УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРООБОГРЕВА ВАННЫ ДЛЯ ДЕЗАКТИВАЦИИ
DEVICE FOR ELECTRIC HEATING OF BATH FOR DEACTIVATION

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к электрооборудованию реакторной установки с водо-водяным энергетическим реактором (РУ с ВВЭР). В общем случае устройство электрообогрева ванны для дезактивации предназначено для обеспечения разогрева ванны дезактивации и находящегося в ней дезактивирующего раствора перед проведением дезактивации оборудования РУ и обеспечения отвода избыточного тепла в процессе дезактивации оборудования РУ.
Известно техническое решение, в котором раскрыт способ теплоизоляции трубопровода, при котором теплоизоляция трубопровода осуществляется путем ослабления лучистого теплообмена экранами (Патент РФ №2219425, МПК F16L 59/06, приоритет 20.11.2002).
Недостатками данного устройства являются:
- сложность организации большого количества замкнутых воздушных полостей;
- отсутствие электронагревательных элементов;
- сложность монтажа и ремонта устройства;
- отсутствует возможность отвода избыточного тепла.
Наиболее близким по технической сущности является устройство (Патент «Нагреватель трубопровода», полезная модель 38214 U1, F16L 53/00, заявка: 2003128914/20, 29.09.2003, опубл. 27.05.2004), которое содержит размещенные на наружной поверхности трубопровода, повторяющие его профиль, блоки в виде секций, заполненных теплоизоляционным материалом, на внутренней стенке которых размещен электронагревательный элемент с токоподводами, причем электронагревательный элемент выполнен из проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением, снабженной изолирующими элементами.
Недостатками известного устройства, принятого за прототип, являются:
- большая материалоемкость изделия;
- опасность короткого замыкания нагревателя на землю в случае пролива дезактивирующего раствора;
- сложность (невозможность) дезактивации тепловой изоляции в случае пролива дезактивирующего раствора;
- отсутствует возможность отвода избыточного тепла.
Указанные недостатки обусловлены тем, что в качестве тепловой изоляции применены гигроскопичные материалы, в качестве электрической изоляции нагревателя применены керамические изоляторы, кроме того, конструкция не обеспечивает отвод избыточного тепла в процессе дезактивации оборудования РУ.
Указанные недостатки устраняются заявляемым устройством.
Задачей изобретения является создание устройства электрообогрева ванны для дезактивации оборудования РУ, обеспечивающее технологические параметры и безопасность обслуживающего персонала в процессе дезактивации оборудования РУ.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности, снижение материалоемкости устройства и упрощение монтажа и ремонта устройства. Другим техническим результатом является обеспечение возможности дезактивации устройства.
Технический результат достигается тем, что в устройстве электрообогрева ванны для дезактивации вертикального исполнения, содержащем размещенный на наружной поверхности трубопровода нагреватель из проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением с токоподводами и соединительными муфтами и тепловую изоляцию в виде блоков, предлагается устройство выполнить, как минимум, из трех блоков тепловой изоляции в виде коаксиальных металлических экранов, которые установлены с воздушным зазором от нагревателя, нагреватель с токоподводами выполнить в герметичном исполнении, каждый блок тепловой изоляции дополнить устанавливаемым с воздушным зазором коаксиальным металлическим защитным кожухом, воздушный зазор которого в верхней части закрыть крышкой с козырьком, диаметр которого превышает наружный диаметр защитного кожуха, причем на сплошной крышке верхнего защитного кожуха установить герметичную соединительную муфту, кроме того, в верхней и нижней частях боковой поверхности защитного кожуха выполнить сквозные отверстия, общая площадь которых должна быть равна или больше площади воздушного зазора между наружным экраном и защитным кожухом.
Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг. 1 изображен общий вид ванны для дезактивации 1 вертикального исполнения. Герметичный нагреватель 2, например, из нагревостойкого кабеля КНМСНХ-Н по ТУ16.К03-43-2006, монтируется на ванну для дезактивации 1. Тепловая изоляция нагревателя 2 выполнена в виде блоков 3 коаксиальных металлических экранов 4, например из тонколистовой коррозионно-стойкой стали 08Х18Н10Т по ГОСТ 5582-75, которые установлены с воздушным зазором 5. Герметичные токоподводы 6 установлены на внешней поверхности экрана 4. Каждый блок тепловой изоляции 3 оснащен устанавливаемым с воздушным зазором 7 коаксиальным металлическим защитным кожухом 8, воздушный зазор 7 защитного кожуха 8 в верхней части закрыт крышкой с козырьком 9, диаметр которого превышает наружный диаметр защитного кожуха 8, причем на сплошной крышке 10 верхнего защитного кожуха 8 установлена герметичная соединительная муфта 11. Кроме того, в верхней и нижней части боковой поверхности защитного кожуха 8 выполнены сквозные отверстия 12, общая площадь которых не меньше площади сечения воздушного зазора между наружным экраном 4 и защитным кожухом 8.
Монтаж устройства начинается с установки нагревателя 2, затем монтируют внутренние экраны 4 блоков тепловой изоляции 3, осуществляют электрический монтаж и устанавливают внешний защитный кожух 8. В процессе подготовки к работе нагреватель 2 и блоки тепловой изоляции 3 обеспечивают первоначальный разогрев дезактивирующего раствора и ванны для дезактивации 1. За счет выбора количества экранов 4 и величины воздушного зазора 5 достигается требуемая температура поверхности блока тепловой изоляции 3. Выполнение нагревателя 2, токоподвода 6 и соединительной муфты 11 в герметичном исполнении исключает возможность короткого замыкания при возможных протечках дезактивирующего раствора. Поскольку наружный диаметр козырька крышки 9 превышает наружный диаметр защитного кожуха 8, исключается также возможность попадания дезактивирующего раствора во внутреннюю полость устройства. В процессе дезактивации оборудования РУ избыточное тепло отводится от ванны для дезактивации 1 через отверстия 12 за счет циркуляции воздуха между блоком тепловой изоляции 3 и защитным кожухом 8. Путем выбора величины воздушного зазора 7 достигается снижение температуры защитного кожуха 8 для обеспечения безопасности обслуживающего персонала в процессе дезактивации оборудования РУ. Все материалы, применяемые в устройстве, позволяют проведение дезактивации в случае пролива дезактивирующего раствора.
Таким образом, использование заявляемого технического решения в сравнении с известными устройствами обеспечивает повышение надежности устройства: снижена материалоемкость, упрощен монтаж и ремонт устройства, обеспечена при необходимости возможность дезактивации устройства, обеспечен первоначальный разогрев оборудования путем ослабления экранами лучистого теплообмена, обеспечен в процессе дезактивации отвод избыточного тепла за счет циркуляции воздуха между блоком тепловой изоляции и защитным кожухом.