CS206520B1

CS206520B1 - Steam generator with vertical straight water and protective tubes

Info

Publication number: CS206520B1
Application number: CS799394A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Matal; Josef Martoch
Original assignee: Oldrich Matal; Josef Martoch
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1979-12-27
Publication date: 1981-06-30

Description

(54) Parní generátor se svislými přímými vodními a ochrannými trubkami(54) Steam generator with vertical straight water and protective tubes

Vynález se týká parního generátoru s přímými svislými vodními a ochrannými trubkami, vhodného zejména pro jaderné elektrárny s rychlým, sodíkem chlazeným reaktorem. ,The invention relates to a steam generator with straight vertical water and protective tubes, particularly suitable for nuclear power plants with a fast, sodium-cooled reactor. ,

Jedním z rozhodujících uzlů provozní bezpečnosti jaderné elektrárny s rychlým, sodíkem chlazeným reaktorem je provedení parního generátoru, jehož teplosmšnná plocha odděluje od sebe pracovní látky, tekutý sodík a vodu, při poruše těsnosti teplosměnné plochy dochází k prudké reakci sodíku s vodou za vývinu tepla a současného nárůstu tlaku v okolí netěsnosti, nastává tzv. havarijní situace parního generátoru. Pravděpodobnost vzniku netěsnosti a tedy následné havarijní situace parního generátoru se dá snížit zejména volbou vhodných konstrukčních materiálů, technologických postupů výroby, kvalitou provedení svarových spojů a kontrolou nejexponovanějších míst parního generátoru během výroby, nedá se však vyloučit. U známého provedení parního generátoru je teplosmšnná plocha tvořena vertikálním svazkem přímých teplosměnných trubek na koncích zakotvených v trubkovnicích. Teplosměnný svazek je vložen ve válcovém plášti připojeném k trubkovnici a opatřeném kompenzačním elementem pro zabezpečení vzájemné dilatace pláště a svazku teplosměnných trubek. Voda, resp. vodní pára proudí v teplosměnných trubkách svazku, sodík proudí v mezitrubkovém prostoru.One of the decisive nodes of the operational safety of a nuclear power plant with a fast, sodium-cooled reactor is the design of a steam generator whose heat-exchanging surface separates working substances, liquid sodium and water. pressure rise around the leak, so-called emergency situation of the steam generator occurs. The probability of leakage and hence the subsequent emergency situation of the steam generator can be reduced, in particular, by selecting suitable construction materials, manufacturing techniques, quality of weld joints and checking the most exposed locations of the steam generator during production, but cannot be excluded. In a known embodiment of a steam generator, the heat transfer surface is formed by a vertical bundle of straight heat exchange tubes at the ends anchored in the tube sheet. The heat exchanger bundle is embedded in a cylindrical jacket connected to the tube sheet and provided with a compensating element to ensure mutual expansion of the jacket and heat exchanger tube bundle. Water, respectively. water vapor flows in the heat exchange tubes of the bundle, sodium flows in the inter-tube space.

Výhodou tohoto provedení parního generátoru je jeho výrobní jednoduchost, malý zastavěný prostor, možnost výměny porušené teplosměnné trubky. Nevýhodou je, že vzniklá netěsnost, vzhledem k dobám potřebným pro její indikaci a pro zásah havarijního zabezpečení, může vyvolat narušení sousedních teplosměnných trubek, a tedy nárůst havarijní situace do nezvládnutelných rozměrů.The advantage of this design of the steam generator is its manufacturing simplicity, small built-up space, the possibility of replacing the damaged heat exchange tube. The disadvantage is that the leakage, due to the time required for its indication and emergency intervention, may cause disturbance of adjacent heat exchange tubes and thus increase the emergency situation to unmanageable proportions.

Tyto nevýhody odstraňuje a výhody ponechává parní generátor s přímými svislými vodními a ochrannými trubkami a s kompenzačním elementem na plášti podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na přímé svislé vodní trubky zakotvené svými konci ·ν první a druhé trubkovnicí vodních trubek jsou nasunuty příčné přerušené ochranné trubky zakotvené jedním koncem v trubkovnici ochranných trubek a druhým koncem v druhé trubkovnici vodních trubek. Příčné přerušení je provedeno blíže druhé trubkovnice vodních trubek, která je s výhodou horní trubkovnicí parního generátoru, dále je příčné přerušení ochranných trubek provedeno v nestejných vzdálenostech od druhé trubkovnice vodních trubek. Kompenzační element pláStě je umístěn mezi druhou trubkovnicí vodních trubek a trubkovnicí ochranných trubek. Prostor mezi trubkovnicí ochranných trubek a první trubkovnicí vodních trubek je propojen nátrubkem s potrubím pro odvod indikačního sodíku.These drawbacks are eliminated and the advantages are left by a steam generator with straight vertical water and protective tubes and with a compensating element on the jacket according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the fact that transverse interrupted protective tubes anchored at one end in the protective tube tube sheet and the other end in the second water tube tube are slid onto straight vertical water tubes anchored at their ends at the first and second water tube sheets. The transverse interruption is made closer to the second tube of water tubes, which is preferably the upper tube sheet of the steam generator, further the transverse interruption of the protective tubes is made at unequal distances from the second tube of water tubes. The sheath compensation element is located between the second water tube sheet and the protective tube sheet. The space between the tube tube of the protective tubes and the first tube tube of the water tubes is connected by a sleeve with a conduit for the discharge of indicating sodium.

Výhodou provedení podle vynálezu je, že nasunutím ochranných trubek na vodní trubky se prostorově omezí styk sodíku s vodou při vzniklé netěsnosti vodní trubky či svarového spoje vodní trubka - trubkovnice vodních trubek, pravděpodobnost sekundárního narušení sousední trubky se sníží na minimum, narušení brání stěny dvou ochranných trubek, ani v nejpříznivějším případě, tj. při vzniku netěsnosti v místě příčného přerušení nedojde k přímému působení na sousední vodní trubku vzhledem k nestejným vzdálenostem příčného ' přerušení jednotlivých ochranných trubek od druhé vodní trubkovnice. Indikačním médiem je část sodíku proudícího mezitrubkovým prostorem parního generátoru vstupující příčným přeru šením do meziprostoru mezi ochrannou a vodní trubkou a vystupujícím potrubím, napojeným na prostor mezi trubkovnicí ochranných trubek a trubkovnicí vodních trubek z parního generátoru, nedojde tedy k žádnému zasložitění okruhů elektrárny. Další výhodou je moBnost umístění čidla netěsnosti, např. průtokoměru na potrubí odvádějící indikační sodík z parní ho generátoru. Porušení svarových spojů ochranná trubka - trubkovnice nemá nežádoucí vliv na výhody provedení podle vynálezu.The advantage of the embodiment according to the invention is that by sliding the protective tubes on the water tubes, the contact of sodium with water is spatially reduced due to the leakage of the water tube or the water pipe-tubesheet weld joint. even in the most favorable case, i.e. if a leak occurs at the transverse interruption point, there is no direct action on the adjacent water tube due to unequal transverse interruption distances of the individual protective tubes from the second water tube. The indication medium is the portion of sodium flowing through the inter-tube space of the steam generator entering through the interruption into the interstices between the protective and water tubes and the exiting line connected to the space between the tube and water tubes from the steam generator. A further advantage is the possibility of locating a leak sensor, eg a flowmeter on the pipeline draining the indicating sodium from the steam generator. Failure of the protective tube-tube sheet weld joints does not adversely affect the advantages of the embodiment of the invention.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu, představujícím schéma parního generátoru podle vynálezu.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawing, representing a diagram of a steam generator according to the invention.

Teplosměnná plocha parního generátoru je tvořena svislými přímými vodními trubkami 4 jedním koncem zakotveným v první trubkovnici 2 vodních trubek a druhým koncem zakotveným v druhé trubkovnici J vodních trubek. Na vodní trubky jsou nasunuty příčně přerušené ochranné trubky £ jedním koncem zakotvené v trubkovnici 2 ochranných trubek a druhým koncem zakotvené v druhé trubkovnici J vodních trubek. Příčné přerušení 6 ochranných trubek 4 je provedeno blíže druhé trubkovnice 2 a je provedeno v nestejných vzdálenostech od ní. Teplosměnný svazek je uložen ve svislém válcovém plášti 2. opatřeném nátrubky 8 pro přivod a odvod sodíku a připojeném k trubkovnicím. V prostoru mezi trubkovnicí £ ochranných trubek a druhou trubkovnicí J vodních trubek je pláší 2 opatřen kompenzačním elementem 2·The heat transfer surface of the steam generator is formed by vertical straight water tubes 4 with one end anchored in the first water tube sheet 2 and the other end anchored in the second water tube sheet J. Transversely interrupted protective tubes 8 are inserted onto the water pipes by one end anchored in the tube tube sheet 2 and the other end anchored in the second tube tube 1. The transverse interruption 6 of the protective tubes 4 is made closer to the second tube sheet 2 and is made at unequal distances therefrom. The heat exchanger bundle is housed in a vertical cylindrical housing 2 provided with sockets 8 for the supply and discharge of sodium and connected to the tubesheets. In the space between the protective tube tube sheet 6 and the second water tube tube sheet 1, the sheath 2 is provided with a compensating element 2.

K první trubkovnici 2 a druhé trubkovnici 2 vodních trubek jsou připojena víka 10 opatřená nátrubky 11 pro přívod a odvod vody, resp. páry.To the first tubesheet 2 and the second tubesheet 2 are connected lids 10 provided with sockets 11 for water inlet and outlet, respectively. steam.

Voda, resp. pára proudí vodními trubkami zespodu nahoru, sodík proudí v protiproudu mezitrubkovým prostorem 12. Indikačním médiem je část sodíku proudícího parním generátorem vstupující příčným přerušením J5 do meziprostoru 13 ohraničeného vnitřním povrchem ochranné trubky 4 a vnějším povrchem vodní trubky 4 a vystupuje potrubím 14 z mezitrubkového prostoru 25.· Na potrubí 14 je umístěn průtokoměr 16.Water, respectively. the steam flows through the water pipes from below upwards, the sodium flows in countercurrent through the inter-tube space 12. The indicator medium is the portion of sodium flowing through the steam generator entering the transverse interruption J5 into the interspace 13 bounded by the inner surface of the protective tube 4 and the outer surface of the water tube 4. A flowmeter 16 is disposed on line 14.

Dilatace ochranných trubek 4 vůči vodním trubkám 4 ^a plášti 2 j^e zajištěna příčným přerušením 6, dilatace vodních trubek 4 vůči plášti 2 je zabezpečena kompenzačním elementem 2·Dilatation of the protective tube 4 to water pipes ^and casing 4 2 j ^e ensure cross interruption 6, dilation water pipe 4 to the housing 2 is secured compensation element 2 ·

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Steam generator with vertical straight water and protective tubes and with a compensating element on the jacket, characterized in that transversally interrupted protective tubes (4) anchored at one end to the protective tube tube sheet (5) and the other end are slid onto the water tubes (1). into a second tubesheet (3) of water tubes.

Steam generator according to claim 1, characterized in that the transverse interruption (6) of the protective tubes (4) is provided closer to the second tube tube (3) of the water tubes.

Steam generator according to claim 1, characterized in that the transverse interruptions (6) are made at different distances from the second tube sheet (3) of the water tubes.

Steam generator according to Claim 1, characterized in that the second tubesheet (3) of the water tube is upper.

Steam generator according to claim 1, characterized in that an outlet pipe (14) is provided from the inter-tube space (15) between the first water tube tube (2) and the protective tube tube tube (5) on which a leak sensor is installed as a flow meter ( 16).

Steam generator according to claim 1, characterized in that a compensating element is arranged between the protective tube tube sheet (5) and the second water tube tube sheet (3) on the housing (7).