1598005528-5a29f77d2a9bb899a883b13e75ca9e01 (811229), страница 37
Текст из файла (страница 37)
3.7. Если проницаемость составляет 10 т дарси и менее и расстояние между трубообразной полостью и скважиной Р = 4Ю, то располагаемого давления в 25 МПа будет недостаточно. При использовании большего числа трубопроводов или большего числа трубообразных полостей для распределения потока допустимы меньшие проницаемости пород и (или) большие расстояния О. ~1удообрао ч ФъуооФ7ь й~дажина или сооедьеуа оурудообраонал полосвь Ф и г.
8.10. Схема рвспопожвния трубообрвзных попоотвп. '188 Гпвве 3 РЕЖИМЫ ТЕЧЕНИЯ 1000 100 10 Таблице 3.7 1000 100 10 Таблице Э.б Давления, требуемые для поддержания течения теплоносителя червз трещиноватУю область между трубопроводом и соседиеЯ трубообрвзноЯ лолостью,л, ул = 200 [1] 0,86 0,825 0,913 0,976 6,6 8,25 9,13 9,76 88 82,5 91,3 97,6 Давления, требуемые для поддержания течения теплоносителя через трещиноватую область между двумя соседними трубссбразнымн полостями,д! — лэ 0 0,197 0,270 0,363 0,44 О, 1,97 2,7 3,63 4,4 0 19,7 27 36,3 44 Проницаемость трещиноватой области недостаточно хорошо известна.
Она колеблется от довольно большего значения вблизи трубообразной полости до относительно малого значения, характерного для границы трещиноватой области. Константу проницаемости, которая используется в расчетах, следует рассматривать как усредненную величину. Приведенные выше результаты свидетельствуют о том, что полезной частью трещиноватой области может считаться зона, окружающая трубообразную полость, в которой средняя проницаемость составляет ° 10 э дарси и выше.
Различные участки трещиноватой области из-за различной проницаемости будут оказывать разное сопротивление потоку тецлоносителя. Следовательно, из-за преимущественного распределения потока в областях с большей проницаемостью происходит сокращение объема трещиноватой породы, от которой может быть получено тецло. Прове- Ппоушерсхэя программа испопьэоввниЯ Ядерных взрывов 187 дение подробных расчетов распределения потока в настоящее время теоретически возможно, но практически нецелесообразно, поскольку известно слишком мало о реальных характеристиках трещиноватых областей. Поток теплоносителя в трубообразной полости и в трещиноватой области можно охарактеризовать его скоростью и числом Рейнольдса. Как в трубообразной полости, так и в трещиноватой области скорости и числа Рейнальдса достаточно малы, что позволяет считать поток медленным, вязким и нетурбулентным. Массовый расход пара в момент пуска электростанции составляет 270 кг/с, а плотность пара в полости 30,6 кг/мз.
В случае типичной трубообразной полости с радиусом поперечного сечения 60 м и пористостью 20% для обеспечения такого массового расхода требуется скорость потока 0,4 см/с. В начале эксплуатации месторождения кинематическая вязкость пара равна 0,0069 смэ/с. Если ширину зоны Ь, через которую протекает поток по трубообразной полости, выразить в сантиметрах, то число Рейнольдса для этого потока будет равно 58 Ь. На конечных этапах извлечения тецла из полости при конечном режиме работы турбины массовый расход пара возрастает до 455 кг/с, плотность пара в полости падает до 6,66 кг/мз, а кинематическая вязкость становится равной 0,02 смэ/с.
При таких условиях скорость потока будет 3 см/с, а число Рейнольдса 128 Ь. Площадь поперечного сечения потока в трещиноватой области, окружающей трубообразную полость, примерно в четыре раза больше площади поперечного сечения самой полости, но пористость уменьшается до 1тм Следовательно, скорости и числа Рейнольдса, вычисленные для трубообразной полости, будут примерно в пять раз больше, чем для трещиноватой области.
Таким образом, как указывалось выше, течение как в трубообразной области, так и в трешиноватой области является медленным, вязким и нетурбулентным. ТЕПЛООТДАЧА ОТ ТРУБООБРАЗНОИ ПОЛОСТИ Время тецлоотдачи от раздробленной породы в трубообразной полости оценено, исходя из предположения, что кусок породы можно представить в виде сферы определенного размера, погруженной в 188 Гяввв 3 Пяоушвренвя ярогрвммв ясяояьзоввняя яяврыых взрывов 189 Вычисленные величины време- термастат с постоянной температурой. ни теплоотдачи равны: Радиус куска породы, см 10 50 100 500 Время тецлоотдачи 6,4 к 160 ч 26,6 суг 1,82 года Предполагается, что все куски породы в трубообразной полости име- ют радиус, меньший 100 см, и м 804 кусков породы имеют радиус меньший 50 сьь Приведенные выше расчеты показывают, что имеется достаточное время для передачи тепла от породы трубообразной по- лости для нагрева воды до парообразного состояния.
Аналогичные качественные результаты можно получить при анализе, проведенном для кусоков породы другой формы. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТЕПЛА ИЗ ТРЕЩИНОВАТОЙ ОБЛАСТИ Эксппуатацип япактрсстанцпп КАЧЕСТВО ПАРА Чистота пара, полученного в трещиноватой области, оказывает определяющее влияние на выбор конструкции, стоимость и эксплуатацию геотермальной станции. Количество и тип примесей, содержа- Трудно рассчитать количество тепла, которое можно изцлечь из трещиноватой области, образовавшейся при взрыве системы зарядов. Однако значительного понимания сути явлений можно достичь, анализируя процесс теплоотдачи потоку, протекающему по одной трещине, расположенной в бесконечной среде.
Расчеты показывают, что большая часть тепла, состредоточенная на участке длиной ~1 м вдоль трещины и шириной по 0,5 м по обе стороны трещины, при указанных выше условиях может быть отобрана в течение 1 года. Таким образом, если плотность трешяиообразования будет равна одной трещине шириной в 1 мм на 1 м породы, то этого будет вполне достаточно для передачи всего тепла, запасенного в трещиноватой породе. К сожалению, о возникновении трещин в трещинообразной области известно столь мало, что невозможно определить ни расстояния от места взрыва, на котором достигается такая плотность трещинообразования, ни ширины трещин в трещиноватой области. шихся в паре, могут оказать влияние на конструкцию конденсационной турбины, на коэффициент полезного действия электростанции и даже на требования, связанные с безопасностью.
При ряде допущений относительно химических соединений, образующихся при взрыве, их отложений в полости и их реакций с водяным паром, были выполнены расчеты радиоактивности пара. Оценены так-, же содержание в паре кремнезема и солей. Исследованы неконденсирующиеся газы и коррозионно-активные элементы в естественном геотермальном паре.
Радноаннненеепь, еызеаннав взрывом. Уровень возникающей радиоактивности зависит от мощности заряда и соопкшюния между реакциями деления и синтеза. В данном разделе оценена радиоактивность для самого мощного заряда, допускаемого правилами наземных испытаний, и для предельных случаев, когда имеет место только реакция деления или только реакция синтеза. В табл. 3.8 приведены радиоактивные изотопы, состоящие из продуктов деления, и искусственные радиоактивные изотопы в почве, которые, по-видимому, будут присутствовать в значительных количествах спустя 180 сут после взрыва 1000-килотонного заряда, и которые могут обладать определенной летучестью в предполагаемых условиях эксплуатации. Это те изотопы, которые по всей вероятности могут оказаться в газообразном состоянии в паре.
В табл. 3.8 также включены данные о периоде полураспада каждого изотопа, активности каждого из них, ожидаемой спустя 180 сут после 1000-килотонного взрыва, и соответствующая каждому изотопу мощность гамма-излучения. Последняя величина необходима для расчета мощности дозы гамма-излучения. Следует подчеркнуть, что значения искусственной радиоактивности, приведенные в табл. 3.8, соответствуют взрыву заряда без нейтронного экранирования. Расчеты показывают, что каждым 15 см экрана из борной кислоты соответствует десятикратное уменьшение заражения почвы. Уровень искусственной радиоактивности также зависит от состава почвы (результаты расчетов, приведенные в табл.
3.8, получены для гранитной породы, в которой был произведен взрыв устройства ЯХардхэт") и особенностей конструкции ядерного заряда. Разумно ожидать, что заряд можно экранировать путем расширения скважины на глубине и использования экранирующей жидкости. Удаление радноакешеных ненонденснруюцнхев вазов. Присутствук щие в паре неконденсирующиеся газы будут накапливаться в конден- 190 Глава 3 Плоушерскал программа использования ияеркых взрЫаов 191 ВЮ 20 2и902) 12,3 года 4,9 ° 10 0,6 14,3 оут 88 70 200 14 7,8 ° 10 !8,3 1,0 ° 10 2 пзда Эти значения активности найдены пересчетам по линейной зависимос- 1 ти с использованием значений, полученных дпн 50-кипотонных атомного и термоядерного устройств, Грином и Лесспером (Лоуренсийскал радиоациониая лаборатория, частное сообщение).
2) К искусственной активности в почве 290 кКи добавлена активность трития из термоядерного топлива. В предположении, что на 1 ит мощности термоядерного заряде приходится 2 г остаточного трития, вта допопнитепьнал активность составляет 20 000 кКи. саторег Неконденсирующиеся газы, которые содержатся в природном паре, удаляются из конденсатора в атмосферу с помощью вытяжных вентиляторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
