RU2696617C1 - Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки - Google Patents
Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2696617C1 RU2696617C1 RU2018137142A RU2018137142A RU2696617C1 RU 2696617 C1 RU2696617 C1 RU 2696617C1 RU 2018137142 A RU2018137142 A RU 2018137142A RU 2018137142 A RU2018137142 A RU 2018137142A RU 2696617 C1 RU2696617 C1 RU 2696617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- compressor
- circulation circuit
- heat carrier
- reactor
- 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
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к контуру циркуляции газового теплоносителя космических ядерных энергетических установок. Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки включает ядерный реактор с трактом охлаждения активной зоны и трактом охлаждения корпуса реактора, турбину, соединенную трубопроводом с выходом ядерного реактора, холодильник-излучатель, вход которого соединен трубопроводом с выходом турбины, и компрессор. Вход компрессора трубопроводом подключен к выходу холодильника-излучателя, а выход компрессора соединен трубопроводом с трактом охлаждения активной зоны и подключен трубопроводом к тракту охлаждения корпуса реактора. По меньшей мере на одном из трубопроводов, соединяющих выход компрессора с трактами охлаждения активной зоны и корпуса реактора, установлен регулятор расхода газового теплоносителя. Техническим результатом является уменьшение массогабаритных характеристик контура циркуляции при одновременном обеспечении заданных расходных характеристик газового теплоносителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано в контурах циркуляции газового теплоносителя космических ядерных энергетических установок.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки, включающий ядерный реактор с трактом охлаждения активной зоны и трактом охлаждения корпуса реактора, турбину, соединенную трубопроводом с выходом ядерного реактора, холодильник-излучатель, вход которого соединен трубопроводом с выходом турбины, и компрессор, вход которого трубопроводом подключен к выходу холодильника-излучателя, а выход соединен трубопроводом с трактом охлаждения активной зоны (патент РФ №2562237, МПК G21D 5/00, опубл. 10.09.2014).
В известном контуре циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки к тракту охлаждения корпуса реактора подключена дополнительная ветка циркуляции теплоносителя, содержащая дополнительный (второй) компрессор и дополнительный (второй) холодильник-излучатель. Вход дополнительного холодильника-излучателя трубопроводом соединен с входом первого компрессора, в который поступает охлажденный в первом холодильнике-излучателе теплоноситель. Выход дополнительного холодильника-излучателя подключен трубопроводом к дополнительному компрессору, соединенному трубопроводом с трактом охлаждения корпуса реактора.
Наличие в контуре циркуляции газового теплоносителя дополнительного активного оборудования в виде дополнительного компрессора приводит к снижению надежности установки в целом. Кроме этого, из-за последовательного соединения двух холодильников-излучателей возникает необходимость увеличения поверхности излучения дополнительного холодильника излучателя, работающего при более низкой входной температуре теплоносителя, что приводит к увеличению массогабаритных характеристик установки в целом, а также к снижению безопасности работы на орбите из-за повышенной возможности попадания метеоритных частиц в увеличенную поверхность дополнительного холодильника-излучателя. Кроме того, для дополнительного компрессора требуется независимая система регулирования расхода теплоносителя тракта охлаждения корпуса реактора, что также может привести к снижению надежности установки в целом.
Недостатком известного контура циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки является увеличенные массогабаритные размеры его оборудования и невысокая надежность.
Задачей настоящего изобретения является создание контура циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки, который обеспечивает эффективное охлаждение ядерного реактора при одновременном повышении надежности контура циркуляции и космической энергетической установки в целом.
Техническим результатом настоящего изобретения является уменьшение массогабаритных характеристик контура циркуляции при одновременном обеспечении заданных расходных характеристик газового теплоносителя.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном контуре циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки, включающем ядерный реактор с трактом охлаждения активной зоны и трактом охлаждения корпуса реактора, турбину, соединенную трубопроводом с выходом ядерного реактора, холодильник-излучатель, вход которого соединен трубопроводом с выходом турбины, и компрессор, вход которого трубопроводом подключен к выходу холодильника-излучателя, а выход соединен трубопроводом с трактом охлаждения активной зоны, согласно заявленному изобретению выход компрессора подключен трубопроводом к тракту охлаждения корпуса реактора, при этом по меньшей мере на одном из трубопроводов, соединяющих выход компрессора с трактами охлаждения активной зоны и корпуса реактора, установлен регулятор расхода газового теплоносителя.
Кроме этого, в качестве регулятора расхода газового теплоносителя использовано дроссельное устройство.
Подключение выхода компрессора через регулятор расхода газового теплоносителя к двум трактам охлаждения: тракту охлаждения активной зоны и тракту охлаждения корпуса реактора позволяет по сравнению с известным контуром циркуляции, выбранным в качестве прототипа, исключить из тракта охлаждения корпуса дополнительный компрессор и дополнительный холодильник-излучатель, уменьшить тем самым массогабаритные характеристики и упростить схему контура циркуляции. Введение в контур циркуляции регулятора расхода газового теплоносителя позволяет обеспечить заданные расходные характеристики газового теплоносителя и оптимизировать расходы на охлаждение активной зоны и корпуса реактора.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема контура циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки.
Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки содержит ядерный реактор 1 с трактом охлаждения активной зоны и трактом охлаждения корпуса реактора, которые проходят внутри реактора (на чертеже не показаны), турбину 2, соединенную трубопроводом 3 с выходом ядерного реактора 1, холодильник-излучатель 4, соединенный трубопроводом 5 с выходом турбины 2, и компрессор 6. Вход компрессора 6 трубопроводом 7 соединен с выходом холодильника-излучателя 4. Выход компрессора 6 подключен трубопроводом 8 к тракту охлаждения активной зоны, а трубопроводом 9 соединен с трактом охлаждения корпуса реактора. На трубопроводе 9, соединяющем выход компрессора 6 с трактом охлаждения корпуса реактора и/или на трубопроводе 8, соединяющем выход компрессора 6 с трактом охлаждения активной зоны, установлен регулятор расхода газового теплоносителя 10. В качестве регулятора расхода газового теплоносителя 10 может быть использовано дроссельное устройство или иное известное регулирующее расход газа средство.
Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки работает следующим образом.
«Горячий» газовый теплоноситель из ядерного реактора 1 по трубопроводу 3 поступает в турбину 2. После расширения и совершения полезной работы в турбине 2 теплоноситель по трубопроводу 5 поступает в холодильник-излучатель 4, где охлаждается за счет сброса части тепла в космическое пространство. Охлажденный газовый теплоноситель по трубопроводу 7 поступает на всас (вход) компрессора 7. Далее часть «холодного» сжатого газового теплоносителя по трубопроводу 8 поступает в тракт охлаждения активной зоны реактора. Оставшаяся часть «холодного» сжатого газового теплоносителя по трубопроводу 9 через регулятор расхода газового теплоносителя 10 поступает в тракт охлаждения корпуса реактора. В ядерном реакторе 1 после охлаждения корпуса реактора «горячий» теплоноситель объединяется с «горячим» теплоносителем, поступающим после охлаждения активной зоны, и суммарный «горячий» теплоноситель через выход ядерного реактора 1 вновь поступает по трубопроводу 3 на вход турбины 2.
Claims (2)
1. Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки, включающий ядерный реактор с трактом охлаждения активной зоны и трактом охлаждения корпуса реактора, турбину, соединенную трубопроводом с выходом ядерного реактора, холодильник-излучатель, вход которого соединен трубопроводом с выходом турбины, и компрессор, вход которого трубопроводом подключен к выходу холодильника-излучателя, а выход соединен трубопроводом с трактом охлаждения активной зоны, отличающийся тем, что выход компрессора подключен трубопроводом к тракту охлаждения корпуса реактора, при этом по меньшей мере на одном из трубопроводов, соединяющих выход компрессора с трактами охлаждения активной зоны и корпуса реактора, установлен регулятор расхода газового теплоносителя.
2. Контур циркуляции по п. 1, отличающийся тем, что в качестве регулятора расхода газового теплоносителя использовано дроссельное устройство.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137142A RU2696617C1 (ru) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137142A RU2696617C1 (ru) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2696617C1 true RU2696617C1 (ru) | 2019-08-05 |
Family
ID=67586534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018137142A RU2696617C1 (ru) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2696617C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748874C1 (ru) * | 2020-09-18 | 2021-06-01 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации "Исследовательский центр имени М.В. Келдыша" | Ядерная энергетическая установка |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2494481C1 (ru) * | 2012-09-03 | 2013-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | Ядерная энергетическая установка космического аппарата |
| RU2562237C1 (ru) * | 2014-06-24 | 2015-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Космическая ядерная энергетическая установка |
| US9303629B2 (en) * | 2011-07-15 | 2016-04-05 | Garry Hine | System and method for power generation using a hybrid geothermal power plant including a nuclear plant |
| KR20170133895A (ko) * | 2016-05-27 | 2017-12-06 | 문인득 | 가압경수로형 원자로 증기 발생기의 공기정체구역 공기 순환 냉각 장치 |
-
2018
- 2018-10-22 RU RU2018137142A patent/RU2696617C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9303629B2 (en) * | 2011-07-15 | 2016-04-05 | Garry Hine | System and method for power generation using a hybrid geothermal power plant including a nuclear plant |
| RU2494481C1 (ru) * | 2012-09-03 | 2013-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | Ядерная энергетическая установка космического аппарата |
| RU2562237C1 (ru) * | 2014-06-24 | 2015-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Космическая ядерная энергетическая установка |
| KR20170133895A (ko) * | 2016-05-27 | 2017-12-06 | 문인득 | 가압경수로형 원자로 증기 발생기의 공기정체구역 공기 순환 냉각 장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748874C1 (ru) * | 2020-09-18 | 2021-06-01 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации "Исследовательский центр имени М.В. Келдыша" | Ядерная энергетическая установка |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101235729B (zh) | 涡轮机内电气设备的冷却装置 | |
| CZ20004773A3 (cs) | Zařízení na přivádění chladicího média u spalovací turbíny a způsob jeho provozování | |
| US20180229850A1 (en) | Anti-icing system for gas turbine engine | |
| WO2017018082A1 (ja) | 凝縮器および冷却システムと運転方法 | |
| JP2001317370A (ja) | タービンエンジンに冷却用空気を供給する方法及び装置 | |
| RU2696617C1 (ru) | Контур циркуляции газового теплоносителя космической ядерной энергетической установки | |
| CN103868265A (zh) | 一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置 | |
| CN106640555B (zh) | 风力发电机组及其散热系统和散热控制方法 | |
| CN113775488A (zh) | 冷却系统及风力发电机组 | |
| KR20160096126A (ko) | 고속 중성자로 및 고속 중성자로의 중성자 반사체 블록 | |
| KR100881473B1 (ko) | 원자력로 | |
| KR20080091751A (ko) | 페블 베드 원자로를 구비한 원자력 발전소 | |
| CN203445772U (zh) | 一种变流器的冷却系统 | |
| CN203375756U (zh) | 风冷循环式工业冷水机 | |
| RU2522971C1 (ru) | Ядерная энергодвигательная установка | |
| KR20180109088A (ko) | 열 유압 엔진과 통합된 연료 전지 파워 플랜트 냉각 네트워크 | |
| CN106852087B (zh) | 单级并联式液气双通道自然冷却数据中心散热系统 | |
| US3266258A (en) | Method of increasing a vapour compressing refrigerating machine cooling effect | |
| RU2562237C1 (ru) | Космическая ядерная энергетическая установка | |
| RU2713747C1 (ru) | Система пассивного отвода тепла ядерной энергетической установки | |
| Nagel et al. | Concept for the cryo distribution for the Wendelstein 7-X cryo vacuum pumps | |
| WO2002080190A8 (en) | Nuclear power plant and method of operating the same | |
| CN107072113B (zh) | 双级并联式液气双通道自然冷却数据中心散热系统 | |
| CN217358157U (zh) | 一种压力调节和余热回收利用系统 | |
| JPS5815705B2 (ja) | 発電設備における熱回収方法 |