СИСТЕМА ПАССИВНОГО ОТВОДА ТЕПЛА Российский патент 1995 года по МПК F22B1/02 

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.

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.

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.