Парогенератор со свинцовым теплоносителем или его сплавами

Решение относится к атомной и тепловой энергетике.

Предложено в парогенераторе вокруг патрубка подвода воды разместить кольцевую напорную камеру с патрубком подвода теплоносителя, в ее нижней стенке выполнить отверстия для формирования струй теплоносителя, раздающую камеру с отверстиями истечения воды расположить выше уровня теплоносителя в корпусе.

Предложение позволяет увеличить ресурс парогенератора за счет исключения образований отложений на стенках каналов и их забивания.

1 с.п. ф-лы, 1 илл..

Области применения предлагаемого технического решения - атомная и тепловая энергетика, химическая и нефтехимическая промышленность.

Известен парогенератор по патенту на полезную модель РФ 72302, F22B 1/02 опубл. 2008.10.04. Парогенератор со свинцовым теплоносителем или его сплавами содержит корпус с крышкой, с патрубками подвода и отвода теплоносителя, патрубками подвода воды и отвода пара, в котором верхняя часть корпуса, расположенная выше патрубка отвода теплоносителя и вблизи его свободного уровня, сообщена с переливной камерой, в которой установлен механический фильтр, сообщенная с патрубком подвода теплоносителя. Недостатки (установленные опытным путем) - пульсации расхода и температуры воды, пара, выходящих из отверстия истечения, и образование отложений примесей воды на стенках каналов истечения вплоть до перекрытия проходящих сечений каналов, обусловленное локальным пристенным кипением воды в каналах.

Известен парогенератор по патенту на полезную модель РФ 72303, F22D 5/28 опубл. 2008.10.04. - прототип. Сущность изобретения: парогенератор со свинцовым теплоносителем или его сплавами, содержащий корпус с крышкой, с патрубками подвода и отвода теплоносителя, патрубками подвода воды и отвода пара, в котором патрубок подвода воды соединен с расположенной под уровнем теплоносителя раздающей камерой, в стенке которой расположены отверстия истечения воды, выше которых в объеме теплоносителя установлены перфорированные плиты. Отверстия истечения воды в стенке раздающей камеры выполнены в виде сформированных трещин, каждая из которых ориентирована в горизонтальной плоскости; в основании раздающей камеры выполнено отверстие с золотником, имеющим привод перемещения, а входная часть патрубка отвода пара закрыта отбойником с каналом для прохода пара и отверстием для душирования теплоносителя.

Недостатки (установленные экспериментально) - пульсации расхода и температуры воды, пара, выходящих из отверстий истечения и образование отложений примесей воды на стенках каналов истечения вплоть до перекрытия

проходных сечений каналов (вследствие локального пристенного кипения воды в каналах), что снижает ресурс работы.

Задачи, решаемые изобретением, - совершенствование конструкции парогенератора, увеличение ресурса его работы.

Технический результат - исключение пульсаций температуры и, соответственно, пульсаций термических напряжений, исключение образования отложений примесей в воде в каналах отверстий истечения и их забивания отложениями.

Технический результат достигается тем, что в парогенераторе со свинцовым теплоносителем или его сплавами, содержащем корпус с крышкой, с патрубками подвода и отвода теплоносителя, патрубок подвода воды, проходящий вдоль оси парогенератора, соединенный с раздающей камерой, в стенке которой расположены отверстия истечения воды, и патрубок отвода пара, проходящего через центральную часть крышки, размещена кольцевая напорная камера с патрубком подвода теплоносителя, в нижней стенке которой выполнены круглые или щелевые отверстия для формирования струй теплоносителя, раздающая камера с отверстиями истечения воды расположена выше уровня теплоносителя в корпусе, а оси отверстий истечения воды направлены перпендикулярно к оси отверстий для формирования струй теплоносителя.

Выполнение парогенератора по данной схеме обеспечивает непосредственный контакт поверхности падающих струй и возмущенной свободной поверхности теплоносителя с каплями воды и с паром, генерирующимся при этом контакте. Как показали эксперименты, при этом интенсифицируется теплообмен, увеличивается величина перегрева пара, по сравнению с подачей воды под уровень - в объем теплоносителя, исключаются пульсации расхода и температуры генерируемого пара, исключается образование отложений солей, содержащихся в воде, в каналах отверстий истечения воды вплоть до забивания каналов.

На фиг. представлена схема реализации предлагаемого технического решения.

Корпус 1 закрыт крышкой 2, через которую проходит патрубок 3 подвода воды, соединенный с раздающей камерой 4,в стенке которой выполнены отверстия 5 истечения воды. Вокруг патрубка 3 подвода воды, проходящего через центральную часть крышки 2 (вдоль оси парогенератора), размещена кольцевая напорная камера 6 с патрубком 7 подвода теплоносителя. В нижней стенке (днище) напорной камеры 6 выполнены круглые отверстия 8 для формирования падающих струй 9 теплоносителя. В корпусе 1 расположены патрубок 10 отвода теплоносителя и патрубок 11 отвода генерируемого пара. Раздающая камера 4 расположена в парогазовом объеме выше

свободного уровня теплоносителя 12, а оси отверстий 5 истечения воды направлены перпендикулярно оси отверстий для формирования падающих струй.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Через патрубок 7 теплоноситель поступает в кольцевую напорную камеру 6 с отверстиями 8 и далее в виде падающих струй поступает на свободный уровень теплоносителя 12 и отводится из корпуса 1 через патрубок 10. Через патрубок подвода воды 3 вода поступает в устройство с раздающей камерой 4 и через отверстия 5 направляется на поверхность падающих струй 9 теплоносителя. В результате поверхностного прямоконтактного теплообмена расплава жидкого металла с водой и водяным паром вода испаряется, а пар перегревается и через патрубок 11 отводится из парогенератора.

Применение предлагаемого технического решения позволит увеличить ресурс раздающей камеры воды и парогенератора в целом, исключить образование отложений солей и других примесей, содержащихся в воде, на стенках каналов истечения, исключить забивание этих каналов отложениями.

Парогенератор со свинцовым теплоносителем или его сплавами, содержащий корпус с крышкой, с патрубками подвода и отвода теплоносителя, патрубок подвода воды, проходящий вдоль оси корпуса и соединенный с раздающей камерой, в стенке которой расположены отверстия истечения воды, и патрубок отвода пара, отличающийся тем, что вокруг патрубка подвода воды размещена кольцевая напорная камера с патрубком подвода теплоносителя, в нижней стенке которой выполнены отверстия для формирования струй теплоносителя, раздающая камера с отверстиями истечения воды расположена выше уровня теплоносителя в корпусе, а оси отверстий истечения воды направлены перпендикулярно оси отверстий для формирования струй теплоносителя.