Парогенератор для интегральных ядерных реакторов

 

Предлагаемое изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в установках с интегральным ядерным реактором для обеспечения возможности диагностирования каждой отдельной трубки парогенератора за счет свободного доступа через трубную доску, в которой закреплены отводящие и подводящие концы труб, без увеличения габаритных размеров парогенератора. Сущность изобретения: парогенератор состоит из нескольких модулей, расположенных между корпусом реактора и активной зоной. Модуль включает в себя теплообменную поверхность, выполненную в виде многозаходных змеевиков, узел подвода и отвода теплоносителя второго контура, выполненный в виде трубной доски, подводящие и отводящие трубы. Горизонтальные участки подводящих труб в нижней части парогенератора, соединенные с подводящими концами змеевиков с одним направлением навивки, размещены соответственно в одной половине модуля парогенератора относительно вертикальной плоскости его симметрии, а соединенные с подводящими концами змеевиков с другим направлением навивки - в другой половине. 5 ил.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в установках с интегральным ядерным реактором.

Известны ЯУ с интегральной компоновкой парогенераторов в корпусных водоохлаждаемых реакторах с естественной циркуляцией теплоносителя в первом контуре, в которых секционный парогенератор закреплен в крышке реактора и каждая секция его имеет индивидуальный подвод и отвод теплоносителя второго контура (см. например, "XX лет атомной энергетике" сборник докладов юбилейной конференции. Обнинск, 1974, т. 2, с. 123, 124, рис. 1, 2, 3.).

Недостатком такого парогенератора является сложная конструкция крышки реактора, большое количество сварных швов, так как, кроме штуцеров приводов системы управления и защиты, на ней расположены входные и выходные штуцера секций парогенератора, следовательно снижается, ремонтопригодность этой конструкции. Такая конструкция не позволяет выполнить требование по диагностированию каждой отдельной трубки трубной системы парогенератора.

Известны ЯУ с интегральной компоновкой парогенераторов, в которых каналы ввода и вывода теплоносителя выполнены через корпус реактора одной общей проходкой, теплообменная поверхность выполнена в виде прямотрубных секций (см. например, а.с. N 786620 от 02.07.79, по кл. G 21 C 1/32).

Недостатком установки с данной компоновкой является невозможность диагностирования каждой отдельной трубки теплообменной поверхности, а только секции в целом.

Известна ЯУ с интегральной компоновкой, содержащая парогенератор, встроенный внутри корпуса реактора, состоящий из трубного пучка, выполненного из многозаходных спиральных змеевиков, уложенных концентрично относительно центральной оси реактора и разделенного по высоте перегородками на секции, и трубных досок (см. а.с. N 642576 от 13.02.80, по кл. F 22 B 1/06).

По наибольшему числу признаков и достигаемому эффекту а.с. N 642576, по кл. F 22 В 1/06 выбрано за прототип.

Решаемая задача - обеспечение возможности диагностирования каждой отдельной трубки парогенератора за счет свободного доступа через трубную доску, в которой закреплены отводящие и подводящие концы труб, без увеличения габаритных размеров парогенератора.

Поставленная задача решается за счет того, что в парогенераторе для интегрального реактора, содержащем теплообменную поверхность в виде многозаходных змеевиков, расположенных между корпусом реактора и активной зоной, узлы подвода и отвода теплоносителя второго контура, выполненные в виде трубной доски, расположенной на боковой поверхности корпуса реактора, подводящие и отводящие трубы, часть змеевиков ориентирована в одну сторону, а часть - в другую, при этом отводящие концы змеевиков с одним направлением навивки закреплены в одной половине трубной доски, а отводящие концы змеевиков с другим направлением навивки в другой половине трубной доски, кроме того, горизонтальные участки подводящих труб в нижней части парогенератора, соединенные с подводящими концами змеевиков с одним направлением навивки, размещены соответственно в одной половине парогенератора относительно вертикальной плоскости его симметрии, а с противоположным направлением навивки в другой половине.

Сущность предложенного парогенератора поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показан общий вид парогенератора; на фиг. 2 показано сечение А-А фиг. 1: на фиг. 3 показан вид Б фиг. 1: на фиг. 4 показан вид В фиг. 1; на фиг. 5 показана схема развертки трубы змеевика по всей длине.

Парогенератор состоит из нескольких модулей 1, расположенных между корпусом реактора и активной зоной. Модуль 1 включает в себя теплообменную поверхность, выполненную в виде многозаходных змеевиков 2 и 3, (при этом змеевики 2 имеют одно направление навивки, а змеевики 3 - другое), узел подвода и отвода теплоносителя второго контура, выполненный в виде трубной доски 4, подводящие трубы 5 и отводящие трубы 6. При этом отводящие трубы 6, соединенные с концами змеевиков 2, закреплены в одной половине трубной доски, а отводящие трубы 6, соединенные с концами змеевиков 3, - в другой половине трубной доски. Кроме того, горизонтальные участки подводящих труб 5 в нижней части парогенератора, соединенные с подводящими концами змеевиков 2, размещены соответственно в одной половине модуля парогенератора 1 относительно вертикальной плоскостью его симметрии, а соединенные с подводящими концами змеевиков 3 - в другой половине.

Также модуль парогенератора включает в себя обечайку 7 для организации движения теплоносителя первого контура и уплотнительное устройство 8 для избежания байпасных протечек первого контура мимо теплообменной поверхности парогенератора.

Во время работы интегральной ЯУ парогенератор работает следующим образом. Теплоноситель первого контура попадает через окна в обечайке 7, в межтрубное пространство модуля парогенератора и, двигаясь сверху вниз, отдает свое тепло теплоносителю второго контура. Теплоноситель второго контура через узел подвода, выполненный в центральной части трубной доски 4 по подводящим трубам 5 распределяется по всем змеевикам 2 и 3, проходя их, нагревается до заданной температуры и через отводящие трубы 6 в виде пара поступает в узел отвода, выполненный в периферийной части трубной доски 4.

Наиболее распространенным и эффективным методом диагностирования качества змеевиков теплообменной поверхности (толщина, наличие трещин, пор и других дефектов) в процессе эксплуатации является метод вихретокового контроля.

Имеющиеся и широко применяемые в мировой практике устройства вихретокового контроля состоят из датчика с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра трубки, фиксирующего дефекты в стенке теплообменной поверхности и гибкого провода для передачи сигналов от датчика к приборам, принимающим сигналы от возможных дефектов в стенке змеевиков.

Возможность перемещения датчика с гибким проводом по всей длине теплообменной трубки тем выше, чем больше радиусы гибов элементов трубки.

Предлагаемая конструкция позволяет получить максимально возможно большие радиусы гибов концов подводящих и отводящих труб, что позволяет обеспечить возможность диагностирования каждой отдельной трубки парогенератора через трубную доску, в которой закреплены отводящие и подводящие концы труб. При этом габаритные размеры парогенератора за счет минимального количества гибов подводящих и отводящих концов труб не увеличиваются.

Формула изобретения

Парогенератор для интегрального реактора, содержащий теплообменную поверхность в виде многозаходных змеевиков, расположенных между корпусом реактора и активной зоной, узлы подвода и отвода теплоносителя второго контура, выполненные в виде трубной доски, расположенной на боковой поверхности корпуса реактора, подводящие и отводящие трубы, отличающийся тем, что часть змеевиков ориентирована в одну сторону, а часть - в другую, при этом отводящие концы змеевиков с одним направлением навивки закреплены в одной половине трубной доски, а отводящие концы змеевиков с другим направлением навивки в другой половине трубной доски, горизонтальные участки подводящих труб в нижней части парогенератора, соединенные с подводящими концами змеевиков с одним направлением навивки, размещены соответственно в одной половине парогенератора относительно вертикальной плоскости его симметрии, а с противоположным направлением навивки - в другой половине.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5