Авторы
Безносов А.В., Зудин А.Д., Коротин А.С., Талин В.А.
Организация
Нижегородский государственный технический университет имени Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
Зудин А.Д. – аспирант кафедры АТС. Контакты: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24. Тел.: (902) 305-60-99; e-mail:
Безносов А.В. – доктор технических наук, профессор кафедры АТС.
Коротин А.С. – магистрант кафедры АТС.
Талин В.А. – магистрант кафедры АТС.
Аннотация
В настоящее время в России проектируется реакторная установка на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем БРЕСТ-ОД-300. На данный момент отсутствует опыт проектирования и эксплуатации осевых насосов реакторных установок со свинцовым теплоносителем, включая один из его основных узлов – подшипниковый узел. Применение гидродинамического подшипника в системах с жидкометаллическим теплоносителем невозможно по причине несмачивания жидкой смазкой поверхностей вала и втулки смазочной жидкостью и малой вязкости этой жидкости. Расчет по традиционным методикам дает малые значения относительных и абсолютных величин зазоров между валом и втулкой, не позволяющие создавать такие конструкции. На стендах со свинцовым и свинец-висмутовым теплоносителем широко распространены подшипники граничного или контактного трения из стали и чугуна. Для подшипников скольжения насосов экспериментальных стендов достаточно ресурса работы в несколько лет и менее. В соответствии с обязательными остановками стендов, в соответствии с программами их работ, допустима достаточно простая и быстрая замена (раз в один – два года) подшипниковых пар в отличие от условий работы подшипников насосов реакторных контуров.
К особенностям работы подшипников контактного трения в среде свинцового и свинец-висмутового теплоносителей можно отнести следующее:
- обязательное наличие оксидных покрытий (пленок) на поверхностях контактных пар конструкций;
- интенсивный отвод жидкими металлами теплоты, выделяющейся в зоне трения.
Под режимом контактного трения традиционного понимается режим, при котором между трущимися поверхностями отсутствует жидкая или пластическая смазка, смачивающая поверхности трения.
Целью исследовательских испытаний являлось определение триботехнических характеристик подшипника контактного трения на стенде ФТ-6 – НГТУ в среде высокотемпературного свинцового теплоносителя, с учетом специфических особенностей теплоносителя. Результаты работы жидкометаллических насосов, разработанных и испытанных в НГТУ, подтверждают возможность применения подшипников контактного трения в насосах для перекачивания свинцового, свинец-висмутового теплоносителей с температурой до 510°С в экспериментальных стендах со временем до замены подшипниковых узлов не менее 1500-2000 часов.
Ключевые слова
быстрый реактор, тяжелый жидкометаллический теплоноситель, исследовательские испытания, подшипники скольжения, подшипники контактного трения, триботехнические характеристики, защитные оксидные покрытия, трения, износ, контактная поверхность, содержание кислорода в ТЖМТ, ресурс работы
УДК 621.039
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 4, 4:8