CS251282B1 - Zařízení na odvádění tepla od zdroje s periodickým pulsním příkonem - Google Patents

Abstract

O. navrhovaného zařízení jsou akumulátory napojeny na potrubí, které vychází z výstupu reaktoru na vstup sekundárního výměníku. První akumulátor akumuluje vodu chladnou, vystupující z chladicího systému reaktoru a druhý akumulátor akumuluje část vody teplá, vystupující z reaktoru ve fázi vydělování tepla· V místě, kde se napojuje akumulátor studená vody je trojcestná armatura, směrující tok chladicí vody bud do akumulátoru studená, nebo teplá vody a sekundárního výměníku. Přitom nad hladinami vody obou akumulátorů jsou plynové polštáře, která jsou vzájemně propojeny. Uvedeného zařízení je možno využít i pro odvod tepla, např, v chemickém průmyslu.

Description

Vynález se týká zařízení na odvádění tepla od zdroje s periodickým,.pulsním příkonem, zvléátě vhodného pro reaktor s termojadernou syntézou typu TOKAMAK.

Režim reaktoru s termojadernou syntézou typu TQKAMAK je možné zjednodušeně rozdělit na.dvě periodicky opakující se fáze: v první fázi, kdy probíhá termojaderná syntéza se v reaktoru vyděluje teplo s konstantním výkonem; ve druhé fázi, které je několikrát kratěí, je termojaderné syntéza přeražena a vydělování tepla klesá prakticky do nuly. Teplo vydělované v reaktoru se odvádí obvykle chladícím systémem do sekundárního výměníku tepla, kde může být již průmyslově využito.

Nevýhodou tohoto odvádění tepla je, že sekundární výměník pracuje rovněž v periodickém pul sním režimu s proměnným výkonem, což značně komplikuje průmyslové využití tepla. Takový provozní režim rovněž působí velmi nepříznivě na konstrukci sekundárního výměníku, věda ke vzniku cyklického termického namáhání výhřevné plochy a podstatně snižuje životnost celého výměníku.

Uvedené nevýhody odstraňuje zažízení na odváděni tepla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z chladícího systému, k němuž jdou připojeny na přiváděči potrubí k sekundárnímu výměníku objemový akumulátor teplé vody a prostřednictvím trojcestné armatury objemový akumulátor studené vody, které jsou opatřené ve svých horních částech plynovými polětáři vzájemně propojenými. Pomocným čerpadlem je přečerpávána voda z akumulátoru studená vody do chladicího systému na vstup do reaktoru, čímž ve fázi vývinu tepla v reaktoru, kdy trojcestné armatura je otevřena směrem k alumulátoru teplé vody a sekundárnímu výměníku a uzavírá vstup vody do akumulátoru studená vody, v němž proto klesá hladina je prostřed» nictvím propojených plynových objemů obou akumulátorů přetlakem doplňovýá akumulátor teplé vody, a ve fázi sníženého vývinu tepla v reaktoru, kdy trojcestné armatura je otevřena směrem k akumulátoru studané vody a uzavřena k sekundárnímu výměníku je zvyšováním hladiny v akumulátoru studené vody vytlačována prostřednictvím propojených plynových objemů obou akumulátorů teplá voda z akumulátoru teplé vody do sekundárního výměníku tepla, čímž jsou průtok a teplota chladící vody na vstupu sekundárního výměníku udržovány konstatnl.

Příklad provedeni způsobu podle vynálezu je schematicky zobrazen na přiloženém výkrese.

Pracovní cyklus okruhu je následující: Ve fázi, kdy v reaktoru J. probíhá termojaderná syntéza, odvádí chladicí systém vyvíjené teplo a chladicí voda se v reaktoru J. ohřívá. Trojcestná armatura 2 uzavřená ve směru A a otevřena ve směru B směruje teplou vodu k sekundárnímu výměníku 2· průchodu výměníkem a odevzdání tepla sekundárnímu mediu se chladicí voda vrací hlavním cirkulačním čerpadlem 6 zpět do reaktoru J.. Protože se k této vodě přidává pomocným čerpadlem 2 část vody z akumulátoru studené vody hlesá akumulátoru studemé vody J hladina. Propojeni akumulátorů způsobí, že přetlakem je stejné množství teplé vody samovolně přisáváno do akumulátoru 4 teplé vody. Při přeruSení termojaderné syntézy a poklesu vývinu tepla v reaktoru 1 se trojcestná armatura 2 otevírá ve směru A a uzavírá ve směru B. Chladicí voda vystupuje z reaktoru J. tentokráte s podstatně nižěi teplotou než ve fázi průběhu syntézy a je směřována do akumulátoru studené vody 2· ^Jeho plněním se v důsledku vzájemného propojení plynových polštářů přetlakem vytlačuje voda z akumulátoru 4 teplé vody k sekundárnímu výměníku

Po nastartování nového cyklu termojaderné syntézy se trojcestná armatur* £ znovu uzavře ve směru A a otevře se ve směru B a celý cyklus se opakuje. Takovým způsobem sekundární.;, výměník £ dostává na primární straně vodu stále stejných parametrů a může tedy pracovat kontinuálně s konstatním výkonem. Popisovaný způsob předpokládá, že v každé fázi je tepelný výkon reaktoru J, v čase konstantní, při tom není podstatné, je-li v druhé dázi kladný, nulový či záporný. Obě čerpadla pracují nepřetržitě, velikosti hmotnostních toků a teplotní poměry okruhu jsou dány parametry chladicího systému reaktoru J. a sekundárního výměníku 2 a vyplývající z rovnováhy v okruhu. S výjimkou chladicího systému reaktoru i a potrubí pro trojcestnou armaturu 2 včetně, je celý okruh toplotně stacionární. Uvedeného zařízení na

251262 odvádění tepla od zdroje a perioditeky pulsním příkonem l»s použít i pro odvod tepla od zdrojů podobného typu, např. v chemickém průmyslu.

Claims (1)

1. Zařízení na odvádění tepla od zdroje s periodickým pulsním příkonem pomocí chladicího systému s tlakovou vodou odvádějící teplo od reaktoru k sedundénnímu výměníku, vyznačené tím, že k chladicímu systému jsou připojeny na přiváděči potrubí k sekundárnímu výměníku (5) objemový akumulátor (4) teplé vody a prostřednictvím trojeestné armatury (2) objemový akumulátor (3) studené vody, které jsou ve svých horních částech plynovými polštáři vzájemně propojeny.