RU2361163C2 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2361163C2
RU2361163C2 RU2007123354/06A RU2007123354A RU2361163C2 RU 2361163 C2 RU2361163 C2 RU 2361163C2 RU 2007123354/06 A RU2007123354/06 A RU 2007123354/06A RU 2007123354 A RU2007123354 A RU 2007123354A RU 2361163 C2 RU2361163 C2 RU 2361163C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchanger
heat
chamber
nuclear power
cost
Prior art date
Application number
RU2007123354/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007123354A (en
Inventor
Анатолий Федорович Никишин (RU)
Анатолий Федорович Никишин
Николай Борисович Трунов (RU)
Николай Борисович Трунов
Евгений Михайлович Дамрин (RU)
Евгений Михайлович Дамрин
Original Assignee
Фгуп Окб "Гидропресс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фгуп Окб "Гидропресс" filed Critical Фгуп Окб "Гидропресс"
Priority to RU2007123354/06A priority Critical patent/RU2361163C2/en
Publication of RU2007123354A publication Critical patent/RU2007123354A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2361163C2 publication Critical patent/RU2361163C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: invention relates to nuclear power engineering, namely, to heat exchangers incorporated with passive heat removal systems intended for nuclear power plants. The proposed heat exchanger comprises the chamber, hear exchange pipe bundle arranged in the duct receiving cooling medium fed from below, and hear carrier drain circuit. Vapour feed branch pipe is connected to the said chamber, the branch pipe outlet being arranged above the heat exchange pipes ends. Note here that outlets of the said pipes are immersed in condensate.
EFFECT: simple design, higher reliability, lower weight and cost, and reduced metal input.
2 dwg

Description

Изобретение относится к атомной энергетике, а более конкретно к теплообменникам систем пассивного отвода тепла для ядерных энергетических установок.The invention relates to nuclear energy, and more particularly to heat exchangers for passive heat removal systems for nuclear power plants.

В случае аварий с потерей электроснабжения энергоблока требуется пассивный отвод тепла остаточных тепловыделений ядерного реактора, например, путем использования теплообменника, охлаждаемого воздухом.In the event of accidents with loss of power supply of the power unit, passive heat removal of the residual heat of a nuclear reactor is required, for example, by using an air-cooled heat exchanger.

Известен теплообменник, содержащий пучок слабонаклонных труб, расположенных в канале, в который снизу поступает охлаждающая среда, и присоединенный к верхней и нижней камерам теплоносителя /патент Англии № 1173717, МКИ F4S/.Known heat exchanger containing a bundle of slightly inclined pipes located in the channel into which the cooling medium enters from below and connected to the upper and lower coolant chambers / England patent No. 1173717, MKI F4S /.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является теплообменник, содержащий пучок слабонаклонных труб, расположенных в канале, в который снизу поступает охлаждающая среда, и присоединенный к верхней и нижней камерам теплоносителя, последняя из которых снабжена дренажом для удаления теплоносителя из нижней камеры (патент России № 2179289, МПК F28B 1/06, зарегистрирован 22.12.1995) - принят за прототип.Closest to the proposed invention is a heat exchanger containing a bunch of slightly inclined pipes located in the channel into which the cooling medium enters from below and connected to the upper and lower coolant chambers, the last of which is equipped with a drain to remove the coolant from the lower chamber (Russian patent No. 2179289, IPC F28B 1/06, registered on December 22, 1995) - adopted as a prototype.

При использовании такого теплообменника в системе пассивного отвода тепла ядерной энергетической установки пассивный принцип достигается естественной циркуляцией теплоносителя, охлаждаемого атмосферным воздухом, за счет высотного расположения теплообменника относительно парогенератора, из которого поступает пар.When using such a heat exchanger in a system of passive heat removal of a nuclear power plant, the passive principle is achieved by the natural circulation of a heat carrier cooled by atmospheric air, due to the high-altitude location of the heat exchanger relative to the steam generator from which the steam comes.

Недостатком известных теплообменников является их большая масса из-за наличия двух тяжелых толстостенных камер, предназначенных выдерживать давление пара, поступающего из парогенератора.A disadvantage of the known heat exchangers is their large mass due to the presence of two heavy thick-walled chambers designed to withstand the pressure of the steam coming from the steam generator.

Необходимость высотного расположения теплообменников в здании АЭС требует укрепления здания АЭС. Особо высокое усилие на здание со стороны теплообменника возникает при сейсмических явлениях. Закрепление тяжелого теплообменника увеличивает стоимость здания.The need for a high-altitude arrangement of heat exchangers in the NPP building requires the strengthening of the NPP building. A particularly high force exerted on the building by the heat exchanger occurs during seismic events. Securing a heavy heat exchanger increases the cost of the building.

Помимо удорожания здания АЭС наличие двух камер обуславливает:In addition to the cost of building a nuclear power plant, the presence of two chambers determines:

высокую стоимость изготовления самого теплообменника и удвоенного количества запасных частей (прокладок, элементов крепления съемных крышек, уплотняющих камеры теплообменника);the high cost of manufacturing the heat exchanger itself and double the number of spare parts (gaskets, fasteners for removable covers, sealing chambers of the heat exchanger);

увеличенные транспортные расходы;increased transportation costs;

высокую стоимость обслуживания теплообменника во время эксплуатации (осмотр двух камер с обязательным их разуплотнением).the high cost of servicing the heat exchanger during operation (inspection of two chambers with their mandatory decompression).

Изобретение направлено на решение задачи по удешевлению стоимости теплообменника, уменьшению затрат на его обслуживание при эксплуатации, удешевление стоимости здания АЭС.The invention is aimed at solving the problem of reducing the cost of the heat exchanger, reducing the cost of its maintenance during operation, reducing the cost of the building of nuclear power plants.

Технический результат - упрощение конструкции и, как следствие, повышение надежности, уменьшение массы и, следовательно, металлоемкости и уменьшение расходов.The technical result is a simplification of the design and, as a consequence, an increase in reliability, a decrease in mass and, therefore, metal consumption and cost reduction.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в теплообменнике, содержащем камеру, пучок теплообменных труб, расположенных в канале, в который снизу поступает охлаждающая среда, дренаж для удаления теплоносителя, к камере присоединен патрубок для подвода пара, причем выходная часть патрубка для подвода пара расположена выше выходных концов теплообменных труб, при этом выходные концы теплообменных труб затоплены конденсатом.The technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the heat exchanger containing the chamber, a bundle of heat exchanger tubes located in the channel into which the cooling medium, drainage to remove the coolant flows from below, a pipe for supplying steam is connected to the camera, and the output part of the pipe for supplying steam located above the outlet ends of the heat exchanger tubes, while the outlet ends of the heat exchanger tubes are flooded with condensate.

Камера включает в себя корпус, к которому присоединены пучок теплообменных труб, дренаж и патрубок для подвода пара. Помимо этого камера имеет съемную крышку, уплотняющую камеру.The chamber includes a housing to which a bundle of heat exchange tubes, a drainage and a pipe for supplying steam are connected. In addition, the camera has a removable cover sealing the camera.

При таком устройстве теплообменника уменьшается его масса и, следовательно, металлоемкость за счет ликвидации одной из камер, включающей съемную крышку с элементами уплотнения и крепления.With such a device, the heat exchanger decreases its mass and, therefore, metal consumption by eliminating one of the chambers, including a removable cover with sealing and fastening elements.

Уменьшаются затраты на изготовление теплообменника и запасных частей к нему, включающих в свой комплект элементы уплотнения и крепления съемных крышек.The cost of manufacturing a heat exchanger and spare parts for it, including the elements of sealing and fastening removable covers in its kit, is reduced.

Уменьшаются затраты на транспортирование теплообменника.The cost of transporting the heat exchanger is reduced.

Уменьшаются затраты на монтаж теплообменника на месте применения.Reduces the cost of installing the heat exchanger on site.

Уменьшаются затраты на обслуживание теплообменника во время эксплуатации: осмотр состояния камер.The maintenance costs of the heat exchanger during operation are reduced: inspection of the condition of the chambers.

С уменьшением массы теплообменников уменьшаются расходы на строительство здания.With a decrease in the mass of heat exchangers, the cost of building a building decreases.

Сущность изобретения пояснена чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен вид спереди на теплообменник с пучком теплообменных труб.Figure 1 shows a front view of a heat exchanger with a bundle of heat transfer tubes.

На фиг.2 изображен фрагмент камеры теплообменника.Figure 2 shows a fragment of a heat exchanger chamber.

Теплообменник включает в себя пучок теплообменных труб 1, канал 2 для направления охлаждающей среды, например воздуха, к пучку теплообменных труб 1, камеру 3.The heat exchanger includes a bundle of heat transfer tubes 1, a channel 2 for directing a cooling medium, such as air, to the bundle of heat transfer tubes 1, chamber 3.

Камера 3 включает в себя корпус 4, патрубок подвода пара 5, выходная часть 6 которого расположена выше выходных концов 7 труб теплообменного пучка 1, дренаж 8 для удаления теплоносителя, съемную крышку 9. Элементы уплотнения и крепления съемной крышки не показаны.The chamber 3 includes a housing 4, a steam inlet 5, the outlet 6 of which is located above the outlet ends 7 of the tubes of the heat exchange bundle 1, a drain 8 for removing the heat transfer medium, a removable cover 9. The sealing and fastening elements of the removable cover are not shown.

Теплообменник работает следующим образом.The heat exchanger operates as follows.

Водяной пар поступает в камеру 3 по патрубку подвода пара 5, выходная часть которого (верхний торец) 6 расположена выше верхнего ряда выходных концов труб 7 теплообменного пучка 1. Выходные концы теплообменных труб находятся под уровнем конденсата, что обеспечивается высотой патрубка дренажа 8 для удаления теплоносителя. Пар направляется во входные концы теплообменных труб 1 и далее, проходя по теплообменным трубам 1, конденсируется, а конденсат сливается в камеру 3 через выходные концы 7 труб теплообменного пучка 1, затопленных конденсатом, таким образом происходит дренаж.Water vapor enters the chamber 3 through the steam supply pipe 5, the outlet part of which (upper end) 6 is located above the upper row of the output ends of the tubes 7 of the heat exchange bundle 1. The output ends of the heat exchange tubes are below the condensate level, which is ensured by the height of the drain pipe 8 to remove the coolant . Steam is sent to the inlet ends of the heat exchanger tubes 1 and then, passing through the heat exchanger tubes 1, it condenses, and the condensate is drained into the chamber 3 through the outlet ends 7 of the tubes of the heat exchanger bundle 1 flooded with condensate, thus draining.

Охлаждающая среда, например атмосферный воздух, поступает в теплообменник снизу, проходит по каналу 2, образованному рамой теплообменника, обшитой изнутри листами и перегородками (не показаны), направляющими воздух на оребренные участки теплообменных труб.Cooling medium, such as atmospheric air, enters the heat exchanger from below, passes through channel 2, formed by the frame of the heat exchanger, sheathed from the inside with sheets and partitions (not shown) that direct air to the finned sections of the heat exchanger tubes.

Естественная циркуляция теплоносителя от парогенератора до теплообменника и от теплообменника до парогенератора осуществляется за счет столба конденсата, находящегося в опускных участках теплообменных труб между камерой и нижними рядами теплообменных труб теплообменника.Natural circulation of the heat carrier from the steam generator to the heat exchanger and from the heat exchanger to the steam generator is carried out due to a column of condensate located in the lower sections of the heat exchanger tubes between the chamber and the lower rows of the heat exchanger heat exchanger tubes.

Таким образом, предлагаемый теплообменник по сравнению с прототипом обладает преимуществом, а именно: при одинаковой мощности с прототипом предлагаемый теплообменник легче. При его изготовлении и обслуживании во время эксплуатации затраты меньше. Удешевляется здание АЭС.Thus, the proposed heat exchanger in comparison with the prototype has the advantage, namely: at the same power with the prototype, the proposed heat exchanger is lighter. During its manufacture and maintenance during operation, costs are less. The cost of building a nuclear power plant.

Наиболее целесообразно предложенное изобретение использовать в системах безопасности ядерных энергетических установок, и в первую очередь в системе пассивного отвода тепла от реактора при обесточивании атомной электрической станции.It is most advisable to use the proposed invention in the safety systems of nuclear power plants, and primarily in the system of passive heat removal from the reactor when the nuclear power plant is de-energized.

Claims (1)

Теплообменник, содержащий камеру, пучок теплообменных труб, расположенных в канале, в который снизу поступает охлаждающая среда, дренаж для удаления теплоносителя, отличающийся тем, что к камере присоединен патрубок для подвода пара, причем выходная часть патрубка для подвода пара расположена выше выходных концов теплообменных труб, при этом выходные концы теплообменных труб затоплены конденсатом. A heat exchanger comprising a chamber, a bundle of heat exchanger tubes located in a channel into which a cooling medium enters from below, drainage for removing heat carrier, characterized in that a pipe for supplying steam is connected to the chamber, the outlet part of the pipe for supplying steam being located above the output ends of the heat exchange pipes while the output ends of the heat exchanger tubes are flooded with condensate.
RU2007123354/06A 2007-06-22 2007-06-22 Heat exchanger RU2361163C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007123354/06A RU2361163C2 (en) 2007-06-22 2007-06-22 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007123354/06A RU2361163C2 (en) 2007-06-22 2007-06-22 Heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007123354A RU2007123354A (en) 2008-12-27
RU2361163C2 true RU2361163C2 (en) 2009-07-10

Family

ID=41045979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007123354/06A RU2361163C2 (en) 2007-06-22 2007-06-22 Heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2361163C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007123354A (en) 2008-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8360402B2 (en) Multi-pressure condenser and condensate reheating method
US6241009B1 (en) Integrated heat pipe vent condenser
US8092580B2 (en) Condensation process and containment vessel
JPH0216496A (en) Isolation condenser with stop cooling system heat exchanger
IL192620A (en) Steam circuit in a power station
RU2361163C2 (en) Heat exchanger
ITMI20102121A1 (en) COMBINED CYCLE PLANT FOR ENERGY PRODUCTION AND METHOD TO OPERATE THIS SYSTEM
JP6345309B1 (en) Nuclear facility abolition method
US5199264A (en) Steam operated turbine-generator installations
CN210050786U (en) Waste heat recovery device for boiler system
CN210087414U (en) Steam turbine power generation system
CN108350282B (en) Heat exchange device for carbon black production equipment
EP3324009B1 (en) Steam turbine plant
RU97501U1 (en) HEAT EXCHANGER
RU101537U1 (en) HEAT EXCHANGER
RU2302674C1 (en) Containment heat transfer system
CN105408686A (en) Shell-and-tube apparatus for heat recovery from hot process stream
RU2196272C2 (en) Steam generator
RU2806815C1 (en) System of passive heat removal from the inner volume of the containment shell of water-water energy reactor
CN219454006U (en) Cold air heater before forced draught blower
RU2775748C1 (en) Steam turbo plant
US20020005276A1 (en) Combination or steam power plant
RU2489645C1 (en) Steam and water heater
US3747673A (en) Ltr condenser
RU2278323C1 (en) Heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20110414

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160623