Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 46. 11 december 1956 - Atomkraft för fartygsdrift, av Lennart Swenson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1072
TEKNISK TIDSKRIFT
rande nuvarande två ångpannor på ett tankfartyg) innebär
en väsentlig komplikation och fördyring. Då tillräcklig
reserv finnes genom den föreslagna hjälpånganläggningen
anses en reaktor vara tillfyllest. Dess storlek har
beräknats till 61 MW värmeeffekt. Såväl kokar- som
tryckvat-tenreaktor har studerats. Värmebalanser är uppgjorda för
båda typerna med lätt vatten i såväl primär- som
sekundärkretsen.
Trycket i kokarreaktorn från vilken alstrad värme tas ut
1 ångform föreslås till 52 at ö innebärande en
temperaturskillnad av 37°C mellan kondenserat och kokande
medium i värmeväxlarna. Dessa fördelas på tre
parallellkopplade enheter anordnade för självcirkulation. På grund
av den intensiva värmeövergången har pumpar för
tvångscirkulation genom reaktorkärnan bedömts erforderliga
med en kapacitet motsvarande ca 17 gånger den i
sekundärkretsen alstrade ångmängden. Såväl dessa pumpar som
primärkretsens matarpumpar bör vara helkapslade och
elektriskt drivna. Vid stoppad reaktor bedömes
erforderlig efterkylning kunna ske genom självcirkulation genom
värmeväxlarna.
Trycket i tryckvattenreaktorn, från vilken alstrat värme
tas ut i form av hett vatten, måste väljas så högt att det
hindrar kokning och föreslås till 101 at ö, varvid det
utgående vattnet skall ha en temperatur av 259°C eller 30°C
över ångbildningstemperaturen i värmeväxlarnas
sekundärsida. Värmeväxlarna fördelas även här på tre
parallellkopplade enheter. Erforderliga cirkulationspumpar, som i
detta fall tvångscirkulerar kylmediet icke endast genom
reaktorkärnan utan även genom värmeväxlarna, utförs
helkapslade och elektriskt drivna.
På grund av den i jämförelse med kokarre^ktorn tunga
konstruktionen — beroende på det höga trycket —
föreslås att temperaturstegringen hos kylmediet begränsas till
20°C. Beroende bl.a. härpå krävs väsentligt större
kylvattencirkulation eller ca 23,4 gånger den i sekundärkretsen
alstrade ångmängden medförande nästan dubbla
effektbehovet för cirkulationspumparna jämfört med
kokarreaktorns.
För båda de alternativt föreslagna reaktortyperna
fordras bl.a. en reaktionsenhet för återförening av bildat väte
och syre till vatten, en jonutbytarkrets med
cirkulationspump och kylare, en anordning för nödavstängning av
reaktorn med t.ex. borsyralösning och
radioaktivitetsstyr-da ventiler för automatisk avstängning vid fel i kretsarna
m.m.
Det förutsättes att reaktortanken förses med ett primärt
strålskydd som medger tillsyn av maskinelement utanför
skyddet, när reaktorn är underkritisk samt att alla delar
av primärkretsen, dvs. reaktorkärna, värmeväxlare,
cirkulationspumpar m.m., innesluts i ett sekundärt strålskydd.
Hela primärkretsen bör inneslutas i ett gastätt tryckkärl
som medger avkokning av allt vatten i primärkretsen och
lämpligen kombineras med det sekundära strålskyddet.
Om den elektriska kraften faller ifrån och reaktorns
cirkulationspumpar stannar, uppstår risk för reaktorns
överhettning. Cirkulationspumpen för jonutbytarkretsen måste
då — omkopplad till en nödkylare — hållas i gång och
som lämplig kraftkälla härför har föreslagits ett elektriskt
ackumulatorbatteri.
Propellerturbinen har utformats med hänsyn tagen till
att ångan under hela expansionen är fuktig.
Högtrycksturbinens varvtal är 5 500 r/m och lågtrycksturbinens
2 700 r/m. Den senare avses vara av dubbelströmtyp. Med
en växel av gängse typ erhålles ett propellervarvtal av 112
r/m. Backturbinen består av ett hastighetshjul i vardera
turbinen med en sammanlagd effekt av 10 000 hk
axeleffekt. Mellan turbinerna passerar hela ångmängden en
vattenavskiljare. Expansionsförhållandena är så valda att
ångans fuktighet icke skall överstiga 11 °/o i någon del av
turbinerna.
Enär reaktordriften i ytterligt hög grad beror på en
tillförlitlig elkrafttillförsel måste speciell omtanke ägnas den
elektriska installationen. Skilda generatorer med likaledes
skilda manövertavlor bör finnas för reaktorn med dess
pumpar, regleringsorgan m.m. resp. för fartyget och dess
maskineri i övrigt. En hundraprocentig effektreserv bör
installeras.
Effektbehovet är jämförelsevis stort och något beroende
av reaktortypen. För en kokarreaktor behövs två
turbogeneratorer på 700 kW och två på 500 kW, för en
tryck-vattenreaktor fyra på 700 kW och i båda fallen två
dieselgeneratorer om 450 kW. Dessutom fordras en kraftkälla
t.ex. ett ackumulatorbatteri, som i nödfall kan tas i bruk
under någon minut, medan en dieselgenerator startas.
Som reserv för ångalstring till propellerturbinerna vid en
eventuell skada till sjöss på reaktorn samt för
lastolje-värmning och lossning föreslås en mindre
ångpanneanläggning, vilken uppdelas på två vattenrörpannor på
vardera 15 t/h vid normal avkokning. Denna ångmängd
beräknas vara tillräcklig för endera framdrivning av
fartyget med ca 10,5 knop (vid mättad ånga), drift av sex
lastoljepumpar för tillsammans 5 000 t/h jämte en
el-generator eller erforderlig värmning av lasten.
I övrigt blir maskininstallationen i princip av
konventionellt utförande; dock måste en direktanslutning med
tryckregleringsventil finnas från hrtvudångledningen till
huvudkondensorn (förbi propellerturbinen) för
användning vid manöver och i nödfall. Härigenom kan kraven på
reaktorns reglerbarhet mildras eller ofrivilliga
regleringsstörningar lättare bemästras.
Erforderligt bunkerbehov utgör minst 400 t olja, vilket
beräknats täcka förbrukningen för 2 000 sjömil gång med
hjälpångpannorna jämte drift av dieselgeneratorer samt
för tankrengöring.
Försäkring av atomdrivna fartyg
En betydelsefull förutsättning för tillämpning
av atomdrift för handelsfartyg är möjligheten
att erhålla försäkring. De avsevärda
strålningsriskerna är av avgörande betydelse. Under
ogynnsamma förhållanden kan ett haveri
medföra en reaktorolycka med sådan skadegörelse
på personal och allmän egendom, att
ansvarsbeloppen överstiger vad som kan täckas av den
privata sjöförsäkringsmarknaden. För lösning
av frågor om ansvarsbegränsning kan därför en
internationell konvention vara påkallad.
För normal drift av atomfartyg torde
försäkring kunna erhållas genom privata
försäkringsbolag, men ett flertal faktorer kommer därvid
att påverka premiesättningen, och det är därför
omöjligt att i dagens läge förutsäga den.
Kostnader vid atomdrift
Atomkraften har för närvarande ej nått en
sådan utveckling, att den ekonomiskt kan
konkurrera med konventionella framdrivningsmedel för
fartyg. Lägsta kostnaden för ett
reaktormaskineri för fartyg med högst 22 000 hk axeleffekt
är i USA enligt under 1956 lämnade offerter 45—
50 Mkr. Inplacerat i ett 38 000 t "dead weight"
tankfartyg, byggt i USA, innebär detta en
kostnadsökning för fartyget relativt konventionell
drift med ca 50 %. En svensk
kostnadsuppskattning för en fartygsreaktor avsedd för ett
maskineri på 20 000 hk axeleffekt visar, att enbart
materialkostnaden är lägst 15 Mkr. och den
totala reaktorkostnaden lägst 30 Mkr. Installerat i
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
