Парогенератор для интегрального реактора
Предлагаемая полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использована в установках с интегральными реакторами в тех случаях, когда необходимо иметь устойчивую естественную циркуляцию рабочей среды особенно в условиях расхолаживания, а также иметь минимальные размеры вырезов в корпусе интегрального реактора для установки камер подвода и отвода теплоносителя второго контура. Парогенератор для интегрального реактора представляет собой вертикальный рекуперативный теплообменник погружного типа состоящий из четырех одинаковых модулей, автономных по контуру рабочей среды. Модули парогенератора размещены по периметру интегрального реактора между корпусом интегрального реактора и активной зоной. Модульное исполнение парогенератора позволяет в случае межконтурной течи производить отключение только части его теплообменной поверхности, а не всего парогенератора. Каждый модуль парогенератора состоит из двух камер воды, одной камеры пара, подводящих и отводящих теплообменных труб теплоносителя второго контура и змеевиков теплообменной поверхности. Подводящие и отводящие теплообменные трубы теплоносителя второго контура объединяют по семь змеевиков теплообменной поверхности в одну и далее выводятся в камеры входа воды и выхода пара. Места прохода подводящих и отводящих труб теплоносителя второго контура через корпус реактора защищены перфорированными дисками с буртами. Бурты служат для крепления дисков к корпусу интегрального реактора. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является - увеличение уровня естественной циркуляции, а также максимальное ограничение живого сечения для вывода подводящих и отводящих теплообменных труб за пределы корпуса интегрального реактора.
Предлагаемая полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использована в установках с интегральными ядерными реакторами в тех случаях, когда необходимо иметь устойчивую естественную циркуляцию рабочей среды особенно в условиях расхолаживания, а также иметь минимальные размеры вырезов в корпусе интегрального реактора для установки камер подвода и отвода теплоносителя второго контура.
Известен парогенератор для интегральных ядерных реакторов (патент RU 2153709, дата публикации 27.07.2000 г.), содержащий теплообменную поверхность, выполненную из труб, сгруппированных в модули, которые расположены между корпусом интегрального реактора и активной зоной, узлы подвода и отвода теплоносителя второго контура, расположенные на боковой поверхности корпуса интегрального реактора, подводящие и отводящие трубы - принят за прототип.
Недостатком этого парогенератора являются то, что узлы подвода и отвода теплоносителя второго контура, требуют больших вырезов в корпусе интегрального реактора для их установки, а при значительных знакопеременных нагрузках в узлах подвода и отвода теплоносителя второго контура и корпусе интегрального реактора может произойти разрушение этих узлов, в результате чего произойдет выброс теплоносителя первого контура большим сечением равным величине отверстия, выполненного в корпусе интегрального реактора для установки узлов подвода и отвода теплоносителя второго контура, кроме этого уровень естественной циркуляции в парогенераторах, имеющих одинаковые размеры, по высоте, подъемных и опускных участков теплообменных змеевиков, при расхолаживании реактора будет иметь низкие величины.
Задача полезной модели - повышение надежности парогенератора.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является - увеличение уровня естественной циркуляции, а также максимальное ограничение живого сечения для вывода подводящих и отводящих теплообменных труб за пределы корпуса реактора.
Указанный результат достигается тем, что парогенератор для интегрального реактора, содержащий теплообменную поверхность, выполненную из змеевиков, сгруппированных в модули, расположенные между корпусом интегрального реактора и активной зоной, узлы подвода и отвода теплоносителя второго контура, расположенные на боковой поверхности корпуса интегрального реактора, подводящие и отводящие теплообменные трубы, при этом теплообменная поверхность выполнена из змеевиков
J-образной формы, сгруппированных в модули, а узлы вывода подводящих и отводящих теплообменных труб выполнены в виде камер подвода воды и выхода пара и защищены перфорированными дисками с буртами, при этом бурты закреплены на корпусе интегрального реактора.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где:
на фиг.1 изображен продольный разрез парогенератора для интегральных реакторов;
на фиг.2 изображен общий вид теплообменной поверхности;
на фиг.3 дан горизонтальный разрез парогенератора для интегральных реакторов;
на фиг.4 показан вид на подводящие и отводящие теплообменные трубы.
Парогенератор для интегрального реактора выполнен из змеевиков 1 теплообменной поверхности, сгруппированных в модули 2.
Парогенератор выполнен из четырех одинаковых модулей 2, автономных по контуру рабочей среды. Модули 2 парогенератора размещены по периметру интегрального реактора между корпусом 3 интегрального реактора и активной зоной 4. Модульное исполнение парогенератора позволяет в случае межконтурной течи производить отключение только части его теплообменной поверхности, а не всего парогенератора. Каждый модуль 2 парогенератора выполнен из двух камер входа воды 5 и одной камеры выхода пара 6, подводящих теплообменных труб 7 и отводящих теплообменных труб 8 теплоносителя второго контура и змеевиков 1 теплообменной поверхности.
Подводящие теплообменные трубы 7 и отводящие теплообменные трубы 8 теплоносителя второго контура объединены по семь змеевиков 1 теплообменной поверхности в одну и далее выводятся в камеры воды 5 и камеры пара 6. Это обстоятельство позволяет сократить размеры камер входа воды 5 и камер выхода пара 6 в корпусе 3 интегрального реактора. Камеры входа воды 5 и камеры выхода пара 6 в местах подсоединения к корпусу 3 интегрального реактора защищены перфорированными дисками 9, которые при помощи буртов 10 закреплены на корпусе 3 интегрального реактора.
Необходимость J-образной формы змеевиков 1 теплообменной поверхности обусловлена требованием устойчивой естественной циркуляции рабочей среды в режимах расхолаживания. Указанная форма змеевиков 1 тепловой поверхности, сгруппированной в модули 2 парогенератора позволяет также разместить четыре циркуляционных насоса теплоносителя первого контура оптимальным образом в проемах между модулями парогенератора (на рисунках не показано). С целью снижения перепада температур в камерах входа воды 5 и выхода пара 6 парогенератора, а также обеспечения защиты интегрального реактора от потери теплоносителя в случае потери герметичности мест приварки камер входа воды 5 и выхода пара 6 к корпусу 3 интегрального реактора установлены перфорированные
диски 9. В отверстиях перфорированных дисков 9 расположены подводящие теплообменные трубы 7 и отводящие теплообменные трубы 8 теплоносителя второго контура.
В случае потери герметичности камер входа воды 5 и камер выхода пара 6 истечение теплоносителя происходит не по полному сечению камеры, а по зазорам между отверстиями в перфорированном диске 9 и подводящими теплообменными трубами 7 и отводящими теплообменными трубами 8 теплоносителя второго контура.
Парогенератор для интегрального реактора работает следующим образом:
Теплоноситель после активной зоны 4 интегрального реактора подается насосами в восходящую ветвь отводящих теплообменных труб 8, ограниченную кожухами, (на рисунках не показано), затем в нижней части змеевиков 1 теплообменной поверхности разворачивается на 180° и по нисходящей ветви подводящих теплообменных труб 7 подается в активную зону 4.
По второму контуру вода подается в камеры входа воды 5, опускается по подводящим теплообменным трубам 7 змеевиков 1 теплообменной поверхности вниз, при этом обеспечивается противоток сред первого и второго контуров, затем пароводяная смесь поступает в восходящий участок отводящих теплообменных труб 8 змеевиков 1 теплообменной поверхности и далее образовавшийся пар из камеры выхода пара 6 подается потребителю.
Парогенератор для интегрального реактора, содержащий теплообменную поверхность, выполненную из змеевиков, сгруппированных в модули, расположенные между корпусом интегрального реактора и активной зоной, узлы подвода и отвода теплоносителя второго контура, расположенные на боковой поверхности корпуса интегрального реактора, подводящие и отводящие теплообменные трубы, отличающийся тем, что теплообменная поверхность выполнена из змеевиков J-образной формы, сгруппированных в модули, а узлы вывода подводящих и отводящих теплообменных труб выполнены в виде камер подвода воды и выхода пара и защищены перфорированными дисками с буртами, при этом бурты закреплены на корпусе реактора.
