Система пассивного отвода тепла

 

Использование: в теплообменных устройствах в качестве аварийного отвода тепла от водоводяных ядерных реакторов. Сущность изобретения: система пассивного тепла содержит контур теплоносителя, включающий парогенератор 1 и теплообменник 2, поверхность которого охлаждается водой атмосферного бака, в баке установлена вертикальная труба (канал) 8 с калиброванными отверстиями по ее высоте для регулирования расхода охлаждающей воды, что позволяет пассивно изменять мощность теплоотвода системы по заданному алгоритму. 2 ил.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в качестве системы аварийного отвода тепла от водо-водяных ядерных реакторов.

Известна система пассивного отвода тепла, содержащая циркуляционный контур, где парогенератор трубопроводами подключен к одной полости теплообменника. Теплообменник установлен за пределами атмосферного бака, другая полость теплообменника на входе соединена с водяным объемом атмосферного бака, а на выходе соединена с атмосферой. При работе системы пар парогенератора конденсируется водой атмосферного бака. Недостатком известной системы является то, что изменение расхода охлаждающей воды, определяемое изменением уровня в атмосферном баке, не соответствует изменению мощности остаточных тепловыделений и может привести к недопустимой скорости изменения температуры металла оборудования.

Известна также система пассивного отвода тепла, содержащая контур теплоносителя, включающий парогенератор и теплообменник, поверхность которого охлаждается водой атмосферного бака, снабженного регулятором расхода. Недостатком известной конструкции является то, что регулятор расхода не обеспечивает пассивное регулирование расхода в соответствии с изменением уровня мощности остаточных тепловыделений реактора из-за наличия в нем активных элементов, например, насоса, что снижает надежность конструкции.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности системы пассивного отвода тепла.

Решение поставленной задачи достигается тем, что регулятор расхода выполнен в виде вертикальной трубы с размещенными по ее высоте калиброванными отверстиями для прохода воды, установленной на выходном участке атмосферного бака.

На фиг. 1 изображена система пассивного отвода тепла, общий вид; на фиг. 2 вариант исполнения системы пассивного отвода тепла.

Система пассивного отвода тепла содержит циркуляционный контур в виде парогенератора 1, теплообменника 2 с трубопроводами подвода 3 и отвода 4, атмосферный бак 5 с трубопроводом отвода 6, дроссельным клапаном 7, регулятором 8 с отверстиями 9, клапаном 10 и трубопроводом сброса 11.

Система работает следующим образом.

При нормальной работе реакторной установки клапан 10 находится в закрытом положении, дроссельный клапан 7 открыт, теплообменник 2 по тракту охлаждающей воды осушен. Контур теплоносителя заполнен паром парогенератора. В аварийной ситуации, например обесточивании, происходит открытие клапана 10. Вода из бака 5 через отверстия 9, трубу 8, клапан 10 по трубопроводу 6 поступает на вход теплообменника 2. Вода подогревается в теплообменнике до кипения, испаряется и через сбросной трубопровод 11 попадает в атмосферу. Одновременно пар парогенератора 1 подается по трубопроводу 3 в другую полость теплообменника 2, где конденсируется и по трубопроводу 4 поступает обратно в парогенератор.

При включении системы в работу мощность реактора уменьшается от максимального уровня, и мощность системы с определенной точностью должна обеспечивать изменение мощности реактора, чтобы избежать перегрев элементов конструкции установки. Обеспечение заданного соответствия теплоотвода в системе мощности тепловыделений в реакторе осуществляется трубой 8 регулятором расхода с калиброванными отверстиями 9, и их размещение по высоте трубы осуществлено так, чтобы при понижении уровня воды и оголении части отверстий обеспечивалось заданное изменение расхода охлаждающей воды, соответствующее теплоотводу. Таким образом происходит автоматическое отслеживание системой изменяющейся мощности реактора, что повышает надежность работы системы пассивного отвода тепла.

Формула изобретения

СИСТЕМА ПАССИВНОГО ОТВОДА ТЕПЛА ядерного реактора, содержащая циркуляционный контур, включающий парогенератор и теплообменник, охлаждающий тракт которого подключен к выходному участку атмосферного бака, заполненного водой, и снабженного регулятором расхода, отличающаяся тем, что регулятор расхода выполнен в виде вертикальной трубы с размещенными по ее высоте калиброванными отверстиями для прохода воды, установленной в выходном участке атмосферного бака.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2