Условия применения агрегатов и требования. к их конструкции
Через проточную часть агрегатов — побудителей расхода, работающих в газовых контурах водородно-кислородных ЭУ с щелочным электролитом, непрерывно 17* 259
циркулируют побуждаемые ими потоки газов в состоянии насыщения парами воды и содержащие, кроме того, некоторое количество водного раствора щелочи в капельно-жидком состоянии — до 0,3% (мае.), увлекаемого потоком газа с поверхности электродов.
Таким образом, рабочие органы водородного циркулятора контактируют с пароводородной смесью (ПВС), а рабочие органы кислородного циркулятора — с паро — кислородной смесью (ПКС). Температура ПВС обычно в пределах 60—90°С, температура ПКС — около 90°С. Количество щелочной примеси как в ПВС, так и в ПКС может увеличиваться в переходных режимах работы ЭУ, например при колебаниях давления в контуре, при операциях подготовки к запуску и т. д. В нерабочем состоянии установки наблюдаются кристаллические отложения щелочи и образование ее карбонатов на деталях, расположенных во внутренних полостях агрегатов. Обе газовые смеси со щелочной примесью агрессивны по отношению к ряду материалов. Это обстоятельство, как и возможность возникновения кристаллических отложений на поверхностях деталей агрегатов, требует подбора коррозионностойких материалов в процессе разработки агрегатов и применения принципиальных схем и конструкций агрегатов, исключающих взаимно перемещающиеся с трением детали. В контурах ЭУ и во внутренних полостях агрегатов-побудителей поддерживается избыточное давление пожаровзрывоопасных водорода и кислорода, что требует надежной герметизации агрегатов.
Электролитные насосы работают в условиях контакта с 40%-ным водным раствором щелочи (КОН), что также требует тщательного подбора коррозионностойких материалов для их изготовления, исключает возможность применения смазки подшипников, контактирующих со щелочью, и применения конструктивных схем электролитных насосов с клапанами из-за возможности кристаллических отложений щелочи на контактных поверхностях седла и клапана.
Следует указать на весьма высокую проницаемость щелочных растворов и ПВС не только по подвижным, но и по неподвижным уплотнениям стыков деталей. Условия применения нагнетателей воздуха водородно-воздушных ЭХГ, действующих в условиях нормального или близкого к нему атмосферного давления, не вызывают трудностей их разработки. В некоторых случаях требуется применение пылезащитного устройства на входе воздуха в нагнетатель.
Этими условиями определяются следующие требования к конструкции агрегатов ЭХГ:
а) полная внешняя герметичность агрегатов, исключающая утечки реагентов из контуров;
б) внутренняя герметичность конструкции, гарантирующая от проникновения парогазовых смесей и электролита к токоведущим частям приводного двигателя;
в) недопустимость попадания смазочных материалов, применяемых в механизмах агрегатов, в контуры и далее к ТЭ;
г) постоянство кратности циркуляции, создаваемой агрегатами эжекционного типа;
д) возможность регулирования производительности агрегатов механического типа;
е) равномерность скорости потоков и отсутствие пульсаций давления реагентов на выходе агрегатов;
ж) низкий уровень вибраций и шумности;
з) пожаровзрывобезопасность;
и) надежность конструкции и длительность ресурса работы;
к) малые масса и габарит.