那么这几种反应堆有什么区别呢。分散布置反应堆就如上图所示,所有核心部件都是分散布置的。各设备之间通过冷却剂管道连接起来。特别是几个关键的核心部件,比如堆芯、蒸发器、循环泵相互之间离得都比较远。这种类型的反应堆主要被上个世纪的陆上或者船用反应堆所采用。而船用的动力堆因为空间有限,所以通常采用紧凑设计,也就各个主要设备凑得比较近,顾名思义紧凑型分散布置堆。美国的军用反应堆,不管是潜艇上用的,还是航母上用的都是这种紧凑型分散布置反应堆。
在俄罗斯潜艇上我们还可以看到另一种类型的反应堆。比如阿库拉级、亚森级和北风之神级核潜艇采用的OK650B型反应堆。这种类型的反应堆将管道中间的阀门去掉,反应堆压力容器、蒸发器、循环泵之间以超短管道连接。这种设计可以尽可能避免一回路管道漏水,并提高了蒸发器内管束和反应堆之间的高度差。从而提高了反应堆的自循环能力。有利于降低反应堆循环泵噪声,并提高静音航速。这种类型的反应堆叫做半一体化反应堆。
在法国的戴高乐号航母上使用了一种更先进的反应堆,也就是一体化反应堆。这种反应堆将反应堆堆芯、蒸发器、冷却剂循环泵、增压器等核心部件集成到同一套压力容器中,消除了这几个核心部件之间的冷却剂管道。大幅减少了冷却剂流动的阻力,提高了反应堆的自循环能力。同时也降低了反应堆循环泵噪声。这种反应堆集成度更高,零件数量更少,大幅减少了出故障的可能性。可以大幅精简运维的工作量和运维人工的需要。全寿命周期的使用成本也得以大幅削减。这是目前投入实际应用的最先进船用动力堆类型。
至于我国的水面船舶动力堆发展比较晚,但是技术起点非常高。关于这一点大家可以参考ACP100玲珑一号反应堆。它就是一种第三代核电水平的一体化反应堆。技术水平领先美国的紧凑型分散布置反应堆一代。因为ACP100是军转民的技术成果,所以其军用原型堆肯定也是三代一体堆的技术水平。因为ACP100是在2010年前后开始研制的。所以其军用原型堆在2010年以前应该就已经研制成功,至少已经完成了关键研制工作。
很多人总是弄不清楚玲珑一号和军用堆之间的关系。总是拿玲珑一号不符合军用标准说事。玲珑一号本身是个民用堆,当然是按民用标准设计的,自然不符合军用标准。但是其军用原型堆是按军用标准设计的,绝对符合军用标准。要是用在航母上自然用的是军用堆,而不是玲珑一号。至于我国航母上用的反应堆很早就开始研制了。在2015年的杂志上就有提到我国水面、水下舰艇使用的反应堆研制状况。
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