ПОДВОДНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Российский патент 2015 года по МПК G21C13/00 

Изобретение относится к подводному модулю для производства электрической энергии.

В частности, изобретение относится к подводному модулю для производства электрической энергии, который содержит средства в виде удлиненного цилиндрического корпуса, в которые интегрированы средства, образующие электрический энергоблок и содержащие средства в виде кипящего ядерного реактора, связанные со средствами производства электрической энергии, соединенными при помощи электрических кабелей с внешним пунктом распределения электрической энергии.

Такие модули уже известны из уровня техники.

Например, можно указать документы US 5247553, JP 50018891 и US 4302291.

В этих документах действительно описаны подводные модули для производства электрической энергии, в которые интегрированы средства производства энергии, связанные, например, со средствами в виде кипящего ядерного реактора.

Известно, что такие структуры имеют определенные преимущества, так как ядерная энергия представляет собой эффективное и рентабельное решение энергетических проблем.

Такие структуры позволяют также решать определенные проблемы, в частности, связанные как с рисками природного характера, например, такими как землетрясения и т.п., так и с человеческим фактором, например с террористическими актами или с актами саботажа.

Известно также, что эти различные проекты не были внедрены в промышленном масштабе, так как не были окончательно доработаны.

Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков за счет различных усовершенствований модулей этого типа.

Поставленная задача решена в подводном модуле для производства электрической энергии, содержащем средства в виде удлиненного цилиндрического корпуса, в которые интегрированы средства, образующие электрический энергоблок и содержащие средства в виде кипящего ядерного реактора, связанные со средствами производства электрической энергии, соединенными при помощи электрических кабелей с внешним пунктом распределения электрической энергии, при этом подводный модуль содержит согласно изобретению два электрических энергоблока, расположенные симметрично с двух сторон от центральной поперечной плоскости средств в виде корпуса вдоль их продольной оси.

Согласно другим аспектам изобретения подводный модуль содержит один или несколько следующих отличительных признаков:

- оба энергоблока являются идентичными,

- он содержит подсобный отсек, общий для обоих электрических энергоблоков, который расположен в центре средств в виде корпуса и с двух сторон которого расположены энергоблоки,

- он содержит, по меньшей мере, один рабочий проход от одного конца к другому средства в виде корпуса, проходящий через подсобный отсек и обслуживающий различные средства каждого энергоблока, чтобы по меньшей мере один оператор мог производить на них работы,

- один из концов средств в виде кипящего ядерного реактора примыкает к подсобному отсеку, и средства производства электрической энергии примыкают к другому концу этих средств в виде кипящего ядерного реактора,

- концы средств в виде корпуса содержат средства балластировки,

- он содержит средства в виде гондолы-движителя, установленные по бокам средств в виде корпуса,

- средства в виде корпуса содержат двойной корпус, а именно внутренний корпус, в котором находятся отсеки для установки средств в виде кипящего ядерного реактора и средств производства электрической энергии, и наружный защитный корпус,

- отсеки разделены коффердамами,

- каждый энергоблок соединен с пунктом распределения электрической энергии собственными электрическими кабелями,

- нижняя часть средств в виде корпуса оборудована опорными средствами для опоры на дно и средствами анкерного крепления модуля на этом дне,

- подсобный отсек оборудован шлюзом доступа для операторов, позволяющим устанавливать/извлекать оборудование средств в виде корпуса,

- в различные местах средств в виде корпуса выполнены несколько шлюзов для эвакуации операторов,

- опорные средства в основном выполнены в виде салазок, которые проходят от одного конца к другому средств в виде корпуса и концы которых изогнуты в виде носика лыжи на каждом конце средств в виде корпуса,

- средства в виде салазок имеют лонжеронную конструкцию, включающую в себя центральный лонжерон и два боковых лонжерона, которые соединены между собой усилительными и соединительными плечами и концы которых дугообразно изогнуты для крепления друг к другу концом в виде носика лыжи на каждом конце средств в виде корпуса,

- боковые лонжероны соединены с модулем опорными стойками,

- центральный лонжерон содержит средства в виде кильблоков поддержки модуля,

- центральный лонжерон содержит средства в виде балласта,

- опорные средства в виде салазок содержат зоны поглощения изменений длины средств в виде корпуса, связанных с изменением давления, действующего на них, когда их погружают или поднимают на поверхность,

- зоны поглощения изменения длины содержат телескопические участки лонжеронов,

- зоны поглощения изменения длины содержат участки лонжеронов в виде упруго деформирующихся сильфонов,

- средства в виде корпуса содержат в своей верхней части и в своей нижней части и в зоне, в которой находятся средства в виде кипящего ядерного реактора, отверстия для циркуляции охлаждающей их воды,

- отверстия связаны с решетками,

- отверстия связаны со створками, выполненными с возможностью перемещения между положениями их открывания и закрывания,

- средства в виде кипящего ядерного реактора соединены со средствами в виде теплообменника, установленными на пути циркуляции охлаждающей воды между отверстиями циркуляции воды,

- верхняя часть и нижняя часть средств в виде кипящего ядерного реактора соединены с верхней частью и с нижней частью средств в виде теплообменника,

- средства в виде корпуса содержат двойной корпус, при этом в наружном корпусе выполнены отверстия для циркуляции воды, и средства в виде теплообменника содержат, по меньшей мере, два теплообменника, установленные с двух сторон от средств в виде кипящего ядерного реактора между двумя корпусами средств в виде корпуса,

- средства в виде корпуса содержат коффердамы с двух сторон от средств в виде кипящего реактора, соединенные с отверстиями циркуляции охлаждающей воды, при этом средства в виде теплообменника содержат, по меньшей мере, два теплообменника, установленные с двух сторон от средств в виде кипящего ядерного реактора в коффердамах,

- электрические кабели содержат первые электрические кабели, один конец которых соединен со средствами производства электрической энергии и другой конец которых соединен с погружным соединительным блоком, от которого отходят вторые электрические кабели соединения в направлении внешнего пункта распределения электрической энергии,

- он соединен с центром дистанционного контроля/управления через средства передачи данных,

- погружной соединительный блок связан с одним концом подъемного троса, другой конец которого содержит сигнальный буй, позволяющий средствам поддержки поднимать этот соединительный блок для производства на нем работ,

- соединительный блок связан со средствами анкерного крепления на дне,

- соединительный блок содержит средства в виде противовеса стабилизации положения,

- соединительный блок соединен с подводным модулем поддерживающими тросами, к которым подвешены первые электрические кабели,

- соединительный блок содержит средства отклонения поддерживающих тросов, один конец которых соединен с модулем и другой конец которых соединен со средствами в виде противовеса,

- соединительный блок содержит средства в виде регуляторов для адаптации его

веса,

- соединительный блок погружен на среднюю глубину,

- первые кабели расположены между каждым электрическим энергоблоком и соединительным блоком, связанным с каждым энергоблоком,

- первые кабели расположены между каждым электрическим энергоблоком и соединительным блоком, общим для обоих энергоблоков,

- средства в виде корпуса содержат, по меньшей мере, один горизонтальный служебный шлюз доступа, сообщающийся с подсобным отсеком модуля,

- шлюз содержит декомпрессионную камеру для операторов,

- потолок шлюза содержит рельс для подвески средств перемещения грузов,

- дно шлюза оборудовано горизонтальным полом,

- дно шлюза содержит проем, выходящий в подсобный блок и закрываемый съемной крышкой,

- крышка закреплена на шлюзе болтами, и

- внешний пункт распределения электрической энергии находится на берегу.

Изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания, представленного

исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показана электроэнергетическая инфраструктура, содержащая подводные модули для производства электрической энергии в соответствии с настоящим изобретением, общий вид;

на фиг. 2 показан модуль для производства электрической энергии в соответствии с настоящим изобретением, общий вид в море;

на фиг. 3 показан модуль для производства электрической энергии в соответствии с настоящим изобретением, общий вид сбоку;

на фиг. 4 показан модуль, изображенный на фиг. 3, вид в перспективе;

на фиг. 5 показан модуль для производства электрической энергии с вырезанными и показанными прозрачно участками для иллюстрации его внутренней конструкции;

на фиг. 6-8 показан модуль в соответствии с настоящим изобретением в различных видах в перспективе;

на фиг. 9 показан модуль в соответствии с настоящим изобретением, уложенный на палубе транспортирующего его судна поддержки;

на фиг. 10 детально показан подводный модуль для производства электрической энергии с показом примера осуществления средств защиты средств в виде кипящего ядерного реактора, входящих в состав модуля в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 11 показана часть такого модуля с демонстрацией варианта осуществления этих средств защиты, вид в разрезе;

на фиг. 12 показана схема соединения электрических кабелей, связанных с таким модулем производства электрической энергии;

на фиг. 13 показан шлюз, входящий в конструкцию модуля производства электрической энергии в соответствии с настоящим изобретением, вид в перспективе сбоку;

на фиг. 14 показана конструкция такого шлюза, схематичный вид в разрезе.

Как было указано выше, изобретение относится к подводному модулю для производства электрической энергии.

Такие модули показаны, например, на фиг. 1 и обозначены на этой фигуре общими позициями 1, 2 и 3.

Эти модули погружены в воду, например, в открытом море напротив побережья, обозначенного общей позицией 4, и установлены на дне или удерживаются на определенном расстоянии от дна в месте производства электрической энергии, обозначенном общей позицией 5.

Эти различные модули соединены электрическими кабелями, обозначенными общей позицией 6, с внешним пунктом распределения электрической энергии, который выполняет также функцию центра дистанционного контроля/управления модулями, причем этот центр находится, например, на берегу и обозначен на этой фигуре общей позицией 7.

Этот внешний пункт распределения электрической энергии классически соединен линиями электропередачи, обозначенными общей позицией 8, например, с электрической сетью, питающей, например, город, находящийся неподалеку и обозначенный общей позицией 9.

Следует также отметить, что можно предусмотреть наземную инфраструктуру, например, такую как порт, обозначенный общей позицией 10, для стоянки средств поддержки, например, таких как суда поддержки, одно из которых обозначено на этой фигуре общей позицией 11 и которые обеспечивают операции, осуществляемые в месте производства энергии. Эти средства поддержки позволяют, например, устанавливать модули на место, обеспечивать их обслуживание и даже снимать их для сложных операций, осуществляемых на берегу.

По сути дела, как показано, в частности, на фиг. 2, каждый подводный модуль производства электрической энергии, обозначенный на этой фиг. 2 общей позицией 1, содержит средства в виде удлиненного цилиндрического корпуса, концы которого выполнены, например, закругленными. Эти средства обозначены на этой фигуре общей позицией 12 и установлены на дне или удерживаются на определенном расстоянии, например, от дна 13 моря и содержат более подробно описанные ниже опорные средства, обозначенные общей позицией 14, и средства анкерного крепления, обозначенные общей позицией 15, позволяющие устанавливать и крепить этот модуль на дне.

Как будет более подробно описано ниже, этот модуль может быть связан с погружным блоком электрического соединения, обозначенным общей позицией 16 и позволяющим соединить модуль с пунктом распределения электрической энергии при помощи электрических кабелей.

На этой фиг. 2 вблизи модуля показано также судно поддержки, например транспортное судно, обозначенное, например, общей позицией 11.

Эти различные элементы представлены также на фиг. 3 и 4, где показаны модуль, обозначенный общей позицией 1, средства в виде цилиндрического корпуса, обозначенные общей позицией 12, опорные средства 14 поддержки последних, средства 15 анкерного крепления на дне и погружной блок 16 электрического соединения.

Этот блок будет более подробно описан ниже, а пока можно просто отметить, что этот блок соединен несущими или поддерживающими тросами, например, 18 и 19, с подводным модулем 1, причем эти несущие или поддерживающие тросы выполнены с возможностью размещения и крепления на них электрических кабелей, обозначенных общими позициями 20 и 21 и проходящих между модулем и погружным соединительным блоком 16.

Необходимо также отметить, что этот блок 16 связан со средствами анкерного крепления на дне, обозначенными на этих фигурах общей позицией 22, а также связан с концом подъемного троса, обозначенного общей позицией 23, другой конец которого содержит сигнальный буй, обозначенный общей позицией 24 и выполненный с возможностью нахождения в плавучем положении на поверхности воды, позволяя, таким образом, средствам поддержки, таким, например, как судно 11, находить и поднимать этот блок для осуществления на нем работ.

Как показано на этих фигурах, средства анкерного крепления модуля на дне могут быть равномерно распределены вокруг этого модуля.

На фиг. 5 более детально показано внутреннее устройство модуля для производства электрической энергии в соответствии с настоящим изобретением, при этом можно отметить, что в средства 12 в виде удлиненного цилиндрического корпуса интегрированы средства, образующие электрический энергоблок, содержащий средства в виде кипящего ядерного реактора, связанные со средствами производства электрической энергии.

По сути дела по обе стороны от центральной поперечной плоскости средств 12 в виде корпуса вдоль его продольной оси симметрично расположены два электрических энергоблока.

Эти энергоблоки обозначены на фиг. 5 общими позициями 25a и 25b и могут быть, например, симметрично расположенными идентичными энергоблоками.

Они могут быть расположены по обе стороны от подсобного отсека, общего для обоих электрических энергоблоков и находящегося в центре средств в виде корпуса 12.

Этот подсобный отсек обозначен на этой фиг. 5 общей позицией 26.

Следует также отметить, что имеется, по меньшей мере, один рабочий проход от одного конца к другому средств 12 в виде корпуса, проходящий через этот подсобный отсек 26 и обслуживающий различные средства каждого электрического энергоблока 25a и 25b, позволяющий оператору или операторам производить на них работы, и на фиг. 5 рабочий проход обозначен общей позицией 27, причем этот проход защищен обычными для этого применения средствами с целью обеспечения безопасности операторов.

На этой фиг. 5 показаны средства в виде кипящего ядерного реактора, обозначенные общими позициями 28 и 29, электрических энергоблоков 25а и 25b, и средства производства электрической энергии этих блоков, соответственно обозначенные позициями 30 и 31.

В модуле производства электрической энергии в соответствии с настоящим изобретением один из концов средств 28 и 29 в виде кипящего ядерного реактора примыкает к подсобному отсеку 26. Действительно, как показано на фигуре, один из концов средств 28 и 29 в виде кипящего ядерного реактора прилегает к подсобному отсеку 26 с каждой его стороны, тогда как средства производства электрической энергии, соответственно 30 и 31, симметрично прилегают к другому концу этих средств в виде реактора.

Различные элементы, входящие в состав этих различных средств, не являются объектом изобретения, поэтому их дальнейшее подробное описание опускается.

При этом следует просто отметить, что классически эти различные средства включают в себя кипящий ядерный реактор, теплообменники, турбогенераторы переменного тока, вспомогательные агрегаты вторичного контура, электрические батареи и высоковольтные электрические станции и т.д.

Подсобный отсек 26 может содержать различные классические агрегаты, характерные для этого типа применения, а также регуляторы, позволяющие регулировать вес модуля и обозначенные общей позицией 32 на этой фиг. 5.

Следует также отметить, что концы средств 12 в виде корпуса содержат средства балластировки, соответственно 33 и 34, позволяющие маневрировать модулем, в частности, во время фаз его погружения или подъема или других фаз.

Это маневрирование можно также осуществлять при помощи средств в виде гондолы-движителя, установленных по бокам средств 12 в виде корпуса и классически представляющих собой электромоторные агрегаты.

Этими различными элементами можно управлять дистанционно из поста контроля/управления, находящегося, например, на берегу.

Как показано также на фигуре, средства 12 в виде корпуса могут иметь двойной корпус, а именно: внутренний корпус, обозначенный на этой фиг. 5 общей позицией 35, в котором находятся отсеки, предназначенные для установки средств в виде кипящего ядерного реактора и средств производства электрической энергии, и наружный защитный корпус, обозначенный общей позицией 36.

Отсеки, предназначенные для установки средств в виде кипящего ядерного реактора, обозначены соответственно общими позициями 37 и 38, тогда как отсеки, предназначенные для установки средств производства электрической энергии, обозначены соответственно общими позициями 39 и 40.

Следует также отметить, что эти различные отсеки могут быть разделены коффердамами, например, такими как коффердамы, обозначенные соответственно общими позициями 41, 42, 43 и 44, обеспечивающие изоляцию отсеков 37 и 38 соответственно, предназначенных для средств в виде кипящего ядерного реактора, с одной стороны, от подсобного отсека 26 и, с другой стороны, от отсеков 39 и 40, предназначенных для установки средств производства электрической энергии.

Как было указано выше, каждый энергоблок соединен с внешним пунктом распределения электрической энергии своими собственными электрическими кабелями. Это обеспечивает независимость каждого энергоблока.

Как было также указано выше, нижняя часть средств 12 в виде корпуса модуля 1 производства электрической энергии оборудована опорными средствами 14, более детально показанными на фиг. 6, 7 и 8 и позволяющими ему опираться на дно или, как показано на фиг. 9, на палубу судна поддержки, такого как судно 11.

Пример выполнения этих опорных средств более подробно представлен на фиг. 6, 7 и 8, и они имеют общий вид салазок, которые расположены от одного конца к другому средств 12 в виде корпуса и концы которых изогнуты в виде носика лыжи на каждом конце средств в виде корпуса.

Действительно, каждый конец, соответственно 50 и 51, этих средств в виде салазок выполнен в виде носика лыжи на каждом конце средств 12 в виде корпуса, что позволяет, в частности, решать различные проблемы при укладке модуля на дно.

По сути дела эти средства в виде салазок содержат лонжеронную конструкцию, состоящую из центрального лонжерона, обозначенного на этих фигурах общей позицией 52, и из двух боковых лонжеронов, обозначенных общими позициями 53 и 54.

Эти лонжероны соединены между собой усилительными и соединительными плечами, одно из которых обозначено на этих фигурах, например, общей позицией 55 и концы которых выполнены дугообразно изогнутыми для крепления друг с другом концом в виде носика лыжи на каждом конце средств в виде корпуса.

Кроме того, боковые лонжероны соединены с модулем производства электрической энергии опорными стойками, одна из которых показана на фиг. 8 под общей позицией 56.

Как более наглядно показано на этой фиг. 8, центральный лонжерон 52 может также содержать средства в виде кильблоков, поддерживающих модуль производства электрической энергии, один из которых обозначен на этой фигуре общей позицией 57.

Этот центральный лонжерон 52 может также содержать средства в виде балласта, расположенные, например, в нижней части этого лонжерона, обозначенные общей позицией 58 и имеющие любую конструкцию, характерную для этой области применения.

Следует также отметить, что опорные средства 14 в виде салазок могут содержать зоны поглощения изменений длины средств 12 в виде корпуса, связанных с изменением давления, действующего на них во время их погружения или подъема.

Действительно, известно, что длина таких модулей может составлять несколько десятков метров и может меняться в зависимости от глубины погружения и, следовательно, от давления, действующего на этот модуль.

Эти зоны поглощения изменения длины модуля могут быть, например, выполнены в виде телескопических участков лонжеронов или могут быть образованы участками лонжеронов в виде упруго деформирующихся сильфонов.

Разумеется, можно предусмотреть и другие варианты выполнения.

Модуль в соответствии с настоящим изобретением можно также оборудовать средствами пассивной защиты в случае возникновения проблем в средствах в виде кипящего ядерного реактора.

Действительно, в тот или иной момент, в частности в случае серьезной аварии, может возникнуть необходимость в обеспечении удаления из них остаточного тепла с одновременным предохранением окружающей среды модуля.

Для этого в модуле в соответствии с настоящим изобретением средства в виде корпуса содержат в своей верхней части, и в своей нижней части, и в зоне, в которой находятся средства в виде кипящего ядерного реактора, отверстия для циркуляции охлаждающей их воды.

Два примера выполнения этих средств защиты представлены соответственно на фиг. 10 и 11.

Следует отметить, что эти отверстия могут быть связаны, например, с решетками и даже со створками, выполненными с возможностью перемещения между положениями их открывания и закрывания.

По сути дела, средства в виде кипящего ядерного реактора могут быть также соединены со средствами в виде теплообменника, установленными на пути циркуляции охлаждающей воды между отверстиями циркуляции воды, выполненными в средствах в виде корпуса, при этом верхняя часть и нижняя часть средств в виде кипящего ядерного реактора соединены с верхней частью и с нижней частью средств в виде теплообменника.

На фиг. 10 представлен первый пример выполнения этих средств защиты и показана часть подводного модуля производства электрической энергии, обозначенного на этой фигуре общей позицией 60, при этом модуль содержит средства в виде корпуса, обозначенные общей позицией 61, в которых выполнен отсек 62 для установки средств в виде кипящего ядерного реактора, обозначенных общей позицией 63.

Этот отсек 62 отделен от других отсеков средств в виде корпуса соответственно коффердамами 64 и 65, предусмотренными с каждой стороны этого отсека 62.

Как известно, эти коффердамы 64 и 65 на самом деле представляют собой свободные пространства.

При этом в верхней и нижней частях средств в виде корпуса 61 напротив этих коффердамов выполнены отверстия, соответственно 66, 67, 68 и 69, гидравлически сообщающиеся с ними для обеспечения в них циркуляции воды между нижними отверстиями и верхними отверстиями средств в виде корпуса.

Следует отметить, что в этих коффердамах можно установить теплообменники, соответственно 70a и 70b, и соединить их соответственно с верхней и нижней частями средств 63 в виде кипящего ядерного реактора для теплосъема водой.

В представленном примере эти средства в виде теплообменника содержат, по меньшей мере, два теплообменника, установленные в коффердамах по обе стороны от средств в виде кипящего ядерного реактора.

Такая конструкция обеспечивает долгосрочное удаление тепла и не требует внешней энергии в силу естественной циркуляции воды.

В примере осуществления, представленном на фиг. 11, подводный модуль 71 тоже содержит средства в виде корпуса, обозначенные общей позицией 72, в которых установлены средства 63 в виде кипящего ядерного реактора. Однако в этом примере средства 72 в виде корпуса содержат двойной корпус, а именно внутренний корпус, обозначенный общей позицией 73, и наружный корпус, обозначенный общей позицией 74 и находящийся на расстоянии от внутреннего корпуса.

В наружном корпусе выполнены отверстия 75 и 76 циркуляции воды соответственно над и под зоной, в которой установлены средства 63 в виде кипящего ядерного реактора. Это позволяет воде циркулировать вокруг этих средств в виде кипящего ядерного реактора и, в частности, вокруг средств в виде теплообменника, обозначенных соответственно общими позициями 77 78 и установленных по обе стороны от средств в виде кипящего ядерного реактора между двумя корпусами средств в виде корпуса.

Эти средства в виде теплообменника тоже соединены со средствами в виде кипящего ядерного реактора.

Как было указано выше, каждый электрический энергоблок соединен электрическими кабелями с внешним распределительным пунктом, находящимся, например, на берегу, через легко доступный погружной соединительный блок.

Действительно, такой блок можно использовать, чтобы избегать вмешательства в модуль каждый раз, когда необходимо произвести работы на соединительных средствах.

Общий вид такой структуры представлен на фиг. 12, где схематично показаны модуль 1 производства электрической энергии, соединительный блок 16, подъемный трос 23, сигнальный буй 24, один из несущих тросов, например трос 18 и соответствующий электрический кабель, например соответствующий кабель 20.

По сути дела этот кабель 20 является первым электрическим кабелем, обеспечивающим электрическое соединение модуля и, в частности, электрического энергоблока или каждого электрического энергоблока этого модуля с погружным соединительным блоком 16, в котором этот первый электрический кабель соединен со вторым электрическим кабелем, обозначенным на этой фиг. 12 общей позицией 80, позволяющим соединить всю установку с внешним пунктом распределения электрической энергии.

Следует также отметить, что между центром дистанционного контроля/управления модулем, находящимся, например, на берегу, и самим модулем производства электрической энергии можно использовать кабели или оптические волокна для обеспечения управления/контроля его работы.

Как было показано, один из концов несущего троса 18 соединен с модулем производства электрической энергии, и этот несущий трос проходит через отклоняющие средства, образованные, например, шкивами 81 погружного соединительного блока 16, и идет дальше под этим блоком в направлении дна. Другой конец этого несущего троса 18 содержит средства, образующие противовес для стабилизации положения этого соединительного блока.

Эти средства в виде противовеса обозначены на этой фигуре общей позицией 82 и установлены с возможностью перемещения скольжением в защитном чехле, обозначенном общей позицией 83 и проходящем под блоком.

Это позволяет стабилизировать установку в положении и избегать перепутывания кабелей.

Необходимо также отметить, что погружной соединительный блок 16 может содержать средства, образующие регулятор для адаптации его веса и обозначенные на этой фиг. 12 общей позицией 84, позволяющие погружать его на среднюю глубину.

Наконец, необходимо отметить, что описанный выше погружной соединительный блок может быть связан с каждым энергоблоком модуля производства электрической энергии и что с двумя энергоблоками каждого модуля производства электрической энергии может быть связан общий погружной соединительный блок.

Каждый блок содержит также средства питания электрической энергией. При номинальной работе эта энергия может поступать извне. Избыточно можно предусмотреть аварийные средства питания, например, такие как батареи или другие средства хранения энергии, например топливные элементы, при необходимости активируемые морской водой, для обеспечения минимальной аварийной работы этого блока, например, для его подъема на поверхность.

Следует также отметить, что работу этого блока можно контролировать/управлять извне, при этом он может быть соединен с окружающей средой средствами проводной связи, может управляться акустическими сигналами или другими средствами.

На предыдущих фигурах, в частности на фиг. 5, было показано также, что модуль в соответствии с настоящим изобретением может быть оборудован различными шлюзами для эвакуации операторов, находящимися в разных местах средств в виде корпуса.

Так, например, такие шлюзы, обозначенные на фиг. 5 общими позициями 90 и 91, расположены, например, на концах средств в виде корпуса и сообщаются с отсеками, предназначенными для установки средств производства электрической энергии.

Точно так же, подсобный отсек 26 оборудован шлюзом доступа для операторов, который позволяет также устанавливать/удалять оборудование из средств в виде корпуса.

Этот шлюз обозначен на фиг. 5 общей позицией 92 и более детально показан на фиг. 13 и 14.

На этих фигурах показаны средства 12 в виде корпуса модуля 1 производства электрической энергии, и эти средства в виде корпуса содержат, по меньшей мере, один горизонтальный проходной служебный шлюз, сообщающийся с подсобным отсеком 26 модуля производства электрической энергии и обозначенный общей позицией 92.

Этот шлюз оборудован различными переборками доступа, например, снаружи или изнутри модуля и содержит также декомпрессионную камеру для операторов, обозначенную общей позицией 93.

Как показано более детально на фиг. 14, потолок шлюза 92 можно также оборудовать рельсом, таким как рельс 94 для подвески средств перемещения грузов, которые можно укладывать на горизонтальный пол, например, такой как пол 95, предусмотренный на дне этого шлюза.

Дно шлюза может также содержать проем, например проем 96, показанный на этой фиг. 14, сообщающийся с подсобным отсеком 26 и перекрываемый съемной крышкой, такой как крышка, обозначенная общей позицией 97.

Эту крышку можно крепить на шлюзе болтами.

Разумеется, можно предусмотреть и другие варианты выполнения.

Шлюз можно также оборудовать другими переборками или люками, обеспечивающими сообщение между его различными зонами.

Что касается декомпрессионной камеры, то здесь необходимо остановиться на нескольких моментах. Действительно, доступ в нее возможен изнутри шлюза или снаружи. В подводном положении она может быть доступна при атмосферном давлении.

Декомпрессионная камера выполнена таким образом, чтобы выдерживать давление погружения, и может быть доступна в погруженном положении для водолазов.

Опорожнение декомпрессионной камеры можно осуществлять посредством откачки, скорость которой понижена за счет создания давления в воде от сжатого газа (который может быть воздухом), вытесняющего воду. Это, кроме всего прочего, позволяет водолазу начать процедуру декомпрессии (снижение содержания азота в органических тканях), избегая баротравматических рисков за счет точного контроля за атмосферным давлением на месте.

Понятно, что такая конструкция модуля производства электрической энергии имеет целый ряд преимуществ, в частности, с точки зрения его защищенности от агрессивных действий со стороны человека, таких как диверсия или акт саботажа, или от природных явлений, связанных с окружающей средой, например, таких как шторм, землетрясение или молния. Кроме того, поскольку вода является инертной, она обеспечивает природную защиту в случае возникновения проблемы.

Кроме того, такой модуль производства электрической энергии можно относительно легко изготавливать серийно, например, на судостроительной верфи, и перемещать для применения в требуемое место, например место стихийного бедствия, где возникла острая необходимость в автономном питании электрической энергией.

Электрические энергоблоки можно изготавливать, например, одновременно и параллельно, затем стыковать с концами подсобного отсека, что позволяет сократить сроки изготовления такого модуля.

Такой модуль имеет также относительно небольшой размер, обеспечивая, тем не менее, достаточную мощность, и требует относительно небольших капиталовложений, в частности, по сравнению с классической наземной атомной электростанцией.

Его можно выполнить относительно быстро с использованием преимуществ серийного производства.

Кроме того, он не требует наличия экипажа, учитывая возможность дистанционного контроля/управления этим модулем.

Вместе с тем, операторы могут проникать внутрь модуля благодаря шлюзу, который позволяет также устанавливать в этом модуле или извлекать из него грузы относительно большого размера.

Особая конструкция опорных средств в виде салазок позволяет модулю автономно ложиться на дно или транспортировать его на судне с балластировкой или в передвижном бассейне.

Эта специальная конструкция в виде салазок с концами, изогнутыми в виде носика лыжи, позволяет укладывать модуль в любом месте, в том числе с продольным и поперечным креном в несколько градусов, и одновременно обеспечивает устойчивость модуля и его высокую механическую прочность.

Это позволяет отказаться от любого внешнего вмешательства для укладки этих модулей, как это было в случае известных модулей.

Особая конструкция этих опорных средств обеспечивает также достаточную прочность модуля, чтобы избегать любой его деформации и даже разрыва.

Средства пассивной защиты позволяют оптимизировать защиту средств в виде кипящего ядерного реактора за счет долгосрочного удаления остаточного тепла из активной зоны реактора с одновременным обеспечением защиты окружающей среды.

Эта система работает также без использования внешней энергии за счет простой естественной циркуляции воды, нагревающейся при контакте со средствами в виде теплообменника и даже со стенкой соответствующего отсека.

Что касается блока электрического соединения, то он позволяет производить соединение или отсоединение и вообще работать на электрическом кабеле, связанном с подводным модулем, при этом нет необходимости работать для этого на самом модуле, который может быть, например, погружен на относительно большую глубину.

Средства поддержки, такие как судно поддержки, могут, с одной стороны, обнаруживать сигнальный буй соединительного блока и, с другой стороны, поднимать этот блок из воды для его технического обслуживания, такого как подключение, отсоединение, или другие работы на кабелях и для погружения этого блока в воду после технического обслуживания.

Наконец, поскольку доступ в подсобный блок модуля производства электрической энергии обеспечен наличием шлюза большого размера, это позволяет вводить в него или извлекать из него оборудование относительно большого размера.

Изобретение относится к подводному модулю для производства электрической энергии. Модуль содержит средства (12) в виде удлиненного цилиндрического корпуса, в которые интегрированы средства (25а, 25b), образующие электрический энергоблок и содержащие средства (28, 29) в виде кипящего ядерного реактора, связанные со средствами (30, 31) производства электрической энергии, соединенными при помощи электрических кабелей (6) с внешним пунктом (7) распределения электрической энергии. Согласно изобретению модуль содержит два электрических энергоблока (25а, 25b), расположенные симметрично с двух сторон от центральной поперечной плоскости средств (12) в виде кессона вдоль их продольной оси. Технический результат - защищенность модуля от внешних воздействий, возможность автономно ложиться на дно. 44 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Подводный модуль для производства электрической энергии, содержащий средства (12) в виде удлиненного цилиндрического корпуса, в которые интегрированы средства (25а, 25b), образующие электрический энергоблок и содержащие средства (28, 29) в виде кипящего ядерного реактора, связанные со средствами (30, 31) производства электрической энергии, соединенными при помощи электрических кабелей (6) с внешним пунктом (7) распределения электрической энергии, отличающийся тем, что он содержит
- два электрических энергоблока (25а, 25b), расположенные симметрично с двух сторон от центральной поперечной плоскости средств (12) в виде корпуса вдоль их продольной оси, и
- подсобный отсек (26), общий для обоих электрических энергоблоков (25а, 25b), который расположен в центре средств (12) в виде корпуса и с двух сторон которого расположены энергоблоки (25а, 25b).

2. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что оба энергоблока (25а, 25b) являются идентичными.

3. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один рабочий проход (27) от одного конца к другому средств (12) в виде корпуса, проходящий через подсобный отсек (26) и обслуживающий различные средства каждого энергоблока (25а, 25b), чтобы по меньшей мере один оператор мог производить на них работы.

4. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что один из концов средств (28, 29) в виде кипящего ядерного реактора примыкает к подсобному отсеку (26), и средства (30, 31) производства электрической энергии примыкают к другому концу этих средств (28, 29) в виде кипящего ядерного реактора.

5. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что концы средств (12) в виде корпуса содержат средства (33, 34) балластировки.

6. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что содержит средства в виде гондолы-движителя, установленные по бокам средств (12) в виде корпуса.

7. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что средства (12) в виде корпуса содержат двойной корпус, а именно внутренний корпус (35), в котором находятся отсеки (37, 38, 39, 40) для установки средств (28, 29) в виде кипящего ядерного реактора и средств (30, 31) производства электрической энергии, и наружный защитный корпус.

8. Подводный модуль по п. 7, отличающийся тем, что отсеки разделены коффердамами (41, 42, 43, 44).

9. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что каждый энергоблок (25а, 25b) соединен с пунктом (7) распределения электрической энергии своими собственными электрическими кабелями.

10. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что нижняя часть средств (12) в виде корпуса оборудована опорными средствами (14) для опоры на дно и средствами (15) анкерного крепления модуля (1) на этом дне.

11. Подводный модуль по любому из пп. 3-9, отличающийся тем, что подсобный отсек (26) оборудован шлюзом (92) доступа для операторов, позволяющим устанавливать/извлекать оборудование из средств (12) в виде корпуса.

12. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что в различных местах средств (12) в виде корпуса выполнены несколько шлюзов (90, 91) для эвакуации операторов.

13. Подводный модуль по п. 11, отличающийся тем, что опорные средства (14) в основном выполнены в виде салазок, которые проходят от одного конца к другому средств (12) в виде корпуса и концы (50, 51) которых изогнуты в виде носика лыжи на каждом конце средств (12) в виде корпуса.

14. Подводный модуль по п. 13, отличающийся тем, что средства в виде салазок имеют лонжеронную конструкцию, содержащую центральный лонжерон (52) и два боковых лонжерона (53, 54), которые соединены между собой усилительными и соединительными плечами (55) и концы которых дугообразно изогнуты для крепления друг к другу концом в виде носика лыжи на каждом конце средств (12) в виде корпуса.

15. Подводный модуль по п. 14, отличающийся тем, что боковые лонжероны (53, 54) соединены с модулем (1) через опорные стойки (56).

16. Подводный модуль по п. 14, отличающийся тем, что центральный лонжерон (52) содержит средства (57) в виде кильблоков поддержки модуля (1).

17. Подводный модуль по п. 14, отличающийся тем, что центральный лонжерон (52) содержит средства (58) в виде балласта.

18. Подводный модуль по п. 13, отличающийся тем, что опорные средства (14) в виде салазок содержат зоны поглощения изменений длины средств (12) в виде корпуса, связанных с изменением давления, действующего на них, когда их погружают или поднимают на поверхность.

19. Подводный модуль по п. 18, отличающийся тем, что зоны поглощения изменения длины содержат телескопические участки лонжеронов.

20. Подводный модуль по п. 18, отличающийся тем, что зоны поглощения изменения длины содержат участки лонжеронов в виде упруго деформирующихся сильфонов.

21. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что средства (12) в виде корпуса содержат в своей верхней части, и в своей нижней части, и в зоне, в которой находятся средства (63) в виде кипящего ядерного реактора, отверстия (66, 67, 68, 69; 75, 76) для циркуляции охлаждающей их воды.

22. Подводный модуль по п. 21, отличающийся тем, что отверстия (66, 67, 68, 69; 75, 76) связаны с решетками.

23. Подводный модуль по п. 21, отличающийся тем, что отверстия (66, 67, 68, 69; 75, 76) связаны со створками, выполненными с возможностью перемещения между положениями их открывания и закрывания.

24. Подводный модуль по п. 21, отличающийся тем, что средства (63) в виде кипящего ядерного реактора соединены со средствами (70a, 70b; 77, 78) в виде теплообменника, установленными на пути циркуляции охлаждающей воды между отверстиями (66, 67, 68, 69; 75, 76) циркуляции воды.

25. Подводный модуль по п. 24, отличающийся тем, что верхняя часть и нижняя часть средств (63) в виде кипящего ядерного реактора соединены с верхней частью и с нижней частью средств (70a, 70b; 77, 78) в виде теплообменника.

26. Подводный модуль по п. 25, отличающийся тем, что средства (72) в виде корпуса содержат двойной корпус, при этом в наружном корпусе (74) выполнены отверстия (75, 76) для циркуляции воды, причем средства (77, 78) в виде теплообменника содержат по меньшей мере два теплообменника, установленные с двух сторон от средств в виде кипящего ядерного реактора между двумя корпусами средств (72) в виде корпуса.

27. Подводный модуль по п. 25, отличающийся тем, что средства (61) в виде корпуса содержат коффердамы (64, 65) с двух сторон от средств (63) в виде кипящего реактора, соединенные с отверстиями (66, 67, 68, 69) циркуляции охлаждающей воды, и тем, что средства (70a, 70b) в виде теплообменника содержат по меньшей мере два теплообменника, установленные с двух сторон от средств (63) в виде кипящего ядерного реактора в коффердамах.

28. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что электрические кабели (6) содержат первые электрические кабели (20, 21), один конец которых соединен со средствами (30, 31) производства электрической энергии и другой конец которых соединен с погружным соединительным блоком (16), от которого отходят вторые соединительные электрические кабели (80) в направлении внешнего пункта (7) распределения электрической энергии.

29. Подводный модуль по п. 28, отличающийся тем, что соединен с центром (7) дистанционного контроля/управления через средства передачи данных.

30. Подводный модуль по п. 28, отличающийся тем, что погружной соединительный блок (16) связан с одним концом подъемного троса (23), другой конец которого содержит сигнальный буй (24), позволяющий средствам (11) поддержки поднимать этот соединительный блок (16) для производства на нем работ.

31. Подводный модуль по п. 28, отличающийся тем, что соединительный блок (16) связан со средствами (22) анкерного крепления на дне.

32. Подводный модуль по п. 28, отличающийся тем, что соединительный блок (16) содержит средства (82) в виде противовеса для стабилизации положения.

33. Подводный модуль по п. 32, отличающийся тем, что соединительный блок (16) соединен с подводным модулем (1) поддерживающими тросами (18, 19), к которым подвешены первые электрические кабели (20, 21).

34. Подводный модуль по п. 33, отличающийся тем, что соединительный блок (16) содержит средства (81) отклонения поддерживающих тросов (18, 19), один конец которых соединен с модулем (1) и другой конец которых соединен со средствами (82) в виде противовеса.

35. Подводный модуль по п. 28, отличающийся тем, что соединительный блок (16) содержит средства (84) в виде регуляторов для адаптации его веса.

36. Подводный модуль по п. 35, отличающийся тем, что соединительный блок (16) погружен на среднюю глубину.

37. Подводный модуль по п. 28, отличающийся тем, что первые кабели расположены между каждым электрическим энергоблоком и соединительным блоком (16), связанным с каждым энергоблоком.

38. Подводный модуль по п. 28, отличающийся тем, что первые кабели расположены между каждым электрическим энергоблоком (16) и соединительным блоком, общим для обоих энергоблоков.

39. Подводный модуль по п. 1, отличающийся тем, что средства (12) в виде корпуса содержат по меньшей мере один горизонтальный служебный шлюз (92) доступа, сообщающийся с подсобным отсеком (26) модуля (1).

40. Подводный модуль по п. 39, отличающийся тем, что шлюз содержит декомпрессионную камеру (93) для операторов.

41. Подводный модуль по п. 39, отличающийся тем, что потолок шлюза (92) содержит рельс (94) для подвески средств перемещения грузов.

42. Подводный модуль по п. 39, отличающийся тем, что дно шлюза (92) оборудовано горизонтальным полом (95).

43. Подводный модуль по п. 39, отличающийся тем, что дно шлюза (92) содержит проем (96), выходящий в подсобный блок (26) и закрываемый съемной крышкой (97).

44. Подводный модуль по п. 43, отличающийся тем, что крышка (97) закреплена на шлюзе болтами.

45. Подводный модуль по любому из пп. 1-10, 12-44, отличающийся тем, что внешний пункт распределения электрической энергии находится на берегу.