×
10.05.2018
218.016.38d7

СИСТЕМА АВАРИЙНОГО ОТВОДА ТЕПЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано в системах аварийного отвода тепла, имеющих в своем составе замкнутый контур естественной циркуляции. Система аварийного отвода тепла содержит теплообменник-нагреватель и теплообменник-охладитель, соединенные друг с другом подъемной и опускной ветками, емкость с запасом воды, соединенную трубопроводом с опускной веткой. Система дополнительно снабжена емкостью для сбора неконденсирующихся газов, которая подключена к опускной ветке между теплообменником-охладителем и емкостью с запасом воды. Между емкостью с запасом воды и емкостью для сбора неконденсирующихся газов установлен обратный клапан, а между последним и теплообменником-охладителем - управляемая арматура. Изобретение позволяет повысить надежность системы и безопасность реакторной установки при авариях с потерей теплоносителя. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Техническое решение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано в системах аварийного отвода тепла, имеющих в своем составе замкнутый контур естественной циркуляции.

Известна система аварийного расхолаживания (САР) ядерных реакторов, в которой отвод остаточных тепловыделений от активной зоны к запасу воды осуществляется через промежуточный контур, причем избыточное давление в промежуточном контуре поддерживается с помощью компенсационного баллона с газом, а остаточные тепловыделения отводятся последовательно через ВТК и ТКИ. Замерзание ВТК в режиме ожидания предотвращается осушением промежуточного контура. (См., например, патент №52245, RU от 12.07.2005, опубл. 10.03.2006)

Недостатком такой системы является ограниченный диапазон работы по температуре 1 контура, при котором система работает эффективно в двухфазном режиме циркуляции промежуточного контура. При понижении температуры 1 контура система аварийного расхолаживания переходит в низкоэффективный режим однофазной циркуляции. При этом газ, имеющийся в промежуточном контуре, собирается в верхней части контура и разрывает циркуляцию, полностью прекращая теплоотвод.

Известна система пассивного отвода тепла (СПОТ) ядерных установок, в которой отвод остаточных тепловыделении осуществляется через промежуточный контур в атмосферный воздух через воздушный теплообменник конденсатор (ВТК). Причем во время нормальной работы ядерной установки, для предотвращения попадания холодного воздуха в ВТК через неплотности, организуется естественная циркуляция в промежуточном контуре, которая предотвращает замерзание ВТК. (См., например, патент №2002320, RU от 16.05.1991, опубл. 30.10.1993)

Недостатком такой системы является то, что ВТК имеет большие габариты, а так же то, что из-за протечек в промежуточном контуре во время нормальной работы ядерной установки тратится энергия, запасенная в активной зоне. Причем данная СПОТ не применима для ядерных установок с прямоточными парогенераторами в связи с тем, что из-за большого гидравлического сопротивления прямоточного парогенератора, превышающего движущий напор промежуточного контура, невозможно организовать естественную циркуляцию в промежуточном контуре при нормальной работе ядерной установки.

Наиболее близким техническим решением является система аварийного расхолаживания, содержащая паровую и водяную ветки, теплообменник конденсатор-испаритель, прямоточный парогенератор, емкость запаса воды и воздушный теплообменник конденсатор, подключенный параллельно паровой ветке системы. (См., например, патент №109898, RU от 16.05.1991, опубл. 27.10.2011)

Недостатком такой системы является необходимость ее заполнения конденсатом по верхнюю точку паропровода в режиме ожидания, в результате чего возможно замерзание системы и разрушение оборудования.

Технической задачей является создание системы аварийного отвода тепла пассивного принципа действия, которая исключает замерзание оборудования системы в режиме ожидания и упрощает технологическое обслуживание системы за счет исходного заполнения системы воздухом.

Решение поставленной задачи позволяет повысить надежность системы и безопасность реакторной установки при авариях с потерей теплоносителя.

Задача решается тем, что система аварийного отвода тепла, содержащая теплообменник-нагреватель и теплообменник-охладитель, соединенные друг с другом подъемной и опускной ветками, емкость с запасом воды, соединенную трубопроводом с опускной веткой, дополнительно снабжена емкостью для сбора неконденсирующихся газов, которая подключена к опускной ветке между теплообменником-охладителем и емкостью с запасом воды, причем между емкостью с запасом воды и емкостью для сбора неконденсирующихся газов установлен обратный клапан, а между последним и теплообменником-конденсатором - управляемая арматура.

Введение емкости для сбора неконденсирующихся газов позволяет использовать исходно осушенный теплообменник-охладитель, то есть система заполнена воздухом, что предотвращает замерзание системы при низких температурах. Кроме того, упрощается технологическое обслуживание системы за счет исключения дополнительного оборудования, обеспечивающего не замерзание водяного теплообменника.

На фигуре схематично показана система аварийного отвода тепла.

В состав системы входят:

теплообменник-нагреватель 1, теплообменник-охладитель 2, емкость с запасом воды 3, емкость для сбора неконденсирующихся газов 4, которая подключена к опускной ветке 5 циркуляционного контура системы между теплообменником-охладителем 2 и емкостью с запасом воды 3, управляемая арматура 6 и 7, установленная между теплообменником-охладителем 2 и обратным клапаном 8.

Система аварийного отвода тепла (САОТ) работает следующим образом.

В исходном состоянии система заполнена воздухом.

Ввод САОТ обеспечивается за счет подключения теплообменника-охладителя 2 к теплообменнику-нагревателю 1, емкости для сбора неконденсирующихся газов 4 к циркуляционному контуру САОТ и отключения теплообменника-нагревателя 1 от паротурбинной установки (ПТУ). Вода из емкости 3 под действием давления газовой подушки поступает в теплообменник-нагреватель 1 и испаряется, пар поступает в теплообменник-охладитель 2, где конденсируется, вода под действием собственного веса возвращается в теплообменник-нагреватель 1, образуя замкнутый контур циркуляции.

Емкость для сбора неконденсирующихся газов 4 в исходном состоянии заполнена воздухом при атмосферном давлении и соединена с циркуляционным контуром САОТ. В момент ввода системы в действие пар, поступающий из теплообменника-нагревателя 1, сжимает неконденсирующиеся газы, содержащиеся в трубопроводах подъемной ветки 9, коллекторах и трубной системе теплообменника-охладителя 2, концентрирует их в нижней части контура как более тяжелую субстанцию и передавливает в емкость для сбора неконденсирующихся газов 4. Обратный клапан 8, установленный на опускной ветке 5 между точками подключения емкости для сбора неконденсирующихся газов 4 и емкости с запасом воды 3, препятствует поступлению воды из емкости 3 в теплообменник-нагреватель 1 обратным током и исключает блокирование этой водой поступление газа в емкость 4.

После ввода системы в действие и стабилизации параметров емкость для сбора неконденсирующихся газов 4 отключается от контура, что препятствует возвращению газа в контур циркуляции при последующем снижении давления.

Кроме того, для отключения емкости для сбора неконденсирующихся газов 4 от опускной ветки 5 циркуляционного контура САОТ вместо управляемой арматуры 7 может быть использован обратный клапан.

Использование предложенного технического решения повышает надежность и безопасность системы и реакторной установки в целом при авариях с потерей теплоносителя, так как использование исходно осушенного теплообменника-охладителя предотвращает замерзание системы при низких температурах. При этом упрощается технологическое обслуживание системы за счет исключения дополнительного сложного оборудования, обеспечивающего не замерзание водяного теплообменника. Появляется возможность концентрировать в емкости неконденсирующиеся газы, образующиеся в пароводяной смеси и переносимые в рабочем режиме системы.

Система аварийного отвода тепла, содержащая теплообменник-нагреватель и теплообменник-охладитель, соединенные друг с другом подъемной и опускной ветками, емкость с запасом воды, соединенную трубопроводом с опускной веткой, отличающаяся тем, что система дополнительно снабжена емкостью для сбора неконденсирующихся газов, которая подключена к опускной ветке между теплообменником-охладителем и емкостью с запасом воды, причем между емкостью с запасом воды и емкостью для сбора неконденсирующихся газов установлен обратный клапан, а между последним и теплообменником-охладителем - управляемая арматура.
СИСТЕМА АВАРИЙНОГО ОТВОДА ТЕПЛА
СИСТЕМА АВАРИЙНОГО ОТВОДА ТЕПЛА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 29.
10.04.2015
№216.013.3c56

Горизонтальный парогенератор

Изобретение относится к энергетике, в частности к парогенераторам, которые могут быть использованы в ядерных энергетических установках. Сущность изобретения заключается в том, что в парогенераторе на каждом днище корпуса выполнены коллекторные камеры подвода и отвода греющего теплоносителя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546934
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.09.2015
№216.013.7602

Теплообменный аппарат воздушного охлаждения

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для нагрева, охлаждения жидкостей и газов. В теплообменном аппарате воздушного охлаждения, содержащем корпус, в котором размещены теплообменные трубы, объединенные коллекторами в секции, расположенные параллельно друг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561799
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.03.2016
№216.014.ccdb

Способ тепловизионного определения характеристик турбулентности неизотермического потока

Изобретение относится к области термографии и может быть использовано при создании технологии тепловизионного определения количественных пульсационных характеристик турбулентности неизотермического потока жидкости. Согласно заявленному способу осуществляют промер температурного поля с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577793
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.02.2016
№216.014.ced7

Предохранительное мембранное устройство

Изобретение относится к области машиностроения и может быть преимущественно использовано в предохранительных устройствах мембранного типа. В корпусе предохранительного мембранного устройства размещены разрывной элемент и сильфонный привод, включающий в себя шток, сильфон, подпружиненный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575186
Дата охранного документа: 20.02.2016
10.04.2016
№216.015.2f4e

Способ переработки отработанных радиоактивных ионообменных смол

Изобретение относится к средствам переработки жидких радиоактивных отходов, в частности ионообменных смол (ИОС), путем их включения в полимерную матрицу. Способ включает предварительную обработку радиоактивных отходов посредством сушки ИОС электромагнитным полем (ЭМП) сверхвысокочастотного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580949
Дата охранного документа: 10.04.2016
13.01.2017
№217.015.8c87

Стенд для испытаний торцовых уплотнений валов циркуляционных насосов

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к стендам для испытаний торцовых уплотнений валов циркуляционных насосов. Стенд для испытаний торцовых уплотнений валов циркуляционных насосов содержит постамент с силовым корпусом. В корпусе размещен вертикально на двух опорах вал. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604778
Дата охранного документа: 10.12.2016
24.08.2017
№217.015.94af

Ядерный реактор на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем

Изобретение относится к области ядерной техники, в частности к области очистки жидкометаллического теплоносителя. Технической задачей является создание горячей ловушки, размещаемой в активной зоне ядерного реактора и использующей для подогрева очищаемого теплоносителя ее тепловыделения. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608596
Дата охранного документа: 23.01.2017
25.08.2017
№217.015.b290

Рельсовый путь для наклонного подъемника ядерного реактора

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано в составе перегрузочного оборудования ядерного реактора. Заявленный рельсовый путь наклонного подъемника ядерного реактора выполнен с чередованием прямолинейных и криволинейных участков, причем начальный и конечный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614056
Дата охранного документа: 22.03.2017
25.08.2017
№217.015.b453

Электропроводное соединение двух кабелей

Предлагаемое техническое решение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в устройствах с неразъемными соединениями кабелей, используемых, например, при изготовлении термопреобразователей. Техническим результатом предлагаемого технического решения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614031
Дата охранного документа: 22.03.2017
25.08.2017
№217.015.b740

Наклонный подъемник ядерного реактора

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано в составе перегрузочного оборудования ядерного реактора. Наклонный подъемник ядерного реактора содержит тележку 1 с гильзой 2 для ОТВС, которая перемещается по рельсовому пути 3 в наклонном коридоре 4 с помощью троса 8....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614518
Дата охранного документа: 28.03.2017
Показаны записи 1-10 из 10.
20.11.2015
№216.013.8fd1

Подводная ядерная термоэлектрическая установка

Изобретение относится к ядерным термоэлектрическим установкам. Для достижения этого результата предложена подводная ядерная термоэлектрическая установка, содержащая расположенные в газоплотной защитной оболочке легководный ядерный реактор и блоки термоэлектрические (БТЭ), равномерно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568433
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.04.2016
№216.015.2f4e

Способ переработки отработанных радиоактивных ионообменных смол

Изобретение относится к средствам переработки жидких радиоактивных отходов, в частности ионообменных смол (ИОС), путем их включения в полимерную матрицу. Способ включает предварительную обработку радиоактивных отходов посредством сушки ИОС электромагнитным полем (ЭМП) сверхвысокочастотного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580949
Дата охранного документа: 10.04.2016
13.01.2017
№217.015.7423

Устройство для сушки сверхвысокими частотами отработанных радиоактивных ионообменных смол

Изобретение относится к устройству для сушки сверхвысокими частотами отработанных радиоактивных ионообменных смол. Заявленное устройство содержит основание (1), емкость загрузочную (2), кран шаровой (3), дозатор (4), камеру загрузочную (14) с патрубками (15) и ротором (20), реактор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597872
Дата охранного документа: 20.09.2016
13.01.2017
№217.015.7431

Полимерный матричный материал для кондиционирования низко- и среднеактивных отработанных ионообменных смол

Изобретение относится к полимерным композициям, применяемым в ядерной технике, а именно для кондиционирования низко- и среднеактивных отработанных ионообменных смол (ИОС). Полимерный матричный материал для иммобилизации низко- и среднеактивных отработанных радиоактивных ионообменных смол с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597916
Дата охранного документа: 20.09.2016
25.08.2017
№217.015.bdf0

Малоинерционный термопреобразователь

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, а именно к устройствам термопреобразователей, и может быть использовано для измерения быстроменяющихся температурных процессов, например температуры капель воды. Сущность: термопреобразователь содержит кабели с термоэлектродами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616982
Дата охранного документа: 19.04.2017
03.10.2018
№218.016.8d40

Система аварийного расхолаживания

Изобретение относится к области ядерной энергетики. Система аварийного расхолаживания содержит автономный прямоточный парогенератор, водяной теплообменник-доохладитель, паровую и водяные ветки, запорную арматуру. В состав системы введены водяной теплообменник-конденсатор, соединенный паровой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668235
Дата охранного документа: 27.09.2018
11.10.2018
№218.016.908f

Бак металловодной защиты для охлаждения кессона

Изобретение относится к области ядерной энергетики. Бак металловодной защиты для охлаждения кессона содержит реактор паропроизводящей установки, размещенный в кессоне бака. В верхней части бак снабжен двумя дополнительными баками и двумя патрубками, соединяющими верхние баки с нижним баком,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669010
Дата охранного документа: 05.10.2018
31.07.2019
№219.017.bad7

Способ выгрузки и осушения пеналов с дефектными отработавшими тепловыделяющими сборками

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к методам обращения с отработавшим ядерным топливом. Способ выгрузки и осушения пеналов с дефектными отработавшими тепловыделяющими сборками (ОТВС) из хранилища плавучей технической базы, при котором поочередно удаляют защитные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695808
Дата охранного документа: 29.07.2019
03.08.2019
№219.017.bcb2

Техническое устройство для контактно-дуговой вырезки и осушения пеналов с дефектными отработавшими тепловыделяющими сборками

Изобретение относится к области атомной энергетики. Техническое устройство для контактно-дуговой вырезки и осушения пеналов с дефектными отработавшими тепловыделяющими сборками (ОТВС) содержит корпус, электрод-инструмент, привод вращения электрода-инструмента, щеточный токоподвод. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696247
Дата охранного документа: 01.08.2019
13.02.2020
№220.018.01e1

Устройство для получения графита терморасширенного

Устройство относится к атомной, авиационной, судостроительной и химической промышленности и может быть использовано при изготовлении прокладок и набивок, адсорбентов газов или нефтепродуктов, функциональных добавок к связующим стеклопластиков и компаундов. Устройство содержит раму 1, съёмный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714071
Дата охранного документа: 11.02.2020
+ добавить свой РИД