ПАРОГЕНЕРАТОР ЯДЕРНОГО МОНОБЛОЧНОГО ПАРОПРОИЗВОДЯЩЕГО АГРЕГАТА

Полезная модель относится к области энергомашиностроения, а именно, к паропроизводящим установкам, в которых генерирование пара осуществляется посредством использования тепла горячих теплоносителей, и может быть использована в ядерных паропроизводящих агрегатах, где парогенератор располагается в пространстве между обечайкой активной зоны и прочным корпусом реактора.
Известен змеевиковый парогенератор [Кузнецов В.А. «Судовые ядерные энергетические установки»: Учебник. - Л.: Судостроение, 1989. - с.44-45], выполненный в виде многослойного многозаходного змеевика, навитого как единое целое на обечайку активной зоны реактора. В парогенераторах малой мощности возможно навить по указанной схеме нужное количество труб. Однако при создании парогенератора большой мощности из-за технологических особенностей процесса навивки невозможно навить в фиксированном объеме нужное количество труб.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели техническим решением является парогенератор по патенту RU №2153709 от 27.07.2000 «Парогенератор для интегральных реакторов», состоящий из нескольких модулей, расположенных между корпусом реактора и активной зоной. В данном парогенераторе трубная система каждой секции навита отдельно, что снижает технологические ограничения на количество трубок. Однако при расположении цилиндрических секций парогенератора в кольцевом пространстве между обечайкой активной зоны и прочным корпусом реактора рациональность использования пространства уменьшается из-за возникновения неиспользуемых объемов между расположенными касательно друг к другу цилиндрическими секциями парогенератора.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение мощности ядерного моноблочного паропроизводящего агрегата (МППА) при сохранении его габаритных размеров.
Для достижения указанного технического результата парогенератор включает, по меньшей мере, две секции, расположенные между корпусом реактора и активной зоной. Каждая из секций содержит внутреннюю обечайку, наружную обечайку и расположенную между ними теплообменную поверхность в виде цилиндрических змеевиков, навитых на внутреннюю обечайку. При этом секции выполнены в виде концентрически расположенных кольцеобразных тел, охватывающих активную зону реактора.
Технический результат полезной модели достигается использованием секционной концентрической компоновки змеевиков парогенератора. Такая компоновка позволяется осуществлять навивку каждой секции отдельно. Это дает возможность избежать технологических трудностей по навивке большого количества трубок и, следовательно, позволяет уменьшить диаметр навиваемых трубок. Тем самым становится возможным более рационально заполнить пространство между обечайками в секции и пространство между корпусом реактора и активной зоной, что в свою очередь приводит к повышению мощности парогенератора в целом.
На Фиг.1 представлена возможная реализация парогенератора ядерного моноблочного паропроизводящего агрегата с двумя парогенерирующими секциями. Парогенератор содержит две цилиндрические парогенерирующие секции 2, 3, охватывающие активную зону 1. Каждая из парогенерирующих секций 2, 3 содержит внутреннюю обечайку 4, цилиндрические змеевики 5, навитые на внутреннюю обечайку 4, наружную обечайку 6, водяной и паровой коллекторы (на Фиг.1 не показаны).
Питательная вода с помощью водяных коллекторов (на Фиг.1 не показаны), раздается по всем трубкам всех парогенерирующих секций. Вода проходит снизу вверх внутри цилиндрических змеевиков 5. Теплоноситель первого контура двигается сверху вниз по межтрубному пространству, при этом все трубки всех парогенерирующих секций включены параллельно. В цилиндрических змеевиках 5 вода нагревается от теплоносителя первого контура, испаряется и пар перегревается. Выходящий из трубок перегретый пар с помощью паровых коллекторов (на Фиг.1 не показаны) собирается из змеевиков. Обечайки 4, 6 служат для организации движения теплоносителя первого контура.