КОТЕЛ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК F22B21/02 

Изобретение касается цилнндрических паровых котлов высокого давления и большого диаметра преимущественно для исиользовання в качестве котла ядерного реактора, где необходима абсолютная безоиасиость.

Известны котлы высокого давления, содержащие цилиндрический резервуар с дннщами.

Такие котлы с толстыми стенками и бол1 щими размерами сложны в изготовлении и неудобны при транспортировке, даже если они изготовлены из нескольких частей, подлежащих сварке на месте установки.

Целью изобретеиия является иовышеиие наделсности котла.

Для этого резервуар снабжен иараллельно установлениыми балками, имеющими иа концах заплечики для креилеиия с днищами и скрепленными кольцевыми элемеитами, обхватывающими балки сиаружи. Сферические днища резервуара выполнены вогнутыми внутрь и закреплены металлическими копце 1трическими кольцами, крайние из которых уиираются в заплечики балок.

расположенные вокруг него балкп. Балкп целесообразно делать прямоугольного поперечного сечения, размещают пх для обеспечения максимальной жесткости радиально отиосительио резервуара. Расстояние между двумя смежиыMi балками выбирают в зависимости от велнЧ1ты давлення резервуара и толщины его стенок (так чтобы последние не выдавливались между двумя смежными балками). Балки

снабжены каналами для охлаждающей среды. Балки, воспринимающие осевое усилие, взаимно скреплены кольцевымп элементами, воспринимающими радиальное усилие. Кольцевые элементы изготовляют нз стальных отливок

или поковок, из иакетов металлических колец, скренлеииых болтами. Каждое металлическое кольцо вынолнено нз двух или трех секторов, нричем смежные кольца расположены таким образом, чтобы стыки секторов не перекрывали один другой. Поверхиость металлических колец должна быть шероховатой, чтобы кольца не моглн скользнть одно но другому. Кольиев1 1е элементы устанавливают вплотную один к другому нлн на некотором расстоянии, заira-фиг, 4 - деталь соединения Центральной и периферийной частей верхнего днища резервуара; на фиг. 5 - деталь скренления концентрических металлических колец днища резервуара; на фиг. 6 - деталь установки кольцевых элементов в два соосных слоя. Котел содержит относительно тонкостенный цилиндрический резервуар 1 со сферическими вогнутыми внутрь верхним 2 и нижним 3 днищами. Вверху и внизу стенки резервуара имеют конические сужения 4 н 5. Вертикально установленный резервуар / окружен вертикально установленными балками 6 прямоугольного ноперечного сечения, расположенными радиальио относительно резервуара 1. Вверху и внизу к балкам приварены детали 7 и S, упирающиеся в конические сужения 4 и 5 резервуара 7 и имеющие направленные внутрь заплечики 9 н W. Балки 6 снабжены каналами // для охлаждающей среды, оиразоваппыми между сваре1П1ыми ПОЛОБННiva.viH этих балок. В месте присоединения к резервуару трубы 12 балки 6 отогнуты в сторону, а стенка резервуара / усилена накладкой J3. Скручивание балок предотвращают распорки 14. Во избежание продавлнвання стенок резервуара / внутрь в некоторых местах к ним приварены стержни 15, проходящие смежными балками 6 и снабженные на концах гайкой 16 и шайбой J7. Балки 6 окружены кольцевыми элементами 18: состоящими из ряда расположенных один над другим металлических колец 19, скрепленных болтами 20, (элементы 18, расположенные у верхнего и нижнего концов резервуара / более высокие, поскольку здесь действуют наибольшие радиальные усилия). Для фиксирования ноложения при отсутствии давления в резервуаре 1 кольцевые элементы 18 опираются на кронштейны 21, прикрепленные к балкам 6. Кольцевые элементы 18 прикреплеиы к наружной металлической обечайке 22 для предотвращения их скручивания. Верхнее днище 2 цилиндрического резервуара / выполнено из периферийной 23 н центральной 24 частей, соединенных сварным швом 25. При необходимости вскрытия котла сварной шов вышлифовывают (стружки собирают в расположенную под швом кольцевую полость 26). Над сферическим днищем 2 плотно одна к другой расположены трубы для охлаждающей среды (см. фиг. 4), над которыми размещены укрепляющие металлические концентрические кольца 27, (наружные из которых упираются в заплечики 9 балок 6). Кольца 27 имеют клиновидное поперечное сечение, веледствие чего под действием давления в котле они иснытывают только сжимаюнию напряження. Для обеспечения сборки и разборки котла хотя бы наружные из этих колец должны быть выполнены из двух или более частей. Такие разрезные кольца легко удаляются при некотором отжатии вниз, которое осуществляется без особого труда, вследствие податливоСтн относительно тонкостенного резервуара L Каждая пара двух смежных колец 27 скреплена накладками 28 и 29 при помощи болтов 30. Конструкция нижнего сферического днища 3 в периферийной части аналогична конструкции днища 2. В центральной части нижнего днища .3 предусмотрена массивная вставка 31, несущая площадку 32 для установки па ней некоторых частей ядерного реактора и, в первую очередь, его сердечника. Охлаждающую жидкость вводят в реактор по трубам 33, проходящим через кольца 27, и по трубам 34, проходящим через вставку 31 и площадку 32. Нижнее сферическое днище 3 может быть выполнено цельным. Нри необходимости установки кольцевых элементов 18 их выполняют в виде двух соосных слоев (см. фиг. 6), скрепленных распорными болтами 35 с головками 36 и гайками 37. Металлические 19, нз которых образован кол1Л1еи1)1е элементы 18, могут быть расно.южены груипамн, отделенными одна от другой распорными планками 38. Наличие образованных планками 38 н болтами 35 капало обеспечинает относительно большую омывгсмую воздухом поверхность, что способствует лучшему охлаждению котла. Концы балок 6 соединены кольцевой металлической плитой 39. н р е д м е т изобретен и я 1. Котел высокого давления преимущественно для ядерных реакторов, содержан;ий пилиндрическнй резервуар с днин1ами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, резервуар снабжен параллельно установле1И ыми балками, имеющими на концах заплечнки для крепления с днищами и скрепленными кольцевыми элементами, обхватывающими балкн снаружи. 2.Котел по п. 1, отличающийся тем, что балкн имеют прямоугольное поперечное сеение II расположены радиально относительно резервуара. 3.Котел по пп. I и 2, отличающийся тем, что балки снабжены каналами для охлажда10Н1,ей среды. 4.Котел по пп. 1-3, отличающийся тем, то кольцевые элементы выполнены из нескольких металлических колец, расположеных одно над другим и скрепленных болтами. 5.Котел по II. 4, отличающийся тем, что меаллические кольца расположены гр нпами, тделенными одна от другой распорными нланками. 6.Котел по пн. 1-5, отличающийся тем, то кольцевые элементы расположены в два соосных слоя, скрепленных между собой распорными болтами.

балки отогнуты, а

стенка резервуара усилена накладкой.

9.Котел по п. 1, отличающийся тем, что сферические днища резервуара выполнены вогнутыми внутрь и укреплены металлическими концентрическими кольцами, краГпше из которых упираются в заплечики балок.

10.Котел по п. 9, отличающийся тем, что на кольцах установлены накладки для скрепления смежных колец.

11.Котел по п. 9, отличающийся тем, что асфхнее выиолне1 0 из центральнон и

периферийной чаетеГ, соединенных сварныл вом, под которы-м расиоложепа кольиевля полость для coonpaiiiu металлнческнх cfpyжек, образующихся при вскрытии шва;

12. Котел иО и. 9, отличаюишися тем, что

ij цеитральион части нижнего дпинщ устаповлепа массивная вставка, иесущая плои1адку

для установки частей ядерного реактора.

13. Котел но п. 1, or.ii 4aiou(uiic.4 тем, что

концы балок соедпнены лОталлнчсчкоГ кп.-п, цепой плитой.

2й

28 50