Прямотрубный парогенератор для модульной ядерной энергетической установки со свинцово-висмутовым теплоносителем

Изобретение относится к теплообменному оборудованию. Прямотрубный парогенератор для модульной ядерной энергетической установки со свинцово-висмутовым теплоносителем охватывает магнитогидродинамический насос, с помощью которого теплоноситель после активной зоны направляется в парогенератор, а снаружи парогенератор охватывается биротационным реактивно-роторным двигателем, при этом подвод питательной воды осуществляется по теплоизолированному керамикой кольцевому коллектору, охватывающему магнитогидродинамический насос в районе выхода теплоносителя из парогенератора, при этом принят противоточный режим течения теплоносителя внутри прямолинейных труб, а рабочего тела - в межтрубном пространстве. Изобретение направлено на исключение перепада давления между теплоносителем и генерируемым паром. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к теплообменному оборудованию и может быть использовано в атомной энергетике.

Известен прямоточный парогенератор (см. Патент Великобритании №1514831 по кл. F28D 7/00, опубликованный. 22.04.1976) жидкий металл/вода, состоящий из корпуса с крышкой, к которой прикреплены один или более трубных пучков, сформированных из спиральных или прямолинейных труб и подводящей трубы, окруженной центральной трубой, заполненной газом. Паровые коллекторы расположены под крышкой парогенератора.

В известном парогенераторе отсутствует контакт с жидким металлом трубных досок паровых коллекторов. Трубы подвода воды находятся в полости, заполненной инертным газом, исключающим прямой контакт их поверхности с жидкометаллическим теплоносителем, однако трубные доски питательных коллекторов и выходные участки трубного пучка, заполненные паром, находятся в контакте с ним, что отрицательно влияет на безотказность парогенератора и приводит к:

- возникновению высоких температурных напряжений из-за большой разности температур между теплоносителем и рабочим телом (водой);

- возникновению пульсирующих температурных напряжений в месте прохода трубного пучка через границу жидкий металл - инертный газ из-за переменного уровня жидкого металла.

По наибольшему числу общих признаков и достигаемому эффекту патент Великобритании №1514831 принимается за прототип.

Решаемые задачи - уменьшение массогабаритных характеристик парогенератора, повышение надежности за счет:

- исключения пароперегревательной зоны;

- исключения перепада давления между теплоносителем и рабочим телом за счет подключения парового объема парогенератора к компенсатору температурных расширений теплоносителя;

- уменьшения толщины трубных досок, и, следовательно, снижения в них температурных напряжений;

- снижения величины напряжений от температурных расширений трубок и корпуса парогенератора за счет применения сильфонов (фиг. 1, А), соединяющих трубные доски с трубками парогенератора (см. фиг. 1, Б, В).

В настоящем изобретении рассматривается прямотрубный парогенератор, выполненный с прямыми трубками, в котором под напором питательного насоса осуществляется принудительная циркуляция рабочего тела, представляющего собой на входе в парогенератор воду, а на выходе насыщенный пар.

В настоящем изобретении (фиг. 1) принят противоточный режим течения жидкометаллического теплоносителя внутри прямолинейных труб, а рабочего тела - в межтрубном пространстве. Такой режим течения обеспечивает максимальный перепад температур между теплоносителем и рабочим телом, что повышает коэффициент теплопередачи и уменьшает массогабаритные характеристики парогенератора.

Настоящее изобретение (фиг. 1) позволяет осуществить модульную компоновку ядерной энергетической установки за счет:

- охвата парогенератором магнитогидродинамического насоса (2 фиг. 1), с помощью которого теплоноситель после активной зоны ядерного реактора (4 фиг. 1) направляется в парогенератор;

- охвата парогенератора снаружи биротационным реактивно-роторным двигателем (1 фиг. 1), исключив паропроводы.

1. Прямотрубный парогенератор для модульной ядерной энергетической установки со свинцово-висмутовым теплоносителем, отличающийся тем, что парогенератор охватывает магнитогидродинамический насос, с помощью которого теплоноситель после активной зоны направляется в парогенератор, а снаружи парогенератор охватывается биротационным реактивно-роторным двигателем, при этом подвод питательной воды осуществляется по теплоизолированному керамикой кольцевому коллектору, охватывающему магнитогидродинамический насос в районе выхода теплоносителя из парогенератора, при этом принят противоточный режим течения теплоносителя внутри прямолинейных труб, а рабочего тела - в межтрубном пространстве.

2. Парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что имеет горизонтальное исполнение.

3. Парогенератор по п. 2, отличающийся тем, что паровой объем парогенератора подключен к компенсатору температурных расширений теплоносителя.

4. Парогенератор по п. 3, отличающийся тем, что применены сильфоны, соединяющие трубные доски с трубками парогенератора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к быстродействующим парогенераторам, предназначенным для генерирования водяного пара с электрообогревом, и может быть использовано для получения перегретого пара.

Изобретение относится к огневым нагревателям. Интегрированная установка для системы риформинга включает в себя: множество радиационных огневых нагревателей, имеющих по меньшей мере один технологический змеевик, размещённый внутри нагревателя, горелки и выход для дымового газа, причем каждый технологический змеевик имеет одно выпускное отверстие и по меньшей мере два впускных отверстия; и по одному выпускному коллектору на каждый нагреватель, имеющему вход, сообщающийся по текучей среде с выпускными отверстиями технологических змеевиков, и по меньшей мере один выход коллектора; причем каждый технологический змеевик имеет конструкцию, состоящую из трёх труб, ориентированных параллельно, с двумя полукруглыми трубчатыми секциями, соединяющими концы труб так, что трубы и трубчатые секции формируют W-образный змеевик с центральной трубой, имеющей один конец, соединённый с выпускным отверстием, и двумя расположенными по краям трубами, каждая из которых имеет один конец, соединённый с одним из двух впускных отверстий; при этом центральная труба имеет диаметр больше, чем диаметры труб, расположенных по краям.

Изобретение относится к устройству для генерирования пара. Технический результат заключается в уменьшении или устранении накипи в устройствах генерирования пара.

Изобретение относится к устройству для генерирования пара, в частности к устройству для генерирования пара, которое может быть включено в устройство для приложения пара к изделию, такому как одежда или постельное белье.
Изобретение относится к решению экологических проблемам в мусороперерабатывающей отрасли при утилизации твердых коммунальных отходов (ТКО), в частности к термической переработке гранулированных органических и неорганических углеродсодержащих отходов в сорбент, используемый в том числе и для биорекультивации полигонов.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и криогенным системам и может быть использовано в парогенерирующих системах и устройствах. Задачами изобретения являются повышение эффективности работы и устойчивости течения теплоносителя в парогенерирующих каналах.

Изобретение относится к бытовой технике, предназначенной для ухода за одеждой. Система для повышения давления воды в устройстве для ухода за одеждой содержит узел для поддержания давления в системе, который содержит камеру для получения воды из системы подачи воды и подачи полученной воды в парогенератор, и исполнительный элемент, взаимодействующий с удерживающим элементом.

В изобретении описано кожухотрубное устройство (1), выполненное с возможностью использования в качестве котла-утилизатора и содержащее резервуар с теплообменной секцией (2) и разделительной секцией (3), в котором: теплообменная секция (2) заключает в себе пакет U-образных труб (4), питаемых испаряемой жидкой средой, например водой (W), и подвергаемых воздействию горячего газа (G), проходящего в горячей камере вокруг труб, так чтобы эта среда частично испарялась в трубах, рекуперируя тепло от горячего газа, проходящего по горячей камере (7); при этом разделительная секция (3) содержит сборную камеру (16), сообщающуюся с выходом труб (4) для приема частично испаренной среды, выходящей из труб; при этом разделительная секция (3) выполнена с возможностью обеспечения отделения паровой фракции и жидкой фракции от частично испаренной среды по меньшей мере частично за счет силы тяжести; устройство также содержит средство регулирования уровня жидкости в сборной камере и частичного рециклирования неиспаренной жидкости.

Предлагаемое техническое решение относится к области энергосбережения и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии, химической и других отраслях промышленности, где используются паровые и водогрейные котлы, сжигающие органическое топливо, установки, в результате работы которых образуются дымовые газы, содержащие значительный объем водяных паров.

Изобретение относится к оборудованию для нефтегазовой промышленности и может быть использовано для генерации ультра-сверхкритического рабочего агента, подаваемого в нефтекерогеносодержащие пласты для повышения их отдачи.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и криогенным системам и может быть использовано в парогенерирующих системах и устройствах. Задачами изобретения являются повышение эффективности работы и устойчивости течения теплоносителя в парогенерирующих каналах.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и криогенным системам и может быть использовано в парогенерирующих системах и устройствах. Задачами изобретения являются повышение эффективности работы и устойчивости течения теплоносителя в парогенерирующих каналах.

Изобретение относится к модульным вертикальным парогенераторам с изолированным защитным кожухом для оборудования ядерной энергетики, работающего с реактором на быстрых нейронах.

Изобретение относится к области теплообменных аппаратов с подвижным промежуточным теплоносителем, а именно к теплообменным аппаратам погружного типа для ядерного реактора со свинцовым теплоносителем.

Изобретение может быть использовано при изготовлении трубы с двойными стенками, предназначенной, например, для парогенератора реактора на быстрых нейтронах. Труба с двойными стенками включает множество формирующих ее элементов, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу.

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при проектировании воздушных теплообменников систем пассивного отвода тепла, а также при конструировании трубных систем сепараторов-пароперегревателей и подогревателей турбоустановок атомных электростанций.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в парогенераторах и опреснителях при производстве водяного пара и пресной воды. .

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в парогенераторах и опреснителях при производстве водяного пара и пресной воды. .

Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве вертикального парогенератора модульного типа моноблочной паропроизводящей ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в парогенераторах и опреснителях. .

Изобретение относится к теплообменному оборудованию. Прямотрубный парогенератор для модульной ядерной энергетической установки со свинцово-висмутовым теплоносителем охватывает магнитогидродинамический насос, с помощью которого теплоноситель после активной зоны направляется в парогенератор, а снаружи парогенератор охватывается биротационным реактивно-роторным двигателем, при этом подвод питательной воды осуществляется по теплоизолированному керамикой кольцевому коллектору, охватывающему магнитогидродинамический насос в районе выхода теплоносителя из парогенератора, при этом принят противоточный режим течения теплоносителя внутри прямолинейных труб, а рабочего тела - в межтрубном пространстве. Изобретение направлено на исключение перепада давления между теплоносителем и генерируемым паром. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх