ПАРОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к ядерной энергетике, а более конкретно к парогенераторам атомных электростанций.
Известен парогенератор содержащий корпус, коллектора теплоносителя, узлы соединения этих коллекторов с патрубками корпуса (Лукасевич Б.И., Трунов Н.Б. и др. Парогенераторы реакторных установок ВВЭР для атомных электростанций. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004, с.76, рис.3.6; с.146, рис.3.39) - принят за прототип.
Недостатком данного парогенератора является пониженная эксплуатационная надежность, вызванная наличием высоких растягивающих напряжений в узде соединения коллектора теплоносителя с патрубком корпуса, приводящих к образованию трещин и повреждению.
Задачей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности парогенератора и увеличение его ресурса.
Техническим результатом полезной модели является снижение напряжений в узле соединения коллектора теплоносителя с патрубком корпуса, уменьшение вероятности образования трещин в данном узле и повышение технологичности неразрушающего контроля.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном парогенераторе, содержащем корпус, коллектора теплоносителя имеются узлы соединения коллекторов теплоносителя с патрубками корпуса, внутренняя поверхность которых, согласно предлагаемой полезной модели, состоит из последовательно сопряженных дуг окружностей, например, трех с радиусом последовательно увеличивающимся от коллектора теплоносителя к патрубку корпуса. На образующей наружной поверхности узлов соединения коллекторов теплоносителя с патрубками корпуса расположено, по крайней мере, три прямолинейных участка.
Сущность полезной модели поясняется чертежами представленными на фиг.1, 2.
На фиг.1 показан фрагмент парогенератора.
На фиг.2 показан вид А фрагмента парогенератора.
Парогенератор содержит корпус 1, коллектора 2 теплоносителя, патрубки 3 корпуса, узлы соединения 4 коллекторов 2 теплоносителя с патрубками 3 корпуса 1. Внутренняя поверхность 5 узла соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1 состоит из трех, последовательно сопряженных, дуг окружностей 7 с радиусом последовательно увеличивающимся от коллектора 2 теплоносителя к патрубку 3 корпуса 1. На образующей наружной поверхности 6 узла соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1 расположено, три прямолинейных участка 8.
Парогенератор работает следующим образом. Теплоноситель проходит через коллектора 2 теплоносителя, отдавая тепло котловой воде, которая при этом кипит. Корпус 1 парогенератора нагружается давлением со стороны кипящей воды (второго контура), в результате чего в узде соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1 возникают значительные растягивающие напряжения. Внутренняя поверхность 5 узла соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1, состоящая из трех последовательно сопряженных дуг окружностей 7, обеспечивает плавный переход от внутренней поверхности 5 патрубка 3 корпуса 1 к наружной поверхности коллектора 2 теплоносителя. Плавный переход обеспечивает равномерное распределение растягивающих напряжений от действия давления второго контура по внутренней поверхности 5 узла соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1 и значительно уменьшает концентрацию данных напряжений. Напряжения распределены по всей внутренней поверхности 5 узла соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1, в результате этого, уровень данных напряжений значительно ниже, чем в прототипе.
В результате снижения растягивающих напряжений в узле соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1, снижается циклическая повреждаемость данного узла, как при работе парогенератора, так и при гидроиспытаниях. Снижается вероятность образования трещин в узле соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1. Снижается вероятность образования больших дефектов, требующих проведения ремонта узла соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1 парогенератора.
Наличие прямолинейных участков 8 на наружной поверхности 6 узла соединения 4 коллектора 2 теплоносителя с патрубком 3 корпуса 1 позволяет проводить ультразвуковой контроль по трем поверхностям, в отличие от прототипа, где поверхностей для ультразвукового контроля две, тем самым, повышая технологичность неразрушающего контроля.
Таким образом, внедрением предлагаемого решения достигается повышение эксплуатационной надежности работы парогенератора и увеличение его ресурса по сравнению с прототипом.
Экономическая эффективность применения предлагаемого технического решения определяется снижением вероятности останова блока из-за возникновения дефектов в узле соединения коллектора теплоносителя с патрубком корпуса, отсутствием затрат на ремонт данных повреждений, повышением технологичности неразрушающего контроля и увеличением срока службы парогенератора.