RU14315U1 - Система преобразования энергии термоядерного реактора - Google Patents

Abstract

Система преобразования энергии термоядерного реактора типа ТОКАМАК, содержащая бланкет реактора с каналами охлаждения жидкометаллическим теплоносителем, напорную аккумулирующую емкость, перегревательную и испарительную секции парогенератора, главный циркуляционный насос, сливную аккумулирующую емкость, отличающаяся тем, что в сливную аккумулирующую емкость введены два сепаратора, один из них подключен трубопроводами воздушников к верхним точкам пароперегревательной и испарительной секций парогенератора, а другой соединен с выходным патрубком испарительной секции парогенератора, сепараторы установлены в районе свободного уровня сливной аккумулирующей емкости, в газовом объеме которой расположен конденсатор водяных паров.

Description

Решение относится к ядерной технике и может быть иснользовано в термоядерных установках с жидкометаллическим охлаждением.

Известна система преобразования энергии термоядерного реактора типа ТОКАМАК (авт. свид. СССР №1814416, кл. G21B 1/00, опубл. 10.02.96 г.), выбранная в качестве прототипа, содержащая бланкет реактора с каналами охлаждения жидкометаллическим теплоносителем, напорную и сливную аккумулирующие емкости, парогенератор, главный щфкуляционный насос, входной и выходной коллекторы каналов охлаждения бланкета.

Недостатком данной системы является то, что она не способна локализовать аварию типа «межконтурная неплотность парогенератора за счет того, что в ней не предусмотрена система выведения паров рабочего тела из теги1оносите.ия.

Задачи, решаемые полезной моделью - усовершенствование системы преобразования энергии термоядерного реактора; повышение безопасности.

Технический результат заюпочается в локализации возможной аварии типа «межконтурная неплотность парогенератора за счет выведения из системы теплоносителя паров рабочего тела. Указанный технический результат достнгается тем, что в снстему

преобразования энергии термоядерного реактора тина ТОКАМАК, содержащую бланкет реактора с каналами охлажде1шя жидкометатлическим теплоносителем, нанорную аккумулирующую емкость, нерегревательную и иснарительную секции парогенератора, главный циркуляционный насос, сливную аккумулирующую емкость, введены два сенаратора, один из которых нодключен трубопроводами воздушников к верхним точкам пароперегревательной и иснарительной секций парогенератора, а другой соединен с выходным патрубком испарительной секции парогенератора, сепараторы установлены в районе свободного уровня сливной аккумулирующей емкости, в газовом объеме которой расположен конденсатор водяных паров.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема системы преобразования энергии термоядерного реактора.

Термоядерная установка содержит плазменную камеру 1 термоядерного реактора, каналы бланкета 2, охлаждаемые тяжелым жидкометаллическим теплоносителем, например, свинцом или эвтектическим сплавом свинец-висмут, «горячий коллектор 3, объединяющий каналы 2 охлаждения бланкета, который сообщен с напорной аккумулирующей емкостью 4. Выходной штуцер емкости 4 сообщен с расположенными ниже емкости 4 пароперегревательной 5 и испарительной 6 секциями парогенератора. Последняя, в свою очередь, через выходной патрубок соединена с сепарирующим устройством 7, например.

П(у

2 центробежного типа, установленным в районе свободного уровня сливной

аккумулирующей емкости 8, выполняющей функции компенсатора объема. В газовом объеме емкости 8 установлен конденсатор водяных паров 9 и в районе свободного уровня теплоносителя - сепарирующее устройство 10, например, центробежного типа, сообщенное трубопроводами воздушников 11с верхними точками пароперегревательной 5 и испарительной 6 секций парогенератора. В емкости 8 установлен главный циркуляционный насос 12 с рабочим колесом 13, напорный патрубок которого сообщен трубопроводом с «холодным коллектором 14 каналов 2 охлаждения бланкета реактора.

Работа предлагаемого технического решения осуществляется следуюпщм образом.

Циркуляция теплоносителя осуществляется с напора колеса 13 главного циркуляционного насоса 12 в «холодный коллектор 14. Протекая через каналы 2 охлаждения бланкета и нагреваясь, теплоноситель через «горячий коллектор 3 попадает в напорную аккумулирующую емкость 4. Далее теплоноситель проходит последовательно емкость пароперегревателя 5, испаритель 6, отдавая тепло рабочему телу и затем попадает в сепаратор 7 сливной аккумул1фующей емкости 8. В случае возникновения аварии «межконтурная неплотность парогенератора рабочее тело попадает в полость теплоносителя испарителя 6 или перегревателя 5, где в виде достаточно больших пузырей или полостей всплывает в поле гравитации. Из верхних точек секций 5 и 6 парогенератора через -фубопроводы воздушников 11 рабочее тело («легкая фаза) отводится в сепаратор 10, где водяной пар

отделяется от теплоносителя и поступает в газовый объем сливной

аккумулирующей емкости 8. В случае уноса мелкодисперсной фазы рабочего тела потоком теплоносителя из секщш 5 и 6 парогенератора, водяной пар отделяется от теплоносителя в сепараторе 7. Пары рабочего тела отделенные сепараторами 7 и 10 конденсируются конденсатором 9 водяных паров и выводятся за пределы сливной аккумулирующей емкости 8.

Предлагаемая система преобразования энергии термоядерного реактора имеет повышенную безопасность и локализует возможную аварию типа «межконтурная неплотность парогенератора.

JUIC- CC 4

Claims (1)

1. Система преобразования энергии термоядерного реактора типа ТОКАМАК, содержащая бланкет реактора с каналами охлаждения жидкометаллическим теплоносителем, напорную аккумулирующую емкость, перегревательную и испарительную секции парогенератора, главный циркуляционный насос, сливную аккумулирующую емкость, отличающаяся тем, что в сливную аккумулирующую емкость введены два сепаратора, один из них подключен трубопроводами воздушников к верхним точкам пароперегревательной и испарительной секций парогенератора, а другой соединен с выходным патрубком испарительной секции парогенератора, сепараторы установлены в районе свободного уровня сливной аккумулирующей емкости, в газовом объеме которой расположен конденсатор водяных паров.