СПОСОБ ДЕАЭРАЦИИ Российский патент 2011 года по МПК C02F1/20 

Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве способа деаэрации при нагреве подпиточной воды в системе водоподготовки ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Известен барботажный деаэратор, содержащий бак и деаэрационную колонку с барботажным устройством и пароперепускной трубой, заглубленной в поддон, причем труба снабжена кольцевой сборной камерой с водоотводящим каналом, нижняя кромка которого размещена под уровнем воды в баке, а сборная камера с водоотводящим каналом подключена к трубе, на определяемом математическим выражением расстоянии от нижней ее кромки / Курнык Л.Н. и др. Барботажный деаэратор. SU. А.с. №1198010, С02F 1/20. Приоритет - 12.08.83. Опубл. бюллетень изобретений №46. 15.12.1985 - аналог/.

Недостатком указанного технического решения является низкие эксплуатационные величины деаэрации при работе последнего на повышенных давлениях, так как с увеличением давления в деаэрационной колонке увеличивается количество кислорода, переходящее в воду из газообразного в растворенное состояние, тем самым создается возможность попадания через водоотводящий канал в бак-аккумулятор деаэрированной воды с большим содержанием кислорода.

Известен термический деаэратор, содержащий размещенные в колонке струйную и барботажную тарелки, а под последней - горизонтальный паровой перфорированный коллектор, сообщенный с пароперепускной вертикальной трубой, встроенной в барботажную тарелку, причем паровой коллектор снабжен сопловым насадком, размещенным выходным торцом с зазором относительно нижней кромки пароперепускной трубы и соосно последней, причем диаметр насадка меньше диаметра трубы / Виханский Г.М. и др. Термический деаэратор. SU. А.с. №1183778, С02F 1/20. Приоритет - 27.01.84. Опубл. бюллетень изобретений №37. 07.10.1985 - прототип/.

Недостатком этого технического решения является малоэффективный процесс деаэрации при работе на повышенных давлениях, связанный с тем, что достаточно полное удаление из воды углекислого газа и кислорода путем обработки струй деаэрируемой воды паром не происходит из-за малоинтенсивного процесса теплообмена. Кроме того, не обеспечивается равномерное распределение жидкости по насадке, что приводит, например, при отсутствии /наличии/ парового пространства над насадкой к понижению эффекта деаэрации.

Технический результат изобретения - обеспечение эксплуатационной надежности ЯЭУ эффективным удалением коррозионно-агрессивных газов в системе водоподготовки при повышенных давлениях.

Указанный технический результат достигается тем, что способ деаэрации подпиточной воды системы водоподготовки, заключающийся в том, что подпитку контура многократно принудительной циркуляции и системы теплообмена ядерной энергетической установки осуществляют химически обессоленной водой, подаваемой по тракту подвода питательной воды в сепаратор, смешивая с котловой водой последнего, причем удаление коррозионно-агрессивных газов из подпиточной воды осуществляют нагревом ее до линии насыщения, для этого используют пар, отбираемый из парового объема сепаратора с контактом в деаэрационной колонке, а слив деаэрированной воды из деаэрационной колонки осуществляют в тракт байпасного трубопровода, соединяющего конденсатор и трубопровод подвода питательной воды в сепаратор.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент пневмогидравлической схемы осуществления способа деаэрации.

Пневмогидравлическая схема ЯЭУ предусматривает наличие сепаратора 0, который при осуществлении способа деаэрации является емкостью для соответствующего объема 1 воды и поставщиком сухого насыщенного пара при необходимых манипуляциях арматуры, поступающего из парового объема 2 сепаратора 0, а также конденсатор 3, деаэрационную колонку 4, электроноионообменный фильтр 5, причем деаэрационная колонка 4 и конденсатор 3 сообщены байбасным трубопроводом с трубопроводом 6 питательной воды, подаваемой в объем 1 воды сепаратора 0. Арматура для реализации способа деаэрации предусматривает выполнение соответствующих функций при том или ином режиме работы оборудования ЯЭУ. Клапан 7 предусматривает регулирование расходной характеристики по трубопроводу 8 в контур многократно принудительной циркуляции. Клапан 9 осуществляет в стояночном режиме функцию поступления только деаэрированной воды. Клапан 10 контролирует исключение поступления излишков пара в деаэрационную колонку 4. Клапаны 11, 12, 13, 14 отключают деаэрационную колонку 4 при эксплуатации ЯЭУ в штатном режиме. Клапан 15 направляет подпиточную химически обессоленную воду (ХОВ) в стояночном режиме из электроионообменного фильтра 5 в деаэрационную колонку 4. Клапан 16 подключает электроионообменный фильтр 5 к эксплуатации.

Способ деаэрации осуществляется следующим образом.

Эксплуатация в стояночном режиме, при поддержании ЯЭУ, работающей на жидкометаллическом теплоносителе с изменением мощности реактора в диапазоне до номинала в соответствии с нагрузкой потребителя, в горячем состоянии собственным теплом, возникает необходимость подпитки контура многократно принудительной циркуляции /не показан/ определенным объемом воды, но при этом с этой подпиткой в этот контур заносятся коррозионно-агрессивные газы. Наличие отложений оксида меди на внутренней поверхности труб испарителя, которые в контакте с материалом стенки труб испарителя, даже при отсутствии кислорода, вызывают локальные коррозионные повреждения, приводящие к межконтурной неплотности. В присутствии кислорода этот процесс существенно прогрессирует. В связи с чем по предлагаемому способу деаэрации подпиточная ХОВ с растворенными в ней газами после электроноионообменного фильтра 5 направляется в деаэрационную колонку 4, где осуществляют выделение коррозионно-агрессивного газа и в виде выпара удаляют от дальнейшего попадания в контур многократно принудительной циркуляции с подачей деаэрированной воды через байбасный трубопровод в трубопровод 6 подачи питательной воды в объем 1 воды сепаратора 0. Сухой насыщенный пар для подогрева ХОВ и удаления из нее коррозионно-агрессивного газа подается из парового 2 объема сепаратора 0.

Применение предлагаемого способа деаэрации позволит обеспечить глубокое удаление из подпиточной воды коррозионно-агрессивных газов по предлагаемой гидравлической схеме за счет значительного нагрева при контакте пара и подпиточной воды в соответствующей конструкции деаэрационной колонки и, как следствие, надежное получение подпиточной воды с допустимым пределом концентрации коррозионно-агрессивных газов в ней.

Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве способа деаэрации при нагреве подпиточной воды в системе водоподготовки ядерной энергетической установки, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок. Способ заключается в том, что подпитку контура многократно принудительной циркуляции и системы теплообмена ядерной энергетической установки осуществляют химически обессоленной водой, подаваемой по тракту подвода питательной воды в сепаратор, смешивая с котловой водой последнего. Удаление коррозионно-агрессивных газов из подпиточной воды осуществляют нагревом ее до линии насыщения, для чего используют пар, отбираемый из парового объема сепаратора, с контактом в деаэрационной колонке. Слив деаэрированной воды из деаэрационной колонки осуществляют в тракт байпасного трубопровода, соединяющего конденсатор и трубопровод подвода питательной воды в сепаратор. Технический результат: обеспечение эксплуатационной надежности ядерной энергетической установки путем эффективного удаления коррозионно-агрессивных газов в системе водоподготовки при повышенных давлениях. 1 ил.

Способ деаэрации подпиточной воды системы водоподготовки, заключающийся в том, что подпитку контура многократно принудительной циркуляции и системы теплообмена ядерной энергетической установки осуществляют химически обессоленной водой, подаваемой по тракту подвода питательной воды в сепаратор, смешивая с котловой водой последнего, отличающийся тем, что удаление коррозионно-агрессивных газов из подпиточной воды осуществляют нагревом ее до линии насыщения, для этого используют пар, отбираемый из парового объема сепаратора, с контактом в деаэрационной колонке, а слив деаэрированной воды из деаэрационной колонки осуществляют в тракт байпасного трубопровода, соединяющего конденсатор и трубопровод подвода питательной воды в сепаратор.