CS196624B1 - Parogenerátor pró elektrárny a teplárny - Google Patents

Description

Parogeníěrátorhpró elektrárny ja teplárny

Vynález se týká parogenerátoru pro jaderné elektrárny a teplárny.

Jaderné elektrárny s rychlým reaktorem chlazeným tekutým kovem jsou v současné době konstruovány zpravidla jako tříokruhové. Primární okruh odvádí teplo z reaktoru a je obvykle tvořen reaktorem, mezivýměníkem, čerpadlem a spojovacím potrubím. Radioaktivní tekutý kov proudící primárním okruhem předává teplo v mezivýměníku médiu sekundárního okruhu, kterým je zpravidla rovněž tekutý kov, obíhající v sekundárním okruhu elektrárny. Sekundární okruh je v tomto případě tvořen mezivýměníkem, parogenerátorem, čerpadlem, potrubím, vyrovnávací nádrží a jiným zařízením a je mezi primární okruh a parovodní okruh vložen z bezpečnostních důvodů, vyvolaných nebezpečím reakce alkalického kovu sekundárního okruhu s vodou nebo párou a aktivitou kovu v primárním okruhu. Zařízení sekundárního okruhu, tj. čerpadla, souboru měřicích aparatur, armatury apod., kromě pořizovacích nákladů vyžaduje i stálé provozní náklady.

V parogenerátoru předává neaktivní tekutý kov sekundárního okruhu teplo vodě a páře, která je potom energeticky využívána. V elektrárnách, kde jako tekutý kov je používán sodík, je výhodně používán článkový parogenerátor, který v případě netěsnosti mezi sekundárním a terciálním okruhem a vzniku bouřlivé reakce mezi sodíkem a vodou, popřípadě párou, vykazuje lepší vlastnosti z hlediska průběhu a likvidace havarijní reakce. Nedostatkem parogenerátoru článkové konstrukce je větší obestavěný prostor a větší spotřeba materiálu na pláště článků ve srovnání s tělesovým provedením, kde všechny teplosměnné trubky jsou umístěny v jedné nádobě.

Uvedené nevýhody odstraňuje parogenerátor pro jaderné elektrárny a teplárny s reaktorem chlazeným tekutým kovem, tvořený nádobou a vstupním a výstupním potrubím, zapojeným do okruhu primárního média, kde teplosměnné trubky zakotvené v trubkovnicích tvoří spolu .s pláštěm parogenerátorové články s podélným, šikmým nebo příčným prouděním sekundárního média mezitrubkovým prostorem podle vynálezu. Podstata vynálezu záleží v tom, že parogenerátorové články jsou umístěné v nádobě mezičlánkovým prostorem protékané primárním médiem, přičemž mezitrubkový prostor parogenerátorových článků, trubkami, uspořádaný do okruhu přirozené cirkulace je určen pro teplonosné médium sekundárního okruhu a vnitřní prostor teplosměnných trubek je určen pro vodu a páru, tvořící terciární médium.

V tomto uspořádání slouží materiál plášťů článků jako teplosměnná plocha mezivýměníku, který použitím parogenerátoru podle vynálezu odpadá, stejně jako řada jiných částí sekundárního okruhu, tj. čerpadla, potrubí, armatury. Na druhé straně si článkový parogenerátor uchovává článkovou koncepci z hlediska průběhu a likvidace havárie způsobené porušením těsnosti mezi sekundární a terciální stranou, jelikož umožňuje takovou konstrukci, kde se v žádném bodě.nestýká primární radioaktivní médium přímo s vodou nébo párou a objemy médií, které v případě havárie přijdou do styku dříve, než jsou reakcí vytlačeny, odpovídají v plném rozsahu článkovému parogenerátoru jakékoliv jiné konstrukce.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje schéma provedení parogenerátoru podle vynálezu a obr. 2 a 3 pak schéma konstrukčního provedení parogenerátoru s demontovatelným řešením.

Primární teplonosné médium 1 z reaktoru vstupuje potrubím 4 do nádoby 5 parogenerátoru, omývá vnější povrch plášťů 6 parogenerátorových článků 7, který může být pro zvýšení přestupu tepla žebrován žebry 8 a vystupuje potrubím 9 z nádoby 5 parogenerátoru. Sekundární teplonosné médium 2 proudí uvnitř každého článku 7 přirozenou cirkulací v uzavřeném okruhu vytvořeném pláštěm 6 a trubkou 10 a předává teplo vodě, parovodní směsi nebo páře 3 proudící uvnitř teplosměnných trubek 11. V horní části každého článku 7 mimo nádobu 5 parogenerátoru může být napojeno potrubí 12, které je druhým koncem zavedeno do vyrovnávací nádrže 13 a v dolní části každého článku 7 rovněž mimo nádobu 5 parogenerátoru jé napojeno vypouštěcí potrubí 14 článku 7. Napojením tohoto vypouštěcího potrubí 14 do vyrovnávací nádrže 13 cirkulačním potrubím 15 je možno dosáhnout částečného proudění média sekundárního okruhu 2 mezi vyrovnávací nádrží 13 a články 7, a tím umožní jeho čištění. Články 7 parogenerátoru lze snadno konstruovat jako vyměnitelné, což usnadní montáž parogenerátoru a zkrátí dobu potřebnou k opravě parogenerátoru při poruše těsnosti některého z článků. Konstrukční provedení takového parogenerátoru vyžaduje kompenzaci rozdílných teplosměnných trubek 11, plášťů 6, článků 7 a nádoby 5 parogenerátoru. Toho je možno dosáhnout některým ze známých způsobů kompenzace dilataci. Umístěním vlnovcového kompenzátoru 16 do nejvýše položených částí nádoby 5, které mohou být zaplněny inertním plynem, lze dosáhnout snížení tepelného namáhání kompenzátorů 16.

Článek má tvar L, čímž je zajištěna kompenzace rozdílných dilataci pláště 6, článku 7 a teplosměnných trubek 11. Okruh cirkulace sekundárního média je vytvořen trubkou 10, která usměrňuje proudění ohřívaného sekundárního média 2 nacházejícího se mezi trubkou 10 a pláštěm 6 článku 7 směrem vzhůru a sekundárního média 2 ochlazovaného v mezitrubkovém prostoru teplosměnných trubek 11 směrem dolů. V tomto uspořádání je zřejmé, že teplosměnná plocha pláště 6 článku 7 je menší než teplosměnná plocha teplosměnných trubek 11, a z toho důvodu je povrch pláště 6 článku 7 s výhodou opatřen žebry 8. Kompenzaci rozdílných dilataci pláště 6 článku 7 a nádoby 5 parogenerátoru umožňuje vlnovcový 'kompenzátor, 16. Rozdíl dilátécí pláště 6 a teplosměnných trubek 1Í 'umožňuje deformovatelný šroubovicovitý tvar trubek. Cirkulační okruh sekundárního média 2 je vytvořen trubkami 10 ovinujícími plášť 6 článku 7 z vnější strany a ohřívaným primárním médiem a mezitrubkovým prostorem článku 7 vymezeným pláštěm 6 a teplosměnnými trubkami 11.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Parogenerátor pro jaderné elektrárny a teplárny s reaktorem chlazeným tekutým kovem, tvořený nádobou a vstupním a výstupním potrubím, zapojeným do okruhu primárního média, kde teplosměnné trubky zakotvené v trubkovnicích tvoří spolu s pláštěm parogenerátorové články s podélným šikmým nebo příčným prouděním sekundárního média mezitrubkovým prostorem, vyznačující se tím, že parogenerátorové články (7) jsou

   YNÁLEZU umístěné v nádobě (5) mezičlánkovým prostorem protékané primárním médiem (1), přičemž mezitrubkový prostor parogenerátorových článků (7), trubkami (10) uspořádaný do okruhu přirozené cirkulace je určen pro teplonosné médium sekundárního okruhu (2) a vnitřní prostor teplosměnných trubek (11) je určen pro vodu a páru, tvořící terciární médium (3).