Система пассивного отвода тепла ядерной энергетической установки

 

Использование: в ядерных энергетических установках, а именно в системах расхолаживания ядерных паропроизводительных установок. Сущность изобретения: запорные устройства 12 на входе 10 и выходе 11 воздушного тягового канала 7 выполнены соединенными в пару между собой коробов 13 с донышками при помощи шарнирных крепежных элементов 16. На боковых повеpхностях коробов 13 выполнены проходные отверстия 15, при этом короб 13 на выходе 11 из воздушного тягового канала 7 соединен с траверсой 17 и гибким элементом 18, выведенным наружу через стенку воздушного тягового канала 7 при помощи поворотных элементов 19 и соединен с противовесами 21, которые взаимодействуют с электромагнитным фиксирующим устройством 22 приводного элемента 23. 2 ил.

Изобретение относится к ядерным энергетическим установкам, а более конкретно к системам расхолаживания ядерных паропроизводительных установок.

Известна система пассивного отвода тепла ядерной энергетической установки [1] содержащая воздушный теплообменник, расположенный снаружи защитной оболочки установки, размещенный в теплоизолированного воздушном тяговом канале и подключенный к парогенератору по среде второго контура. Система включается путем открытия запорной арматуры по второму контуру.

Недостатком известной системы является то, что воздушный тяговый канал не имеет запорных устройств и при включении системы в холодный воздушный теплообменник начинает поступать пар из парогенератора, что вызывает в нем термические удары, а на открытие арматуры затрачивается значительное время, что снижает надежность системы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система пассивного отвода тепла ядерной энергетической установки [2] содержащая воздушный тяговой канал, на входе и выходе которого установлены запорные устройства, снабженные противовесами, взаимодействующие с электpомагнитными фиксирующими устройствами, и теплообменник, расположенный внутри воздушного тягового канала, подключенный к парогенератору по среде второго контура.

Недостатком известной системы пассивного отвода тепла является то, что она не обеспечивает надежность регулировки расхода воздуха через воздушный тяговой канал во время работы. Кроме того, закрытие запорного устройства производится раздельно вручную, что ухудшает условия эксплуатации системы.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и улучшение условий эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что запорные устройства воздушного тягового канала выполнены в виде соединенных посредством траверсы в пару расположенных один под другим коробов с донышками при помощи шарнирных соединений, а на боковой поверхностях коробов выполнены проходные отверстия, при этом траверса соединена гибким элементом, который выведен наружу через стенку воздушного тягового канала при помощи поворотных элементов и соединен с противовесами, что является сущностью изобретения.

На фиг. 1 изображен общий вид системы пассивного отвода тепла ядерной энергетической установки, продольный разрез; на фиг. 2 А-А на фиг. 1.

Система пассивного отвода тепла содержит реактор 1, трубопровод первого контура 2, парогенератор 3, отводящий трубопровод 4 пароводяной системы от парогенератора, трубопровод 5 возврата конденсата в парогенератор 3. На трубопроводах 4, 5 установлена запорная арматура 6 активно-пассивного действия. В воздушным тяговом канале 7 размещен теплообменник 8 с теплообменными трубами 9. На входе 10 и выходе 11 воздушного тягового канала 7 установлены запорные устройства 12, выполненные из расположенных один под другим коробов 13 с донышками 14 и проходными отверстиями 15, расположенными на боковой поверхности коробов 13, которые соединены между собой в пару при помощи шарнирных крепежных элементов 16 и траверсы 17. Траверса 17 соединена с гибким элементов 18, который через систему поворотных элементов 19 и герметичный проход 20 выведен наружу через стенку воздушного канала 7 и соединен с противовесами 21, которые далее взаимодействуют с электромагнитным фиксирующим устройством 22 приводного элемента 23.

Система пассивного отвода тепла ядерной энергетической установки работает следующим образом.

При аварийной ситуации на ядерной энергетической установке при полном обесточивании установки происходит включение системы пассивного отвода тепла реактора 1 с целью охлаждения и отвода от него остаточных тепловыделений следующим образом.

Запорная арматура 6 активно-пассивного действия на трубопроводах 5 и 4 автоматически открывается. Вода первого контура от реактора 1 поступает через трубопроводы первого контура 2 в парогенератор 3 за счет естественной циркуляции и через трубный пучок парогенератора отдает тепло котловой воде межтрубного пространства парогенератора (на чертеже не показано). Образовавшийся пар из парогенератора 3 через отводящий трубопровод 4 поступает в теплообменник 8, размещенный в воздушном тяговом канале 7, где раздается по теплообменным трубам 9, причем при обесточивании установки, запорные устройства 12 также автоматически открываются за счет отключения электромагнитного фиксирующего устройства 22 приводного элемента 23 и под действием собственного веса запорные устройства 12, которые соединены в пару между собой, при помощи шарнирных крепежных элементов 16 и траверсы 17 опускаются вниз, открывая при этом вход 10 и выход 11 охлаждающего воздуха, который проходит через отверстия 15 коробов 13 и охлаждает теплообменные трубы 9 снятием тепла с них. Полученный конденсат в теплообменнике 8 по трубопроводу 5 возврата конденсата поступает снова в парогенератор 3.

Закрытие или регулировка проходного сечения воздушного тягового канала 7 производится путем включения приводного элемента 23 (или вручную) при помощи гибкого элемента 18, связанного с ним.

Для уменьшения мощности приводного элемента 23 предусмотрены противовесы 21, которые по весу меньше веса запорных устройств 12.

Предлагаемое изобретение позволяет автоматически одновременно открыть вход и выход прохода охлаждающего воздуха через воздушный тяговый канал 7.

Во время работы возможна регулировка прохода воздуха (ручная) и поддержание необходимых параметров эксплуатации, а также при помощи приводного элемента 23 возможно закрытие воздушного тягового канала.

Кроме того, за счет протечки запорной арматуры 6 или байпаса (на чертеже не показан) возможно поддержание теплообменника 8 в подогретом состоянии, чтобы избежать гидравлические удары в системе.

Все перечисленное выше повышает надежность и условия эксплуатации системы.

Формула изобретения

Система пассивного отвода тепла ядерной энергетической установки, содержащая воздушный тяговый канал, на входе и выходе которого установлены запорные устройства, снабженные противовесами, взаимодействующие с электромагнитными фиксирующими устройствами, и теплообменник, расположенный внутри воздушного тягового канала, подключенный к парогенератору по среде второго контура, отличающаяся тем, что запорные устройства воздушного тягового канала выполнены в виде соединенных посредством траверсы в пару, расположенных один под другим коробов с донышками при помощи шарнирных соединений, а на боковой поверхности коробов выполнены проходные отверстия, при этом траверса соединена гибким элементом, который выведен наружу через стенку воздушного тягового канала при помощи поворотных элементов и соединен с противовесами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2