Корпус горизонтального парогенератора для АЭС

Полезная модель относится к ядерной энергетике, а более конкретно к горизонтальным парогенераторам атомных электростанций.
Известен корпус горизонтального парогенератора для АЭС состоящий из сваренных между собой цилиндрических обечаек, в котором имеется центральная обечайка (Б.И. Лукасевич, Н.Б. Трунов, Ю.Г. Драгунов, С.Е. Давиденко Парогенераторы реакторных установок ВВЭР для атомных электростанций. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. стр. 191) - принят за прототип.
Недостатком данного корпуса горизонтального парогенератора для АЭС является его высокая масса и стоимость, вызванные большой толщиной цилиндрических обечаек.
Задачей изобретения является снижение массы и стоимости корпуса горизонтального парогенератора для АЭС.
Техническим результатом полезной модели является новая конструкция корпуса горизонтального парогенератора для АЭС, обладающая уменьшенными геометрическими размерами и массой.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном корпусе горизонтального парогенераторе для АЭС, состоящем из сваренных между собой цилиндрических обечаек, в котором имеется центральная обечайка, согласно предлагаемой полезной модели, внутренний диаметр центральной обечайки не менее чем в 37 раз больше толщины центральной обечайки, при этом имеется хотя бы одна цилиндрическая обечайка, у которой внутренний диаметр не менее чем в 40 раз больше толщины этой цилиндрической обечайки.
Сущность полезной модели поясняется чертежом представленным на фиг. 1.
На фиг. 1 показан фрагмент корпуса горизонтального парогенератора для АЭС.
В заявленном в полезной модели корпусе горизонтального парогенератора для АЭС, состоящем из сваренных между собой цилиндрических обечаек, в котором имеется центральная обечайка, согласно предлагаемой полезной модели, внутренний диаметр D центральной обечайки не менее чем в 37 раз больше толщины центральной обечайки S, при этом имеется хотя бы одна цилиндрическая обечайка, у которой внутренний диаметр d не менее чем в 40 раз больше толщины s этой цилиндрической обечайки.
Корпус горизонтального парогенератора для АЭС является одной из основных частей горизонтального парогенератора для реакторной установки (РУ) с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР). Корпус горизонтального парогенератора для АЭС предназначен для присоединения к нему коллекторов теплоносителя, трубопровода подвода воды, паропровода и вспомогательных трубопроводов. Внутри корпуса горизонтального парогенератора для АЭС устанавливаются различные внутрикорпусные устройства, при этом основной объем занимают теплообменные трубы. После монтажа всех внутрикорпусных устройств и теплообменных труб, торцы корпуса горизонтального парогенератора завариваются специальными днищами.
При проектировании корпуса горизонтального парогенератора для АЭС основным требованием является обеспечение его прочности и долговечности. Учитывая наличие в корпусе горизонтального парогенератора для АЭС значительного количества отверстий, каждое из которых приводит к снижению прочности, проектировщики вынуждены увеличивать толщину корпуса горизонтального парогенератора для АЭС для обеспечения критериев прочности. Чем больше диаметр отверстия, тем больше оно снижает прочность, поэтому наибольший вклад в снижение прочности корпуса горизонтального парогенератора для АЭС вносят отверстия в центральной обечайке. Проектировщики корпуса горизонтального парогенератора для АЭС консервативно и часто необоснованно увеличивают толщину сваренных между собой цилиндрических обечаек из которых состоит корпус горизонтального парогенератора для АЭС. Особенно сильно, сверх необходимого, увеличивают толщину центральной обечайки.
В существующих горизонтальных парогенераторах, например, для проекта АЭС-2006, толщина центральной обечайки составляет 145 мм при внутреннем диаметре 4200 мм, таким образом, внутренний диаметр центральной обечайки в 29 раз больше толщины центральной обечайки. В горизонтальном парогенераторе АЭС-2006 толщина боковой обечайки составляет 110 мм при внутреннем диаметре 4200 мм, таким образом, внутренний диаметр боковой обечайки в 38 раз больше толщины центральной обечайки.
В предлагаемой полезной модели, для снижения массы и стоимости корпуса горизонтального парогенератора для АЭС, предлагается снизить консерватизм и излишние запасы по толщине цилиндрических обечаек и использовать центральную обечайку толщиной S не более 113,5 мм, а боковую обечайку толщиной s не более 105 мм. При внутреннем диаметре обечаек D=d=4200 мм получится, что внутренний диаметр D центральной обечайки не менее чем в 37 (4200/113,5) раз больше толщины S центральной обечайки, а внутренний диаметр d боковой цилиндрической обечайка не менее чем в 40 (4200/105) раз больше толщины s этой цилиндрической обечайки.
Использование в корпусе горизонтального парогенератора для АЭС цилиндрических обечаек уменьшенной толщины дает следующий выигрыш в массе:
1. Стандартная центральная обечайка длинной 5000 мм при снижении толщины со 145 мм до 113,5 мм будет легче на 19192 кг;
2. Стандартные боковые обечайки суммарной длинной 6,4 м при снижении толщины со 110 мм до 105 мм будут легче на 3464 кг;
3. В целом снижение массы составит 22656 кг.
Таким образом, предлагаемый корпус горизонтального парогенератора для АЭС по сравнению с прототипом обладает уменьшенной металлоемкостью и массой.
Экономическая эффективность применения предлагаемого технического решения определяется в снижении стоимости более тонких цилиндрических обечаек, в снижении времени на изготовление более тонких цилиндрических обечаек и их сварку, а также в снижении стоимости корпуса горизонтального парогенератора для АЭС.