RU2504031C1 - Device to remove excessive thermal energy from inner volume of nuclear power plant containment - Google Patents
Device to remove excessive thermal energy from inner volume of nuclear power plant containment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2504031C1 RU2504031C1 RU2012145190/07A RU2012145190A RU2504031C1 RU 2504031 C1 RU2504031 C1 RU 2504031C1 RU 2012145190/07 A RU2012145190/07 A RU 2012145190/07A RU 2012145190 A RU2012145190 A RU 2012145190A RU 2504031 C1 RU2504031 C1 RU 2504031C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- protective shell
- heat
- containment
- panels
- Prior art date
Links
Images
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
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области атомной энергетики, а именно к повышению безопасной эксплуатации атомных электростанций и может быть использовано при маловероятной аварийной ситуации, когда частично или полностью произошло отключение активных источников электроэнергии и требуется пассивно отводить избыточную тепловую энергию в атмосферу из внутреннего объема защитной оболочки и от охлаждаемой воды в бассейне выдержки, которая постоянно нагревается выделяемой остаточной тепловой энергией отработанного ядерного топлива.The invention relates to the field of nuclear energy, namely, to increase the safe operation of nuclear power plants and can be used in the unlikely emergency situation when a partial or complete disconnection of active energy sources occurs and it is required to passively remove excess thermal energy into the atmosphere from the internal volume of the containment and from the cooled water in the holding pool, which is constantly heated by the residual thermal energy of spent nuclear fuel.
Известна система пассивного отвода избыточной тепловой энергии в атмосферу из внутреннего объема защитной оболочки атомной электростанции содержащая, внутренний и наружный теплообменники, заполненные легкокипящей жидкостью соединенные между собою пропущенными через боковую стенку защитной оболочки трубками. (Авторское свидетельство СССР №1829697, МПК: G21C 9/00 приоритет от 08.05.1991).A known system for the passive removal of excess thermal energy into the atmosphere from the internal volume of the protective shell of a nuclear power plant containing, internal and external heat exchangers filled with low-boiling liquid, is interconnected by tubes passed through the side wall of the protective shell. (USSR author's certificate No. 1829697, IPC: G21C 9/00 priority of 05/08/1991).
Данная система обеспечивает пассивный отвод избыточной тепловой энергии в атмосферу от перегретого воздуха внутреннего объема защитной оболочки в случае аварии с потерей источников электроэнергии на атомной электростанции (АЭС). Вместе с тем в анализируемом изобретении не предусмотрен отвод избыточной тепловой энергии из воды в бассейне выдержки, где хранится отработанное ядерное топливо.This system provides a passive removal of excess thermal energy into the atmosphere from superheated air of the internal volume of the containment in the event of an accident with the loss of electric power sources at a nuclear power plant (NPP). At the same time, the analyzed invention does not provide for the removal of excess thermal energy from water in the holding pool, where spent nuclear fuel is stored.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для отвода избыточной тепловой энергии из внутреннего объема защитной оболочки атомной электростанции, содержащее соединенные между собой системой легкокипящего теплоносителя три теплообменника, один из которых установлен в емкости для воды, расположенной внутри защитной оболочки и клапаны. (Патент РФ №2030801, МПК: G21C 13/10, G21C 15/18 приоритет от 09.09.1992).The closest technical solution to the proposed one is a device for removing excess thermal energy from the internal volume of the protective shell of a nuclear power plant, containing three heat exchangers interconnected by a system of low-boiling coolant, one of which is installed in a water tank located inside the protective shell and valves. (RF patent No. 2030801, IPC:
В случае необходимости данное устройство обеспечивает пассивный отвод избыточной тепловой энергии в атмосферу только из емкости с водой, в которую помещено охлаждаемое оборудование, охлаждение воздуха в объеме защитной оболочки производится за счет спринклерной активной системой принудительно посредством насоса.If necessary, this device provides a passive removal of excess thermal energy into the atmosphere only from the tank with water in which the equipment to be cooled is placed, air cooling in the volume of the protective shell is carried out by means of a sprinkler active system by means of a pump.
За 70 летний период эксплуатации атомных электрических станций и атомных энергетических установок было отмечено, что наиболее часто создают аварийную обстановку системы и оборудование связанное с обеспечением электропитания групп оборудования: электродвигатель-насос, электродвигатель-вентилятор, электродвигатель-компрессор и так далее из-за «отказов по общим причинам». Но это оборудование необходимо из-за увеличения удельных нагрузок на оборудование, удельных мощностей атомных электростанций и удобства управления энергетическим оборудованием: автоматически, дистанционно и по рабочему месту.Over the 70-year period of operation of nuclear power plants and nuclear power plants, it was noted that the most common emergency situations are systems and equipment related to providing power to equipment groups: electric motor-pump, electric motor-fan, electric motor-compressor, and so on because of “failures” for general reasons. " But this equipment is necessary because of the increase in the specific loads on the equipment, the specific capacities of nuclear power plants and the convenience of managing power equipment: automatically, remotely and at the workplace.
Одной из технических причин аварии на атомной электростанции «Фукусима-1» был отказ по общим причинам - исчезновение электрического аварийного питания. Но это только аварийная ситуация, долее аварийная ситуация развилась в аварию. Электростанция была спроектирована в США в 1960 годах с требованиями, удовлетворяющими уровень их знаний на то время. В настоящее время накопленный уровень знаний и опыт эксплуатации выше и одновременно другие - более высокие возможности научных подразделений, технологические возможности промышленных предприятий - изготовителей и эксплуатационных организаций.One of the technical causes of the accident at the Fukushima-1 nuclear power plant was a failure for common reasons - the disappearance of electrical emergency power. But this is only an emergency; longer the emergency has developed into an accident. The power plant was designed in the USA in 1960 with requirements that satisfy the level of their knowledge at that time. Currently, the accumulated level of knowledge and operating experience is higher and at the same time others - higher capabilities of scientific departments, technological capabilities of industrial enterprises - manufacturers and operating organizations.
На базе накопленных: уровня знаний, промышленного опыта изготовления оборудования, рабочих схем и трассировок оборудования, опыта эксплуатации и новых требований нормативной документации к проектированию, изготовлению и эксплуатации рекомендовано разрабатывать и внедрять аварийные пассивные системы, с целью уменьшить и по возможности исключить «человеческий фактор». Трудно представить подобную аварийную ситуацию на наших атомных электрических станциях.Based on the accumulated: level of knowledge, industrial experience in manufacturing equipment, operating circuits and equipment traces, operating experience and new regulatory requirements for design, manufacture and operation, it is recommended to develop and implement emergency passive systems in order to reduce and possibly eliminate the “human factor” . It is difficult to imagine a similar emergency situation at our nuclear power plants.
Задачей данного изобретения является уменьшение влияния «человеческого фактора», а именно в случае необходимости пассивно отводить избыточную тепловую энергию из-под герметичной части защитной оболочки атомной электростанции, как из ее воздушного объема, так и одновременно из емкости, где хранится под водой отработанное ядерное топливо, как в нормальных эксплуатационных режимах, так и в аварийных ситуациях, и при авариях.The objective of this invention is to reduce the influence of the "human factor", namely, if necessary, passively remove excess thermal energy from under the sealed part of the protective shell of a nuclear power plant, both from its air volume and simultaneously from the tank where spent nuclear fuel is stored under water , both in normal operating conditions, and in emergency situations, and during accidents.
Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве для отвода избыточной тепловой энергии из внутреннего объема защитной оболочки атомной электростанции, содержащем соединенные между собой системой легкокипящего теплоносителя три теплообменника, один из которых установлен в емкости для воды, расположенной внутри защитной оболочки и клапаны, новым является то, что все теплообменники смонтированы один над другим, первый из которых расположенный в емкости для воды укреплен в средней части боковой стенки защитной оболочки, второй теплообменник укреплен внутри защитной оболочки в верхней части боковой стенки защитной оболочки, а третий теплообменник укреплен на наружной поверхности стенки купола защитной оболочки, при этом клапаны снабжены сильфонным сервоприводом, и установлены на входном участке первого теплообменника, и на входном участке третьего теплообменника.The problem is achieved in that in the known device for removing excess thermal energy from the internal volume of the protective shell of a nuclear power plant, containing three heat exchangers interconnected by a system of low-boiling coolant, one of which is installed in a water tank located inside the protective shell and valves, is new the fact that all heat exchangers are mounted one above the other, the first of which is located in the water tank is fixed in the middle of the side wall of the protective shell, Torah exchanger fastened inside the containment shell in the upper part of the side wall of the containment, and the third heat exchanger is mounted on the outer wall surface of the containment dome, wherein the servo valves are provided with bellows, and installed at the inlet portion of the first heat exchanger and the inlet portion of the third heat exchanger.
Кроме этого емкость для воды может представлять собой бассейн выдержки для отработанного тепловыделяющего ядерного топлива.In addition, the water tank may be a holding pool for spent fuel nuclear fuel.
Кроме этого первый и второй теплообменники могут быть выполнены в виде плоских секций, расположенных по периметру соответственно емкости для воды и стенки защитной оболочки.In addition, the first and second heat exchangers can be made in the form of flat sections located around the perimeter, respectively, of the water tank and the wall of the protective shell.
Кроме этого панели первого теплообменника могут опираться на дно емкости для воды на пружинных рессорах, и верхней частью прикреплены к стенке емкости посредством шарниров.In addition, the panels of the first heat exchanger can rest on the bottom of the water tank on spring springs, and the upper part is attached to the wall of the tank through hinges.
Кроме этого панели второго теплообменника могут быть свободно подвешены на боковой стенке защитной оболочки.In addition, the panels of the second heat exchanger can be freely suspended on the side wall of the containment.
Кроме этого третий теплообменник может быть смонтирован на наружной поверхности купола защитной оболочки посредством шарниров и скользящих опор.In addition, the third heat exchanger can be mounted on the outer surface of the dome of the containment shell through hinges and sliding supports.
Кроме этого клапан с сильфонным сервоприводом, установленный на входном участке первого теплообменника отрегулирован на открывание, на меньшее давление, чем клапан с сильфонным сервоприводом, установленный на входном участке третьего теплообменника.In addition, a valve with a bellows actuator installed in the inlet section of the first heat exchanger is adjusted to open at a lower pressure than a valve with a bellows actuator installed in the inlet section of the third heat exchanger.
Монтаж всех теплообменников один над другим обеспечивает то, что при достижении температуры легкокипящего теплоносителя в первом теплообменнике выше 35°С начинает осуществляться естественная циркуляция теплоносителя в системе, а именно подъем горячего теплоносителя и опускание холодного теплоносителя.The installation of all heat exchangers one above the other ensures that when the temperature of the low-boiling coolant in the first heat exchanger reaches 35 ° С, the natural circulation of the coolant in the system begins, namely the rise of the hot coolant and the lowering of the coolant.
Расположение емкости для воды в средней части боковой стенки защитной оболочки вызвано технологией перегрузки ядерного топлива.The location of the water tank in the middle of the side wall of the containment is caused by the technology of reloading nuclear fuel.
Расположение второго теплообменника в верхней герметичной части защитной оболочки вызвано тем, что верхняя часть защитной оболочки является началом упорядоченного опускного потока водо-паро-газовой смеси внутри защитной оболочки при нормальной и не штатной эксплуатации. Верхнее расположение третьего теплообменника приводит к усилению естественной циркуляции и повышенному отводу тепловой энергии от первого и второго теплообменников.The location of the second heat exchanger in the upper sealed part of the protective shell is caused by the fact that the upper part of the protective shell is the beginning of an ordered lowering flow of the water-vapor-gas mixture inside the protective shell during normal and non-standard operation. The upper arrangement of the third heat exchanger leads to increased natural circulation and increased removal of thermal energy from the first and second heat exchangers.
Крепление третьего теплообменника на наружной поверхности купола обеспечивает гарантированную отдачу тепловой энергии конечному поглотителю окружающему воздуху, а в экстренных случаях для большей эффективности теплообменник можно будет сверху поливать водой.Mounting the third heat exchanger on the outer surface of the dome ensures a guaranteed return of thermal energy to the final absorber for ambient air, and in emergency cases for greater efficiency the heat exchanger can be watered from above with water.
Отработанное ядерное топливо, выгружаемое из реактора, имеет достаточно высокие остаточные энерговыделения, которые необходимо некоторое время постоянно отводить с помощью охлаждаемой воды, поэтому его помещают в емкость с водой в виде бассейна для выдержки на довольно длительное время - емкость с водой в нормальных условиях охлаждается при помощи активной системой.The spent nuclear fuel discharged from the reactor has a sufficiently high residual energy release, which must be continuously removed for some time using cooled water, therefore it is placed in a water tank in the form of a pool for aging for a rather long time - the water tank under normal conditions is cooled under help active system.
Выполнение первого и второго теплообменников плоскими создает улучшенный отвод тепла, а расположение их по периметру емкости для воды и стенки защитной оболочки позволяет разместить максимальное количество теплообменников не загромождая технологический объем.Making the first and second heat exchangers flat creates an improved heat dissipation, and their location along the perimeter of the water tank and the wall of the containment shell allows you to place the maximum number of heat exchangers without cluttering the process volume.
Монтаж панелей первого теплообменника в емкости для воды посредством пружинных рессор и шарниров обеспечивает компенсацию температурных расширений панелей теплообменников.The installation of the panels of the first heat exchanger in a water tank by means of spring springs and hinges provides compensation for the thermal expansion of the panels of the heat exchangers.
Подвеска второго теплообменника позволяет компенсировать температурные расширения его панелей и трубопроводов.The suspension of the second heat exchanger allows you to compensate for the thermal expansion of its panels and pipelines.
Крепление третьего теплообменника на наружной поверхности купола защитной оболочки посредством шарниров и скользящих опор позволяет компенсировать расширение элементов теплообменника и наружной силовой поверхности защитной оболочки при различных температурах теплообменника и защитной оболочки.The fastening of the third heat exchanger on the outer surface of the dome of the protective shell by means of hinges and sliding supports makes it possible to compensate for the expansion of the elements of the heat exchanger and the external power surface of the protective shell at different temperatures of the heat exchanger and the protective shell.
Разная калибровка сервоприводов клапанов на открывание обеспечивает поэтапное включение в работу первого, второго и третьего теплообменников.Different calibrations of the valve servomotors for opening provide a phased inclusion in the work of the first, second and third heat exchangers.
Ниже приводится описание одного из многочисленных вариантов выполнения устройства для отвода избыточной тепловой энергии из внутреннего объема защитной оболочки атомной электростанции, объединенных единым изобретательским замыслом, отображенным в нижеприведенной формуле изобретения.The following is a description of one of the many embodiments of the device for removing excess thermal energy from the internal volume of the protective shell of a nuclear power plant, united by a single inventive concept, as shown in the following claims.
Изобретение поясняется чертежами, где наThe invention is illustrated by drawings, where
фиг.1 показано ярусное расположение теплообменников;figure 1 shows a tiered arrangement of heat exchangers;
фиг.2 показано сечение наружного третьего теплообменника;figure 2 shows a cross section of the outer third heat exchanger;
фиг.3 дан разрез бассейна выдержки отработанного ядерного топлива с видом на первый теплообменник;figure 3 is a cross section of the pool of spent nuclear fuel with a view of the first heat exchanger;
фиг.4 показано сечение бассейна выдержки;figure 4 shows a cross section of the pool exposure;
фиг.5 показан разрез клапана с сильфонным сервоприводом;5 shows a section of a valve with a bellows actuator;
Устройство для отвода избыточной тепловой энергии из внутреннего объема защитной оболочки атомной электростанции состоит из активной и пассивной систем отвода избыточной тепловой энергии.A device for removing excess thermal energy from the internal volume of the protective shell of a nuclear power plant consists of active and passive systems for removing excess thermal energy.
Активная система отвода избыточной тепловой энергии содержит теплообменники выполненные в виде трубчатых панелей 1, в которых циркуляцию охлаждающей жидкости осуществляют посредством электронасоса 2.The active system for removing excess thermal energy contains heat exchangers made in the form of
Пассивная система отвода избыточной тепловой энергии состоит из соединенных между собой замкнутым герметичным контуром заполненным легкокипящим теплоносителем, например хлад оном типа С1, разрешенным к применению по Международному соглашению, трех теплообменников. Теплообменники расположены по ярусно один над другим, нижний из которых является первьм, конструктивно выполнен в виде оребренных панелей 3.The passive excess heat energy removal system consists of three heat exchangers interconnected by a closed hermetic circuit filled with a low-boiling coolant, for example, type C1 refrigerant approved for use by the International Agreement. The heat exchangers are arranged in tiers one above the other, the lower of which is the first, structurally made in the form of finned panels 3.
Трубчатые панели 1 теплообменников активной системы отвода избыточной тепловой энергии и оребренные панели 3 теплообменников пассивной системы отвода избыточной тепловой энергии установлены в емкости для воды представляющей собой прямоугольный бассейн 4 выдержки для размещения в нем стапелей 5 отработанных тепловыделяющих сборок с выгоревшим ядерным топливом, которое выделяет тепловую энергию довольно длительное время.
Бассейн 4 установлен внутри герметичного слоя 6 защитной оболочки в средней части 7 у цилиндрической боковой стенки 8. Трубчатые панели 1 и оребренные панели 3 расположены вертикально соответственно у торцевой стенки 9 и вдоль боковых стенок 10 и 11 бассейна 4 выдержки, для отработанного тепловыделяющего ядерного топлива оставляя свободное место перед шибером 12 для стапелей 5 отработанного тепловыделяющего ядерного топлива. Трубчатые панели 1 и оребренные панели 3 установлены на дне 13 бассейна 4 вертикально на пружинных рессорах 14, верхней частью 15 и 16 панели 1 и 3 прикреплены соответственно к стенкам 9, 10, 11 бассейна 4 посредством шарниров 17 и 18. Бассейн 4 закрыт силовой крышкой 19 служащей дополнительно биологической защитой.The pool 4 is installed inside the hermetic layer 6 of the protective shell in the middle part 7 at the cylindrical side wall 8. The
Второй теплообменник установлен внутри герметичного слоя 6 защитной оболочки в верхней части 20 цилиндрической боковой стенки 8 и конструктивно выполнен в виде панелей 21 свободно подвешенных на кронштейнах 22 вертикально по периметру стенки 8 защитной оболочки.The second heat exchanger is installed inside the sealed layer 6 of the protective shell in the upper part 20 of the cylindrical side wall 8 and is structurally made in the form of panels 21 freely suspended on the brackets 22 vertically around the perimeter of the wall 8 of the protective shell.
Третий теплообменник конструктивно выполнен как пучок наклонно расположенных оребренных труб 23 с плавниковыми ребрами, помещенными в сотовые ячейки с распределительным 24 и собирающим 25 коллекторами. Между уровнями этих коллекторов 24 и 25 установлен стабилизирующий коллектор 26, позволяющий держать выходные концы трубного пучка под уровнем теплоносителя и исключить пульсацию давления и теплообмена по трубному пучку. Для дренажа и подпитки системы легкокипящего теплоносителя имеется приспособление 27 соединенное с системой легкокипящего теплоносителя через вентиль 28 с сильфонным электроприводом, служащим для поддержания в системе легкокипящего теплоносителя постоянного уровня хладона. Собирающий коллектор 25 и стабилизирующий коллектора 26 соединены между собой посредством байпаса 29 с вентилем 30 для дренажа оребренных трубок 23 третьего теплообменника. Третий теплообменник смонтирован на поверхности 31 наружного силового слоя 32 купола защитной оболочки при помощи шарниров 33 и скользящих опор 34.The third heat exchanger is structurally made as a bundle of inclined
Замкнутый герметичный контур для легкокипящего теплоносителя состоит из отводящего трубопровода 35 для нагретого теплоносителя и подающего трубопровода 36 для охлажденного теплоносителя. Отводящий трубопровод 35 соединяет между собой выход 37 панелей 3 первого теплообменника с входом 38 распределительного коллектора 24 третьего теплообменника, а подающий трубопровод 36 соединяет между собой выход 39 собирающего коллектора 25 через байпас 29 третьего теплообменника с входом 40 панелей 3 первого теплообменника. Отводящий 35 и подающий 36 трубопроводы пропущены через внутренний герметичный слой 6 защитной оболочки при помощи герметичных проходок 41 и 42, а через наружный силовой слой 32 защитной оболочки при помощи герметичных проходок 43 и 44.A closed hermetic circuit for a low-boiling coolant consists of a
Панели 21 второго теплообменника параллельно присоединены к отводящему 35 и подающему 36 трубопроводам. Вход 45 панелей 21 подсоединен к подающему трубопроводу 36, а их выход 46 подсоединен к отводящему трубопроводу 35. На отводящем 35 и подающем 36 трубопроводах в местах их присоединения соответственно к входу 38 распределительного коллектора 24 третьего теплообменника и к входу 40 панелей 3 первого теплообменника смонтировано по клапану 47 и 48 с сильфонным сервоприводом.The panels 21 of the second heat exchanger are connected in parallel to the
Клапаны 47 и 48 с сильфонным сервоприводом состоят: из расположенных в гильзообразном корпусе 49 в гофрированном кольцами 50 герметичном чехле 51 направляющего стакана 52, в котором размещен шток 53 с поршнем 54 на одном конце 55, тарелкой 56 для посадочного седла 57 на другом конце 58, перфорированной направляющей 59 для штока 53 и входное 60 и выходное 61 отверстия для протекания легкокипящего теплоносителя, при этом между поршнем 54 и дном 62 гильзообразного корпуса 49 смонтирована регулируемая телескопическая рессора 63. Гильзообразные корпуса 49 клапанов 47 и 48 смонтированы на трубопроводах 35 и 36 на пути протекания теплоносителя под тупым углом относительно направления протекания теплоносителя т.о., что силовое усилие подпора теплоносителя будет осуществлено под тарелку 56 для ее отжатия от седла 57.Valves 47 and 48 with a bellows-type servo-actuator consist of: an
Устройство для отвода избыточной тепловой энергии из внутреннего объема защитной оболочки атомной электростанции работает следующем образом. В режиме нормальной эксплуатации атомной электростанции отработанное тепловыделяющее ядерное топливо, находящееся под водой в бассейне 4 выдержки продолжает выделять остаточное тепло, которое постоянно отводится теплоносителем, в данном случае водой к трубчатым панелям 1 теплообменника активной системы отвода избыточной тепловой энергии. В трубчатых панелях 1 теплообменника постоянно принудительно прокачивают при помощи электронасоса 2 охлаждающую жидкость. Обеспечивается теплообмен, и сохранение безопасной температуры ядерного топлива. В этом случае пассивная система отвода избыточной тепловой энергии находится в режиме ожидания.A device for removing excess thermal energy from the internal volume of the protective shell of a nuclear power plant operates as follows. In the normal operation of a nuclear power plant, spent nuclear fuel fuel under water in the holding pool 4 continues to produce residual heat, which is constantly removed by the heat carrier, in this case, water to the
В случае маловероятной аварии, когда на станции произошло местное или полное отключение электрического питания и остановился электронасос 2 активной системы отвода избыточной тепловой энергии, и постоянное принудительное охлаждение водой остаточно выделяемое тепло ядерного топлива прекратилось, то при увеличении температуры охлаждающей воды автоматически включается система пассивного отвода избыточной тепловой энергии. Отвод тепла происходит следующим образом. В емкости бассейна 4 выдержки отработанного ядерного топлива начинает нагреваться вода и оребренные панели 3 первого теплообменника. Температура легкокипящего теплоноситель находящегося в оребренных панелях 3 начинает повышаться соответственно начинает повышаться и давление в контуре легкокипящего теплоносителя. Поскольку клапан 48 с сильфонным сервоприводом отрегулирован посредством регулируемой телескопической рессоры 63 на меньшее давление открытия контура циркуляции легкокипящего теплоносителя чем клапан 47, то при достижении температуры выше 35°С силовое усилие повышенного давления легкокипящего теплоносителя воздействует на весь контур и, пройдя выходное отверстие 61 и перфорацию направляющей 59 начнет перемещать поршень 54 отжимая от посадочного седла 57 тарелку 56, теплоноситель начинает циркулировать через входное 60 и выходное 61 отверстия, организуя естественную циркуляцию легкокипящего теплоносителя по отводящему 35 и подающему 36 трубопроводам между панелями 3 и 21 первого и второго теплообменниками. Избыточное тепло отводится внутрь защитной оболочки. При достижении температуры ниже заданной, клапан 48 закрывается. Если требуется непрерывно поддерживать температуру близкую к настроенной, клапан 48 может быть частично открытым или с малыми колебаниями ходить у нейтрального положения. В случае, если объема защитной оболочки не достаточно для приема тепла, давление в контуре легкокипящего теплоносителя продолжает повышаться до давления открытия сильфона клапана 47 на вход 38 в оребренные трубки 23 наружного теплообменника и естественная циркуляция легкокипящего теплоносителя начнет осуществляться по всему контуру, включая в работу третий теплообменник для отвода тепла в атмосферу к окружающему воздуху.In the case of an unlikely accident, when a local or complete blackout of the power supply occurred at the station and the electric pump 2 of the active system for removing excess thermal energy stopped, and constant forced cooling with water, the residual heat of nuclear fuel ceased, then with an increase in the temperature of the cooling water, the system of passive removal of excess thermal energy. Heat removal occurs as follows. In the tank capacity of the spent nuclear fuel pool 4, the water and finned panels 3 of the first heat exchanger begin to heat up. The temperature of the low-boiling coolant located in the ribbed panels 3 starts to increase, respectively, and the pressure in the circuit of the low-boiling coolant begins to increase. Since the
Технико-экономический эффект состоит в том, что повышается безопасность атомной электростанции путем обеспечения в случае маловероятного электрического обесточивания всей атомной электростанции отводить постоянно выделяемое оборудованием избыточное энергетическое тепло пассивно.The technical and economic effect consists in increasing the safety of a nuclear power plant by providing, in the case of unlikely electrical blackout of the entire nuclear power plant, to remove excess energy heat constantly emitted by the equipment passively.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145190/07A RU2504031C1 (en) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | Device to remove excessive thermal energy from inner volume of nuclear power plant containment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145190/07A RU2504031C1 (en) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | Device to remove excessive thermal energy from inner volume of nuclear power plant containment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2504031C1 true RU2504031C1 (en) | 2014-01-10 |
Family
ID=49884803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012145190/07A RU2504031C1 (en) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | Device to remove excessive thermal energy from inner volume of nuclear power plant containment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2504031C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995022147A2 (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-17 | Enel S.P.A. | A system for passively dissipating heat from the interior of a nuclear reactor containment structure |
US6069930A (en) * | 1997-06-27 | 2000-05-30 | General Electric Company | Modified passive containment cooling system for a nuclear reactor |
UA83019C2 (en) * | 2005-06-21 | 2008-06-10 | Севастопольский Национальный Технический Университет | System of passive aftercooling |
RU2450375C1 (en) * | 2011-03-09 | 2012-05-10 | Открытое акционерное общество "Атомэнергопроект" | Device for air cooling of passive heat release system from nuclear power plant containment |
EP2096644B1 (en) * | 2008-02-29 | 2012-09-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Passive cooling and depressurization system and pressurized water nuclear power plant |
-
2012
- 2012-10-24 RU RU2012145190/07A patent/RU2504031C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995022147A2 (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-17 | Enel S.P.A. | A system for passively dissipating heat from the interior of a nuclear reactor containment structure |
US6069930A (en) * | 1997-06-27 | 2000-05-30 | General Electric Company | Modified passive containment cooling system for a nuclear reactor |
UA83019C2 (en) * | 2005-06-21 | 2008-06-10 | Севастопольский Национальный Технический Университет | System of passive aftercooling |
EP2096644B1 (en) * | 2008-02-29 | 2012-09-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Passive cooling and depressurization system and pressurized water nuclear power plant |
RU2450375C1 (en) * | 2011-03-09 | 2012-05-10 | Открытое акционерное общество "Атомэнергопроект" | Device for air cooling of passive heat release system from nuclear power plant containment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10472996B2 (en) | Autonomous self-powered system for removing thermal energy from pools of liquid heated by radioactive materials, and method of the same | |
CA2969827C (en) | Containment internal passive heat removal system | |
KR101743910B1 (en) | Passive reactor cooling system | |
US20180350472A1 (en) | Passive safe cooling system | |
KR101665353B1 (en) | Passive reactor containment protection system | |
JP2015518148A (en) | Passive containment air cooling for nuclear power plants. | |
RU2583324C1 (en) | Horizontal steam generator for reactor plant with water-cooled power reactor and reactor plant with said steam generator | |
ES2682197T3 (en) | Apparatus for passively cooling a refrigerant tank of a nuclear power plant | |
RU2670425C1 (en) | Passive cooling system with natural circulation and method | |
JPH0216496A (en) | Isolation condenser with stop cooling system heat exchanger | |
US20150219332A1 (en) | Heat exchanger tube vibration suppression device and steam generator | |
EA037574B1 (en) | System for the passive removal of heat from a water-cooled, water-moderated reactor via a steam generator | |
GB2615269A (en) | Passive cold storage heat exchanger | |
KR20230049652A (en) | Thermal Power Conversion System Including Heat Pipes and Photovoltaic Cells | |
WO2022111428A1 (en) | Heat-pipe heat exchanger, and mounting method therefor | |
JP2014006165A (en) | Vibration suppressing device for heat transfer tube and steam generator | |
RU2504031C1 (en) | Device to remove excessive thermal energy from inner volume of nuclear power plant containment | |
JP6670005B2 (en) | Post-Use Nuclear Fuel Passive Cooling System Using Heat Pipe | |
CN110957055A (en) | Separated flexible heat pipe cooling system suitable for pressurized water reactor nuclear power station | |
KR20180054904A (en) | Cryogenic system and safety system for emergency cooling of spent fuel storage tank | |
KR101553888B1 (en) | Auto-damping device of heat exchanger for controlling air flow without electric power | |
JP2013127459A (en) | Method and apparatus for alternative remote spent fuel pool cooling system for light water reactors | |
JP2014137239A (en) | Cooling device of spent fuel pool and cooling method thereof | |
JP2013127465A (en) | Method and apparatus for alternative suppression pool cooling for boiling water reactors | |
CN214152462U (en) | Device for relieving overpressure risk of containment and containment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |