RU2752410C2

RU2752410C2 - Section of modules of vertical steam generator

Info

Publication number: RU2752410C2
Application number: RU2016103635A
Authority: RU
Inventors: Олдржих МАТАЛ (старший); Олдржих МАТАЛ (младший)
Original assignee: Российская Федерация
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2016-02-04
Publication date: 2021-07-27
Also published as: CZ201585A3; RU2016103635A; CZ306101B6

Abstract

FIELD: heating system.SUBSTANCE: claimed device consists of vertically oriented modules, the superheater portion and the economizer portion of which have a linear longitudinal axis that is not perpendicular to the earth's surface, and also consists of a single coolant reservoir having a longitudinal axis horizontally positioned at one side of the superheater portion, A pair having a longitudinal axis horizontally disposed at the level of the other side of the superheater portion and one water supply manifold with a longitudinal axis, located horizontally at the level of the outlet chambers of the coolant.EFFECT: increase of safety during operation of the steam generator, the possibility of simplifying the design and reducing the dimensions of the steam generator.1 dwg,1 ex

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение касается исполнения и расположения секции модулей вертикального парогенератора для оборудования ядерной энергетики, работающего с реактором на быстрых нейтронах.The invention relates to the design and arrangement of a section of modules of a vertical steam generator for nuclear power equipment operating with a fast neutron reactor.

Предшествующий уровень техникиPrior art

В настоящее время известно исполнение секции модулей вертикального парогенератора, в котором модули состоят из конструктивно самостоятельных звеньев перегревателей, звена испарителя и звена экономайзера и эти звенья имеют продольную ось в форме кривой на плоскости, которая находится в плоскости, ориентированной перпендикулярно к поверхности Земли. При этом каждое звено формируется из входной и выходной камер теплоносителя, к которым присоединены впускные или же выпускные трубные доски, которые на стороне теплоносителя присоединены к пучку труб. Каждое звено собственно имеет две трубные доски и присоединенный к ним пучок труб.At present, it is known the execution of the section of modules of a vertical steam generator, in which the modules consist of structurally independent links of superheaters, an evaporator link and an economizer link, and these links have a longitudinal axis in the form of a curve on a plane that is in a plane oriented perpendicular to the Earth's surface. In this case, each link is formed from the inlet and outlet chambers of the coolant, to which are connected inlet or outlet tube sheets, which on the side of the coolant are connected to the tube bundle. Each link actually has two tube sheets and a tube bundle attached to them.

У этих известных исполнений секций модулей вертикального парогенератора коллектор теплоносителя размещен так, что его продольная ось находится на уровне впускных камер теплоносителя звена перегревателя.In these known versions of the vertical steam generator module sections, the coolant collector is arranged so that its longitudinal axis is at the level of the coolant inlet chambers of the superheater link.

При этом продольная ось коллектора пара известных исполнений расположена над звеньями пароперегревателя. В то же время входной коллектор воды известных исполнений расположен так, что его продольная ось находится под уровнем выпускных камер теплоносителя звена экономайзера.In this case, the longitudinal axis of the collector of a pair of known designs is located above the links of the superheater. At the same time, the inlet water collector of known designs is located so that its longitudinal axis is below the level of the outlet chambers of the coolant of the economizer unit.

Данное известное исполнение секции модулей вертикального парогенератора, которая состоит из модулей, формируемых конструктивно самостоятельными звеньями перегревателя, звеньями испарителя и звеньями экономайзера, является невыгодным прежде всего потому, что каждое звено имеет две трубные доски и самостоятельный пучок трубок, что затрудняет изготовление и монтаж целой секции. Более того, продольная ось звеньев и целого модуля является кривой на плоскости, что затрудняет монтаж модулей и всей секции модулей вертикального парогенератора, а также ухудшает гидродинамические пропорции на стороне теплоносителя и этим повышает требуемую мощность насосов теплоносителя.This known design of the section of vertical steam generator modules, which consists of modules formed by structurally independent superheater links, evaporator links and economizer links, is disadvantageous primarily because each link has two tube sheets and an independent tube bundle, which complicates the manufacture and installation of the whole section ... Moreover, the longitudinal axis of the links and the whole module is a curve on a plane, which complicates the installation of modules and the entire section of modules of the vertical steam generator, and also worsens the hydrodynamic proportions on the coolant side and thereby increases the required power of the coolant pumps.

Размещение коллекторов теплоносителя в известном исполнении на уровне впускных камер теплоносителя негативно сказывается на его механических нагрузках, в частности, вызванных ограниченной компенсацией тепловых расширений модулей в секции и коллекторов теплоносителя.The placement of the coolant collectors in the known design at the level of the coolant inlet chambers has a negative effect on its mechanical loads, in particular, caused by the limited compensation of thermal expansion of the modules in the section and the coolant collectors.

Расположение коллекторов пара над звеньями перегревателя выгодно с точки зрения компенсации тепловых расширений секции, но в то же время этим увеличиваются строительные размеры и расходы на реализацию целой секции модулей вертикального парогенератора.The location of the steam collectors above the superheater links is beneficial from the point of view of compensating for the thermal expansion of the section, but at the same time, this increases the construction dimensions and costs for the implementation of the entire section of the vertical steam generator modules.

Такое расположение камеры входной воды, под уровнем выпускных камер теплоносителя из звеньев и тем самым из модуля, в известном исполнении ведет к увеличению строительных размеров и расходов на реализацию секции модулей вертикального парогенератора.Such an arrangement of the inlet water chamber, under the level of the outlet chambers of the heat carrier from the links and thus from the module, in the known design leads to an increase in the construction dimensions and costs for the implementation of the section of the modules of the vertical steam generator.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Упомянутые недостатки известного исполнения устраняет предлагаемая секция модуля вертикального парогенератора, состоящая из модуля с входной камерой теплоносителя, участком перегревателя, участком испарителя, участком экономайзера и выходной камерой теплоносителя и соединительным трубопроводом теплоносителя, коллектором теплоносителя и выходным трубопроводом теплоносителя и далее трубопроводом пара, коллектором пара, трубопроводом подачи воды и коллектором подачи воды. Смысл изобретения состоит в том, что секция выполнена вертикально ориентированными модулями, участки перегревателя и участок экономайзера которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, одним коллектором теплоносителя с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя, одним коллектором пара, имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя, и одним коллектором подачи воды с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя.The above-mentioned disadvantages of the known design are eliminated by the proposed section of the vertical steam generator module, consisting of a module with an inlet heat carrier chamber, a superheater section, an evaporator section, an economizer section and an outlet coolant chamber and a connecting coolant pipeline, a coolant collector and an outlet coolant pipeline and then a steam pipeline, a collector water supply pipe and water supply manifold. The essence of the invention is that the section is made with vertically oriented modules, the sections of the superheater and the section of the economizer of which have a linear longitudinal axis, which is not perpendicular to the Earth's surface, one collector of the coolant with a longitudinal axis located horizontally at the level of one side of the section of the superheater, one collector of steam, having a longitudinal axis located horizontally at the level of the other side of the superheater section, and one water supply manifold with a longitudinal axis located horizontally at the level of the coolant outlet chambers.

Такое решение, когда каждый модуль секции вертикального парогенератора имеет только две камеры теплоносителя, то есть впускную камеру теплоносителя и выпускную камеру теплоносителя и относящиеся к ним трубные доски с одним пучком трубок, и, более того, имеет линейные продольные оси участка перегревателя и участка экономайзера, которые не расположены перпендикулярно к поверхности Земли, приносит такую выгоду, что, в конечном счете, ведет к упрощению конструкции целой секции модулей, к их меньшим строительным размерам, меньшей общей массе и, таким образом, к меньшим расходам на приобретение.Such a solution, when each module of the vertical steam generator section has only two coolant chambers, that is, the coolant inlet chamber and the coolant outlet chamber and related tube sheets with one tube bundle, and, moreover, has linear longitudinal axes of the superheater section and the economizer section, which are not perpendicular to the surface of the Earth, brings such benefits that, in the end, leads to a simplified design of the entire section of modules, to their smaller building dimensions, a lower total weight and, thus, to lower acquisition costs.

Дополнительной выгодой является расположение коллекторов теплоносителя с продольной осью на уровне одной стороны участка перегревателя, что позволяет уменьшить высоту секции модулей вертикального парогенератора и в то же время позволяет температурное расширение конструкции, причем одновременно сторона теплоносителя от стороны воды и пара вынесена наружу конструкции, что достигается расположением коллектора пара, имеющим продольную ось, расположенную горизонтально на уровне второй стороны участка перегревателя. Это также представляет значительное увеличение безопасности.An additional advantage is the location of the coolant collectors with a longitudinal axis at the level of one side of the superheater section, which allows to reduce the height of the section of the vertical steam generator modules and at the same time allows thermal expansion of the structure, while at the same time the coolant side from the water and steam side is taken out of the structure, which is achieved by a steam collector having a longitudinal axis located horizontally at the level of the second side of the superheater section. This also represents a significant increase in safety.

Важным преимуществом является то, что продольная ось коллектора подачи воды расположена горизонтально на уровне выпускных камер теплоносителя. И это решение способствует уменьшению строительных размеров целой секции модулей вертикального парогенератора.An important advantage is that the longitudinal axis of the water supply manifold is horizontal at the level of the coolant outlet chambers. And this solution helps to reduce the construction dimensions of the whole section of vertical steam generator modules.

Описание чертежаDrawing Description

Фиг. 1 показывает аксонометрический вид на секцию модулей вертикального парогенератора.FIG. 1 shows a perspective view of a section of vertical steam generator modules.

Список ссылочных обозначенийList of reference symbols

1 - коллектор подачи воды1 - water supply manifold

2 - входная камера теплоносителя2 - coolant inlet chamber

3 - участок перегревателя3 - superheater section

4 - участок испарителя4 - section of the evaporator

5 - участок экономайзера5 - economizer section

6 - выходная камера теплоносителя6 - outlet chamber of the coolant

7 - соединительный трубопровод теплоносителя7 - connecting pipe of the coolant

8 - коллектор теплоносителя8 - coolant collector

9 - выходной трубопровод теплоносителя9 - coolant outlet pipeline

10 - трубопровод пара10 - steam pipeline

11 - коллектор пара11 - steam collector

12 - трубопровод подачи воды12 - water supply pipeline

Пример реализации изобретенияAn example of implementation of the invention

Секция модулей вертикального парогенератора состоит из модулей, которые состоят из входной камеры теплоносителя 2, участка перегревателя 3, участка испарителя 4, участка экономайзера 5 и из выходной камеры теплоносителя 6. Далее секция модулей вертикального парогенератора состоит из соединительного трубопровода теплоносителя 7, коллектора теплоносителя 8 и выходного трубопровода теплоносителя 9 и также далее трубопровода пара 10, коллектора пара 11, трубопровода подачи воды 12 и коллектора подачи воды 1. Причем отдельные части секции модулей вертикального парогенератора размещены так, чтобы создавались вертикально ориентированные модули, участок перегревателя 3 и участок экономайзера 5 которых имеют линейную продольную ось, которая не перпендикулярна поверхности Земли, с одним коллектором теплоносителя 8 с продольной осью, расположенной горизонтально на уровне одной стороны участка перегревателя 3, с одним коллектором пара 11, который имеет продольную ось, ориентированную горизонтально на уровне другой стороны участка перегревателя 3, и с одним коллектором подачи воды 1, который имеет продольную ось, расположенную горизонтально на уровне выходных камер теплоносителя 6.The section of vertical steam generator modules consists of modules that consist of an inlet heat carrier chamber 2, a superheater section 3, an evaporator section 4, an economizer section 5 and an outlet heat carrier section 6. Further, the vertical steam generator module section consists of a connecting heat carrier pipe 7, a heat carrier collector 8, and coolant outlet pipeline 9 and also further steam pipeline 10, steam collector 11, water supply pipeline 12 and water supply manifold 1. Moreover, individual parts of the vertical steam generator module section are arranged so that vertically oriented modules are created, the superheater section 3 and the economizer section 5 of which have a linear longitudinal axis, which is not perpendicular to the Earth's surface, with one coolant collector 8 with a longitudinal axis located horizontally at the level of one side of the superheater section 3, with one steam collector 11, which has a longitudinal axis oriented horizontally at the level of the other side of the superheater section 3, and with one water supply manifold 1, which has a longitudinal axis located horizontally at the level of the outlet chambers of the coolant 6.

Claims

The section of the vertical steam generator module consists of a module with a coolant inlet chamber (2), a superheater section (3), an evaporator section (4), an economizer section (5) and a coolant outlet chamber (6) and a coolant connecting pipe (7), a coolant collector ( 8) and the coolant outlet pipeline (9) and then steam pipeline (10), steam collector (11), water supply pipeline (12) and water supply manifold (1), characterized in that the section is made with vertically oriented modules, sections of the superheater ( 3) and an economizer section (5) of which have a linear longitudinal axis that is not perpendicular to the Earth's surface, with one coolant collector (8) with a longitudinal axis located horizontally at the level of one side of the superheater section (3), with one steam collector (11) having a longitudinal axis located horizontally at the level of the other side of the superheater section (3), and one water supply manifold (1) with a longitudinal axis, races laid horizontally at the level of the coolant outlet chambers (6).