СЕКЦИЯ МОДУЛЕЙ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПАРОГЕНЕРАТОРА Российский патент 2021 года по МПК G21D1/00 

Область техники

Изобретение касается исполнения и расположения секции модулей вертикального парогенератора для оборудования ядерной энергетики, работающего с реактором на быстрых нейтронах.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время известно исполнение секции модулей вертикального парогенератора, в котором модули состоят из конструктивно самостоятельных звеньев перегревателей, звена испарителя и звена экономайзера и эти звенья имеют продольную ось в форме кривой на плоскости, которая находится в плоскости, ориентированной перпендикулярно к поверхности Земли. При этом каждое звено формируется из входной и выходной камер теплоносителя, к которым присоединены впускные или же выпускные трубные доски, которые на стороне теплоносителя присоединены к пучку труб. Каждое звено собственно имеет две трубные доски и присоединенный к ним пучок труб.

У этих известных исполнений секций модулей вертикального парогенератора коллектор теплоносителя размещен так, что его продольная ось находится на уровне впускных камер теплоносителя звена перегревателя.

При этом продольная ось коллектора пара известных исполнений расположена над звеньями пароперегревателя. В то же время входной коллектор воды известных исполнений расположен так, что его продольная ось находится под уровнем выпускных камер теплоносителя звена экономайзера.

Данное известное исполнение секции модулей вертикального парогенератора, которая состоит из модулей, формируемых конструктивно самостоятельными звеньями перегревателя, звеньями испарителя и звеньями экономайзера, является невыгодным прежде всего потому, что каждое звено имеет две трубные доски и самостоятельный пучок трубок, что затрудняет изготовление и монтаж целой секции. Более того, продольная ось звеньев и целого модуля является кривой на плоскости, что затрудняет монтаж модулей и всей секции модулей вертикального парогенератора, а также ухудшает гидродинамические пропорции на стороне теплоносителя и этим повышает требуемую мощность насосов теплоносителя.

Размещение коллекторов теплоносителя в известном исполнении на уровне впускных камер теплоносителя негативно сказывается на его механических нагрузках, в частности, вызванных ограниченной компенсацией тепловых расширений модулей в секции и коллекторов теплоносителя.

Расположение коллекторов пара над звеньями перегревателя выгодно с точки зрения компенсации тепловых расширений секции, но в то же время этим увеличиваются строительные размеры и расходы на реализацию целой секции модулей вертикального парогенератора.

Такое расположение камеры входной воды, под уровнем выпускных камер теплоносителя из звеньев и тем самым из модуля, в известном исполнении ведет к увеличению строительных размеров и расходов на реализацию секции модулей вертикального парогенератора.

Сущность изобретения

Упомянутые недостатки известного исполнения устраняет предлагаемая секция модуля вертикального парогенератора, состоящая из модуля с входной камерой теплоносителя, участком перегревателя, участком испарителя, участком экономайзера и выходной камерой теплоносителя и соединительным трубопроводом теплоносителя, коллектором теплоносителя и выходным трубопроводом теплоносителя и далее трубопроводом пара, коллектором пара, трубопроводом подачи воды и коллектором подачи воды. Смысл изобретения состоит в том, что секция выполнена вертикально ориентированными модулями, участки перегревателя и участок экономайзера которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, одним коллектором теплоносителя с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя, одним коллектором пара, имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя, и одним коллектором подачи воды с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя.

Такое решение, когда каждый модуль секции вертикального парогенератора имеет только две камеры теплоносителя, то есть впускную камеру теплоносителя и выпускную камеру теплоносителя и относящиеся к ним трубные доски с одним пучком трубок, и, более того, имеет линейные продольные оси участка перегревателя и участка экономайзера, которые не расположены перпендикулярно к поверхности Земли, приносит такую выгоду, что, в конечном счете, ведет к упрощению конструкции целой секции модулей, к их меньшим строительным размерам, меньшей общей массе и, таким образом, к меньшим расходам на приобретение.

Дополнительной выгодой является расположение коллекторов теплоносителя с продольной осью на уровне одной стороны участка перегревателя, что позволяет уменьшить высоту секции модулей вертикального парогенератора и в то же время позволяет температурное расширение конструкции, причем одновременно сторона теплоносителя от стороны воды и пара вынесена наружу конструкции, что достигается расположением коллектора пара, имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне второй стороны участка перегревателя. Это также представляет значительное увеличение безопасности.

Важным преимуществом является то, что продольная ось коллектора подачи воды расположена горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя. И это решение способствует уменьшению строительных размеров целой секции модулей вертикального парогенератора.

Описание чертежа

Фиг. 1 показывает аксонометрический вид на секцию модулей вертикального парогенератора.

Список ссылочных обозначений

1 - коллектор подачи воды

2 - входная камера теплоносителя

3 - участок перегревателя

4 - участок испарителя

5 - участок экономайзера

6 - выходная камера теплоносителя

7 - соединительный трубопровод теплоносителя

8 - коллектор теплоносителя

9 - выходной трубопровод теплоносителя

10 - трубопровод пара

11 - коллектор пара

12 - трубопровод подачи воды

Пример реализации изобретения

Секция модулей вертикального парогенератора состоит из модулей, которые состоят из входной камеры теплоносителя 2, участка перегревателя 3, участка испарителя 4, участка экономайзера 5 и из выходной камеры теплоносителя 6. Далее секция модулей вертикального парогенератора состоит из соединительного трубопровода теплоносителя 7, коллектора теплоносителя 8 и выходного трубопровода теплоносителя 9 и также далее трубопровода пара 10, коллектора пара 11, трубопровода подачи воды 12 и коллектора подачи воды 1. Причем отдельные части секции модулей вертикального парогенератора размещены так, чтобы создавались вертикально ориентированные модули, участок перегревателя 3 и участок экономайзера 5 которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, с одним коллектором теплоносителя 8 с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя 3, с одним коллектором пара 11, который имеет продольную ось, ориентированную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя 3, и с одним коллектором подачи воды 1, который имеет продольную ось, расположенную горизонтально на уровне выходных камер теплоносителя 6.

Изобретение относится к секции модулей вертикального парогенератора. Заявленное устройство состоит из вертикально ориентированных модулей, участок перегревателя и участок экономайзера которого имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна земной поверхности, а также состоит из одного коллектора теплоносителя, имеющего продольную ось, расположенную горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя, одного коллектора пара, имеющего продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя и одного коллектора подачи воды с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выходных камер теплоносителя. Техническим результатом является повышение безопасности при работе парогенератора, а также возможность упрощения конструкции и уменьшения габаритов парогенератора. 1 ил., 1 пр.

Секция модуля вертикального парогенератора состоит из модуля с входной камерой теплоносителя (2), участком перегревателя (3), участком испарителя (4), участком экономайзера (5) и выходной камерой теплоносителя (6) и соединительным трубопроводом теплоносителя (7), коллектором теплоносителя (8) и выходным трубопроводом теплоносителя (9) и далее трубопроводом пара (10), коллектором пара (11), трубопроводом подачи воды (12) и коллектором подачи воды (1), отличающаяся тем, что секция выполнена вертикально ориентированными модулями, участки перегревателя (3) и участок экономайзера (5) которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, с одним коллектором теплоносителя (8) с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя (3), с одним коллектором пара (11), имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя (3), и одним коллектором подачи воды (1) с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя (6).