RU111336U1 - Система аварийного расхолаживания с комбинированным теплообменником - Google Patents
Система аварийного расхолаживания с комбинированным теплообменником Download PDFInfo
- Publication number
- RU111336U1 RU111336U1 RU2011128349/07U RU2011128349U RU111336U1 RU 111336 U1 RU111336 U1 RU 111336U1 RU 2011128349/07 U RU2011128349/07 U RU 2011128349/07U RU 2011128349 U RU2011128349 U RU 2011128349U RU 111336 U1 RU111336 U1 RU 111336U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- heat exchanger
- emergency
- emergency cooling
- steam
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
Система аварийного расхолаживания, содержащая паровую и водяную ветки, комбинированный теплообменник-конденсатор, прямоточный парогенератор, емкость запаса воды, цистерну запаса воды для аварийного расхолаживания, отличающаяся тем, что в цистерну запаса воды для аварийного расхолаживания установлена перегородка, разделяющая ее на два участка, каждый из которых соединен с атмосферой в верхней части выше уровня воды, причем между собой соединены отверстиями в перегородке, находящимися под уровнем воды.
Description
Полезная модель относится к области ядерной энергетики и может быть использована в системах аварийного отвода тепла ядерных реакторов без потребления внешних источников энергии.
Известна система пассивного отвода тепла (СЛОТ) ядерных установок, в которой отвод остаточных тепловыделений осуществляется через промежуточный контур в атмосферный воздух через воздушный теплообменник-конденсатор (ВТК). (Патент RU №.2002320 от 16.05.1991) Причем во время нормальной работы ядерной установки, для предотвращения попадания холодного воздуха в ВТК через неплотности, организуется естественная циркуляция в промежуточном контуре, которая предотвращает замерзание ВТК.
Недостатком такой системы является то, что ВТК имеет большие габариты, а так же то, что из-за протечек в промежуточном контуре вовремя нормальной работы ядерной установки тратится энергия, запасенная в активной зоне. Причем данная СПОТ не применима для ядерных установок с прямоточными парогенераторами, в связи с тем, что из-за большого гидравлического сопротивления прямоточного парогенератора, превышающего движущий напор промежуточного контура, невозможно организовать естественную циркуляцию в промежуточном контуре при нормальной работе ядерной установки.
Известна система пассивного отвода тепла от парогенераторов (СПОТ ПГ) ядерных установок, в которой отвод остаточных тепловыделении осуществляется через промежуточный контур в атмосферный воздух за счет выпаривания запасов воды (Патент RU №2050025 от 14.05.1992). Отвод тепла из промежуточного контура СПОТ ПГ организован через теплообменник конденсатор-испаритель (ТКИ), который в несколько раз меньше (ВТК) за счет высокой эффективности теплопередачи. Система является предвключенной и тепловые потери через промконтур практически отсутствуют.
Недостатком такой системы является ограниченность ее действия по времени объемом выпариваемых запасов воды.
СПОТ ПГ не применима для ядерных установок с прямоточным ПГ, так как при включении системы за счет осушения ТКИ организуется избыток теплообменной поверхности, что приводит к снижению давления пара в ПГ и запариванию дросселей, при этом мощность, отводимая от прямоточного ПГ, не обеспечивает отвод остаточных тепловыделений без превышения давлением 1 контура безопасных пределов.
Наиболее близким техническим решением является система аварийного расхолаживания САР (Патент RU№52245 от 12.07.2005), ядерных реакторов, в которой отвод остаточных тепловыделений от активной зоны к запасу воды осуществляется через промежуточный контур, причем избыточное давление в промежуточном контуре поддерживается с помощью компенсационного баллона с газом, а остаточные тепловыделения отводятся последовательно через ВТК и ТКИ. Замерзание ВТК в режиме ожидания предотвращается осушением промежуточного контура.
Недостатком такой системы является ограниченный диапазон работы по температуре 1 контура, при котором система работает эффективно в двухфазном режиме циркуляции промежуточного контура. При понижении температуры 1 контура система аварийного расхолаживания переходит в низкоэффективный режим однофазной циркуляции. При этом газ, имеющийся в промежуточном контуре, собирается в верхней части контура и разрывает циркуляцию, полностью прекращая теплоотвод.
Технической задачей является создание системы аварийного отвода тепла, позволяющей обеспечить устойчивый отвод тепла от прямоточного парогенератора в пассивном режиме действия неограниченное время и исключающей возможность замерзания ВТК при отрицательной температуре окружающей среды в режиме ожидания.
Задача решается путем использования комбинированного теплообменника-конденсатора (ТК) работающего в двух режимах: режиме нагрева и испарения запасов воды, а после исчерпания запасов воды, в режиме теплоотвода к атмосферному воздуху.
Технический результат достигается за счет размещения ТК в цистерне с запасом воды для аварийного расхолаживания (ЦАР) с организованным через нее трактом воздушной циркуляции и гидрозатвором для исключения циркуляции воздуха в воздушном тракте в режиме ожидания. Для чего ЦАР разделяется перегородкой на два участка: обогреваемый участок, где расположен ТК и адиабатный участок. В верхней части адиабатный и обогреваемый участок соединены с приточным участком и тяговой трубой соответственно и все вместе образуют воздушный тракт циркуляции. Участки ЦАР соединены друг с другом в нижней части и при наличии штатного запаса воды организуют гидрозатвор. Гидрозатвор и размещение ТК под уровнем воды в ЦАР позволяет исключить возможность замораживания ТК при отрицательных температурах окружающей среды.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где:
На фигуре схематично показана система аварийного расхолаживания (САР) с комбинированным теплообменником.
Система представляет собой промежуточный контур, подключенный к парогенератору 1 по пару и воде и воздушный контур, имеющий в своем ЦАР 2.
В состав промежуточного контура системы входят:
Теплообменник-конденсатор (ТК) 3, расположенный в ЦАР 2, подключенный к парогенератору 1 по пару паровой веткой 4, а по воде - водяной веткой 5. На водяной ветке 5 установлен отсечной клапан 6. Емкость запаса воды (ЕЗВ) 7 подключена в верхней и нижней части к входу и выходу ТК 3 соответственно и расположена по координате ниже верхней точки активной части ТК 3 на определенную высоту, тем самым обеспечивая давление промежуточного контура, достаточное для эффективной работы прямоточного парогенератора 1. Парогенератор 1 отключается от 2 контура по пару и питательной воде отсечными клапанами 8,9.
В состав воздушного контура системы входят:
Цистерна аварийного расхолаживания 2 в которой расположен ТК 3 и перегородка 10 организующая в ЦАР 2 два участка: адиабатный участок соединенный с приточным участком 11 в верхней части и обогреваемый участок соединенный в верхней части с тяговой трубой 12.
ТК 3 обеспечивает эффективный отвод остаточных тепловыделений во время работы в двух режимах в режиме нагрева и испарения запасов воды и в режиме теплоотвода к атмосферному воздуху.
Система аварийного отвода тепла работает следующим образом:
Исходно система аварийного отвода тепла подключена к парогенератору по паровой ветке и отключена по водяной ветки в режиме ожидания система заполняется конденсатом по верхнюю точку паропровода.
При возникновении аварийной ситуации парогенератор 1 отключается от 2 контура отсечными клапанами 8, 9. К парогенератору 1 открытием отсечного клапана 5 подключается водяная ветка 4 системы. В парогенератор начинает поступать вода по водяной ветке 4 промежуточного контура. По промежуточному контуру САР развивается естественная циркуляция. Естественная циркуляция возникает за счет разности плотностей пара, генерируемого в парогенераторе 1 и конденсата, образующегося в ТК 3. Теплоотвод в конечный поглотитель в штатном режиме работы САР осуществляется через ТК 3 в воду, запасенную в ЦАР 2, нагревая и испаряя ее. После осушения ЦАР 2 гидрозатвор, образующийся перегородкой 10, исчезает и ТК 3 работает в режиме воздушного теплообменника, обеспечивая теплоотвод в атмосферный воздух.
ЕЗВ 9 позволяет поддерживать давление в промежуточном контуре САР и обеспечивает устойчивость работы прямоточного парогенератора.
Тяговая труба 11 служит для эвакуации пара при наличии воды в ЦАР 2 и создания необходимой тяги при работе ТК 3 в режиме воздушного теплообменника.
Выполнение системы аварийного отвода тепла предложенным образом, т.е. путем использования комбинированного ТК 3, позволяет существенно уменьшить размеры ТК 3, обеспечить устойчивый отвод тепла в пассивном режиме от прямоточного парогенератора неограниченное время в широком диапазоне температур первого контура. Также обеспечивается незамерзание ТК 3 в режиме ожидания, что позволяет повысить надежность работы системы, а, следовательно, надежность реакторной установки в целом.
Claims (1)
- Система аварийного расхолаживания, содержащая паровую и водяную ветки, комбинированный теплообменник-конденсатор, прямоточный парогенератор, емкость запаса воды, цистерну запаса воды для аварийного расхолаживания, отличающаяся тем, что в цистерну запаса воды для аварийного расхолаживания установлена перегородка, разделяющая ее на два участка, каждый из которых соединен с атмосферой в верхней части выше уровня воды, причем между собой соединены отверстиями в перегородке, находящимися под уровнем воды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011128349/07U RU111336U1 (ru) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | Система аварийного расхолаживания с комбинированным теплообменником |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011128349/07U RU111336U1 (ru) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | Система аварийного расхолаживания с комбинированным теплообменником |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU111336U1 true RU111336U1 (ru) | 2011-12-10 |
Family
ID=45406247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011128349/07U RU111336U1 (ru) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | Система аварийного расхолаживания с комбинированным теплообменником |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU111336U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622408C1 (ru) * | 2016-05-23 | 2017-06-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Система аварийного отвода энерговыделений активной зоны реактора на быстрых нейтронах |
RU2650504C2 (ru) * | 2016-04-07 | 2018-04-16 | Валерий Викторович Войтюк | Аварийная система охлаждения ядерного реактора |
RU2668235C1 (ru) * | 2017-12-07 | 2018-09-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Система аварийного расхолаживания |
RU2697652C1 (ru) * | 2018-09-28 | 2019-08-16 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Способ и система приведения атомной электростанции в безопасное состояние после экстремального воздействия |
-
2011
- 2011-07-08 RU RU2011128349/07U patent/RU111336U1/ru active
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2650504C2 (ru) * | 2016-04-07 | 2018-04-16 | Валерий Викторович Войтюк | Аварийная система охлаждения ядерного реактора |
RU2622408C1 (ru) * | 2016-05-23 | 2017-06-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Система аварийного отвода энерговыделений активной зоны реактора на быстрых нейтронах |
RU2668235C1 (ru) * | 2017-12-07 | 2018-09-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Система аварийного расхолаживания |
RU2697652C1 (ru) * | 2018-09-28 | 2019-08-16 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Способ и система приведения атомной электростанции в безопасное состояние после экстремального воздействия |
WO2020067918A1 (ru) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Способ и система приведения атомной электростанции в безопасное состояние после экстремального воздействия |
CN111247602A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-06-05 | 原子能技术科学研究设计院股份公司 | 用于把核电厂紧急情况之后转入安全状态的方法和系统 |
US11488733B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-11-01 | Joint-Stock Company Scientific Research And Design Institute For Energy Technologies Atomproekt | Method and system for bringing a nuclear power plant into a safe state after extreme effect |
CN111247602B (zh) * | 2018-09-28 | 2023-11-03 | 原子能技术科学研究设计院股份公司 | 用于把核电厂紧急情况之后转入安全状态的方法和系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2954136C (en) | Containment cooling system and containment and reactor pressure vessel joint cooling system | |
CN204480678U (zh) | 一种核电站非能动余热排出系统 | |
RU152416U1 (ru) | Система аварийного отвода тепла | |
CN205177415U (zh) | 核电厂乏燃料水池非能动热管冷却系统 | |
RU111336U1 (ru) | Система аварийного расхолаживания с комбинированным теплообменником | |
CN105810256A (zh) | 一种核电站非能动余热排出系统 | |
Xia et al. | Calculation analysis on the natural circulation of a passive residual heat removal system for IPWR | |
US10883728B2 (en) | Broad band district heating and cooling system | |
UA116787C2 (uk) | Спосіб експлуатації пристрою для накопичення текучого середовища | |
CN102737738A (zh) | 双层混凝土安全壳非能动直接蒸发式冷却系统 | |
CN104021823A (zh) | 一种浮动式核电站的余热长期非能动导出系统 | |
CN104916334A (zh) | 压水堆核电站分离式热管式非能动余热排出系统 | |
CN104167231A (zh) | 混凝土安全壳非动能冷却系统 | |
CN103277147A (zh) | 双动力orc发电系统及其发电方法 | |
EP2279334A1 (en) | Thermal solar power plant | |
CN203826013U (zh) | 一种浮动式核电站的余热长期非能动导出系统 | |
CN102278285A (zh) | 一种高温蓄热型新能源利用系统 | |
RU109898U1 (ru) | Система аварийного расхолаживания | |
CN204680390U (zh) | 压水堆核电站分离式热管式非能动余热排出系统 | |
CN203931516U (zh) | 一种应用相变传热的非能动安全壳冷却系统 | |
CN202855320U (zh) | 一种压水核电站乏燃料水池的热管冷却装置 | |
CN205230605U (zh) | 核电站非能动安全壳冷却系统 | |
RU96283U1 (ru) | Система пассивного отвода тепла через парогенератор | |
CN205004049U (zh) | 一种用于核电站的非能动蓄压安注系统 | |
RU150816U1 (ru) | Система аварийного отвода тепла |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD1K | Correction of name of utility model owner |