Секция модулей вертикального парогенератора

Авторы патента:

G21D1/00 - Конструктивные элементы ядерных энергетических установок (управление G21D 3/00)

Владельцы патента RU 2752410:

Российская Федерация (RU)

Изобретение относится к секции модулей вертикального парогенератора. Заявленное устройство состоит из вертикально ориентированных модулей, участок перегревателя и участок экономайзера которого имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна земной поверхности, а также состоит из одного коллектора теплоносителя, имеющего продольную ось, расположенную горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя, одного коллектора пара, имеющего продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя и одного коллектора подачи воды с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выходных камер теплоносителя. Техническим результатом является повышение безопасности при работе парогенератора, а также возможность упрощения конструкции и уменьшения габаритов парогенератора. 1 ил., 1 пр.

Область техники

Изобретение касается исполнения и расположения секции модулей вертикального парогенератора для оборудования ядерной энергетики, работающего с реактором на быстрых нейтронах.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время известно исполнение секции модулей вертикального парогенератора, в котором модули состоят из конструктивно самостоятельных звеньев перегревателей, звена испарителя и звена экономайзера и эти звенья имеют продольную ось в форме кривой на плоскости, которая находится в плоскости, ориентированной перпендикулярно к поверхности Земли. При этом каждое звено формируется из входной и выходной камер теплоносителя, к которым присоединены впускные или же выпускные трубные доски, которые на стороне теплоносителя присоединены к пучку труб. Каждое звено собственно имеет две трубные доски и присоединенный к ним пучок труб.

У этих известных исполнений секций модулей вертикального парогенератора коллектор теплоносителя размещен так, что его продольная ось находится на уровне впускных камер теплоносителя звена перегревателя.

При этом продольная ось коллектора пара известных исполнений расположена над звеньями пароперегревателя. В то же время входной коллектор воды известных исполнений расположен так, что его продольная ось находится под уровнем выпускных камер теплоносителя звена экономайзера.

Данное известное исполнение секции модулей вертикального парогенератора, которая состоит из модулей, формируемых конструктивно самостоятельными звеньями перегревателя, звеньями испарителя и звеньями экономайзера, является невыгодным прежде всего потому, что каждое звено имеет две трубные доски и самостоятельный пучок трубок, что затрудняет изготовление и монтаж целой секции. Более того, продольная ось звеньев и целого модуля является кривой на плоскости, что затрудняет монтаж модулей и всей секции модулей вертикального парогенератора, а также ухудшает гидродинамические пропорции на стороне теплоносителя и этим повышает требуемую мощность насосов теплоносителя.

Размещение коллекторов теплоносителя в известном исполнении на уровне впускных камер теплоносителя негативно сказывается на его механических нагрузках, в частности, вызванных ограниченной компенсацией тепловых расширений модулей в секции и коллекторов теплоносителя.

Расположение коллекторов пара над звеньями перегревателя выгодно с точки зрения компенсации тепловых расширений секции, но в то же время этим увеличиваются строительные размеры и расходы на реализацию целой секции модулей вертикального парогенератора.

Такое расположение камеры входной воды, под уровнем выпускных камер теплоносителя из звеньев и тем самым из модуля, в известном исполнении ведет к увеличению строительных размеров и расходов на реализацию секции модулей вертикального парогенератора.

Сущность изобретения

Упомянутые недостатки известного исполнения устраняет предлагаемая секция модуля вертикального парогенератора, состоящая из модуля с входной камерой теплоносителя, участком перегревателя, участком испарителя, участком экономайзера и выходной камерой теплоносителя и соединительным трубопроводом теплоносителя, коллектором теплоносителя и выходным трубопроводом теплоносителя и далее трубопроводом пара, коллектором пара, трубопроводом подачи воды и коллектором подачи воды. Смысл изобретения состоит в том, что секция выполнена вертикально ориентированными модулями, участки перегревателя и участок экономайзера которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, одним коллектором теплоносителя с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя, одним коллектором пара, имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя, и одним коллектором подачи воды с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя.

Такое решение, когда каждый модуль секции вертикального парогенератора имеет только две камеры теплоносителя, то есть впускную камеру теплоносителя и выпускную камеру теплоносителя и относящиеся к ним трубные доски с одним пучком трубок, и, более того, имеет линейные продольные оси участка перегревателя и участка экономайзера, которые не расположены перпендикулярно к поверхности Земли, приносит такую выгоду, что, в конечном счете, ведет к упрощению конструкции целой секции модулей, к их меньшим строительным размерам, меньшей общей массе и, таким образом, к меньшим расходам на приобретение.

Дополнительной выгодой является расположение коллекторов теплоносителя с продольной осью на уровне одной стороны участка перегревателя, что позволяет уменьшить высоту секции модулей вертикального парогенератора и в то же время позволяет температурное расширение конструкции, причем одновременно сторона теплоносителя от стороны воды и пара вынесена наружу конструкции, что достигается расположением коллектора пара, имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне второй стороны участка перегревателя. Это также представляет значительное увеличение безопасности.

Важным преимуществом является то, что продольная ось коллектора подачи воды расположена горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя. И это решение способствует уменьшению строительных размеров целой секции модулей вертикального парогенератора.

Описание чертежа

Фиг. 1 показывает аксонометрический вид на секцию модулей вертикального парогенератора.

Список ссылочных обозначений

1 - коллектор подачи воды

2 - входная камера теплоносителя

3 - участок перегревателя

4 - участок испарителя

5 - участок экономайзера

6 - выходная камера теплоносителя

7 - соединительный трубопровод теплоносителя

8 - коллектор теплоносителя

9 - выходной трубопровод теплоносителя

10 - трубопровод пара

11 - коллектор пара

12 - трубопровод подачи воды

Пример реализации изобретения

Секция модулей вертикального парогенератора состоит из модулей, которые состоят из входной камеры теплоносителя 2, участка перегревателя 3, участка испарителя 4, участка экономайзера 5 и из выходной камеры теплоносителя 6. Далее секция модулей вертикального парогенератора состоит из соединительного трубопровода теплоносителя 7, коллектора теплоносителя 8 и выходного трубопровода теплоносителя 9 и также далее трубопровода пара 10, коллектора пара 11, трубопровода подачи воды 12 и коллектора подачи воды 1. Причем отдельные части секции модулей вертикального парогенератора размещены так, чтобы создавались вертикально ориентированные модули, участок перегревателя 3 и участок экономайзера 5 которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, с одним коллектором теплоносителя 8 с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя 3, с одним коллектором пара 11, который имеет продольную ось, ориентированную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя 3, и с одним коллектором подачи воды 1, который имеет продольную ось, расположенную горизонтально на уровне выходных камер теплоносителя 6.

Секция модуля вертикального парогенератора состоит из модуля с входной камерой теплоносителя (2), участком перегревателя (3), участком испарителя (4), участком экономайзера (5) и выходной камерой теплоносителя (6) и соединительным трубопроводом теплоносителя (7), коллектором теплоносителя (8) и выходным трубопроводом теплоносителя (9) и далее трубопроводом пара (10), коллектором пара (11), трубопроводом подачи воды (12) и коллектором подачи воды (1), отличающаяся тем, что секция выполнена вертикально ориентированными модулями, участки перегревателя (3) и участок экономайзера (5) которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, с одним коллектором теплоносителя (8) с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя (3), с одним коллектором пара (11), имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя (3), и одним коллектором подачи воды (1) с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя (6).

Изобретение относится к модульным вертикальным парогенераторам с изолированным защитным кожухом для оборудования ядерной энергетики, работающего с реактором на быстрых нейронах. Предлагаемый модульный вертикальный парогенератор сконструирован так, что модули парогенератора (1), оборудованные снаружи в области входной доски трубок (2) и выходной доски трубок (3) гибкими переходами (4), и трубопровод пара (5), коллектор пара (6), также оборудованные гибким переходом (4), трубопровод подачи воды (7) и коллектор подачи воды (8), также оборудованные гибким переходом (4), размещены внутри герметичного по отношению к окружающей среде и теплоизолированного защитного кожуха (9), а соединительный трубопровод теплоносителя (10), коллектор теплоносителя (11), выходной трубопровод теплоносителя (12) и входная камера (13) и выходная камера (14) размещены вне защитного кожуха (9).

Ядерная энергетическая установка // 2726146

Изобретение относится к области ядерной техники, а именно к реакторным установкам с контуром тяжелого жидкометаллического теплоносителя. Ядерная энергетическая установка содержит ядерный реактор с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем, по крайней мере один парогенератор погружного типа и конденсатор пара, сообщенный с парогенератором выходом по газу парогенератора.

Атомная электрическая станция // 2720212

Изобретение относится к атомной электростанции. Атомная станция содержит главный корпус с реакторным отделением, размещенные в нем реакторы, машинное отделение с турбинами, специальный корпус, помещения основного технологического, инженерно-технического и вспомогательного назначения.

Способ эксплуатации двухрежимного термоэмиссионного реактора-преобразователя для ядерной энергетической установки // 2713878

Изобретение относится к способу эксплуатации термоэмиссионного реактора-преобразователя (ТРП) с эмиттерными оболочками ЭГК из упрочненного монокристаллического сплава на основе молибдена, включающий эксплуатацию ТРП на форсированном режиме при постоянной тепловой мощности с последующим выводом на номинальный режим.

Трубчатый канал для удаления воды, пара и газов из бетонного наполнителя // 2707561

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в конструкции металлобетонной (железобетонной) шахты реактора, например, в энергетических установках с реактором на быстрых нейтронах с теплоносителем в виде свинца или его сплавов. Трубчатый канал содержит трубчатый элемент, замоноличиваемый в металлобетонную конструкцию.

Парогенератор обратного типа для реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем // 2706801

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к парогенераторам с жидкометаллическим теплоносителем. Парогенератор обратного типа для реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем содержит цилиндрический корпус с расположенным внутри пучком из теплообменных труб, концы которого закреплены в трубных решетках с промежуточными опорными решетками, входную и выходную сферические камеры для подачи жидкометаллического теплоносителя, нижний патрубок для входа воды и верхний патрубок для выхода пара.

Устройство сброса пара для ядерной энергетической установки // 2702346

Группа изобретений относится ядерной энергетике, в частности к ядерным энергетическим установкам. Устройство сброса пара для ядерной энергетической установки выполнено с возможностью установки в обводном трубопроводе, проходящем от бойлера к конденсатору, и содержит удлиненный коллекторный резервуар, содержащий средство для приема пара, проходящий горизонтально и содержащий верхнюю перфорированную диафрагму и противолежащую нижнюю перфорированную диафрагму, расположенные на соответствующих верхней и нижней частях на стенке коллекторного резервуара, узел внешних экранирующих пластин, частично окружающий указанный резервуар, содержащий верхнюю пластину и нижнюю пластину и ограничивающий боковые отверстия для пара.

Способ демонтажа крышки парогенератора ядерной энергетической установки // 2695778

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к ремонту парогенераторов судовых ядерных энергетических установок. Способ демонтажа крышки парогенератора ядерной энергетической установки заключается в выполнении несквозного отверстия в теле сварного шва между крышкой парогенератора и его корпусом.

Ядерная энергетическая установка (варианты) // 2679397

Изобретение относится к конструкциям ядерных энергетических установок, служащих для получения энергии на атомных электростанциях, в части преобразования тепловой энергии в электрическую. Ядерная энергетическая установка содержит ядерный реактор на тепловых нейтронах с ядерным топливом, замедлитель, газообразный или жидкий теплоноситель, содержащий электрически заряженные частицы и/или ионы, и преобразователь энергии.

Модульный вертикальный парогенератор // 2662026

Атомная электростанция с керамическим реактором на быстрых нейтронах // 2755261

Изобретение относится к атомной электростанции. Атомная электростанция с керамическим реактором на быстрых нейтронах включает ядерный реактор с топливом, твэлы с чехлами, теплообменники, насосы для обеспечения циркуляции жидкого теплоносителя через теплообменники с трубопроводами первого, второго и третьего контуров, генератор. Корпус реактора, чехлы твэлов, внутрикорпусные детали, трубопроводы первого контура, горячая часть трубопроводов второго контура, литий-аргонный теплообменник изготовлены из ингибированного композиционного керамического материала на основе C-SiC или ингибированного керамического материала на основе SiC-SiC, аргонно-водяной теплообменник изготовлен из металла. В качестве жидкого теплоносителя в первом контуре используют литий (Li7), во втором контуре в качестве теплоносителя используют аргон, в качестве топлива используют нитрид урана или смесь нитрида урана с нитридом и оксидом плутония в виде таблеток диаметром от 10 до 40 мм и высотой от 5 до 100 мм. Техническим результатом является комплексное обеспечение повышения безопасности в случае запроектной аварии на реакторе, создание замкнутого топливного цикла, повышение коэффициента воспроизводства топлива, уменьшение удельной металлоёмкости АЭС, увеличение ресурса работы АЭС, повышение коэффициента полезного действия АЭС, а также оптимальный выбор материалов и конструкций узлов и агрегатов атомной станции. 1 ил., 8 табл.