RU2334189C1

RU2334189C1 - Steam generator pipe bank washing unit

Info

Publication number: RU2334189C1
Application number: RU2007105197/06A
Authority: RU
Inventors: Юрий Григорьевич Драгунов (RU); Юрий Григорьевич Драгунов; Павел Александрович Ведерников (RU); Павел Александрович Ведерников; Игорь Яковлевич Нечаев (RU); Игорь Яковлевич Нечаев; Юрий Валерьевич Свириденко (RU); Юрий Валерьевич Свириденко; Дмитрий Сергеевич Аксенов (RU); Дмитрий Сергеевич Аксенов; Сергей Александрович Виноградов (RU); Сергей Александрович Виноградов
Original assignee: Фгуп Окб "Гидропресс"
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2008-09-20

Abstract

FIELD: engines and pumps, heating.

SUBSTANCE: steam generator washing unit incorporates a pump unit, a control system and a washing device made up of servomotors, surveillance cameras, a feed device and comprises, at least, one guiding and rotary bar provided with a water nozzle. The servomotors are mounted on three plates, i.e. top, medium and bottom, jointed by the guides. The top plate is furnished with a flange, while medium plate accommodates a ball-screw pair, its ends being fitted in bearings fixed at the top and medium plates. The servomotor mounted on the bottom plate is linked, via two high-precision gears, to the said pair rod. The rotary bar is mounted on the medium plate and furnished, in its lower part, with the high-precision gears linked to the servomotor. The rotary bar upper part is provided with water nozzle and a barrel housing the surveillance cameras, a laser ranger and LEDs. The aforesaid tight barrel is arranged at the rotary bar upper part and furnished with a transparent screen, while the water nozzle incorporates, at least, two atomisers aligned in opposite directions.

EFFECT: higher efficiency of slime removal steam generator from pipe space.

3 cl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано на парогенераторах ядерных энергетических установок для промывки трубного пучка.The invention relates to power engineering and can be used on steam generators of nuclear power plants for flushing a tube bundle.

Уровень техники.The level of technology.

Известно устройство водной отмывки парогенератора, содержащее насосный агрегат, систему управления с камерами наблюдения и волокнисто-оптическим волноводом, устройство промывки, содержащее серводвигатели, подающее устройство, по крайней мере, одну направляющую, поворотную штангу, водоструйное сопло (D.Seppala, E.Kilsef, J.Malaugh, F.Kamler. Steam generator woterlansing at DNGS. Candu maintenance conference 1955, pp.213-225. INIS 1/93-12/96.) Конструктивно рассмотренное устройство является наиболее близким к предлагаемому техническому решению - принято за прототип.A device for water washing a steam generator comprising a pumping unit, a control system with surveillance cameras and a fiber optic waveguide, a washing device containing servo motors, a feeding device, at least one guide, a rotary rod, a water-jet nozzle (D. Seppala, E. Kilsef , J. Malaugh, F. Kamler. Steam generator woterlansing at DNGS. Candu maintenance conference 1955, pp.213-225. INIS 1 / 93-12 / 96.) The structurally considered device is the closest to the proposed technical solution - taken as a prototype .

К недостаткам этого устройства следует отнести сложность его конструкции. Вместе с тем вследствие того, что поворотная штанга связана с одной направляющей, это не обеспечивает ей достаточной жесткости, что приводит к спонтанным колебаниям поворотной штанги в процессе отмывки трубного пучка парогенератора. Кроме того, в процессе эксплуатации существует значительная вероятность выхода из строя хрупкого оптического волновода, что приводит к выходу из строя устройства водной промывки.The disadvantages of this device include the complexity of its design. However, due to the fact that the rotary rod is connected with one guide, this does not provide it with sufficient rigidity, which leads to spontaneous vibrations of the rotary rod during washing of the tube bundle of the steam generator. In addition, during operation, there is a significant probability of failure of a fragile optical waveguide, which leads to failure of the water washing device.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности парогенератора.The objective of the invention is to increase the operational reliability of the steam generator.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности удаления шлама из межтрубного пространства парогенератора.The technical result of the invention is to increase the efficiency of removing sludge from the annulus of the steam generator.

Указанный результат достигается тем, что установка промывки трубного пучка парогенератора, содержащая насосный агрегат, систему управления и устройство промывки, состоящее из серводвигателей, камер наблюдения, подающего устройства, включающего, по крайней мере, одну направляющую и поворотную штангу, имеющую водоструйное сопло, согласно предлагаемому изобретению снабжена серводвигателями, установленными на трех плитах, верхней, средней и нижней, связанных направляющими, причем на средней плите установлена шариковинтовая пара, концы штока которой закреплены в подшипниках, закрепленных на верхней и нижней плите, сервопривод, установленный на нижней плите, связан со штоком шариковинтовой пары через две высокоточные шестерни, а поворотная штанга установлена на средней плите и снабжена в нижней части высокоточными шестернями, связанными с сервоприводом, а верхняя часть поворотной штанги снабжена водоструйным соплом и стаканом, в котором закреплены камеры наблюдения, лазерный измеритель расстояния и светодиоды. Предлагаемый стакан выполнен герметичным, снабжен прозрачным экраном и расположен в верхней части поворотной штанги, а водоструйное сопло имеет, по крайней мере, две форсунки, расположенные соосно во взаимно противоположных направлениях.This result is achieved in that the installation of washing the tube bundle of the steam generator, comprising a pump unit, a control system and a washing device consisting of servomotors, surveillance cameras, a feeding device, including at least one guide and a rotary rod having a water jet nozzle, according to the proposed the invention is equipped with servomotors mounted on three plates, upper, middle and lower, connected by guides, and on the middle plate there is a ball screw pair, ends w the eyes of which are mounted in bearings mounted on the upper and lower plates, the servo drive mounted on the lower plate is connected to the rod of the ball screw pair through two high-precision gears, and the rotary rod is mounted on the middle plate and is equipped in the lower part with high-precision gears connected with the servo drive, and the upper part of the rotary rod is equipped with a water-jet nozzle and a glass in which surveillance cameras, a laser distance meter and LEDs are fixed. The proposed glass is sealed, equipped with a transparent screen and is located in the upper part of the rotary rod, and the water-jet nozzle has at least two nozzles located coaxially in mutually opposite directions.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображен общий вид установки промывки трубного пучка парогенератора.figure 1 shows a General view of the installation of washing the tube bundle of the steam generator.

на фиг.2 изображен общий вид устройства промывки трубного пучка парогенератора.figure 2 shows a General view of the device washing the tube bundle of the steam generator.

Устройство промывки, входящее в установку промывки трубного пучка парогенератора, содержит серводвигатели 1, установленные на трех плитах, верхней 2, средней 3 и нижней 4. Все три плиты 2, 3, 4 связаны направляющими 5, которые закреплены на верхней плите 2 и нижней плите 4 с помощью опор 6. Верхняя плита 2 снабжена фланцем 7 и на ней установлена шаровая опора 8, например шаровая опора передней подвески ВАЗ 2101-2107, и подшипник 9, в котором закреплен шток 10 шариковинтовой пары 11. Также устройство содержит поворотную штангу 12, проходящую через верхнюю плиту 2 и закрепленную на средней плите 3. Нижняя часть плиты 3 содержит подшипник 9, в котором закреплена поворотная штанга 12. Нижняя часть поворотной штанги 12 содержит высокоточную шестерню 14, связанную с малой шестерней 15, расположенной на валу серводвигателя 1, установленном на средней плите 3. Кроме того, на средней плите 3 установлена каретка 16 для прохождения направляющей 5. Поворотная штанга 12 имеет отверстие, на чертеже не показано, для прохода высоконапорной тубы 17. Верхняя часть поворотной штанги 12 содержит водоструйное сопло 18, образованное двумя форсунками 19, расположенными соосно во взаимно противоположных направлениях и связанными с высоконапорной трубой 17. Кроме того, верхняя часть поворотной штанги 12 содержит герметичный стакан 20, в котором закреплены камеры наблюдения 21, 22 и светодиоды 23, а сам герметичный стакан 20 снабжен прозрачным экраном 24. Герметичный стакан 20 связан с лазерным измерителем расстояния 25. Кабель 26 связывает камеры наблюдения 21, 23, светодиоды 23 и лазерный измеритель расстояния 25 с системой управления, представляющей собой щит контрольно-измерительных приборов 2. На нижней плите 4 установлен сервопривод 1, связанный с малой шестерней 15, зацепленной с шестерней 14, перемещающей среднюю плиту 3. Кроме того, на нижней плите 4 установлен подшипник 9, в котором закреплен шток 10 шариковинтовой пары 11.The washing device included in the washing unit of the tube bundle of the steam generator contains servomotors 1 mounted on three plates, top 2, middle 3 and bottom 4. All three plates 2, 3, 4 are connected by guides 5, which are mounted on the top plate 2 and the bottom plate 4 using bearings 6. The upper plate 2 is provided with a flange 7 and a ball bearing 8 is mounted on it, for example, a ball bearing of the front suspension of VAZ 2101-2107, and a bearing 9, in which the rod 10 of the ball screw pair is fixed 11. The device also contains a rotary rod 12, passing through the top plates 2 and fixed to the middle plate 3. The lower part of the plate 3 contains a bearing 9 in which the rotary rod 12 is fixed. The lower part of the rotary rod 12 contains a high-precision gear 14 connected to a small gear 15 located on the shaft of the servomotor 1 mounted on the middle plate 3 In addition, on the middle plate 3, a carriage 16 is installed for passing the guide 5. The pivot rod 12 has an opening, not shown in the drawing, for the passage of the high-pressure tube 17. The upper part of the pivot rod 12 contains a water-jet nozzle 18, formed Sealed by two nozzles 19, located coaxially in mutually opposite directions and connected with a high-pressure pipe 17. In addition, the upper part of the rotary rod 12 contains a sealed cup 20, in which surveillance cameras 21, 22 and LEDs 23 are fixed, and the sealed cup 20 is equipped with a transparent a screen 24. A sealed cup 20 is connected to a laser distance meter 25. A cable 26 connects the surveillance cameras 21, 23, LEDs 23 and the laser distance meter 25 to a control system that is a control meter board 2. On the bottom plate 4, a servo drive 1 is installed, connected to a small gear 15 engaged with a gear 14 moving the middle plate 3. In addition, a bearing 9 is mounted on the bottom plate 4, in which the rod 10 of the ball screw pair 11 is fixed.

Установка промывки трубного пучка парогенератора состоит из насосного агрегата 27, системы управления, представляющей собой щит контрольно-измерительных приборов 28, устройства промывки 29, которое установлено на фланец парогенератора 30.The washing installation of the tube bundle of the steam generator consists of a pump unit 27, a control system, which is a shield of instrumentation 28, a flushing device 29, which is installed on the flange of the steam generator 30.

Устройство промывки 29 соединено с насосным агрегатом 27 с помощью барабана со шлангом 31.The flushing device 29 is connected to the pump unit 27 by means of a drum with a hose 31.

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Установка промывки трубного пучка парогенератора работает следующим образом. Насосный агрегат 27 подает воду с помощью барабана со шлангом 31 в устройство промывки 29, которым управляют с помощью щита контрольно-измерительных приборов 28.Installation flushing the tube bundle of the steam generator works as follows. The pump unit 27 delivers water through a drum with a hose 31 to the flushing device 29, which is controlled using the shield of the instrumentation 28.

Установка промывки трубного пучка парогенератора, управляемая щитом контрольно-измерительных приборов 28, представляет из себя, например, четыре направляющие штанги 5, которые закрепляют на верхней плите 2 и нижней плите 4 посредством опор 6, что позволяет юстировать штанги 5 с помощью соответствующих винтов, на чертеже не показаны. Верхнюю плиту 2 снабжают шаровой опорой 8, например шаровой опорой передней подвески ВАЗ 2101-2107 и фланцем 7, который крепят к ответному фланцу парогенератора 4. Через фланец 7 проходит поворотная штанга 12. Кроме того, на верхней и нижней плите устанавливают подшипники 9, в которых закрепляют шток 10 шариковинтовой пары 11, которая, в свою очередь, приводит в движение среднюю плиту 3. На поворотную штангу 12 в нижней части устанавливают высокоточную шестерню 14, связанную с малой шестерней 15, приводимой в движение сервоприводом 1, который устанавливают на средней плите 3. В нижней части средней плиты 3 устанавливают подшипник 13, в котором закрепляют штангу поворотную 12, через которую проходит высоконапорная труба 17, связанная с водоструйным соплом 18, образованным двумя форсунками 19, расположенными соосно во взаимно противоположных направлениях. Такая конструкция поворотного узла позволяет поворотной штанге 12 поворачиваться на 360°. Надежное перемещение средней плиты 3 по направляющим 5 обеспечивается каретками 16, которые закрепляют на средней плите 3. На нижней плите 4 устанавливают второй сервопривод 1 для связи с малой шестерней 15, приводящей в движение шестерню 14, перемещающей среднюю плиту 3 в вертикальном направлении.The installation of washing the tube bundle of the steam generator, controlled by the shield of the instrumentation 28, is, for example, four guide rods 5, which are mounted on the upper plate 2 and lower plate 4 by means of supports 6, which allows you to align the rod 5 with the appropriate screws on not shown in the drawing. The upper plate 2 is provided with a ball bearing 8, for example, a ball bearing of the front suspension VAZ 2101-2107 and a flange 7, which is attached to the counterflange of the steam generator 4. A rotary rod 12 passes through the flange 7. In addition, bearings 9 are mounted on the upper and lower plates, which fix the rod 10 of the ball screw pair 11, which, in turn, drives the middle plate 3. On the rotary rod 12 in the lower part install a high-precision gear 14 connected to a small gear 15, driven by a servo drive 1, which I install on the middle plate 3. In the bottom of the middle plate 3 is set bearing 13, wherein the fixed pivot post 12 through which the high-pressure pipe 17 connected with the water jet nozzle 18, formed by two nozzles 19 disposed coaxially in opposite directions. This design of the swivel assembly allows the swivel rod 12 to rotate 360 °. Reliable movement of the middle plate 3 along the guides 5 is provided by carriages 16, which are fixed on the middle plate 3. On the lower plate 4, a second servo drive 1 is installed for communication with the small gear 15, which drives the gear 14, moving the middle plate 3 in the vertical direction.

Верхнюю часть поворотной штанги 12 снабжают стаканом 20, в котором размещают камеры наблюдения 21 и 22, предназначенные для наблюдения через прозрачный экран 24 за состоянием трубчатки парогенератора, на чертежах не показана, и процессом ее промывки. Подсветка обеспечивается восемью светодиодами 23, которые располагают в стакане 20. Кроме того, к стакану 20 прикреплен лазерный измеритель расстояния 25, позволяющий наводить форсунки 19 водоструйного сопла 18 на участки трубчатки со шламовыми отложениями.The upper part of the rotary rod 12 is provided with a glass 20, in which surveillance cameras 21 and 22 are arranged, which are used to monitor the state of the steam generator tube through a transparent screen 24 and is not shown in the drawings, and the washing process. The illumination is provided by eight LEDs 23, which are located in the glass 20. In addition, a laser distance meter 25 is attached to the glass 20, which makes it possible to direct the nozzles 19 of the water-jet nozzle 18 to sections of the tubular with sludge deposits.

Питание на камеры наблюдения 21, 22, светодиоды 23, установленные в стакане 20, и лазерный измеритель расстояния 25 подают по кабелю 26, который замкнут на щит управления контрольно-измерительных приборов 2.Power is supplied to the surveillance cameras 21, 22, LEDs 23 installed in the beaker 20, and the laser distance meter 25 is supplied via cable 26, which is closed to the control panel of the instrumentation 2.

По своему прямому назначению установка промывки трубного пучка парогенератора работает следующим образом. С щита управления контрольно-измерительных приборов 28 подается команда на сервопривод 1, который устанавливают на нижней плите 4, и поворотную штангу 12 переводят в заданное положение относительно трубчатки парогенератора, на чертежах не показана. Указанное положение контролируют камерами наблюдения 21 и 22, а также лазерным измерителем расстояния 25. После того как форсунки 19, через которые подается струя жидкости, выведены в исходное состояние, включают насосный агрегат 27 и приступают к процессу отмывки трубчатки парогенератора, на чертежах не показана. При этом в случае необходимости поворотная штанга 12 может вращаться вокруг своей оси на заданный угол. Для этого подается команда на сервопривод 1, установленный на средней плите 3.For its intended purpose, the installation of washing the tube bundle of the steam generator works as follows. From the control panel of the instrumentation 28, a command is sent to the servo drive 1, which is installed on the bottom plate 4, and the rotary rod 12 is transferred to a predetermined position relative to the steam generator tube, not shown in the drawings. The indicated position is controlled by surveillance cameras 21 and 22, as well as by a laser distance meter 25. After the nozzles 19, through which the liquid stream is supplied, are returned to the initial state, the pump unit 27 is started and the process of washing the steam generator tube is started, not shown in the drawings. Moreover, if necessary, the rotary rod 12 can rotate around its axis by a predetermined angle. To do this, a command is sent to the servo drive 1, mounted on the middle plate 3.

Такая конструкция установки высоконапорной промывки трубного пучка парогенератора позволяет решить поставленную задачу эффективной отмывки трубного пучка парогенератора от шламовых отложений. Поскольку стакан 20 выполняют герметичным и снабжают прозрачным экраном 24, то этим обеспечивают надежную работу камер 21 и 22, что позволяет эффективно контролировать процесс отмывки трубного пучка парогенератора. А конструкция водоструйного сопла 18, снабженного двумя форсунками 19, расположенными соосно во взаимно противоположных направлениях, уравновешивает реактивное усилие водяной струи. Это позволяет обеспечить надежную работу установки промывки трубного пучка парогенератора. Таким образом, путем отказа от волокнисто-оптического волновода обеспечивается повышение надежности работы описанного устройства, что, в свою очередь, положительно влияет на работу парогенератора, увеличивает его рабочий ресурс и всей ядерно-энергетической установки, снижает вероятность аварии в результате разрыва труб парогенератора, работающих под давлением.This design of the high-pressure washing of the tube bundle of the steam generator allows us to solve the problem of effectively washing the tube bundle of the steam generator from sludge deposits. Since the glass 20 is sealed and provided with a transparent screen 24, this ensures reliable operation of the chambers 21 and 22, which allows you to effectively control the washing process of the tube bundle of the steam generator. And the design of the water-jet nozzle 18, equipped with two nozzles 19 located coaxially in mutually opposite directions, balances the reactive force of the water jet. This allows you to ensure reliable operation of the installation of washing the tube bundle of the steam generator. Thus, by abandoning the fiber-optic waveguide, the reliability of the described device is improved, which, in turn, positively affects the operation of the steam generator, increases its working life and the entire nuclear power plant, reduces the likelihood of an accident as a result of rupture of the pipes of the steam generator working under pressure.

Claims

1. Installation of washing the tube bundle of a steam generator, comprising a pumping unit, a control system and a washing device consisting of servomotors, surveillance cameras, a feeding device including at least one guide and a rotary rod having a water-jet nozzle, characterized in that the servomotors are installed on three plates, upper, middle and lower, connected by guides, the upper plate is equipped with a flange, and on the middle plate there is a ball screw pair, the ends of the rod of which are fixed in bearings, closed insulated on the upper and lower plates, the servo drive mounted on the lower plate is connected to the ball screw pair through two high-precision gears, and the rotary rod is mounted on the middle plate and is equipped with high-precision gears connected to the servo in the lower part, and the upper part of the rotary rod is equipped with a water-jet nozzle and glass, in which the surveillance cameras, laser distance meter and LEDs are fixed.

2. Installation of washing the tube bundle of the steam generator according to claim 1, characterized in that the glass located in the upper part of the rotary rod is equipped with a transparent screen and is sealed.

3. The installation of washing the tube bundle of the steam generator according to claim 1, characterized in that the water-jet nozzle is equipped with at least two nozzles located coaxially in mutually opposite directions.