МОДУЛЬНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПАРОГЕНЕРАТОР Российский патент 2021 года по МПК F22B29/00 

Область техники

Изобретение касается исполнения модульного вертикального парогенератора с изолированным защитным кожухом для оборудования ядерной энергетики, работающего с реактором на быстрых нейтронах.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время известно исполнение модульного вертикального парогенератора, в котором как модули вертикального парогенератора, так и соединительные трубопроводы теплоносителя, коллектор теплоносителя, выходные трубопроводы теплоносителя, включая выходной коллектор теплоносителя, трубопровод пара с коллектором пара и трубопровод подачи воды с коллектором подачи воды как одно целое, размещены в изолированном защитном кожухе.

Такое исполнение несовместимо с новыми требованиями безопасности ядерных энергетических установок на быстрый нейтронах, то есть оборудования, использующего металлический или соляной теплоноситель, который передает тепло в модулях вертикального парогенератора воде и водяному пару, а в частности, если теплоносителем является жидкий натрий, который в конструкции вертикального парогенератора течет внутри теплообменных трубок. То есть, в случае маловероятного, но все-таки в реальности возможного одновременного возникновения утечки в модульном вертикальном парогенераторе как на стороне теплоносителя, в частности жидкого натрия, так и на стороне воды или водяного пара, внутри защитного кожуха могут произойти химические реакции, которые могут привести к поломке или разрушению как самого защитного кожуха так и оборудования внутри его. В другом известном случае реализации модульного парогенератора с жидким натрием в качестве теплоносителя, так называемого прямого исполнения, когда вода и пар текут внутри теплообменных трубок, а жидкий натрий вне пучка теплообменных трубок, модули модульного парогенератора и части трубопроводов пара, части трубопроводов подачи воды, части соединительных трубопроводов теплоносителя и части выходного трубопровода теплоносителя размещены внутри изолированного защитного кожуха, а последующие части вышеупомянутых трубопроводов пара, трубопроводов подачи воды, соединительных трубопроводов теплоносителя, выходного трубопровода теплоносителя, так же как коллектор подачи воды, коллектор пара и коллектор теплоносителя размещены снаружи изолированного защитного кожуха. Также в этом случае известной компоновки модульного парогенератора может произойти маловероятное, но возможное одновременное возникновение утечек, сопровождающееся утечкой воды или водяного пара и жидкого натрия в пространство изолированного защитного кожуха и вследствие этого к химическим реакциям внутри изолированного защитного кожуха и возникновению продуктов реакции, таких, например, как водород, каустическая сода, окись натрия, и в последствии к возможным поломке или разрушению как самого изолированного защитного кожуха, так и оборудования внутри изолированного защитного кожуха.

Сущность изобретения

Упомянутые недостатки известных исполнений устраняет предлагаемая компоновка модульного вертикального парогенератора, состоящего из модулей парогенератора с входной камерой, входной доской трубок, пучком теплообменных трубок, выходной доской трубок, выходной камерой, внешним экраном модуля парогенератора и выходным трубопроводом теплоносителя, а также трубопроводом пара, коллектором пара, трубопроводом подачи воды и коллектором подачи воды, суть которой заключается в том, что модули парогенератора, оборудованные снаружи в области входной доски трубок и выходной доски трубок гибкими переходами, и трубопровод пара, коллектор пара, оборудованные гибким переходом, трубопровод подачи воды и коллектор подачи воды, оборудованные гибким переходом, размещены в герметичном и теплоизолированном по отношению к внешней среде защитном кожухе, снабженном устройством защиты и присоединенном к системе вентиляции и одновременно присоединенном через вентиль к дренажной системе, а соединительный трубопровод теплоносителя, коллектор теплоносителя, выходной трубопровод теплоносителя и входная камера и выходная камера модуля парогенератора размещены вне защитного кожуха.

Суть изобретения также состоит в том, что гибкие переходы всегда присоединены относительно окружающей среды плотно одной стороной на входную доску трубок, а также на выходную доску трубок, а также на коллектор пара, а также на коллектор подачи воды, а другой стороной плотно присоединены к защитному кожуху.

Приведенные недостатки не содержит модульный вертикальный парогенератор, суть компоновки которого состоит в том, что модули парогенератора, оборудованные снаружи в области входной доски трубок и в области выходной доски трубок гибкими переходами, и трубопровод пара, коллектор пара, оборудованные гибкими переходами, трубопровод подачи воды и коллектор подачи воды, оборудованные гибким переходом, размещены в герметичном и теплоизолированном по отношению к внешней среде защитном кожухе, снабженном устройством защиты и присоединенном к системе вентиляции и одновременно присоединенном через вентиль к дренажной системе, а соединительный трубопровод теплоносителя, коллектор теплоносителя, входной трубопровод теплоносителя и входная камера и выходная камера модуля парогенератора размещены вне защитного кожуха.

Суть изобретения также состоит в том, что гибкие переходы всегда плотно присоединены одной стороной к входной доске трубок, а также к выходной доске трубок, а также к коллектору пара, а также к коллектору подачи воды, а другой стороной плотно присоединены к защитному кожуху.

Выгода заключается в том, что не может случиться даже маловероятная одновременная утечка воды или водяного пара и теплоносителя, жидкого натрия, внутри защитного кожуха и возникновение опасных веществ в результате химических реакций. Защитный кожух реализован так, что однозначно отделяет часть модульного вертикального парогенератора с водой или водяным паром, которая размещена внутри защитного кожуха, от части с теплоносителем, жидким натрием, которая размещена вне защитного кожуха.

Дальнейшей выгодой является то, что, в случае утечки воды или водяного пара внутри защитного кожуха, произойдет сброс давления путем срабатывания защитного клапана и последующим присоединением защитного кожуха к вентиляционной системе и открытием вентиля, выпуск воды из внутреннего пространства защитного кожуха в дренажную систему. Приведенная конструкция модульного вертикального парогенератора также имеет существенную выгоду и с точки зрения осуществления пожарной и ядерной безопасности всей энергетической установки с реактором на быстрых нейтронах.

Описание чертежей

Фиг. 1 показывает внешний вид модульного вертикального парогенератора.

Фиг. 2 показывает вид сверху на модульный вертикальный парогенератор.

Список ссылочных обозначений

1 - модуль парогенератора

2 - входная доска трубок

3 - выходная доска трубок

4 - гибкий переход

5 - трубопровод пара

6 - коллектор пара

7 - трубопровод подачи воды

8 - коллектор подачи воды

9 - защитный кожух

10 - соединительный трубопровод теплоносителя

11 - коллектор теплоносителя

12 - выходной трубопровод теплоносителя

13 - входная камера

14 - выходная камера

15 - защитный элемент

16 - вентиляционная система

17 - вентиль

18 - дренажная система

Пример реализации изобретения

Модульный вертикальный парогенератор состоит из модулей парогенератора 1, который состоит из входной камеры 13, входной доски трубок 2, пучка теплообменных трубок, выходной доски трубок 3, выходной камеры 14 и внешнего экрана, далее, соединительным трубопроводом теплоносителя 10, коллектором теплоносителя 11, далее, выходным трубопроводом теплоносителя 12, и трубопроводом пара 5, коллектором пара 6, трубопроводом подачи воды 7 и коллектором подачи воды 8 и защитным кожухом 9.

Причем отдельные части модуля решены так, что модули парогенератора 1, оборудованные снаружи в области входной доски трубок 2 и выходной доски трубок 3 гибкими переходами 4, и трубопровод пара 5, коллектор пара 6, также оборудованные гибким переходом 4, трубопровод подачи воды 7 и коллектор подачи воды 8, тоже оборудованные гибким переходом 4, размещены внутри защитного кожуха, снабженного устройством защиты 15 и присоединенного к системе вентиляции 16 и одновременно присоединенного через вентиль 17 к дренажной системе 18, а соединительный трубопровод теплоносителя 10, коллектор теплоносителя 11, выходной трубопровод теплоносителя 12 и входная камера 13 и выходная камера 14 размещены вне защитного кожуха 9.

Далее в примере реализации модульный вертикальный парогенератор сконструирован так, что гибкие переходы 4 всегда плотно присоединены одной стороной к входной доске трубок 2, а также к выходной доске трубок 3, а также к коллектору пара 6, а также к коллектору подачи воды 8, а другой стороной плотно присоединены к защитному кожуху 9.

Защитный кожух 9 по отношению к окружающей среде представляет собой герметичную и теплоизолированную коробку. В то же время ее внутренний простор присоединен через устройство защиты 15 к системе вентиляции 16 и также через вентиль 17 к дренажной системе 18.

Изобретение относится к модульным вертикальным парогенераторам с изолированным защитным кожухом для оборудования ядерной энергетики, работающего с реактором на быстрых нейронах. Предлагаемый модульный вертикальный парогенератор сконструирован так, что модули парогенератора (1), оборудованные снаружи в области входной доски трубок (2) и выходной доски трубок (3) гибкими переходами (4), и трубопровод пара (5), коллектор пара (6), также оборудованные гибким переходом (4), трубопровод подачи воды (7) и коллектор подачи воды (8), также оборудованные гибким переходом (4), размещены внутри герметичного по отношению к окружающей среде и теплоизолированного защитного кожуха (9), а соединительный трубопровод теплоносителя (10), коллектор теплоносителя (11), выходной трубопровод теплоносителя (12) и входная камера (13) и выходная камера (14) размещены вне защитного кожуха (9). Другие концы гибких переходов (4) плотно присоединены к защитному кожуху (9). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Модульный вертикальный парогенератор, состоящий из модулей парогенератора (1) с входной камерой (13), входной доски трубок (2), пучка теплообменных трубок, выходной доски трубок (3), выходной камеры (14), внешнего экрана модуля парогенератора (1), а также соединительного трубопровода теплоносителя (10), коллектора теплоносителя (11) и выходного трубопровода теплоносителя (12), и далее трубопровода пара (5), коллектора пара (6), трубопровода подачи воды (7) и коллектора подачи воды (8), отличающийся тем, что модули парогенератора (1), оборудованные снаружи в области входной доски трубок (2) и выходной доски трубок (3) гибкими переходами (4), и трубопровод пара (5), коллектор пара (6), также оборудованные гибким переходом (4), трубопровод подачи воды (7) и коллектор подачи воды (8), оборудованные гибким переходом (4), размещены внутри герметичного по отношению к окружающей среде и теплоизолированного защитного кожуха (9), снабженного устройством защиты (15) и присоединенного к системе вентиляции (16) и одновременно присоединенного через вентиль (17) к дренажной системе (18), а соединительный трубопровод теплоносителя (10), коллектор теплоносителя (11), выходной трубопровод теплоносителя (12) и входная камера (13) и выходная камера (14) размещены вне защитного кожуха (9).

2. Модульный вертикальный парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что гибкие переходы (4) всегда плотно присоединены одной стороной к входной доске трубок (2), а также к выходной доске трубок (3), а также к коллектору пара (6), а также к коллектору подачи воды (8), а другой стороной плотно присоединены к защитному кожуху (9).