О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС
Проведены модельные эксперименты и изучены разобранные отработанные йодные фильтры типа АУ-1500 систем вентиляции АЭС с целью установления характера распределения пылевой угольной фракции в фильтрах, образующейся в процессе их эксплуатации и приводящей к резкому возрастанию их аэродинамического сопр...
Saved in:
| Date: | 2002 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2002
|
| Series: | Вопросы атомной науки и техники |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80092 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС / Л.И. Федорова, П.Я. Полтинин, Л.В. Карнацевич, В.Б. Кулько // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 3. — С. 99-100. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80092 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-800922025-02-23T17:46:59Z О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС Федорова, Л.И. Полтинин, П.Я. Карнацевич, Л.В. Кулько, В.Б. Материалы реакторов на тепловых нейтронах Проведены модельные эксперименты и изучены разобранные отработанные йодные фильтры типа АУ-1500 систем вентиляции АЭС с целью установления характера распределения пылевой угольной фракции в фильтрах, образующейся в процессе их эксплуатации и приводящей к резкому возрастанию их аэродинамического сопротивления. Показано, что указанная фракция накапливается в приповерхностном слое адсорбента. Изучена возможность замены угольного адсорбента СКТ-3 на активные каменноугольные адсорбенты украинского производства. Проведено модельні експерименти та вивчено розібрані відпрацьовані йодні фільтри типу АУ-1500 систем вентиляції АЕС з метою встановлення характеру розподілення пильової вугільної фракції у фільтрах, яка утворюється у процесі їх експлуатації і приводить до різкого зростання їх аеродинамічного опіру. Показано, що зазначена фракція накопичується в приповерхньому шарі адсорбенту. Вивчено можливість заміни вугільного адсорбенту СКТ-3 на активні кам'яновугільні адсорбенти українського виробництва. The modelling experiments are carried out and are investigated disassembled fulfilled iodine filters of type АU-1500 in NPP ventilation systems with the purpose of an establishment of character of distribution of a coal dust fraction in filters formed during their operations and resulting in sharp increase of their aerodynamic resistance. Is shown, that the specified fraction collects in surface layer of adsorbent. The opportunity of replacement of coal adsorbent SKT-3 on active coal adsorbent of the Ukrainian manufacture is investigated 2002 Article О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС / Л.И. Федорова, П.Я. Полтинин, Л.В. Карнацевич, В.Б. Кулько // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 3. — С. 99-100. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80092 519.711 ru Вопросы атомной науки и техники application/pdf Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Материалы реакторов на тепловых нейтронах Материалы реакторов на тепловых нейтронах |
| spellingShingle |
Материалы реакторов на тепловых нейтронах Материалы реакторов на тепловых нейтронах Федорова, Л.И. Полтинин, П.Я. Карнацевич, Л.В. Кулько, В.Б. О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС Вопросы атомной науки и техники |
| description |
Проведены модельные эксперименты и изучены разобранные отработанные йодные фильтры типа АУ-1500 систем вентиляции АЭС с целью установления характера распределения пылевой угольной фракции в фильтрах, образующейся в процессе их эксплуатации и приводящей к резкому возрастанию их аэродинамического сопротивления. Показано, что указанная фракция накапливается в приповерхностном слое адсорбента. Изучена возможность замены угольного адсорбента СКТ-3 на активные каменноугольные адсорбенты украинского производства. |
| format |
Article |
| author |
Федорова, Л.И. Полтинин, П.Я. Карнацевич, Л.В. Кулько, В.Б. |
| author_facet |
Федорова, Л.И. Полтинин, П.Я. Карнацевич, Л.В. Кулько, В.Б. |
| author_sort |
Федорова, Л.И. |
| title |
О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС |
| title_short |
О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС |
| title_full |
О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС |
| title_fullStr |
О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС |
| title_full_unstemmed |
О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС |
| title_sort |
о характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте скт-3 йодных фильтров типа ау-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции аэс |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| publishDate |
2002 |
| topic_facet |
Материалы реакторов на тепловых нейтронах |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80092 |
| citation_txt |
О характере распределения угольной пылевой фракции в адсорбенте СКТ-3 йодных фильтров типа АУ-1500 при их длительной эксплуатации в системах вентиляции АЭС / Л.И. Федорова, П.Я. Полтинин, Л.В. Карнацевич, В.Б. Кулько // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 3. — С. 99-100. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Вопросы атомной науки и техники |
| work_keys_str_mv |
AT fedorovali oharaktereraspredeleniâugolʹnojpylevojfrakciivadsorbenteskt3jodnyhfilʹtrovtipaau1500priihdlitelʹnojékspluataciivsistemahventilâciiaés AT poltininpâ oharaktereraspredeleniâugolʹnojpylevojfrakciivadsorbenteskt3jodnyhfilʹtrovtipaau1500priihdlitelʹnojékspluataciivsistemahventilâciiaés AT karnacevičlv oharaktereraspredeleniâugolʹnojpylevojfrakciivadsorbenteskt3jodnyhfilʹtrovtipaau1500priihdlitelʹnojékspluataciivsistemahventilâciiaés AT kulʹkovb oharaktereraspredeleniâugolʹnojpylevojfrakciivadsorbenteskt3jodnyhfilʹtrovtipaau1500priihdlitelʹnojékspluataciivsistemahventilâciiaés |
| first_indexed |
2025-11-24T05:51:55Z |
| last_indexed |
2025-11-24T05:51:55Z |
| _version_ |
1849649807400894464 |
| fulltext |
УДК 519.711
О ХАРАКТЕРЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛЕВОЙ
ФРАКЦИИ В АДСОРБЕНТЕ СКТ-3 ЙОДНЫХ ФИЛЬТРОВ ТИПА
АУ-1500 ПРИ ИХ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ В СИСТЕМАХ
ВЕНТИЛЯЦИИ АЭС
Л.И.Федорова, П.Я.Полтинин, Л.В.Карнацевич, В.Б.Кулько.
ИФТТМТ ННЦ ХФТИ, г.Харьков, Украина
Проведено модельні експерименти та вивчено розібрані відпрацьовані йодні фільтри типу АУ-1500 систем
вентиляції АЕС з метою встановлення характеру розподілення пильової вугільної фракції у фільтрах, яка утворюється у
процесі їх експлуатації і приводить до різкого зростання їх аеродинамічного опіру. Показано, що зазначена фракція
накопичується в приповерхньому шарі адсорбенту. Вивчено можливість заміни вугільного адсорбенту СКТ-3 на активні
кам'яновугільні адсорбенти українського виробництва.
Проведены модельные эксперименты и изучены разобранные отработанные йодные фильтры типа АУ-1500 систем
вентиляции АЭС с целью установления характера распределения пылевой угольной фракции в фильтрах, образующейся
в процессе их эксплуатации и приводящей к резкому возрастанию их аэродинамического сопротивления. Показано, что
указанная фракция накапливается в приповерхностном слое адсорбента. Изучена возможность замены угольного
адсорбента СКТ-3 на активные каменноугольные адсорбенты украинского производства.
The modelling experiments are carried out and are investigated disassembled fulfilled iodine filters of type АU-1500 in NPP
ventilation systems with the purpose of an establishment of character of distribution of a coal dust fraction in filters formed dur-
ing their operations and resulting in sharp increase of their aerodynamic resistance. Is shown, that the specified fraction collects
in surface layer of adsorbent. The opportunity of replacement of coal adsorbent SKT-3 on active coal adsorbent of the Ukrainian
manufacture is investigated
1.ВВЕДЕНИЕ
В наших предыдущих работах [1−3] было пока-
зано, что значительный рост аэродинамического со-
противления йодных фильтров типа АУ-1500 систем
вентиляции АЭС, возникающий при их длительной
эксплуатации, в основном обусловлен появлением и
накоплением в слое адсорбента мелкой (размер ча-
стиц менее 250 мкм) и пылевой (размер частиц в
среднем 10 мкм) угольных фракций. Образование
этих фракций связано с двумя факторами. Во-пер-
вых, при штатных величинах потока воздуха через
адсорбер (500…2000 м3/ч) в верхней части фильтра
над поверхностью адсорбента возникает вихревое
движение воздуха, связанное с турбу-лентностью
потока. Во-вторых, вследствие технологических
недостатков изготовления фильтров между поверх-
ностью адсорбента и прижимной сеткой часто име-
ются зазоры толщиной до 50 мм. Поэтому верхний
слой гранулированного адсорбента промышленного
угля СКТ-3 вовлекается в интен-сивное вихревое
движение и истирается. Возникающая при этом
угольная пыль потоком воздуха затягивается внутрь
адсорбера. Представлялось интересным выяснить:
каким образом угольная пыль, образующаяся в по-
верхностном слое адсорбента, распределяется по
высоте слоя. Задерживается ли она полностью вну-
три адсорбера или частично выводится из него пото-
ком воздуха. Решению этой задачи посвящена дан-
ная работа.
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ
В ФИЛЬТРЕ ПРИ ЕГО
ДОЛГОВРЕМЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Мы имитировали на лабораторном макете йодно-
го фильтра [3] процесс долговременного истирания
адсорбента при вихревом движении гранул поверх-
ностного слоя. С этой целью мы вводили в верхний
слой адсорбента толщиной 2 см равными порциями
различное количество угольной пыли (средний раз-
мер частиц около 10 мкм), полученной истиранием
адсорбента вне макета. Такой размер соответствует
величине частиц пылевой фракции, образующихся в
реальном фильтре [3]. Начальная порция пыли со-
ставляла 3% от массы поверхностного слоя адсор-
бента (около 3 г). Предварительно адсорбент был
просеян сквозь сито с величиной ячейки 2,5 мм. Та-
ким образом, для эксперимента был отобран одно-
родный крупный адсорбент. Максимальное количе-
ство вводимой угольной пыли составило 36 г. Даль-
нейшее увеличение количества пыли в поверхност-
ном слое приводило к полному аэродинамическому
запиранию всего слоя адсорбента. Слой адсорбента
высотой 30 см был разделен крупноячеистыми сет-
ками на 4 одинаковые секции. После засыпки каж-
дой порции пыли в макет фильтра через него проду-
вался поток воздуха. Начальный расход воздуха со-
ставлял около 20 м3/ч, что соответствовало средней
скорости потока воздуха в макете 0,58 м/с, то есть,
как и в реальных фильтрах при штатном расходе
воздуха. Продув осуществлялся в течение 15 мин,
что, как показали эксперименты, соответствует уста-
________________________________________________________________ 99
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ, 2002, №3.
Серия Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (81),с.99-100.
новлению стационарного состояния в слое адсор-
бента. После окончания эксперимента пыль отсеива-
лась через сито с величиной ячейки 1 мм. Отсеянное
количество пыли взвешивалось на аналитических
весах. Массовая доля пыли, оставшейся в макете,
распределена снизу вверх по секциям следующим
образом: 2, 3, 5 и 90%. Следовательно, пылевая
фракция, поступающая в толщу адсорбента из верх-
него слоя, при продувке воздуха задерживается пре-
имущественно вблизи поверхности.
Такой характер распределения пыли в слое ад-
сорбента оказывает очень негативное влияние на
аэродинамическое сопротивление фильтра. Напри-
мер, разовое введение в поверхностный слой адсор-
бента только 19% пыли приводит к возрастанию со-
противления в 6 раз для потока воздуха в 10 м3/ч.
Если бы это же количество пыли распределилось в
слое адсорбента равномерно, то привело бы к воз-
растанию сопротивления всего в 1,2 раза (см.[3]).
Необходимо отметить, что при исследовании
фракционного состава кернов, взятых из отработан-
ных йодных фильтров, в зависимости от глубины
слоя адсорбента также наблюдалось заметное сни-
жение содержания пылевой фракции с увеличением
глубины слоя. В поддоне отработанных фильтров ни
разу не наблюдалось сколько-нибудь заметного ко-
личества угольной пыли.
3. ВОЗМОЖНОСТЬ ЗАМЕНЫ
АДСОРБЕНТА ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ
ОТРАБОТАННЫХ ФИЛЬТРОВ
В ННЦ ХФТИ разработана технология
восстановления отработанных йодных фильтров
типа АУ-1500.
Некоторые аспекты технологии упомянуты в [4].
Здесь мы коснемся другого аспекта этой техноло-
гии, а именно, возможности частичной или полной
замены отработанного угля СКТ-3 на другой угле-
родный адсорбент. При этом наиболее важными па-
раметрами нового адсорбента, определяющими дол-
говременную работу фильтра, являются прочность
адсорбента и его адсорбционная способность. Уголь
СКТ-3 является промышленным активированным
углем российского производства. В качестве потен-
циальной замены для этого адсорбента желательно
было подобрать активный уголь украинского произ-
водства. Таким углем может быть активный угле-
родный адсорбент ДАУ-1, представляющий собой
измельченный активированный каменный уголь.
Производство такого адсорбента налаживается на
Харьковском коксовом заводе.
Для изучения характеристик угля были отлаже-
ны методики измерения пористости адсорбентов по
воде (ГОСТ 17219 «Угли активные. Метод опреде-
ления суммарного объема пор по воде») и измере-
ния прочности сорбентов при истирании согласно
МИС-60-8 (ГОСТ 16188 «Сорбенты. Метод опреде-
ления прочности при истирании»). При отладке вто-
рой методики был изготовлен и прокалиброван по
известному сорбенту (БАУ) прибор со стандартны-
ми параметрами: стальной истирающий стержень
массой 1200 г, барабан диаметром 80 мм и длиной
80 мм, скорость вращения стержня 75 об/мин. Перед
измерениями исследуемый адсорбент высушивался
на противне в сушильном шкафу при 100 °С.
Измерения дали следующие результаты:
Пористость угля ДАУ-1 по воде составляет 60%,
что соответствует пористости СКТ-3 [5].
Прочность при истирании ДАУ-1 составила
(согласно МИС-60-8) 86%, а для СКТ-3 – не менее
71% [5].
Таким образом, полученные данные свиде-
тельствуют о том, что вместо СКТ-3, изготав-
ливаемого в России, можно использовать адсорбент
украинского производства ДАУ-1 с аналогичной
адсорбционной способностью и с более высокими
прочностными свойствами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Л.И.Федорова, П.Я.Полтинин, Л.В.Карнацевич,
М.А.Хажмурадов, С.О. Лысцов. К вопросу об изме-
нении аэродинамических параметров угольных ад-
сорберов типа АУ-1500 систем вентиляции АЭС.
//Вопросы атомной науки и техники, Серия ядерно-
физические исследования, 1999, N1, (33), стр.118−
119.
2. Л.И.Федорова, П.Я.Полтинин, Л.В.Карнацевич,
М.А.Хажмурадов, С.О.Лысцов, В.В.Тесленко,
Ю.Л.Коврижкин. Влияние усадки и механического
износа адсорбента на аэродинамические параметры
угольных адсорберов типа АУ-1500 систем
вентиляции АЭС. //Атомная энергия, 1999, т.87,
вып.4, стр. 279−283.
3. Л.И.Федорова, П.Я.Полтинин, Л.В.Карнацевич,
М.А.Хажмурадов, С.О.Лысцов, В.В.Тесленко,
В.И.Жуковин, В.А.Левицкий. Исследование роста
аэродинамического сопротивления фильтров типа
АУ-1500 систем вентиляции АЭС //Атомная
энергия, 2000, т.88, вып.1, стр. 74−76.
4. А.А.Саньков, В.Г.Колобродов, В.Б.Кулько,
О.В.Кулько, Л.В.Карнацевич, М.А.Хажмурадов. О
возможности регенерации отработанного адсорбен-
та йодных фильтров систем вентиляции АЭС. Атом-
ная энергетика и промышленность Украины. В печа-
ти.
5. ТУ 6-16-2727-84 ЛУ «Уголь активный СКТ-3».
6. Д.А.Колышкин, К.К.Михайлова. Активные угли.
Свойства и методы испытаний. Справочник. Л.
Химия, 1972, стр. 56.
2
О ХАРАКТЕРЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛЕВОЙ ФРАКЦИИ В АДСОРБЕНТЕ СКТ-3 ЙОДНЫХ ФИЛЬТРОВ ТИПА
АУ-1500 ПРИ ИХ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ АЭС
1.ВВЕДЕНИЕ
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ В ФИЛЬТРЕ ПРИ ЕГО ДОЛГОВРЕМЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
3. ВОЗМОЖНОСТЬ ЗАМЕНЫ АДСОРБЕНТА ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ОТРАБОТАННЫХ ФИЛЬТРОВ
ЛИТЕРАТУРА
|