Заключение
Проблемы, связанные с потреблением воды и ее дефицитом, настолько обострились в последние десятилетия, что стали рассматриваться как одно из самых значимых свидетельств общего кризиса цивилизации. Они являются фактором, сдерживающим развитие многих стран, источником межгосударственных конфликтов и нестабильности. Дефицит воды снижает качество жизни, наряду с бедностью, становится причиной антисанитарии и роста заболеваемости населения. Деградация многих водных объектов - это, может быть, самый яркий индикатор общего экологического неблагополучия на планете. Многие развивающиеся страны, страдающие от дефицита воды, не имеют актуальных ресурсов для решения этих проблем, а мировой рынок не способствует актуализации их потенциальных ресурсов и не создает условий для преодоления водного дефицита. Поэтому необходимы меры, которые обеспечили решение этих проблем. Рассмотрев перспективы развития опреснения морской воды на атомных реакторах, мы пришли к выводу: Проблема нехватки пресной воды в странах и регионах мира такова, что развитие данной сферы деятельности необходимо. Тем более, успешный практический опыт решения задачи снабжения пресной водой продемонстрирован на примере почти 25-летней эксплуатации в г. Актау (бывш. Шевченко) Казахстан, где с 1973 года эксплуатировался ядерный реактор на быстрых нейтронах БН-350 и дистилляционный опреснительный комплекс мощностью 120 000 м3/сутки. Малая атомная энергетика может активно участвовать в процессе устранения глобального и регионального дефицита пресной воды. При производительности до 100 000 м3/сутки опресненной воды обеспечивается возможность покрытия спроса по мощности единичного ПАЭОК в секторе > 70 % рынка. Подобная производительность обеспечивается при тепловой мощности ядерного реактора от 40 до 200 МВт, то есть реактора (атомной станции) малой мощности.
Таким образом, в данной сфере деятельности есть, на наш взгляд, большие перспективы развития, которые необходимо внедрять и развивать.
Список литературы
1. З. Ауст. Атомная энергия. Москва, 2001 г.
2."Water for People, Water for Life - UN World Water Development Report (WWDR)", The United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO), Paris, France, 2002 ("Вода для людей, вода для жизни". Доклад ООН о состоянии водных ресурсов мира).
3.Design concepts of nuclear desalination plants. IAEA-TecDoc-B26. 2002 (Концепция ядерного опреснения).
4.Международный научный Семинар ЯО СССР "Атомная Энергетика на море. Безопасность и экология", Сборник докладов под редакцией . Москва, 1991 г.
5. А. Смит, К Хендерсон. Энергия. Силы. Движение. Москва, 2003 г.
6 , , . Судовые ядерные паропроизводящие установки, "Судостроение", Ленинград, 1990 г.
7В. Широкова. Вода. Москва, 2001г.
8... От атомных ледоколов до атомных плавучих электростанций. "Морской флот", 1999 г.
9.С Уэллс. Жизнь океана. Москва, 1998 г.
10. , , . Малая ядерная
Ресурсы Интернет.
1.www. pircenter. org
2.www. ransac. org
3.www. ceip. org
4.www. minatom. ru
5. www. oceanix. ru
6. www. tehn. oglib.
7. www. ntann. ru
8. www. glavteplotorg. ru
9. www. tssonline. ru
10. www. rbcdaily. ru
11.www. fizi. oglib. ru
12. www. atomsib. ru
13. www. vminsk
14. www. knowhowrus. ru
15.www. finmarket. ru
Приложение
Рис. 1. Схема процесса многостадийной флеш-дистилляции для опреснения воды.
В камеру А поступает подогретая морская вода, которая называется рассолом. Рассол прокачивают под давлением через витки теплообменника в камеру В, затем в камеру С и, наконец, в камеру D, причем в каждой камере его температура становится все выше. Теплота поступает к рассолу от водяного пара, конденсирующегося на витках теплообменника каждой камеры. Сконденсировавшийся пар, являющийся пресной водой, собирают и откачивают из установки. В камере Е разогретый рассол нагревают еще сильнее паром, который пропускают через витки теплообменника; пар, используемый в этой камере, приносит с собой большую часть полной энергии, вводимой в систему. Из камеры Е горячий рассол поступает в камеру D, где поддерживается пониженное давление. Поскольку давление в этой камере понижено, часть рассола испаряется и после конденсации превращается в пресную воду. Для испарения воды требуется энергия. Когда вода испаряется с поверхности нашего тела, происходит охлаждение этой поверхности. Точно так же остающийся после испарения некоторой части воды рассол тоже охлаждается. Затем он поступает в камеру С, где давление еще ниже, чем в камере D. Здесь происходит испарение еще некоторого количества воды, а оставшийся рассол еще больше охлаждается. На каждой последующей стадии рассол становится все более концентрированным и все более охлаждается. На последней стадии часть рассола, который содержит теперь приблизительно 7% солей по весу, смешивается с вновь поступающей морской водой. Другая часть рассола сбрасывается в море, чтобы предотвратить слишком большое повышение концентрации солей.
Рис. 2. Установка для опреснения воды методом многостадийной флеш-дистилляции. Такая установка может ежедневно вырабатывать приблизительно 9 миллионов литров пресной воды (компания «Аква-Кем» в г. Милуоки, США). Рисунок из книги Т. Брауна “Химия в центре наук”, М, Мир, 1983.
Рис. 3. Схема процесса опреснения воды методом обратного осмоса.
(Давление, создаваемое насосом высокого давления, превышает осмотическое давление соленой воды относительно пресной. Благодаря этому пресная вода просачивается через полупроницаемую мембрану. Скорость проникновения воды через мембрану довольно невелика. Например, при опреснении соленой воды из скважины, содержащей 0,5% растворенных солей, при давлении 50 атм в течение суток удается получить приблизительно 700 л пресной воды с каждого квадратного метра мембраны. На Мальте 2/3 питьевой воды получают путем обратного осмоса. С 2005 года в Сингапуре введен в эксплуатацию завод, опресняющий 136,000 куб. м воды в день по цене 49 центов за кубометр. Для обратного осмоса необходимо в среднем 6 кВт-ч электроэнергии в расчете на кубометр воды; потребление энергии зависит от степени ее солености. Дистилляция и паровой компрессия воды требуют от 25 до 200 кВт-ч в расчете на кубометр воды. Температура процесса при этом варьируется от 70 до 130°C)
Рис.4. Установка для опреснения воды на атомной электростанции г. Актау.
(В числе её главных достопримечательностей не только всемирноизвестная мощная атомная электростанция, крупный опреснитель морской воды, но и тщательно продуманная система водоснабжения. От системы в город проложены три водопроводной линии. По одной идет высококачественная пресная питьевая вода, по второй – чуть солоноватая, её можно мыться и поливать растения, по третьей – обычная морская вода, используемая для технических нужд, в том числе для канализации).
Рис.5. - Принципиальная гидравлическая схема энергоопреснительного комплекса с конденсационной турбиной и отбором пара на ДОУ.( РУ с ДОУ установкой связаны не только электрической, но и тепловой связью. Получаемая электроэнергия обеспечивает работу ДОУ установки. Тепловая связь осуществляется путем использования тепла отборов конденсационных турбин на цели опреснения)
1 – реактор
2 – циркуляционный насос 1 контура
3 – парогенератор
4 – турбогенератор
5 – конденсатор
6 – парогенератор опреснительной установки
7 – дистилляционная опреснительная установка
8 – вход морской воды в ДОУ
9 – выход опресненной воды1 – реактор
2 – циркуляционный насос 1 контура
3 – парогенератор
4 – турбогенератор
5 – конденсатор
6 – парогенератор опреснительной установки
7 – дистилляционная опреснительная установка
8 – вход морской воды в ДОУ
9 – выход опресненной воды10 – рассол
11 – циркуляционный насос
12 – циркуляционный насос промконтура
13 – подогреватель промконтура
14 – конденсатный насос
15 – деаэратор
16 – циркуляционный насос
17 – циркуляционный насос
Рисунок 6. - Принципиальная гидравлическая схема энергоопреснительного комплекса с конденсационной турбиной, системой обратного осмоса без подогрева морской воды (5400 м3/ч).
1 – реактор
2 – циркуляционный насос 1 контура
3 – парогенератор
4 – турбогенератор
5 – конденсатор
6 – фильтр предварительной очистки
7 – насос среднего давления
8 – насос рециркуляции
9 – мембраны ультрафильтрации
10 – система регенерации энергии1 – реактор
2 – циркуляционный насос 1 контура
3 – парогенератор
4 – турбогенератор
5 – конденсатор
6 – фильтр предварительной очистки
7 – насос среднего давления
8 – насос рециркуляции
9 – мембраны ультрафильтрации
10 – система регенерации энергии
11 – насос высокого давления
12 – мембраны обратного осмоса
13 – отвод рассола
14 – емкость питьевой воды
15 – насос отвода питьевой воды
16 – ввод химических добавок
17 – емкость ультрафильтрации
18 – насос подачи морской воды
19 – конденсатный насос
20 – циркуляционный насос11 – насос высокого давления
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
