Пассивное устройство регулирования давления в оболочке, оболочка и соответствующая установка

Изобретение относится к ядерной технике. Устройство пассивного регулирования давления в оболочке ядерной энергетической установки содержит агрегат (40) распыления жидкости в оболочке и трубопровод (42) подачи жидкости, предназначенный для подачи жидкости в распыляющий агрегат (40). Оно содержит промежуточную емкость (46) распределения жидкости, размещенную между подающим трубопроводом (42) и распыляющим агрегатом (40); причем промежуточная емкость (46) подсоединена перед подающим трубопроводом (42) и содержит боковую стенку (52) отвода жидкости, определяющую границы сквозных отверстий (60), соединенных с распыляющим агрегатом (40). Оно содержит, по меньшей мере, один трубопровод (44А-44D) отвода жидкости к оболочке (19), выступающий в промежуточную емкость (46) против боковой стенки (52). Технический результат - повышение надежности устройства регулирования давления за счет его конструктивного упрощения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к пассивному устройству регулирования давления в оболочке, содержащему:

- по меньшей мере, агрегат распыления жидкости в оболочке;

- трубопровод подачи жидкости, предназначенный для подачи жидкости в распыляющий агрегат.

Оболочкой под давлением является, например, устройство для поддержания давления первичного контура ядерного реактора.

Ядерным реактором является, в частности, ядерный реактор, установленный на подводном аппарате, таком как ударная атомная подводная лодка или атомная подводная лодка с баллистическими ракетами (ПЛАРБ), или на надводном корабле, таком как авианосец, ледокол, судно-контейнеровоз. Как правило, ядерным реактором может быть ядерный реактор, присутствующий в неподвижной установке по производству электроэнергии, размещенной на земле или погруженной в море.

В ядерных реакторах с горячей водой, находящейся под давлением, известно регулирование давления первичного контура при помощи регулирующего устройства, содержащего оболочку с избыточным давлением.

Когда плотность жидкости, циркулирующей в первичном контуре, значительно уменьшается, и жидкость увеличивается в объеме, например, из документа FR 2051868 известно отведение части жидкости под давлением, находящейся в первичном контуре, к оболочке с избыточным давлением, содержащей некоторый объем жидкости под давлением и газообразное пространство.

Для уменьшения давления часть жидкости, предназначенная для подачи в оболочку, отбирается и распыляется в виде капелек в газообразном пространстве оболочки.

Образование капелек конденсирует часть газа, содержащегося в газообразном пространстве, что приводит к уменьшению давления жидкости. Такое устройство для поддержания давления является, таким образом, эффективным при регулировании давления.

Однако для управления устройством для поддержания давления, описание которого приведено в документе FR 2051868, необходимо использовать регулятор, включающий в себя управляемые клапаны.

В частности, первый клапан используется для регулирования количества жидкости, поступающей в устройство для поддержания давления, и, по меньшей мере, второй управляемый клапан используется для регулирования количества жидкости перед распылением в газообразном пространстве. Таким образом, устройство регулирования давления является сложным.

С учетом большого количества подвижных деталей, задействованных в процессе регулирования, надежность системы оказывается уменьшенной. Это особенно важно в контексте ядерных установок, устанавливаемых на подводных аппаратах.

Таким образом, задача изобретения состоит в разработке устройства регулирования давления в установке, функционирующего под давлением, которое позволяет осуществлять регулирование возможных изменений установки надежным, недорогим и независимым образом.

Задача решается устройством вышеупомянутого типа, отличающимся тем, что содержит:

- промежуточную емкость распределения жидкости, размещенную между подающим трубопроводом и распыляющим агрегатом; причем промежуточная емкость подсоединена перед подающим трубопроводом и содержит боковую стенку отвода жидкости, определяющую границы, по меньшей мере, одного сквозного отверстия, соединенного с распыляющим агрегатом, и

- по меньшей мере, один трубопровод отвода жидкости к оболочке, выступающий в промежуточную емкость против боковой стенки.

Устройство согласно изобретению может иметь один или несколько отличительных признаков, рассматриваемых по отдельности или во всех технически возможных сочетаниях:

- оно содержит множество отводящих трубопроводов, выступающих в промежуточную емкость, причем, по меньшей мере, два отводящих трубопровода выходят на различных высотах в промежуточную емкость;

- по меньшей мере, два отводящих трубопровода, выступающих в промежуточную емкость, имеют различные внутренние поперечные сечения;

- отводящий трубопровод или каждый отводящий трубопровод размещен в центральной зоне промежуточной емкости; причем промежуточная емкость содержит периферическую зону, расположенную вокруг центральной зоны, в которую выходит подающий трубопровод;

- оно содержит средства регулирования высоты отводящего трубопровода или каждого отводящего трубопровода, выступающего в емкость;

- боковая стенка ограничивает множество сквозных отверстий, распределенных по ее высоте;

- общее сечение сквозных отверстий, расположенных сверху отводящего трубопровода или каждого отводящего трубопровода на боковой стенке, отличается от общего сечения сквозных отверстий, расположенных перпендикулярно к отводящему трубопроводу;

- боковая стенка ограничивает множество сквозных отверстий, размещенных под углом вокруг оси промежуточной емкости;

- оно содержит элемент распределения жидкости, поступающей из подающего трубопровода, причем элемент распределения расположен против подающего трубопровода;

- оно содержит донную боковую стенку, закрывающую книзу боковую стенку, причем подающий трубопровод выходит в донную боковую стенку или через донную боковую стенку;

- агрегат распыления жидкости расположен снаружи и вокруг боковой стенки; причем распыляющий агрегат содержит душевой объем; причем каждое сквозное отверстие соединяет промежуточную емкость с душевым объемом;

- распыляющий агрегат содержит нижнюю стенку, ограничивающую множество каналов образования капелек.

Задача изобретения решается также оболочкой с избыточным давлением, отличающейся тем, что она содержит резервуар, в котором находится жидкость и газообразное пространство; причем оболочка содержит устройство, такое, которое определено выше, расположенное в резервуаре; причем распыляющий агрегат размещен в газообразном пространстве резервуара; причем отводящие трубопроводы выходят в жидкость.

Задача изобретения также решается установкой по производству электроэнергии, содержащей источник энергии, теплообменник и первичный контур циркуляции жидкости, соединяющий теплообменник и источник, отличающейся тем, что она содержит оболочку, такую, которая определена выше, соединенную с первичным контуром.

Установка согласно изобретению может иметь один или несколько отличительных признаков, рассматриваемых по отдельности или во всех технически возможных сочетаниях:

- установка размещена на подводном аппарате.

Задача изобретения решается также разработкой способа регулирования давления в оболочке, включающего в себя следующие этапы:

- поставку определенного выше устройства;

- подачу жидкости в промежуточную емкость по трубопроводу подачи жидкости;

- распределение жидкости, поступившей в емкость, для перемещения первой части жидкости через сквозное отверстие или каждое сквозное отверстие и второй части жидкости через сливной трубопровод или каждый сливной трубопровод;

- поступление первой части жидкости в распыляющий агрегат и распыление жидкости в виде капелек за пределами устройства;

- отвод второй части жидкости по сливному трубопроводу для ее подачи в оболочку.

Изобретение станет лучше понятно в процессе изучения нижеследующего описания, приведенного исключительно в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые фигуры чертежей, на которых:

- фиг. 1 представляет собой схематический вид первой установки по производству электроэнергии, содержащей оболочку с избыточным давлением с регулирующим устройством согласно изобретению;

- фиг. 2 представляет собой вид частичного разреза регулирующего устройства согласно изобретению;

- фиг. 3 представляет собой вид частичного разреза различных трубопроводов отвода жидкости, имеющихся в устройстве, представленном на фиг. 1;

- фиг. 4 представляет собой развернутый вид примера внешней стенки, ограничивающей промежуточную емкость устройства, представленного на фиг. 2.

На фиг. 1-4 изображена первая установка 10 по производству электроэнергии согласно изобретению.

Данная установка 10 предназначена, в частности, для производства электроэнергии на подводном аппарате 12, таком как военная подводная лодка, в том числе на ударной атомной подводной лодке или атомной подводной лодке с баллистическими ракетами (ПЛАРБ). В качестве варианта, установка 10 размещается на надводном корабле, таком как авианосец, ледокол или судно-контейнеровоз.

Установка 10 предназначена, в частности, для производства электроэнергии, необходимой для приведения в действие и обеспечения электропитанием имеющегося на аппарате 12 оборудования.

Известно, что установка 10 содержит первичный контур 14 циркуляции первичного жидкого теплоносителя, источник энергии 16, предусмотренный для нагревания первичного жидкого теплоносителя, и теплообменник 18, способный осуществлять обмен энергии, находящейся в первичном жидком теплоносителе, с вторичным жидким теплоносителем для выработки электрической и (или) механической энергии. Согласно изобретению, установка 10 содержит, кроме того, оболочку 19 с избыточным давлением, предназначенную для регулирования давления первичного жидкого теплоносителя.

Электрическая энергия произведена, например, путем циркуляции вторичного газообразного теплоносителя в турбине генератора.

Источником 16 является, предпочтительно, активная зона ядерного реактора. Активная зона содержит ядерное топливо. Оно омывается циркулирующим первичным жидким теплоносителем для разогрева данной жидкости.

Первичный контур 14 содержит горячий трубопровод 20, соединяющий выход источника 16, для направления разогретого в источнике 16 первичного жидкого теплоносителя к теплообменнику 18, и холодный трубопровод 22, предназначенный для сбора охлажденного первичного жидкого теплоносителя, поступившего из теплообменника 18, для его возвращения к источнику 20.

Предпочтительно, первичный жидкий теплоноситель, содержащийся в первичном контуре 14, поддерживается под давлением для того, чтобы находиться в жидком состоянии.

Как это показано на фиг. 1, оболочка 19 с избыточным давлением содержит резервуар 24, в котором содержится жидкость 26 под давлением и газообразное пространство 28. Оболочка 19 содержит регулирующее устройство 30 согласно изобретению, размещенное в резервуаре 24.

Оболочка 19 содержит, кроме того, напорный соединяющий трубопровод 32 между первичным контуром 14 и регулирующим устройством 30, который способен позволить осуществлять подачу первичного жидкого теплоносителя в устройство 30 при увеличении давления в первичном контуре 14 и способен принимать первичный жидкий теплоноситель, поступающий из устройства 30, при понижении давления в первичном контуре 14.

Трубопровод 32 не содержит устройства контроля расхода сзади точки отвода на первичном контуре 14 и перед регулирующим устройством 30.

Трубопровод 32 также оснащен отводом 34 засасывания жидкости в донной части резервуара 24. Отвод снабжен отсечным клапаном 34A. Он размещен перед устройством 30.

Трубопровод 32 пробит или на холодном трубопроводе 22, или на горячем трубопроводе 20.

В резервуаре 24 определены границы внутреннего объема 36, в котором содержится первичный жидкий теплоноситель 26, и газообразного пространства 28. Внутренний объем 36, например, больше 0,5 м3, в частности, от 2 м3 до 30 м3.

Как это показано на фиг.1 и 2, устройство 30 содержит агрегат 40 распыления жидкости в газообразном пространстве, трубопровод 42 подачи первичного жидкого теплоносителя под давлением и множество трубопроводов 44A-44D выборочного отвода жидкости под давлением к внутреннему объему 36.

Согласно изобретению, регулирующее устройство 30 содержит, кроме того, промежуточную емкость 46, в которую выходят трубопроводы 42, 44A-44D; причем емкость 46 предназначена для автоматического распределения первичного жидкого теплоносителя, поступившего из подающего трубопровода, между агрегатом распыления 40 и отводящими трубопроводами 44A-44D. Кроме того, оно содержит средства регулирования 48 высоты каждого отводящего трубопровода 44A-44D.

Как это показано на фиг.2, промежуточная емкость 46 содержит донную боковую стенку 50, боковую стенку 52 соединения с распыляющим агрегатом 40 и закрывающую верхнюю стенку 54. Кроме того, она содержит центральный конструктивный элемент 56 крепления отводящих трубопроводов 44A-44D и, по меньшей мере, один элемент 58 распределения жидкости в емкость 46.

Стенка 50 и стенки 52, 54 определяют границы пространства 59 подачи.

Промежуточная емкость 42 имеет в целом цилиндрическую форму. Она вытянута вдоль вертикальной оси A-A', изображенной вертикально на фиг.2.

Центральная ось A-A' повторяет угол наклона установки 10 относительно вертикальной прямой, в частности, когда установка 10 размещена на подводном аппарате 12.

Донная боковая стенка 50 закрывает книзу боковую стенку 52. Она имеет по существу форму кольца и вытянута вокруг центрального конструктивного элемента 56.

Подающий трубопровод 42 соединен перед соединяющим трубопроводом 32.

Подающий трубопровод 42 выходит в донную боковую стенку 50, не проходя через нее.

Боковая стенка 52 образована путем вращения вокруг оси A-A'. Она ограничивает множество отверстий 60 для прохода жидкости к распыляющему агрегату 40. Отверстия 60 проходят через боковую стенку 52 для соединения питающего объема 59 с распыляющим агрегатом 40.

В данном примере, и как это будет видно далее, отверстия 60 размещены на высоте боковой стенки 52 и рассредоточены под углом вокруг оси A-A′.

Таким образом, отверстия 60 определяют границы зон, размещенных на высоте боковой стенки 52, которые расположены, соответственно, выше и ниже каждого отводящего трубопровода 44A-44D.

Согласно варианту, показанному в развернутом виде на фиг.4, зоны 62A, 62B, 62C содержат имеющиеся в наличии поверхности отвода жидкости к распыляющему агрегату 40 на единицу высоты, которые отличаются друг от друга.

Таким образом, поверхность отвода жидкости на единицу высоты в нижней зоне 62A отличается от поверхности отвода жидкости на единицу высоты в промежуточной зоне 62B, а также отличается от поверхности отвода жидкости на единицу высоты в верхней зоне 62C.

Кроме того, поверхность отвода жидкости на единицу угла в различных угловых зонах A1, A2, A3 отверстий 60, размещенных вокруг оси A-A′, меняется от одной угловой зоны к другой.

Как будет видно ниже, это позволяет автоматически и точно корректировать количество жидкости, подаваемой в распыляющий агрегат 40, в зависимости от объема поступающей жидкости и угла наклона установки 10.

Верхняя стенка 54 закрывает, по меньшей мере, частично кверху питающий объем 59. Она вытянута поперек относительно оси A-A′. Как это было видно выше, подающий трубопровод 42 выходит в питающий объем 59.

Центральный конструктивный элемент 56 вытянут, предпочтительно, в донной боковой стенке 50. Он ограничивает множество осевых проходов, в которых размещаются отводящие трубопроводы 44A-44D. Центральный конструктивный элемент 56, таким образом, герметично закрывает промежуточное пространство, расположенное между отводящими трубопроводами 44A-44D.

Элементы 58 распределения жидкости вытянуты поперек в питающем объеме 49, предпочтительно, в донной боковой стенке 50.

В изображенном примере емкость 46 содержит множество элементов 58, расположенных параллельно друг над другом. Каждый элемент распределения 58 образован, например, металлической сеткой 70, ограничивающей проходы 72 жидкости, расположенные против подающего трубопровода 42 в точке, в которой он выходит в питающий объем 59.

Металлические сетки 72 вытянуты в поперечном направлении против подающего трубопровода 42 для рассечения струи жидкости, поступающей из трубопровода 42, и ее равномерного распределения в питающем объеме 59 для образования объема жидкости по существу с ровной верхней поверхностью.

Отводящие трубопроводы 44A-44D выходят в питающий объем 59 через центральный конструктивный элемент 56. Таким образом, они сгруппированы в центральной зоне питающего объема 59 и ограничивают периферическую зону, протяженность которой больше протяженности центральной зоны.

Как это показано на фиг.3, трубопроводы 44A-44D имеют, предпочтительно, различные высоты и/или внутренние поперечные сечения S1-S3. Таким образом, как это изображено на фиг.3, трубопровод 44A имеет высоту H1, которая меньше высоты H4 трубопровода 44C. Трубопровод 44C имеет высоту H3, которая меньше высоты трубопровода 44D. Аналогично отличаются внутренние поперечные сечения S1, S2, S3 трубопроводов 44A-44C.

Высота H1, выступающая в объеме 59, измеряется, например, от центрального конструктивного элемента 56 параллельно оси A-A′.

Высоты трубопроводов 44A, 44B, 44C корректируются для того, чтобы они выходили, соответственно, перпендикулярно к первой зоне 62A, перпендикулярно ко второй зоне 62B и перпендикулярно к третьей зоне 62C отверстий 60, выполненных в боковой стенке 52.

Таким образом, корректируя соотношение между соответствующими внутренними поперечными сечениями S1, S2, S3 и рабочими поверхностями на единицу высоты зон 62A, 62B, 62C, коэффициент распределения жидкости между отводящими трубопроводами 44 и распыляющим агрегатом 40 регулируется автоматически. Данный коэффициент распределения меняется в зависимости от высоты жидкости, содержащейся в питающем объеме 59, и угла наклона жидкости, содержащейся в питающем объеме 59.

В примере, изображенном на фиг.2, трубопроводы 44A-44D размещены вокруг оси A-A′ таким образом, что существует первый угловой сектор, в котором первая группа трубопроводов 44A-44C имеет высоту, которая больше высоты второй группы трубопроводов, находящихся во втором угловом секторе.

Это позволяет в сочетании с выбором угловых распределений отверстия 60 в различных угловых зонах A1, A2, A3, A4, расположенных против групп трубопроводов, корректировать коэффициент распределения в зависимости от угла наклона установки 10, в частности, когда установка 10 размещена на подводном аппарате 12.

Регулирующие средства 48, например, образованы путем нарезания резьбы, выполненной в центральном конструктивном элементе 56, для того, чтобы предоставить возможность регулировать высоту выступающего каждого отводящего трубопровода 44A-44D в питающем объеме 49.

Как это изображено на фиг.2, подающий трубопровод 42 и отводящие трубопроводы 44A-44D, предпочтительно, удерживаются посредством фланца 72, расположенного под промежуточной емкостью 46.

Они соединены, соответственно, с трубопроводами 32, 34.

Распыляющий агрегат 40 вытянут наружу за пределы боковой стенки 52 против отверстий 60. Он содержит внешнюю периферическую стенку 80, нижнюю стенку 82 распыления жидкости и закрывающую верхнюю стенку 84.

Согласно примеру, изображенному на фиг.2, внешняя периферическая стенка 80 имеет форму, аналогичную форме боковой стенки 52. Таким образом, она вытянута параллельно боковой стенке 52, предпочтительно, на всю высоту боковой стенки 52.

Стенки 52, 80 ограничивают между собой душевой объем 90, который, согласно данному примеру, является кольцевым.

Нижняя стенка 82 распыления вытянута поперек оси A-A′ между нижним краем периферической стенки 80 и внешней поверхностью боковой стенки 52.

Стенка 82 распыления содержит множество сквозных каналов 88, размеры которых меньше размеров отверстий 60.

Каналы 88 вытянуты вертикально между душевым объемом 90, ограниченным стенками 80, 52 и 84, и пространством, расположенным под распыляющим агрегатом 40 в резервуаре 24 под регулирующим устройством 30.

Каждый канал 88 имеет размер, например, от 0,1 мм до 2 мм для образования из первичного жидкого теплоносителя, поступающего из отверстий 60 в душевой объем 90, множество мелких капелек, схематически показанных на фиг.1. Капельки предназначены для конденсации газа, содержащегося в газообразном пространстве 28, для уменьшения давления в резервуаре 24.

Далее будет приведено описание функционирования установки 10.

При работе в штатном режиме, когда установкой 10 производится электроэнергия, источник 16 нагревает первичный жидкий теплоноситель, находящийся в первичном контуре 14. Разогретый первичный жидкий теплоноситель перемещается по горячему трубопроводу 20 до теплообменника 18.

Когда плотность первичного жидкого теплоносителя уменьшается, например, при уменьшении потребляемой в аппарате 12 энергии, давление первичного жидкого теплоносителя увеличивается.

В этом случае первичный жидкий теплоноситель поднимается по соединяющему трубопроводу 32 до подающего трубопровода 42 и поступает в регулирующее устройство 30.

Если объем подаваемого первичного жидкого теплоносителя большой и он образует струю, то она упирается в элементы 58 распределения жидкости. Струя рассекается для образования объема, в котором содержится первичный жидкий теплоноситель, имеющий по существу ровную верхнюю поверхность.

В зависимости от высоты первичного жидкого теплоносителя, содержащегося в питающем объеме 59, первичный жидкий теплоноситель заполняет постепенно, по меньшей мере, один трубопровод 44A-44D, позволяя осуществлять отвод части данного первичного жидкого теплоносителя к внутреннему объему резервуара 24 по отводящему трубопроводу 44A-44D, затем по обратному трубопроводу 34.

Количество трубопроводов 44A, 44B, 44C, заполняемых первичным жидким теплоносителем, зависит от высоты жидкости, содержащейся в питающем объеме 59.

Кроме того, в зависимости от высоты жидкости, содержащейся в питающем объеме 59 в зависимости от угла наклона оси A-A' относительно вертикальной линии 12, меняется количество отверстий 60, находящихся в контакте с жидкостью.

Таким образом, определенное количество первичного жидкого теплоносителя проходит через отверстия 60 для достижения душевого объема 90. Это установленное количество определено относительной высотой выступающих частей трубопроводов 44A-44D и плотностью отверстий в зонах 62A-62C и в угловых зонах A1-A4.

Коэффициент распределения объема жидкости между душевым объемом 90 и резервуаром 26, таким образом, определен конструктивным решением устройства 30 и регулируется непосредственно устройством 30 без внешнего вмешательства и без присутствия активных компонентов.

Объем жидкости, отводимой к резервуару 24, таким образом, изменяется и автоматически регулируется при помощи регулирующего устройства 30 без вмешательства оператора или без задействования диспетчера-контролера.

Далее первичный жидкий теплоноситель, находящийся в душевом объеме 90, распыляется в виде капелек, проходя через каналы 88, выполненные в нижней стенке 82 распыления. Образованные, таким образом, капельки распыляются в газообразном пространстве 28. Это приводит к конденсации части газообразного пространства, что способствует понижению давления жидкости в резервуаре 24 и, как следствие, в первичном контуре.

С учетом отсутствия активных компонентов для осуществления регулирования оно производится надежно и автоматически. Кроме того, относительное количество жидкости, предназначенной для конденсации, и определенное количество жидкости, предназначенной для размещения в резервуаре 26, регулируются автоматически и избирательно в зависимости от объема жидкости, поступившей в оболочку 19 с избыточным давлением, и относительного угла наклона оболочки 19.

Такое надежное регулирование достигается недорогим способом при помощи простого механического устройства без подвижных конструктивных элементов.

И, наоборот, когда давление первичного жидкого теплоносителя опускается ниже заданной величины, находящаяся под давлением жидкость, таким образом, засасывается в донную часть резервуара 24 через отвод 34 и клапан 34A для направления в первичный контур по соединяющему трубопроводу 32.

Согласно варианту, установка 10 закреплена на грунте. Данная установка может находиться на земле или на дне водного пространства.

Также согласно другому варианту, установка 10 не содержит активной зоны ядерного реактора. Она содержит источник энергии 16 без ядерного топлива.

1. Пассивное устройство (30) регулирования давления в оболочке (19), содержащее:
- по меньшей мере, один агрегат (40) распыления жидкости в оболочке (19);
- трубопровод (42) подачи жидкости, предназначенный для подачи жидкости в распыляющий агрегат (40),
отличающееся тем, что содержит:
- промежуточную емкость (46) распределения жидкости, размещенную между подающим трубопроводом (42) и распыляющим агрегатом (40); причем промежуточная емкость (46) подсоединена перед подающим трубопроводом (42) и содержит боковую стенку (52) отвода жидкости, определяющую границы, по меньшей мере, одного сквозного отверстия (60), соединенного с распыляющим агрегатом (40), и
- по меньшей мере, один трубопровод (44A-44D) отвода жидкости к оболочке (19), выступающий в промежуточную емкость (46) против боковой стенки (52).

2. Устройство (30) по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит множество отводящих трубопроводов (44A-44D), выступающих в промежуточную емкость (46), причем, по меньшей мере, два отводящих трубопровода (44A-44D) выходят на различных уровнях в промежуточную емкость (46).

3. Устройство (30) по п. 2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, два отводящих трубопровода (44A-44D), выступающих в промежуточную емкость (46), имеют различные внутренние поперечные сечения.

4. Устройство (30) по п. 1, отличающееся тем, что отводящий трубопровод или каждый отводящий трубопровод (44A-44D) размещен в центральной зоне промежуточной емкости (46); причем промежуточная емкость (46) содержит периферическую зону, расположенную вокруг центральной зоны, в которую выходит подающий трубопровод (42).

5. Устройство (30) по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит средства (48) регулирования высоты отводящего трубопровода или каждого отводящего трубопровода (44A-44D), выступающих в емкость.

6. Устройство (30) по п. 1, отличающееся тем, что боковая стенка (52) ограничивает множество сквозных отверстий (60), распределенных по ее высоте.

7. Устройство (30) по п. 6, отличающееся тем, что общее сечение сквозных отверстий (60), расположенных сверху отводящего трубопровода или каждого отводящего трубопровода (44A-44D) на боковой стенке (52), отличается от общего сечения сквозных отверстий, расположенных перпендикулярно к отводящему трубопроводу (44A-44D).

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что боковая стенка (52) ограничивает множество сквозных отверстий (60), размещенных под углом вокруг оси (А-А′) промежуточной емкости (46).

9. Устройство (30) по п. 1, отличающееся тем, что содержит элемент (58) распределения жидкости, поступающей из подающего трубопровода (42), причем элемент (58) распределения расположен против подающего трубопровода (42).

10. Устройство (30) по п. 1, отличающееся тем, что содержит донную боковую стенку (50), закрывающую книзу боковую стенку (52), причем подающий трубопровод (42) выходит в донную боковую стенку (50) или через донную боковую стенку (50).

11. Устройство (30) по п. 1, отличающееся тем, что агрегат (40) распыления жидкости расположен снаружи и вокруг боковой стенки (52); причем распыляющий агрегат (40) содержит душевой объем (90); причем каждое сквозное отверстие (60) соединяет промежуточную емкость (46) с душевым объемом (90).

12. Устройство (30) по п. 11, отличающееся тем, что распыляющий агрегат (40) содержит нижнюю стенку (82), ограничивающую множество каналов (88) образования капелек.

13. Оболочка (19) с избыточным давлением, отличающаяся тем, что она содержит резервуар (24), в котором находится жидкость (26) и газообразное пространство (28); причем оболочка (19) содержит устройство (30) по п. 1, расположенное в резервуаре (24); причем распыляющий агрегат (40) размещен в газообразном пространстве (28) резервуара (24); причем отводящие трубопроводы (44) выходят в жидкость (26).

14. Установка (10) по производству электроэнергии, содержащая источник (16) энергии, теплообменник (18) и первичный контур (14) циркуляции жидкости, соединяющий теплообменник (18) и источник (16), отличающаяся тем, что она содержит оболочку (19) по п. 13, соединенную с первичным контуром (14).

15. Установка (10) по п. 14, отличающаяся тем, что она размещена на подводном аппарате (12).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к исследовательским реакторам на сферическом топливе. Реактор может быть использован для производства электроэнергии, производства водорода, отопления, сжижения угля и газификации.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к реакторам малой и особо малой мощности. Ядерный реактор содержит корпус с отражателем.

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в гомогенных реакторах растворного типа для получения медицинских радиоизотопов. Система каталитической регенерации радиолитических газов выполнена по техническому решению «корпус в корпусе»; «горячая ветвь» системы размещена во внутреннем корпусе в виде «горячего короба» с двустенной заполненной газом оболочкой; «холодная ветвь» системы находится в зазоре между оболочками внешнего и внутреннего корпусов, в верхней части которого помещен охладитель-конденсатор.

Изобретение относится к эксплуатации реакторных установок с жидкометаллическими теплоносителями. Способ управления газовой системой имеет следующие шаги: перед подачей кислорода проверяют, подают ли в реактор водород и/или прекращают подачу водорода; подают кислород в том случае, если в реактор не подают водород; перед подачей водорода проверяют, подают ли в реактор кислород и/или прекращают подачу кислорода; подают водород в том случае, если в реактор не подают кислород.

Изобретение относится к ядерным реакторам. Ядерный реактор на быстрых нейтронах с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем содержит тепловыделяющие сборки, охлаждаемые подъемным течением теплоносителя, и блоки бокового отражателя, снабженные внутренними проточными полостями.

Изобретение относится к способу дезактивации графита, для удаления трития, углерода-14 и хлора-36. Способ включает нагрев печи обжига до температуры 800-2000°С, введение в печь обжига графита, загрязнённого радионуклидами, введение в печь обжига инертного газа, введение в печь обжига восстанавливающего газа и удаление переведенных в газовую фазу радионуклидов из печи обжига, при этом количество вводимого восстанавливающего газа находится в диапазоне от 2 до 20 % от общего количества вводимого в печь обжига газа.

Изобретение относится к способам восстановления ресурсных характеристик реактора РБМК. При прогибе колонн, установленных в активной зоне рядами, из них извлекают каналы, графитовые блоки этих колонн разрезают вдоль граней на фрагменты, смещают фрагменты в направлении, перпендикулярном плоскости реза, и уменьшают прогибы, после чего калибруют отверстия колонн и снова размещают в них каналы.

Изобретение относится к ядерным реакторам. Ядерный реактор бассейнового типа содержит бак, заполненный теплоносителем, горизонтальную и вертикальную перегородки, разделяющие бак на задерживающую емкость и расположенные над ней бассейн реактора с активной зоной и бассейн хранилища.

Заявленное изобретение относится к подкритическому реактору-размножителю, управляемому ускорителем. Реактор эксплуатируется с максимально возможным коэффициентом размножения нейтронов с целью потребления небольшой мощности, подводимой из ускорителя, с уменьшением его размеров и сложности ускорителя.

Изобретение относится к ядерным реакторам. В корпусе ядерного реактора размещена активная зона, содержащая стержневые тепловыделяющие элементы (твэлы).

Изобретение относится к способам эксплуатации ядерных реакторов, предназначенных для наработки делящихся химических элементов. Способ эксплуатации ядерного реактора в топливном цикле с расширенным воспроизводством делящихся изотопов включает первоначальную загрузку активной зоны топливными сборками, содержащими делящийся материал и сырьевые изотопы, формирование интенсивности нейтронного потока и его энергетического распределения, при которых сырьевые изотопы переходят в способные к ядерному делению изотопы, управление работой реактора на мощности путем удержания его в критическом состояния, обеспечивая баланс между вырабатывающимися нейтронами и поглощением нейтронов. При снижении мощности реактора формирование интенсивности нейтронного потока и его энергетического распределения осуществляют путем уменьшения энерговыделения в центральной части активной зоны с увеличением нейтронного потока на периферии активной зоны. Активная зона окружена отражателем или бланкетом, содержащим изотопы урана, и/или плутония, и/или тория. 6 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к конструкции ядерных реакторов канального типа. Активная зона реактора состоит из ячеек, содержащих в центре их симметрии канал с ядерным топливом и теплоносителем, окруженный замедлителем нейтронов. Замедлитель нейтронов состоит из 2 слоев, причем прилегающий к каналу слой имеет атомный вес , а внешний слой имеет легкий атомный вес. В ядерном реакторе топливо содержит смесь воспроизводящих нуклидов, например 238U и 232Th, в качестве теплоносителя выбран сплав лития, обогащенного изотопом 7Li, с нуклидами с тяжелым атомным весом, например Bi, а в межканальном пространстве свинец с доминирующим содержанием изотопа 208Pb. Технический результат - повышение безопасности реактора при перегреве теплоносителя благодаря уменьшению «ступеньки» замедления - потери энергии нейтронами при замедлении во всем диапазоне реакторных энергий нейтронов и в увеличении их резонансного поглощения в топливе благодаря замедлению на ядрах межканального замедлителя с тяжелым атомным весом . 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области ядерной техники. Способ формирования импульсов мощности импульсного ядерного реактора обеспечивает модуляцию реактивности в импульсном ядерном реакторе при движении модулятора реактивности импульсного ядерного реактора в пределах активной зоны реактора. По требуемым параметрам импульса мощности задают зависимость мощности реактора от времени и функцию распада предшественников запаздывающих нейтронов. Рассчитывают по соотношению реактивность импульсного ядерного реактора с использованием заданных функций распада предшественников запаздывающих нейтронов и зависимости мощности реактора от времени. Включают орган регулирования реактивности в виде кнопки и запускают орган управления движения модулятора реактивности, состоящий из электродвигателя, приводов и элементов передачи движения модулятора реактивности в виде поглотителя и отражателя нейтронов. Движение модулятора реактивности обеспечивают согласно соотношению, учитывающего изменение реактивности импульсного ядерного реактора во времени. Технический результат - формирование требуемых импульсов мощности импульсного ядерного реактора. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к инициаторам деления ядер для ядерных реакторов и способам их применения. Способ инициирования деления ядер включает инициирование по меньшей мере одной дефлаграционной волны деления ядер по меньшей мере в одной активной зоне реактора с дефлаграционной волной деления ядер, содержащей первый материал ядерного топлива, с помощью по меньшей мере одного вставляемого и извлекаемого инициатора деления ядер, содержащего второй материал ядерного топлива. Технический результат - эффективное создание и распространение дефлаграционной волны деления ядер. 10 з.п. ф-лы, 39 ил.

Изобретение относится к устройству ядерного реактора. Устройство включает в себя комбинацию расщепляющегося материала, расплава солей и материала замедлителя, включающего в себя один или более гидридов, один или более дейтеридов или комбинацию двух или более из них. Расщепляющийся материал включает природный, обогащенный, обедненный уран, плутоний или уран из отработанного ядерного топлива, разбавленный оружейный плутоний, торий и расщепляющийся материал, трансурановый материал или их комбинацию. Технический результат – возможность эффективного управления спектральными характеристиками и критичностью реактора. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил., 3 табл.

Изобретение относится к ядерным реакторам с контуром циркуляции жидкого ядерного топлива, в которых не используется контур циркуляции топлива для одновременного отвода тепла. Охлаждение осуществляется посредством дополнительного контура теплоносителя, который находится в непосредственном тепловом контакте с каналом для жидкого топлива. Это позволяет полностью исчерпать преимущества жидкого топлива и одновременно оптимизировать контур теплоносителя. Технический результат - улучшенная нейтронная экономика реактора, позволяющая дезактивировать собственные долгоживущие продукты распада, чтобы нужно было хранить только радиоактивные отходы с коротким периодом полураспада. Более того, используя избыток нейтронов, можно дезактивировать радиоактивные составляющие в отработанных тепловыделяющих элементах или производить медицинские радиоизотопы. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области ядерной техники, в частности к области очистки жидкометаллического теплоносителя. Технической задачей является создание горячей ловушки, размещаемой в активной зоне ядерного реактора и использующей для подогрева очищаемого теплоносителя ее тепловыделения. В активной зоне ядерного реактора, образованной тепловыделяющими сборками 1, размещены горячие ловушки 2. Корпус горячей ловушки выполнен идентично корпусу тепловыделяющей сборки, а внутри корпуса расположен патрон 9 с материалом, предназначенным для поглощения примесей, находящихся в жидкометаллическом теплоносителе. Технический результат - упрощение конструкции реактора и его эксплуатации, повышение надежности корпуса реактора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ядерной энергетике, а именно к разработке реактора-конвертера с расплавленным уран-плутониевым топливом, работающим со средним коэффициентом воспроизводства, достаточным для самообеспечения топливом. Реактор-конвертер подпитывается низкообогащенной смесью сырьевых и делящихся изотопов урана и плутония с содержанием делящихся изотопов не более, чем в отработавшем ядерном топливе (ОЯТ) легководных реакторов, а также отвальным ураном, поэтому реактор не требует производств внешнего топливного цикла. Использование в качестве теплоносителя полисилазана позволяет улучшить нейтронно-физические характеристики топливного цикла, увеличить коэффициент воспроизводства. Реактор-конвертер канального типа с расплавленным топливом состоит из корпуса низкого давления с размещенной активной зоной, состоящей из вертикальных колонн бокового отражателя и внутрикорпусных устройств (ВКУ) с установленными в центральные отверстия колонн ВКУ технологическими каналами (ТК) для протока теплоносителя и размещенными в них тепловыделяющими сборками (ТВС) с тепловыделяющими элементами (ТВЭЛ), корпус низкого давления заполнен теплоносителем, в который погружена активная зона, внутренний объем ТВЭЛ ТВС, размещенных в технологических каналах, заполнен жидкометаллическим уран-плутониевым топливом, верхние концы ТВЭЛ объединены в накопителе продуктов деления ТВС, концы ТВЭЛ выполнены сообщающимися с полостью ТВС, последняя выполнена сообщающейся с открытой полостью над топливом, находясь с ней под общим давлением, при этом корпус низкого давления выполнен из высокопрочного титанового сплава, например марки ВТ3-1, ВТ6, ВТ6С, ВТ14 или ВТ22, защищенного изнутри нанопористым композитом на основе нитрида бора, а теплоноситель выполнен на основе полисилазана следующего стехиометрического состава: Si315N3C12D22. Накопитель продуктов деления ТВС содержит нанопористый сорбционный материал для удаления газообразных продуктов деления и продуктов деления с высокой упругостью пара, например, на основе SiАlON при дисперсности микропор в интервале 5-15 Å, и материал-поглотитель продуктов деления с низкой упругостью пара. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ядерным реакторам, а более точно к их конструктивным элементам, применяемым для фиксации трубного пучка, закрепленного на поверхности ядерного реактора, испытывающей при эксплуатации вибрационные и термические нагрузки. Ядерный реактор содержит корпус 1, на днище которого концентричным трубным пучком закреплены трубы 2 СУЗ ядерного реактора. Для придания жесткости трубному пучку ядерный реактор снабжен пространственной фермой, которая состоит из поперечных плит 3 с отверстиями, кольцевых элементов 4 и стержней 5. Трубный пучок располагают внутри кольцевых элементов 4. Кольца 4 снабжены подпружиненными фиксаторами, упирающимися в периферийные трубы 2. На боковой поверхности плит 3 выполнены профилированные выемки, в которые устанавливают периферийный ряд труб. Технический результат - обеспечение термического расширения периферийно расположенных труб при сохранении их жесткости при вибрационных и тепловых нагрузках. 3 ил.

Изобретение относится к области преобразования ядерной энергии. Быстрый импульсный реактор содержит активную зону, корпус реактора (5), модулятор реактивности, защитный экран (4). Активная зона помещается в корпус реактора (5). Модулятор реактивности, охватывающий по всей высоте активную зону, установлен за корпусом реактора (5) коаксиально с ним и состоит из двух частей, подвижной и неподвижной (8). Неподвижная часть модулятора реактивности выполнена из одного отражателя нейтронов. Подвижная часть модулятора реактивности выполнена из металлической цилиндрической оболочки (6) с накладкой из поглотителя нейтронов (7) и содержит вкладыш (1) из делящегося материала высотой на полную высоту активной зоны и на полную толщину металлической цилиндрической оболочки (6) подвижной части модулятора реактивности в азимутальном направлении. Вкладыш чередуется с накладкой из поглотителя нейтронов (7). Подвижная часть модулятора реактивности расположена между корпусом реактора (5) и неподвижной частью модулятора реактивности (8) с зазором по отношению к ним. Технический результат - получение более мощных и коротких импульсов в реакторе. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ядерной технике. Устройство пассивного регулирования давления в оболочке ядерной энергетической установки содержит агрегат распыления жидкости в оболочке и трубопровод подачи жидкости, предназначенный для подачи жидкости в распыляющий агрегат. Оно содержит промежуточную емкость распределения жидкости, размещенную между подающим трубопроводом и распыляющим агрегатом ; причем промежуточная емкость подсоединена перед подающим трубопроводом и содержит боковую стенку отвода жидкости, определяющую границы сквозных отверстий, соединенных с распыляющим агрегатом. Оно содержит, по меньшей мере, один трубопровод отвода жидкости к оболочке, выступающий в промежуточную емкость против боковой стенки. Технический результат - повышение надежности устройства регулирования давления за счет его конструктивного упрощения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх