ЯДЕРНАЯ ПАРОПРОИЗВОДЯЩАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2007 года по МПК G21C1/01 

Область техники

Изобретение относится к ядерным паропроизводящим установкам (ЯППУ) с преимущественным использованием в качестве теплоносителя первого контура жидкометаллического теплоносителя (ЖМТ).

Уровень техники

Известна конструкция моноблочной ЯППУ, в которой внутри прочного корпуса реактора размещены радиационная защита, выемные модули парогенератора, выемные насосы и выемная часть с активной зоной (журнал "Атомная энергия", т.91, вып.6, стр.415, рис.1).

Перечисленное выемное оборудование является участками гидравлического тракта теплоносителя, организованного внутри корпуса ЯППУ. На каждом участке гидравлического тракта срабатывается некоторый перепад полезного напора насоса.

Каждое выемное оборудование установлено в цилиндрическую гильзу, закрепленную в соответствующем патрубке на крышке реактора, и которая проходит практически на всю высоту корпуса ЯППУ и обеспечивает организацию тракта циркуляции теплоносителя. Каждая гильза имеет опору в своей нижней части, ограничивающую ее радиальное перемещение, но обеспечивающую возможность продольного расширения из-за разных температурных перепадов по высоте корпуса ЯППУ и непосредственно гильзы. Закрепление гильз в нижней своей части по скользящей насадке обеспечивает отсутствие сжимающих температурных напряжений, но приводит к "паразитным" ненормированным протечкам теплоносителя мимо активной зоны. В целях предотвращения дополнительных "паразитных" протечек теплоносителя мимо внутрикорпусного оборудования каждый насос, модуль парогенератора или выемная часть с активной зоной снабжены уплотнительными кольцами.

Недостатком этой конструкции является отсутствие уплотнения в нижней части гильзы, что приводит к "паразитным" протечкам теплоносителя мимо активной зоны, к необходимости увеличения производительности насосов, увеличению энергопотребления на собственные нужды установки и к понижению коэффициента полезного действия ЯППУ.

Данная конструкция ЯППУ является наиболее близким техническим решением из известных и принята за прототип.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание ЯППУ с более высоким коэффициентом полезного действия.

Техническим результатом изобретения является значительное уменьшение величины "паразитных" протечек мимо активной зоны.

Это достигается тем, что в предлагаемой конструкции ЯППУ все посадочные цилиндрические гильзы под выемное оборудование закреплены и уплотнены с обеих сторон с помощью сварных швов, но имеют разъем по высоте для компенсации температурных удлинений.

Каждая посадочная гильза приварена в верхней части к крышке корпуса, в нижней - к элементам корпуса, входящим в тракт теплоносителя. Верхний торец гильз в месте разъема имеет корончатую форму, состоящую из выступов и впадин, нижний торец гильз в месте разъема также имеет корончатую форму, состоящую соответственно из впадин и выступов. Торцы посадочных гильз стыкуются между собой при сборке корпуса таким образом, что выступ верхнего торца входит во впадину нижнего торца, а впадина верхнего торца стыкуется с выступом нижнего торца. Ввиду того, что торцы посадочных гильз в месте разъема могут быть смещены в поперечном направлении друг относительно друга в связи с приваркой противоположных концов, то корончатые концы выполнены с конусной проточкой, благодаря чему уплотнительные кольца выемного оборудования проходят через разъем без заклинивания и поломок. Разъем по высоте посадочных гильз позволяет исключить продольные сжимающие температурные напряжения, связанные с возможной потерей продольной устойчивости и формы в случае закрепления гильз по обоим своим концам, а установка на выемном оборудовании уплотнительных колец практически исключает "паразитные", холостые протечки мимо активной зоны. Технологически данное конструкторское решение реализуется при сборке корпуса ЯППУ, состоящего из двух частей.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - продольный разрез ЯППУ;

фиг.2 - узел А.

На фиг.1 показаны нижняя часть 1 ЯППУ, верхняя часть 2 ЯППУ, заключительный сварной шов 3, гильза 4 насоса 5, гильза 6 модуля парогенератора 7, гильза 8 выемной части 9.

На фиг.2 показаны разъем гильзы 10, верхний корончатый торец 11, нижний корончатый торец 12.

Осуществление изобретения

Предложенная конструкция ЯППУ, несмотря на свою сложность, имеющая достаточно большое количество внутрикорпусного оборудования, может быть технологически весьма просто реализована.

Корпус ЯППУ с внутрикорпусными устройствами состоит из двух частей: верхнего блока, собранного на крышке реактора, и нижнего блока, собранного на днище. Упомянутые блоки снабжены посадочными гильзами под оборудование, а каждая из гильз заканчивается корончатым торцем, причем верхняя часть каждой посадочной гильзы ориентирована относительно нижней части так, что выступ торца на верхней части совпадает со впадиной торца нижней части и наоборот. Кроме того, каждый корончатый торец гильзы имеет конусную проточку. Собранный из верхнего и нижнего блоков и соединенный в единое целое корпус ЯППУ с помощью заключительного сварного шва позволяет обеспечить разъемное соединение посадочных гильз, разгрузить посадочные гильзы от сжимающих напряжений и обеспечить установку в указанные гильзы выемного оборудования с уплотнительными кольцами, а также его извлечение в случае замены.

Изобретение относится к ядерным паропроизводящим установкам с преимущественным использованием в качестве теплоносителя первого контура жидкометаллического теплоносителя. Ядерная паропроизводящая моноблочная установка содержит корпус, выемное оборудование: модули парогенератора, насосы, выемную часть с активной зоной, снабженное уплотнительными кольцами, посадочные гильзы под выемное оборудование. Гильзы под выемное оборудование закреплены в элементах корпуса верхними и нижними концами и снабжены корончатым разъемом по высоте, ориентированным "выступ - впадина". Торцы гильз корончатого разъема выполнены с конусной проточкой. Конусная проточка обеспечивает установку или извлечение оборудования. Изобретение позволяет значительно уменьшить величины «паразитных» протечек мимо активной зоны. 2 ил.

Ядерная паропроизводящая моноблочная установка, содержащая корпус, выемное оборудование: модули парогенератора, насосы, выемную часть с активной зоной, снабженное уплотнительными кольцами, а также посадочные гильзы под выемное оборудование, отличающаяся тем, что упомянутые гильзы под оборудование закреплены в элементах корпуса верхними и нижними концами и снабжены корончатым разъемом по высоте, ориентированным "выступ-впадина", а торцы гильз корончатого разъема выполнены с конусной проточкой, обеспечивающей установку или извлечение оборудования.