СИСТЕМА ДРЕНАЖЕЙ ПРОТЕЧЕК С РАДИАЛЬНО-ОСЕВОГО ПОДШИПНИКА ГЛАВНОГО ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСНОГО АГРЕГАТА

Полезная модель относится к энергомашиностроению, областью ее применения являются реакторные установки водо-водяного типа энергоблоков атомных электростанций (АЭС) в состав которых входят главные циркуляционные насосные агрегаты (ГЦНА) типа ГНЦА-1391, ГЦНА-1719 с охлаждаемыми водой радиально-осевым подшипниками (РОП) и системой дренажей протечек с РОП.
В качестве прототипа принят насос для перекачивания жидкости в контуре с высоким давлением (патент РФ №2190127, кл. F04D 29/04, опубл. 27.09.2002), входящий в главный циркуляционный насосный агрегат реакторной установки водо-водяного типа энергоблока АЭС и включающий контур охлаждения и смазки радиально-осевого подшипника, который включает отводящий трубопровод с дросселем и вертикальной расширительной камерой, которая в своей верхней части сообщается трубопроводом с подпорным баком, а в нижней - с подводящим трубопроводом этого контура. Нижняя часть РОП имеет проемы, предназначенные для дренажа протечек с него. Система дренажей протечек с РОП осуществляется путем сброса дренажей в систему спецканализации для дальнейшей очистки и переработки. При этом возникает необходимость восполнять промконтур дистиллатом на величину сброшенных дренажей протечек.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в снижении потерь среды промконтура при эксплуатации реакторной установки за счет сбора дренажей протечек с РОП ГНЦА и возврата их в промконтур.
В качестве решения задачи предлагается система дренажей протечек с главного циркуляционого насосный агрегат (ГЦНА) с водоохлаждаемым радиально-осевым подшипником (РОП) и безнапорным трубопроводом слива дренажей протечек с РОП, снабженная контуром сбора и возврата протечек с РОП в промконтур реакторной установки, содержащей бак сбора протечек к которому подсоединен через гидрозатвор безнапорный трубопровод слива дренажей протечек с РОП, а из рабочего пространства которого выведены трубопроводы дренажа бака и перелива и всасывающие трубопроводы с насосами возврата дренажей протечек с РОП, каждый насос оснащен трубопроводом рециркуляции дренажей протечек в бак сбора протечек, а напорные трубопроводы насосов возврата дренажей протечек подсоединены к трубопроводу слива системы промконтура через отсечной клапан, при этом бак сбора протечек снабжен датчиком уровня, а все трубопроводы системы снабжены регулировочной, запорно-отсечной и контрольно-измерительной аппаратурой. Высота гидрозатвора составляет 1,0-1,5 м. Дренаж и перелив бака сбора протечек производят в общестанционную систему сбора протечек боросодержащих вод. Система дренажей протечек с ГЦНА содержит не менее двух насосов возврата дренажей протечек с РОП.
На чертеже изображена схема системы дренажей протечек с радиально-осевого подшипника (РОП) главного циркуляционного насосного агрегата (ГЦНА).
Она содержит несколько (например, четыре) ГНЦА 1 с водоохлаждаемым РОП (на чертеже не показан), безнапорный трубопровод 2 слива дренажей протечек с РОП с расходомером 3, воронку 4, в которую собираются дренажи протечек с РОП, локализующую группу 5 с электропроводной отсечной арматурой, гидрозатвор 6, имеющий высоту 1,0-1.5 м, бак сбора дренажей протечек 7 с датчиком уровня 8, снабженный трубопроводом дренажа 9 и трубопроводом перелива 10, всасывающие трубопроводы 11, насосы возврата дренажей протечек с РОП 12 с трубопроводами рециркуляции 13 дренажей протечек в бак сбора протечек 7, регулирующий клапан 14. Один из насосов 12 является резервным. Напорный трубопровод 15 насоса 12 возврата дренажей протечек с РОП подсоединен к трубопроводу слива системы промконтура через отсечной клапан 16.
Система работает следующим образом.
По безнапорным трубопроводам 2 слива дренажей протечек с РОП раздельно для каждого из четырех ГНЦА 1, во избежании взаимного влияния, дренажи протечек с РОП собираются в воронку 4, выполненную высотой ~1 м, при этом трубопроводы опускаются в нее на ½ высоты воронки. Через специальную герметичную проходку на входе и выходе которой имеется специальная защитная арматура - локализующая группа 5 с электропроводной отсечной арматурой дренажи поступают из герметичной части реакторного отсека в негерметичную. Далее через гидрозатвор 6 сливаются в бак 7 сбора дренажей протечек. Назначение гидрозатвора 6 исключить поступление воздуха из негерметичной части реакторного отсека в герметичную при работе системы, исходя из этого и выбрана высота гидрозатвора 1,0-1,5 м. Из рабочего пространства бака 7 сбора дренажей протечек выведены трубопроводы дренажа бака 9 и перелива 10. Дренаж системы и перелив бака сбора протечек производят в общестанционную систему сбора протечек боросодержащих вод. Из бака 7 дренажи протечек с РОП по всасывающему трубопроводу 11 насосом 12 возврата дренажей протечек по напорному трубопроводу 15 подаются в трубопровод слива системы промконтура через отсечной клапан 16, позволяющий отключить от промконтура всю систему возврата дренажей протечек. С целью резервирования установлено два насоса 12 возврата дренажей протечек с РОП, каждый со своей отсечной арматурой и трубопроводами 13 рециркуляции дренажей протечек с РОП в бак сбора протечек 7. Тип насосов-вихревой. Часть перекачиваемой насосом 12 среды возвращаются в бак 7 по трубопроводу 13 рециркуляции. Напор насоса 12 определяется противодавлением в системе промконтура, равным ~300 кПа и гидравлическим сопротивлением трассы, включая регулирующую арматуру с пропускной способностью К=1 м/ч. Отсечная арматура на трубопроводах всасывающем 11 и напорном 15 позволяет выводить в ремонт любой из насосов во время нормальной эксплуатации системы. Первоначальное заполнение напорных трубопроводов 15 и бака 7 сбора протечек производится от системы промконтура по трубопроводу 17 с запорно-отсечной арматурой 18. При работе системы возврата протечек с РОП каждого ГЦНА 1 контролируются следующие параметры: давление на напоре насосов 12, уровень в баке 7 сбора дренажей протечек, расход дренажей протечек с РОП каждого ГЦНА 1, общий расход возврата протечек в промконтур. Система возврата протечек с РОП ГЦНА 1 полностью автоматизирована. Обеспечена возможность предварительного выбора первого включаемого насоса 12. Предусмотрен аварийный ввод резерва (АВР) в случае снижения давления на напоре работающего насоса 12 до 0,02 МПа и менее и уровне в баке 7 более 0,75 м. После включения одного из насосов 12 регулирующая арматура 14, регулятор уровня 8 включается в автоматический режим работы. После отключения последнего насоса 12 регулятор уровня 8 переходит в режим дистанционного управления. Оба насоса 12 отключаются при снижении уровня дистиллата в баке 7 ниже 0,2 м.
Величина протечек с РОП одного ГЦНА составляет ~0,1 м/ч. Соответственно за компанию 1,5 года суммарная величина дренажей протечек может быть оценена 5200 т. Экономический эффект от внедрения системы возврата дренажей протечек с РОП ГЦНА будет выражаться в отсутствии необходимости производства дистиллата для восполнения системы промконтура и отсутствии необходимости переработки дополнительного количества вод спецканализации.