ПАРОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО РЕАКТОРА

Предлагаемая полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использована в установках с интегральными ядерными реакторами в тех случаях, когда необходимо иметь устойчивую естественную циркуляцию рабочей среды особенно в условиях расхолаживания, а также иметь минимальные размеры вырезов в корпусе интегрального реактора для установки камер подвода и отвода теплоносителя второго контура.
Известен парогенератор для интегральных ядерных реакторов (патент RU 2153709, дата публикации 27.07.2000 г.), содержащий теплообменную поверхность, выполненную из труб, сгруппированных в модули, которые расположены между корпусом интегрального реактора и активной зоной, узлы подвода и отвода теплоносителя второго контура, расположенные на боковой поверхности корпуса интегрального реактора, подводящие и отводящие трубы - принят за прототип.
Недостатком этого парогенератора являются то, что узлы подвода и отвода теплоносителя второго контура, требуют больших вырезов в корпусе интегрального реактора для их установки, а при значительных знакопеременных нагрузках в узлах подвода и отвода теплоносителя второго контура и корпусе интегрального реактора может произойти разрушение этих узлов, в результате чего произойдет выброс теплоносителя первого контура большим сечением равным величине отверстия, выполненного в корпусе интегрального реактора для установки узлов подвода и отвода теплоносителя второго контура, кроме этого уровень естественной циркуляции в парогенераторах, имеющих одинаковые размеры, по высоте, подъемных и опускных участков теплообменных змеевиков, при расхолаживании реактора будет иметь низкие величины.
Задача полезной модели - повышение надежности парогенератора.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является - увеличение уровня естественной циркуляции, а также максимальное ограничение живого сечения для вывода подводящих и отводящих теплообменных труб за пределы корпуса реактора.
Указанный результат достигается тем, что парогенератор для интегрального реактора, содержащий теплообменную поверхность, выполненную из змеевиков, сгруппированных в модули, расположенные между корпусом интегрального реактора и активной зоной, узлы подвода и отвода теплоносителя второго контура, расположенные на боковой поверхности корпуса интегрального реактора, подводящие и отводящие теплообменные трубы, при этом теплообменная поверхность выполнена из змеевиков
J-образной формы, сгруппированных в модули, а узлы вывода подводящих и отводящих теплообменных труб выполнены в виде камер подвода воды и выхода пара и защищены перфорированными дисками с буртами, при этом бурты закреплены на корпусе интегрального реактора.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где:
на фиг.1 изображен продольный разрез парогенератора для интегральных реакторов;
на фиг.2 изображен общий вид теплообменной поверхности;
на фиг.3 дан горизонтальный разрез парогенератора для интегральных реакторов;
на фиг.4 показан вид на подводящие и отводящие теплообменные трубы.
Парогенератор для интегрального реактора выполнен из змеевиков 1 теплообменной поверхности, сгруппированных в модули 2.
Парогенератор выполнен из четырех одинаковых модулей 2, автономных по контуру рабочей среды. Модули 2 парогенератора размещены по периметру интегрального реактора между корпусом 3 интегрального реактора и активной зоной 4. Модульное исполнение парогенератора позволяет в случае межконтурной течи производить отключение только части его теплообменной поверхности, а не всего парогенератора. Каждый модуль 2 парогенератора выполнен из двух камер входа воды 5 и одной камеры выхода пара 6, подводящих теплообменных труб 7 и отводящих теплообменных труб 8 теплоносителя второго контура и змеевиков 1 теплообменной поверхности.
Подводящие теплообменные трубы 7 и отводящие теплообменные трубы 8 теплоносителя второго контура объединены по семь змеевиков 1 теплообменной поверхности в одну и далее выводятся в камеры воды 5 и камеры пара 6. Это обстоятельство позволяет сократить размеры камер входа воды 5 и камер выхода пара 6 в корпусе 3 интегрального реактора. Камеры входа воды 5 и камеры выхода пара 6 в местах подсоединения к корпусу 3 интегрального реактора защищены перфорированными дисками 9, которые при помощи буртов 10 закреплены на корпусе 3 интегрального реактора.
Необходимость J-образной формы змеевиков 1 теплообменной поверхности обусловлена требованием устойчивой естественной циркуляции рабочей среды в режимах расхолаживания. Указанная форма змеевиков 1 тепловой поверхности, сгруппированной в модули 2 парогенератора позволяет также разместить четыре циркуляционных насоса теплоносителя первого контура оптимальным образом в проемах между модулями парогенератора (на рисунках не показано). С целью снижения перепада температур в камерах входа воды 5 и выхода пара 6 парогенератора, а также обеспечения защиты интегрального реактора от потери теплоносителя в случае потери герметичности мест приварки камер входа воды 5 и выхода пара 6 к корпусу 3 интегрального реактора установлены перфорированные
диски 9. В отверстиях перфорированных дисков 9 расположены подводящие теплообменные трубы 7 и отводящие теплообменные трубы 8 теплоносителя второго контура.
В случае потери герметичности камер входа воды 5 и камер выхода пара 6 истечение теплоносителя происходит не по полному сечению камеры, а по зазорам между отверстиями в перфорированном диске 9 и подводящими теплообменными трубами 7 и отводящими теплообменными трубами 8 теплоносителя второго контура.
Парогенератор для интегрального реактора работает следующим образом:
Теплоноситель после активной зоны 4 интегрального реактора подается насосами в восходящую ветвь отводящих теплообменных труб 8, ограниченную кожухами, (на рисунках не показано), затем в нижней части змеевиков 1 теплообменной поверхности разворачивается на 180° и по нисходящей ветви подводящих теплообменных труб 7 подается в активную зону 4.
По второму контуру вода подается в камеры входа воды 5, опускается по подводящим теплообменным трубам 7 змеевиков 1 теплообменной поверхности вниз, при этом обеспечивается противоток сред первого и второго контуров, затем пароводяная смесь поступает в восходящий участок отводящих теплообменных труб 8 змеевиков 1 теплообменной поверхности и далее образовавшийся пар из камеры выхода пара 6 подается потребителю.