшими, поэтому суммарную их плошадь можно принять з^тв = (2.. .3) .

Зазор между плитами затвора и тросом-кабелем определяется допусками на изготовление последнего.

Величина зазора играет важную роль в процессах перетекания масс между камерами шлюза. Для начала оценим перетекание в исходном состоянии (см. рис. 6.5,

этап I). В первой камере давление на Ар = 10 мм рт. ст. (1,3 10 Па) больше, чем

в сборочном помешений и на столько же меньше, чем во второй камере. Параметры перетечки аргона из первой камеры можно оценить по известным соотношениям для длинных шелей. ,

Для данного случая - зазора вокруг троса и расход его F могут быть оценены как [69]:

5? АР F = 0,75 5?

скорость движения газа v

(6.17)

Л

где Г1 = 210 Пас - коэффициент вязкости для аргона.

Если даже допуск на изготовление троса-кабеля составляет 1 мм, то есть 5i = 1 мм, и при D.J. = 10 мм, d = 200 мм Yp = 0,3 л/с.

Это совсем небольшой расход аргона: за время цикла (1800 с) из первой камеры в сборочное помещение перетечет -500 литров аргона. Столько же аргона перетекает из второй камеры в третью.

Натрий из третьей камеры перетекает во взрьшную камеру в основном под действием гидростатического давления. При высоте камеры 2 м, даже без з^ета силы трения, скорость истечения натрия не превышает 6 м/с, и через зазор вокруг троса (S =0,15 см ) будет вытекать во взрывную камеру %а ~ 0,1 л/с (180 л/цикл).

Рассмотрим последующие этапы работы шлюзового устройства (см. рис. 6.5). На этапе II плиты первого затвора раздвигаются и аргон первой камеры смешивается с воздухом сборочного помещения, заряд перемещается в первую камеру. Разница давлений между первой и второй камерой удваивается (20 мм рт. ст.), и скорость перетекания увеличивается до Fi 2 0,в л/с. Затем первый затвор

закрывается и первая камера заполняется аргоном.

Если высота камеры ~2 м, то ее объем составляет -400 л. Для ускорения заполнения первой камеры придется дополнительно соединить ее со сборочным помещением трубопроводом, обеспечивающим скорость истечения, например ~20 л/с (при разности давлений -10 мм рт. ст.). Тогда через -10 секунд

в камере останется 1/2 часть воздуха, через -30 секунд 1/4, а через -3 минзггы

содержание воздуха составит -0,3 %. На это расходуется около 3,5 м аргона.

После заполнения камеры № 1 аргоном открывается затвор № 2 и заряд перемещается в камеру № 2 (этап III). Высоту камеры № 2 целесообразно выбрать

больше, чем камеры № 1, например 10 м. Тогда объем ее будет - 2 м , и содержание воздуха в объединенном объеме снизится в ~6 раз по сравнению с содержанием в камере № 1. Такое содержание воздуха не вызовет образования заметного количества окиси натрия на границе камер № 2 и 3.

Следзтощим этапом должно стать открытие затвора № 3 и перевод заряда в камеру № 3 (этап IV), заполненную жидким натрием при температуре 120... 150 °С. Это не очень высокая температура для кратковременного воздействия на ядерные взрывные устройства. Применение контейнера-термоса, достаточно недорогого устройства, многократно увеличивает безопасность процесса.

Сразу после п а затвор № 4 открь натрия выливается весных концентрат заполняют камеру полнение камеры } ден трубопровод, с дит вытеснение ос вытеснения аргона

В этот момент ние механической Натрий частично п ру и в камеру № 21

Если СОСТОЯНИ!

полняется на высот При повышеш тивными изотопам! Объем вытесненно!

Если вытесне! (см. § 6.5) йу = 2 I

дующем смешивая ло 20% РБГ (~3 м этапе II (через час

Если объем послед

Это на -4 пор5 траций, допустимы

Конечно, эти с мер, предположить 250 бар, то в каме] -300 л/с. Если этот войдет -3 л газа,

сооружении уделы ближе к ПДК. Есл!-личатся втрое, то