ВИБРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТРУБОПРОВОДА АВАРИЙНОЙ СИСТЕМЫ РАСХОЛАЖИВАНИЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ

Полезная модель относится к энергетическому оборудованию подводных лодок.
Известны конструкции виброизолирующих устройств трубопроводов в виде сильфонных компенсаторов, резинокордных рукавов, например - уравновешенные (разгруженные) сильфонные компенсаторы, описанные на стр. 66-68 книги «Унифицированные гибкие элементы трубопроводов», М., изд-во стандартов, 1988 г. авторов А.П. Гусенкова, Б.Ю. Лукина и В.С. Шустова.
Недостатком указанных конструкций является невозможность их применения в системе расхолаживания реактора из-за высоких давлений и температур рабочей среды, подаваемой в трубопроводы в аварийной ситуации, т.к. не существует компенсаторов на эти параметры.
Наиболее близкой по технической сущности к полезной модели является виброизоляция при помощи самокомпенсации трубопровода (Григорьев Л.Я., «Самокомпенсация трубопроводов», Л., Энергия, 1969 г. 161 с., прототип). При этом в аварийной системе расхолаживания ядерного реактора ее одиночные трубопроводы жестко вварены в корпус подводной лодки. Аварийное расхолаживание производится за счет естественной циркуляции (ЕЦ) теплоносителя по одиночным трубопроводам между ядерным реактором и забортным теплообменником, также жестко закрепленном на корпусе. Виброизоляция ядерного реактора по линии этих трубопроводов от корпуса осуществляется за счет изгибной податливости одиночных трубопроводов, которые выполнены с изгибами для осуществления самокомпенсации взаимных перемещений корпуса и ядерного реактора, установленного на корпусе на амортизации. Недостатком такой конструкции является повышенная из-за малой податливости одиночных трубопроводов передача вибрации от ядерного реактора на корпус и забортный теплообменник, которые переизлучают ее дальше в окружающую среду во все время работы энергетической установки. Это является важным демаскирующим признаком.
Цель полезной модели - создание высокоэффективной виброизоляции ядерного реактора по линии трубопроводов системы аварийного расхолаживания и повышение тем самым акустической скрытности подводной лодки.
Сущность полезной модели заключается в том, что в качестве виброизолирующего устройства используется система из нескольких изогнутых трубопроводов меньшего проходного сечения (диаметра), суммарная площадь поперечного сечения которых равна площади поперечного сечения одиночного трубопровода расхолаживания. Из теории сопротивления материалов (см., например, справочное пособие под ред. И.А. Биргера и др. «Расчеты на прочность деталей машин», М. Машиностроение, 1966 г., стр. 406-415) известно, что изгибная податливость трубопровода (стержня с кольцевым поперечным сечением, причем именно она определяет величину виброизоляции трубопровода при самокомпенсации - чем выше податливость при изгибе, тем выше и виброизоляция) обратно пропорциональна четвертой степени диаметра трубопровода. Площадь проходного сечения трубопровода пропорциональна квадрату диаметра, поэтому необходимое количество изогнутых трубопроводов уменьшенного диаметра будет обратно пропорционально квадрату отношения диаметра одиночного изогнутого трубопровода к диаметру маленьких трубопроводов, для сохранения суммарной площади проходного сечения. Исходя из сказанного, суммарное повышение податливости нескольких трубопроводов меньшего диаметра по отношению к податливости одиночного изогнутого трубопровода (т.е. улучшение виброизоляции) будет прямо пропорционально квадрату уменьшения их диаметра.
Схема предлагаемого устройства приведена на фигуре 1. Устройство содержит несколько соединенных с ядерным реактором 1, установленном на корпусе 4 на амортизации 5, изогнутых трубопроводов 2 меньшего, по сравнению с одиночным изогнутым трубопроводом, проходного сечения, проходящих через корпус 4 и отводящих охлаждающую воду к забортному теплообменнику 3.
к
Устройство работает следующим образом. Усилие Q от вибрации а ядерного реактора 1 ослабляется высокоэффективной виброизоляцией нескольких изогнутых трубопроводов 2 и передается на корпус 4 и теплообменник 3 значительно уменьшенным по сравнению с конструкцией, когда самокомпенсация осуществляется одиночным изогнутым трубопроводом большего проходного сечения. Благодаря использованию найденного технического решения обеспечивается надежная высокоэффективная виброизоляция ядерного реактора от корпуса подводной лодки, в результате чего повышается ее акустическая скрытность.