АКТИВНАЯ ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА ТРУБОПРОВОДОВ АВАРИЙНОЙ СИСТЕМЫ РАСХОЛАЖИВАНИЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ Российский патент 2015 года по МПК B63G8/34 

Изобретение относится к энергетическому оборудованию подводных лодок.

Известны конструкции (см., например, кН.: Григорьев Л.Я., «Самокомпенсация трубопроводов», Л.: Энергия, 1969 г., 161 с., Фиг.1, прототип), когда в аварийной системе расхолаживания ядерного реактора ее трубопроводы жестко вварены в корпус лодки. Виброизоляция ядерного реактора по линии трубопроводов от корпуса осуществляется за счет податливости трубопроводов, которые выполнены с погибами для осуществления самокомпенсации взаимных перемещений установленного на виброизоляции ядерного реактора и корпуса. Аварийное расхолаживание производится за счет естественной циркуляции (ЕЦ) теплоносителя между ядерным реактором и забортным теплообменником, также жестко закрепленным на корпусе.

Основным недостатком такой конструкции является повышенная из-за малой податливости трубопроводов передача вибрации от ядерного реактора на корпус и внешний теплообменник, которые под действием динамических сил Q_к от трубопроводов переизлучают ее дальше в окружающую среду во все время работы ядерного реактора, что является чрезвычайно важным демаскирующим признаком.

Известны конструкции виброизолирующих устройств трубопроводов в виде сильфонных компенсаторов, резинокордных рукавов - например, описанные на стр.66-68 книги «Унифицированные гибкие элементы трубопроводов», М., изд-во стандартов, 1988 г. авторов А.П. Гусенкова, Б.Ю. Лукина и B.C. Шустова уравновешенные (разгруженные) конструкции сильфонных компенсаторов.

Недостатком указанных конструкций является невозможность их применения в системе аварийного расхолаживания ядерного реактора из-за высоких давлений и температур рабочей среды, подаваемой в трубопроводы в аварийной ситуации, т.к. не существует компенсаторов на эти параметры.

Цель изобретения - создание высокоэффективной виброизоляции ядерного реактора по линии трубопроводов аварийной системы расхолаживания и повышение тем самым акустической скрытности подводной лодки.

Сущность изобретения заключается в том, что на корпусе, ядерном реакторе и на трубопроводах аварийной системы расхолаживания установлены датчики вибрации, измеряющие вибрацию корпуса и реактора, и датчики динамических сил, измеряющие динамические силы, действующие на корпус со стороны трубопроводов аварийной системы расхолаживания, а на корпусе рядом с трубопроводами аварийной системы расхолаживания установлены исполнительные устройства (ИУ), создающие компенсирующие динамические силы и осуществляющие пространственную компенсацию динамических сил от трубопроводов аварийной системы расхолаживания при помощи сигнала, подаваемого на исполнительные устройства через усилители мощности (УМ) системой управления (СУ), сформированного на основе измеренных датчиками динамических сил динамических сил и/или измеренных при помощи датчиков вибрации вибраций корпуса и ядерного реактора таким образом, чтобы суммарное воздействие на корпус от динамических сил со стороны трубопроводов и компенсирующих динамических сил от исполнительных устройств было минимальным (в идеале - нулевым).

Схема предлагаемого устройства приведена на фигуре 1. Устройство содержит ядерный реактор 1, установленный на корпусе 4 на виброизоляции 5, соединенные с ядерным реактором 1 трубопроводы 2 аварийной системы расхолаживания, проходящие через корпус 4 к забортному теплообменнику 3. На корпусе 4, на ядерном реакторе 1 и на трубопроводах 2 аварийной системы расхолаживания установлены датчики вибрации 6, измеряющие вибрацию корпуса и реактора а, и датчики динамических сил 10, измеряющие динамические силы Q_к, действующие на корпус 4 со стороны трубопроводов 2 аварийной системы расхолаживания. На корпусе 4 рядом с трубопроводами 2 установлены исполнительные устройства 9, создающие компенсирующие динамические силы Q_к, соединенные через усилители мощности 8 с системой управления 7.

Устройство работает следующим образом. Сигнал от датчиков динамической силы 10 и/или датчиков вибрации 6 поступает в систему управления 7, которая формирует сигнал на усилители мощности 8, питающие исполнительные устройства 9 таким образом, чтобы компенсирующие динамические силы Q_к от исполнительных устройств 9 уменьшали бы динамические силы от трубопроводов Q_к от вибрации а ядерного реактора 1, установленного на виброизоляции 5, передаваемые на корпус 4 и забортный теплообменник 3 трубопроводами 2 аварийной системы расхолаживания.

Благодаря использованию найденного технического решения обеспечивается надежная высокоэффективная виброизоляция ядерного реактора от корпуса, в результате чего повышается акустическая скрытность подводной лодки.

Изобретение относится к энергетическому оборудованию подводных лодок. Изобретение состоит из ядерного реактора 1, виброизоляции 5, трубопроводов 2, корпуса 4, забортного теплообменника 3, датчиков вибрации 6, датчиков динамической силы 10, исполнительных устройств 9, усилителей мощности 8, системы управления 7. Исполнительные устройства по сигналам датчиков компенсируют динамические силы трубопроводов аварийной системы. Технический результат - повышение эффективности виброизоляции ядерного реактора по линии трубопроводов аварийной системы расхолаживания. 1 ил.

Активная виброизолирующая система трубопроводов аварийной системы расхолаживания ядерного реактора подводной лодки, состоящая из установленного на корпусе на виброизоляции ядерного реактора, трубопроводов аварийной системы расхолаживания, соединенных с ядерным реактором, проходящих через корпус подводной лодки, соединенных с забортным теплообменником и создающих динамические силы от вибрации реактора, вызывающие вибрацию корпуса и забортного теплообменника, отличающаяся тем, что на корпусе вблизи крепления к нему трубопроводов аварийной системы расхолаживания установлены исполнительные устройства, создающие компенсирующие динамические силы, а на трубопроводах аварийной системы расхолаживания, ядерном реакторе и корпусе установлены датчики вибрации и датчики динамических сил, соединенные через систему управления и усилители мощности с исполнительными элементами, измеряющие вибрацию трубопроводов, ядерного реактора и динамические силы, действующие от трубопроводов на корпус и забортный теплообменник и выдающие сигналы, пропорциональные величине вибрации и динамических сил, через систему управления и усилители мощности на исполнительные устройства, обработанные системой управления таким образом, чтобы компенсирующие динамические силы от исполнительных устройств уменьшали динамические силы от трубопроводов аварийной системы расхолаживания.