Устройство для конденсации пара Советский патент 1979 года по МПК F28B7/00 G21C15/18 

1

Изобретение относится к энергетике и может быть применено, например, в одноконтурных атомных электростанциях при плановом и аварийном расхолаживании реакторов для конденсации пара, образующегося за счет остаточных тепловыделений при останове реактора.

Известны конденсаторы высокого давления, . представляющие собой емкости с водой, расположенные под реакторами. В емкости размещается трубная система, которая соединена по пару и конденсату с барабан - сепараторами реактора 1).

Недостатки известных конструкций конденсаторов высокого давления заключаются в ухудшении их работы в номинальном режиме за счет накопления неконденсирующихся газов и неоправданно больщом отсосе количества парогазовой смеси с низким содержанием газовой составляющей.

Наиболее близкое к изобретению устройство для конденсации пара содержит конденсатор, включенный за ним последовательно по конденсату контактный теплообменник, сообщенный по пару с раздающими и собирающими коллекторами конденсатора и патрубок для отвода неконденсируюШ.ИХСЯ газов 2.

Недостатком известного устройства для конденсации пара является неоправданно большой отсос количества парогазовой смеси с низким содержанием газовой составляющей, а также повышенная растворимость кислорода Б конденсате.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена, возникающая вследствие устранения указанных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для конденсации пара между конденсатором и теплообменником включен охладитель конденсата, а патрубок для отвода неконденсирующихся газов сообщен с теплообменником, при этом патрубок для отвода неконденсирующихся газов снабжен клапаном, а перед и за теплообменником установлены датчики температуры конденсата для управления приводом клапана, а охладитель конденсата выполнен в виде гидрозатвора.

На чертеже изображено устройство для конденсации пара и схема его включения.

Устройство для конденсации пара содержит бак 1 с водой, в который помещен конденсатор 2 и охладитель 3 конденсата, собирающий трубопровод 4, охладитель 3 соединен с контактным теплообменником 5, размещенным вне бака 1 с водой. Конденсатор 2, охладитель 3 и контактный теплообменник 5 включены последовательно по конденсату, а раздающие коллектора 6 и 7 и собирающие коллектора 8 конденсатора 2 посредством патрубка 9 для отвода неконденсирующихся газов сообщены с контактным теплообменником 5. Контактный теплообменник 5, снабженный перфорированными тарелками 10, соединен с трубопроводом 11, на котором размещена запорная арматура 12, с водяным объемом барабана - сепаратора 13 реа.ктора. Запорная арматура 12 снабжена байпасной линией с вентилем 14. Па{ювой объем барабана - сепаратора ,3 связан трубопроводом 15 с расположечной на нем запорной арматурой 16 с раздающим коллектором 6 устройства для конденсации пара. Коллектор 6 tpyбoпpoвoдoм 17 связан с коллекторами 7. От коллекторов 7 конденсатора 2 с некоторым постоянным наклоном для обеспечения полного слива конденсата отходят трубы к собирающим коллекторам 8 конденсатора 2, которые соединены с раздйющим трубопроводом 18 охладителя 3. Охладитель 3, выполненный в виде гидрозатаора, соединяет раздающий трубопровод 18 с собирающим трубопроводом 4 охладителя. В теплообменнике 5 имеется отвод остатка неконденсирующихся газов по линии 19 с клапаном 20, а перед и за теплообменником 5 установлены датчики 21 и 22 температуры для управления приводом клапана 20, В работу устройство для конденсации пара включается в режиме расхолаживания реактора после останова яоследнего. Пар, образующийся Sa счёт остатоЧййх тепловыделения И.З барабана - сепаратора 13, по трубопроводу 15 (задвижка 16 открыта), поступает в коллектор б устройства joyis конденсации пара, а из него в коллекторы 7 и далее в конденсатор 2, где происходит конденсация сбросного пара. Конденсат сбросного пара через коллекторы 8 поступает в раздающий трубопровод 18 охладителя 3. Из раздающего трубопровода 18 конденсат через охладитель 3 направляется в собирающий трубопровод 4 охладителя 3, откуда поступает в контактный теплообменник б. Далее конденсат по трубопроводу 11 через запорную арматуру 12 сливается в барабан - сепаратор 13 реактора. Особенность работы устройства для конденсации пара заключается в том, что сконденсировавшийся в конденсаторе 2 пар охлаждается в охладителе 3 конденсата, откуда по мере накопления конденсат поступает в контактный теплообменник 5, где подогревается в струях, образованных перфорацией на тарелках 10, за счёт конденсации пара из парогазовой смеси; отсасываемой по патрубку 9 из коллекторов 6-8. По мере накопления неконденсирующихся газов, поступивщих в устройство для конденсации пара совместно с паром, в объеме контактного теплообменника 5 теплообмен на струях уменьщится и, соответственно, уменьшится разность температур конденсата, которая фиксируется датчиками 21 и 22 температуры конденсата, установленными на входе и на выходе в контактный теплообменник 5, что является импульсом для открытия клапана 20. После удаления неконденсирующихся газов из объема контактного теплообменника 5, нормальная его работа восстанавливается, клапан 20 зак{ ывается до следующего цикла отсоса газа. При нагреве конденсата в теплообменнике 5 растворенные в конденсате газы диффундируют в объем парогазовой смеси. Применение предлагаемого устройства для конденсации пара предотвращает снижение коэффициента теплоотдачи в зоне конденсации пара и термической дегазации во всех возможных режимах работы. Формула изобретения 1. Устройство для конденсации пара остаточных тепловыделений из реактора, содержащее конденсатор, включенный за ним последовательно по конденсату контактный теплообменник, сообщенный по пару с раздающими и собирающими коллекторами конденсатора и патрубок для отвода неконденсирующихся газов, отличающееся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, между конденсатором и теплообменником включен охладитель конденсата, а патрубок для отвода неконденсирующихся газов сообщен с теплообменником. 2.Устройство для конденсации пара по п. 1, отличающееся тем, что патрубок для отвода неконденсирующихся газов снабжен клапаном, а перед и за теплообменником установлены датчики температуры конденсата для управления приводом клапана. 3.Устройство для конденсации пара по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что охладитель конденсата выполнен в виде гиДрозатвора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 380165, кл. F 28 D 1/00, 1969. 2.Патент США № 1845542, кл. 165-101, 1930.

/f