ПАРОГЕНЕРАТОР С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ Советский патент 1995 года по МПК F22B1/06 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в ядерных энергетических установках с реакторами на быстрых нейтронах.

Известен парогенератор с жидкометаллическим теплоносителем, содержащий теплообменные модули, каждый из которых выполнен в виде установленных одна в другой труб, коллекторы, подключенные к модулям по жидкометаллическому теплоносителю и снабженные устройством для сдувки газов из последнего.

Недостатком такого парогенератора являются его большие габариты и металлоемкость, обусловленные модульным выполнением парогенератора.

К предлагаемому парогенератору наиболее близким техническим решением из известных является парогенератор с жидкометаллическим теплоносителем, содержащий вертикальный корпус с центральным пучком теплообменных труб, закрепленных в верхней трубной доске, снабженной со стороны межтрубного пространства пучка горизонтальной плитой и расположенным под ней листом с центральным отверстием, образующими тепловой экран с периферийной кольцевой сборной камерой, сообщенной соответственно с межтрубным пространством пучка и штуцером сдувки газов из жидкометаллического теплоносителя.

Недостатком такого парогенератора является пониженная эксплуатационная надежность из-за ухудшенного отвода газов из жидкометаллического теплоносителя, обусловленного тем, что сборная камера теплового экрана и штуцер сдувок из жидкометаллического теплоносителя сообщены с межтрубным пространством пучка только при разуплотнении центрального отверстия листа теплового экрана, а в остальных режимах работы парогенератора газы будут скапливаться под последним и захватывается в тракт жидкометаллического теплоносителя.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности парогенератора с жидкометаллическим теплоносителем.

В парогенераторе с жидкометаллическим теплоносителем, содержащем вертикальный корпус с центральным пучком теплообменных труб, закрепленных в верхней трубной доске, снабженной со стороны межтрубного пространства пучка горизонтальной плитой и расположенным под ней листом с центральным отверстием, образующими тепловой экран с периферийной кольцевой сборной камерой, сообщенной соответственно с межтрубным пространством пучка и штуцером сдувки газов из жидкометаллического теплоносителя, указанная цель достигается тем, что центральное отверстие листа экрана имеет поперечный габарит, превышающий поперечный габарит пучка труб.

Кроме того, парогенератор может быть снабжен кольцом, закрепленным в центральном отверстии листа экрана и имеющим перепускные отверстия, расположенные напротив сборной камеры.

На фиг.1 изображен парогенератор, общий вид; на фиг.2 вариант выполнения сборной камеры тепловой защиты.

Парогенератор с жидкометаллическим теплоносителем содержит вертикальный корпус 1 с центральным пучком теплообменных труб 2, закрепленных в верхней трубной доске 3, снабженной со стороны межтрубного пространства пучка горизонтальной плитой 4 и расположенным под ней листом 5 с центральным отверстием 6. Плита 4 и лист 5 образуют тепловой экран с периферийной кольцевой сборной камерой 7, сообщенной соответственно с межтрубным пространством пучка и штуцером 8 сдувки газов из жидкометаллического теплоносителя. Центральное отверстие 6 листа 5 экрана имеет поперечный габарит, превышающий поперечный габарит пучка труб 2.

Парогенератор снабжен кольцом 9, закрепленным в центральном отверстии 6 листа 5 экрана и имеющим перепускные отверстия 10, расположенные напротив сборной камеры 7. Кольцо 9 выполнено заодно с периферийным кожухом пучка труб 2. В верхней части корпуса 1 закреплен патрубок 11 подвода жидкометалического теплоносителя, а в боковой стенке собирающей камеры 12 патрубок 13 отвода нагреваемой среды. Сборная камера 7 теплового экрана сообщена со штуцером 8 сдувки газов из жидкометаллического теплоносителя посредством выточек 14 в периферийной части трубной доски 3, выполненной заодно с боковой стенкой собирающей камеры 12 нагреваемой среды, снабженной съемной крышкой 15. Плита 4 теплового экрана плотно примыкает к верхней трубной доске 3. Штуцер 8 соединен с системой (на чертеже не показана) обнаружения продуктов взаимодействия жидкометаллического теплоносителя и нагреваемой среды.

Парогенератор с жидкометаллическим теплоносителем работает следующим образом. В межтрубное пространство пучка через патрубок 11 подают жидкометаллический теплоноситель, где он охлаждается, нагревая среду, проходящую по трубам 2 пучка.

При разуплотнении соединения трубная доска 3 труба 2, продукты взаимодействия жидкометаллического теплоносителя с нагреваемой средой, например водой, концентрируются под плитой 4, восходящим потоком теплоносителя сносятся по плоскости последней к периферии пучка труб 2 и собираются в камере 7. Далее продукты взаимодействия, преимущественно газообразные, через выточки 14 и штуцер 8 направляются в систему обнаружения продуктов взаимодействия.

Таким образом, выполнение центрального отверстия 6 листа 5 теплового экрана с поперечными габаритами, превышающими поперечный габарит пучка труб 2, исключает скапливание газов под тепловым экраном и захват их в тракт жидкометаллического теплоносителя, что улучшает сдувку газов из жидкометаллического теплоносителя и повышает эксплуатационную надежность парогенератора.

1. ПАРОГЕНЕРАТОР С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ, содержащий вертикальный корпус с центральным пучком теплообменных труб, закрепленных в верхней трубной доске, снабженной со стороны межтрубного пространства пучка горизонтальной плитой и расположенным под ней листом с центральным отверстием, образующими тепловой экран с периферийной кольцевой сборной камерой, сообщенной соответственно с межтрубным пространством пучка и штуцером сдувки газов из жидкометаллического теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем улучшения отвода газов из жидкометаллического теплоносителя, центральное отверстие листа экрана имеет поперечный габарит, превышающий поперечный габарит пучка труб. 2. Парогенератор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен кольцом, закрепленным в центральном отверстии листа экрана и имеющим перепускные отверстия, расположенные напротив сборной камеры.