RU2808231C1 - Корпус устройства локализации расплава и вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройствам локализации расплава, в частности к жертвенным наполнителям, предназначенным для приема и распределения расплава активной зоны ядерного реактора. Корпус устройства локализации расплава содержит внешнюю оболочку и внутреннюю оболочку, формирующие емкость в форме тигля, предназначенную для приема расплава, тепловую защиту, установленную в верхней части корпуса с внутренней стороны внутренней оболочки, клапаны подачи воды. В отверстии тепловой защиты установлена вставка, содержащая первый отсек, внутри которого размещены второй отсек, по меньшей мере, один третий отсек, четвертый отсек. При этом третий отсек и четвертый отсек размещены таким образом, что четвертый отсек соединен со вторым отсеком через первое отверстие. По меньшей мере один третий отсек соединен с четвертым отсеком через, по меньшей мере, одно второе отверстие. С одной стороны, первый отсек и второй отсек соединены первой пластиной. С другой стороны, первый отсек, второй отсек, третий отсек соединены второй пластиной, в которой выполнено, по меньшей мере, одно четвертое отверстие, предназначенное для соединения четвертого отсека с внутренним пространством корпуса устройства локализации расплава. Изобретение позволяет повысить надежность устройства локализации расплава. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам локализации расплава (далее - УЛР), в частности к жертвенным наполнителям, предназначенным для приема и распределения расплава активной зоны ядерного реактора.

Наибольшую радиационную опасность представляют аварии с расплавлением активной зоны, которые могут происходить при множественном отказе систем охлаждения активной зоны.

При таких авариях расплав активной зоны - кориум, расплавляя внутриреакторные конструкции и корпус реактора, вытекает за его пределы и вследствие сохраняющегося в нем остаточного тепловыделения может нарушить целостность герметичной оболочки АЭС - последнего барьера на пути выхода радиоактивных продуктов в окружающую среду.

Для исключения этого необходимо локализовать вытекший из корпуса реактора расплав активной зоны (кориум) и обеспечить его непрерывное охлаждение, вплоть до полной кристаллизации. Эту функцию выполняет устройство локализации расплава, которое предотвращает повреждение герметичной оболочки АЭС и, тем самым, защищает население и окружающую среду от радиационного воздействия при тяжелых авариях ядерных реакторов.

Расплав активной зоны попадает в корпус УЛР и распределяется в нем за счет взаимодействия с наполнителем, который является жертвенным материалом, состоящим из композиции стали и относительно легких и легкоплавких оксидов, которые, в соответствии с заявленным изобретением, выполнены в виде элементов, скомпонованных в пластины, установленные друг на друга.

Кориум состоит из двух основных компонентов: оксидного (главные компоненты которого - смесь оксидов урана, циркония, железа с небольшим количеством металлов) и металлического (главные компоненты которого - смесь железа, циркония с некоторым количеством оксидов урана, циркония, железа).

Одним из наиболее важных аспектов охлаждения кориума является время начала подачи охлаждающей воды непосредственно на кориум, находящийся в корпусе УЛР. Подача охлаждающей воды на кориум должна быть начата после завершения процесса инверсии кориума для исключения пароциркониевой реакции воды и расплавленных внутриреакторных конструкций. Позднее время начала подачи охлаждающей воды на кориум может привести к разрушению оборудования УЛР и нарушить целостность герметичной оболочки АЭС, за счет воздействия высоких температур от кориума.

Подача охлаждающей воды на кориум, находящийся в корпусе УЛР, осуществляется через специальные устройства, например, клапаны подачи воды (далее - КПВ), которые обеспечивают подачу охлаждающей воды на расплав, находящийся в корпусе УЛР, от системы подачи охлаждающей воды или из шахты реактора.

Известен корпус [1] УЛР, содержащий внешнюю и внутреннюю металлические стенки, соединенные в верхней части и формирующие вертикальную цилиндрическую часть, округлую часть и углубленное к центру днище, тепловую защиту, установленную в верхней части корпуса с внутренней стороны внутренней стенки, клапаны подачи воды, установленные в верхней части указанного корпуса.

Известен корпус [2] УЛР, содержащий внешнюю и внутреннюю металлические стенки, соединенные в верхней части и формирующие вертикальную цилиндрическую часть, округлую часть и углубленное к центру днище, тепловую защиту, установленную в верхней части корпуса с внутренней стороны внутренней стенки, клапаны подачи воды, установленные в верхней части корпуса.

Известен корпус [3] УЛР, содержащий внешнюю и внутреннюю металлические стенки, соединенные в верхней части и формирующие вертикальную цилиндрическую часть, округлую часть и углубленное к центру днище, тепловую защиту, установленную в верхней части корпуса с внутренней стороны внутренней стенки, клапаны подачи воды, установленные в верхней части корпуса.

Известен корпус [4] УЛР, содержащий внешнюю и внутреннюю металлические стенки, соединенные в верхней части и формирующие вертикальную цилиндрическую часть, округлую часть и углубленное к центру днище, тепловую защиту, установленную в верхней части корпуса с внутренней стороны внутренней стенки, клапаны подачи воды, установленные в верхней части корпуса.

Известен корпус [5] УЛР, содержащий внешнюю и внутреннюю металлические стенки, соединенные в верхней части и формирующие вертикальную цилиндрическую часть, округлую часть и углубленное к центру днище, тепловую защиту, установленную в верхней части корпуса с внутренней стороны внутренней стенки, клапаны подачи воды, установленные в верхней части корпуса.

Известен корпус [6] УЛР, содержащий внешнюю и внутреннюю металлические стенки, соединенные в верхней части и формирующие вертикальную цилиндрическую часть, округлую часть и углубленное к центру днище, тепловую защиту, установленную в верхней части корпуса с внутренней стороны внутренней стенки, клапаны подачи воды, установленные в верхней части корпуса.

Одним недостатком указанных корпусов УЛР является низкая надежность установленных в его стенках КПВ, обусловленная отсутствием каких-либо механизмов (конструкций), защищающих КПВ от повреждений, вызванных механическими воздействиями со стороны кориума.

Еще одним недостатком указанных корпусов УЛР является низкая точность прогнозирования времени поступления охлаждающей воды в корпус УЛР, обусловленная отсутствием механизмов (элементов) в конструкции КПВ, позволяющих предварительно задать требуемые характеристики по времени открытия КПВ, что позволяет исключить преждевременное открытие КПВ, либо его блокировку вследствие воздействия кориума.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности устройства локализации расплава за счет обеспечения гарантированного поступления охлаждающей воды на кориум (расплав) в корпусе УЛР в заданное расчетами время, прошедшее с момента поступления кориума в корпус УЛР.

Задачами, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение защиты КПВ от механических воздействий со стороны кориума, предотвращение повреждения КПВ и исключение возможности открытия КПВ при прохождении кориума из направляющего устройства.

Поставленные задачи решаются за счет того, что в корпусе устройства локализации расплава, содержащем внешнюю оболочку (1) и внутреннюю оболочку (2), формирующие емкость в форме тигля, предназначенную для приема расплава, тепловую защиту (3), установленную в верхней части корпуса с внутренней стороны внутренней оболочки (2), клапаны (4) подачи воды, установленные в верхней части корпуса, каждый из которых содержит горизонтальный участок (5), установленный через отверстие (1а) во внешней оболочке (1), отверстие (2а) во внутренней оболочке (2), отверстие (3а) в тепловой защите (3), и вертикальный участок (6), установленный снаружи внешней оболочки (1), согласно изобретению, в отверстии (3а) тепловой защиты (3) установлена вставка, содержащая первый отсек (7), внутри которого размещены второй отсек (8), по меньшей мере, один третий отсек (9), четвертый отсек (10), при этом третий отсек (9) и четвертый отсек (10) установлены таким образом, что четвертый отсек (10) соединен со вторым отсеком (8) через первое отверстие (11), по меньшей мере, один третий отсек (9) соединен с четвертым отсеком (10) через, по меньшей мере, одно второе отверстие (12), с одной стороны первый отсек (7) и второй отсек (8) соединены первой пластиной (13), в которой выполнено третье отверстие (15), предназначенное для соединения горизонтального участка (5) клапана (4) подачи воды со вторым отсеком (8), с другой стороны первый отсек (7), второй отсек (8), третий отсек (9) соединены второй пластиной (14), в которой выполнено, по меньшей мере, одно четвертое отверстие (16), предназначенное для соединения четвертого отсека (9) с внутренним пространством корпуса устройства локализации расплава.

Такая конструкция корпуса УЛР с КПВ (4), установленными с использованием вставки, позволяет обеспечить подачу охлаждающей воды во внутреннее пространство корпуса УЛР в заданное расчетами время с начала поступления кориума в корпус УЛР. Пластины (13), (14) вставки защищают КПВ (4) от механических и температурных воздействий, повреждений и позволяют настраивать время до открытия КПВ (4) путем изменения их толщин и физических свойств, а отсеки (7), (8), (9), (10) вставки, за счет их взаимного расположения, обеспечивают рециркуляцию парогазовой смеси, формирующейся в верхней части корпуса УЛР в результате взаимодействия расплава с наполнителем. В совокупности, отсеки (7), (8), (9), (10), пластины (13), (14) и отверстия (11), (12), (16) позволяют корректировать временную задержку за счет изменения конструкции вставки без изменения конструкции КПВ.

Дополнительно, в корпусе устройства локализации расплава, согласно изобретению, вставка установлена таким образом, что первая пластина (13) примыкает к внутренней оболочке (2) корпуса устройства локализации расплава, что позволяет корректировать временную задержку за счет обеспечения прямых теплофизических взаимодействий между вставкой и корпусом УЛР.

Дополнительно, в корпусе устройства локализации расплава, согласно изобретению, вставка установлена таким образом, что первая пластина (13) размещена с зазором от внутренней оболочки (2) корпуса устройства локализации расплава, что позволяет корректировать временную задержку за счет обеспечения опосредованных теплофизических взаимодействий между вставкой и корпусом УЛР.

Дополнительно, в корпусе устройства локализации расплава, согласно изобретению, первая пластина (13) вставки установлена от внутренней оболочки (2) корпуса устройства локализации расплава через прокладку, что позволяет корректировать временную задержку за счет обеспечения прямых или опосредованных теплофизических взаимодействий между вставкой и корпусом УЛР.

Согласно изобретению, вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава содержит первый отсек (7), внутри которого размещены второй отсек (8), по меньшей мере, один третий отсек (9), четвертый отсек (10), при этом третий отсек (9) и четвертый отсек (10) размещены таким образом, что четвертый отсек (10) соединен со вторым отсеком (8) через первое отверстие (11), по меньшей мере, один третий отсек (9) соединен с четвертым отсеком (10) через, по меньшей мере, одно второе отверстие (12), с одной стороны первый отсек (7) и второй отсек (8) соединены первой пластиной (13), в которой выполнено третье отверстие (15), предназначенное для соединения горизонтального участка (5) клапана подачи воды (4) со вторым отсеком (8), с другой стороны первый отсек (7), второй отсек (8), третий отсек (9) соединены второй пластиной (14), в которой выполнено, по меньшей мере, одно четвертое отверстие (16), предназначенное для соединения четвертого отсека (9) с внутренним пространством корпуса устройства локализации расплава.

Такая конструкция вставки клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава позволяет обеспечить подачу охлаждающей воды во внутреннее пространство корпуса УЛР в заданное расчетами время с начала поступления кориума в корпус УЛР. Пластины (13), (14) вставки защищают КПВ (4) от механических и температурных воздействий, повреждений и позволяют настраивать время до открытия КПВ (4) путем изменения их толщин и физических свойств, а отсеки (7), (8), (9), (10) вставки, за счет их взаимного расположения, обеспечивают рециркуляцию парогазовой смеси, формирующейся в верхней части корпуса УЛР в результате взаимодействия расплава с наполнителем. В совокупности, отсеки (7), (8), (9), (10), пластины (13), (14) и отверстия (11), (12), (16) позволяют корректировать временную задержку за счет изменения конструкции вставки без изменения конструкции КПВ.

Дополнительно, во вставке клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава, согласно изобретению, полости, ограниченные первой пластиной (13), второй пластиной (14), стенками первого отсека (7), второго отсека (8), третьего отсека (9), четвертого отсека (10) вставки клапана (4) подачи воды, заполнены теплоизоляционным и/или теплопроводящим материалом (17), что позволяет установить требуемые теплоизоляционные и теплопроводящие характеристики для вставки КПВ (4) и, тем самым, обеспечить срабатывание КПВ (4) в заданное расчетами время, прошедшее с момента поступления кориума в корпус УЛР.

Дополнительно, вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава, согласно изобретению, дополнительно содержит первую группу стержней (18), установленных по периметру второго отсека (8), при этом первый конец (18а) каждого стержня (18) соединен с внешней поверхностью (8а) стенки второго отсека (8), а второй конец (18б) выполнен с зазором (18в) от внутренней поверхности (7а) стенки первого отсека (7), а также вторую группу стержней (19), соединяющие первую пластину (13) и вторую пластину (14). Наличие стержней (18), (19) обеспечивает дополнительную прочность вставки за счет сцепления с ними теплопроводящего и/или теплоизоляционного материала.

Дополнительно, во вставке клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава, согласно изобретению, вторая пластина (14) выполнена в форме восьмиугольника с ребрами (14а), соединенными со второй пластиной (14) посредством сварных соединений (20), а концы (14б) ребер (14а) выступают за пределы граней (14в) второй пластины (14), что позволяет повысить защиту КПВ (4) от механических воздействий со стороны кориума и предотвратить повреждение КПВ (4).

Дополнительно, во вставке клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава, согласно изобретению, вторая пластина (14) выполнена в форме монолитной окружности, что позволяет повысить защиту КПВ (4) от механических воздействий со стороны кориума и предотвратить повреждение КПВ (4).

Дополнительно, во вставке клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава, согласно изобретению, вторая пластина (14) выполнена в форме окружности с ребрами (14г), полученными путем фрезерования, что позволяет повысить защиту КПВ (4) от механических воздействий со стороны кориума и предотвратить повреждение КПВ (4).

Дополнительно, во вставке клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава, согласно изобретению, вторая пластина (14) имеет центральные пазы (14д) и периферийные пазы (14д), и установлена указанными пазами с упором в торцевые поверхности (7б), (8б) первого отсека (7) и второго отсека (8), что позволяет обеспечить технологичность вставки КПВ за счет возможности демонтажа пластины (14), а также повысить жесткость крепления пластины (14).

Дополнительно, во вставке клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава, согласно изобретению, первый отсек (7), второй отсек (8), третий отсек (9), четвертый отсек (10) выполнены в форме цилиндрических трубок, что позволяет обеспечить технологичность вставки за счет использования типовых цилиндрических трубок.

Дополнительно, во вставке клапана подачи воды корпуса устройства локализации, согласно изобретению, на внутренней поверхности (14е) второй пластины (14) установлен датчик (21) температуры, что позволяет контролировать тепловое состояние вставки КПВ (4), определять момент времени открытия КПВ (4) и начала поступления воды через КПВ (4) (по резкому снижению температуры при открытии КПВ).

Дополнительно, во вставке клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава, согласно изобретению, первый отсек (7) и второй отсек (8) соединены первой пластиной (13), в которой выполнено, по меньшей мере, одно третье отверстие (15), профиль которого соответствует профилю второго отсека (8), и второй пластиной (14), в которой выполнено, по меньшей мере, одно четвертое отверстие (16), профиль которого соответствует профилю третьего отсека (9), что позволяет обеспечить технологичность вставки за счет применения типовых элементов конструкции.

На фиг. 1 представлен вид в разрезе корпуса устройства локализации с клапанами подачи воды, выполненного в соответствии с заявленным изобретением.

На фиг. 2 представлен фрагмент в разрезе части корпуса УЛР с установленным клапаном подачи воды и вставкой.

На фиг. 3 представлен вид спереди вставки КПВ.

На фиг. 4 представлен вид сбоку в разрезе предпочтительного варианта вставки КПВ, выполненной в соответствии с заявленным изобретением.

На фиг. 5 представлен вид сбоку предпочтительного варианта вставки КПВ, выполненной в соответствии с заявленным изобретением.

На фиг. 6 (а)-(в) представлены варианты изготовления пластины, устанавливаемой со стороны внутреннего пространства корпуса УЛР.

Заявляемое изобретение реализуется следующим образом.

Как показано на фиг. 1-6 корпус устройства локализации расплава содержит внешнюю оболочку (1) и внутреннюю оболочку (2), формирующие емкость в форме тигля. В верхней части корпуса УЛР установлена тепловая защита (3). Тепловая защита (3) установлена с внутренней стороны внутренней оболочки (2). Также в верхней части корпуса УЛР установлены клапаны (4) подачи воды. Каждый КПВ (4) выполнен таким образом, что содержит горизонтальный участок (5) и вертикальный участок (6). Горизонтальный участок (5) проходит через отверстие (1а), выполненное во внешней оболочке (1), отверстие (2а), выполненное во внутренней оболочке (2) и отверстие (3а), выполненное в тепловой защите (3). Вертикальный участок (6) КПВ (4) размещен снаружи внешней оболочки (1). В отверстии (3а) тепловой защиты (3) установлена вставка. Вставка имеет первый отсек (7), внутри которого размещены второй отсек (8), по меньшей мере, один третий отсек (9), четвертый отсек (10). Четвертый отсек (10) соединен со вторым отсеком (8) через первое отверстие (11). Третий отсек (9) соединен с четвертым отсеком (10) через одно второе отверстие (12). С одной стороны вставки, обращенной в сторону внутренней оболочки (2), первый отсек (7) и второй отсек (8) соединены первой пластиной (13). В пластине (13) выполнено третье отверстие (15), предназначенное для соединения горизонтального участка (5) клапана подачи воды (4) со вторым отсеком (8). Вставка КПВ (4) может быть установлена с примыканием пластины (13) к внутренней оболочке (2) корпуса УЛР, с зазором от внутренней оболочки (2) и через прокладку. Различные варианты установки пластины (13) вставки КПВ (4) по отношению к внутренней оболочке (2) корпуса УЛР позволяют устанавливать временную задержку за счет обеспечения прямых или опосредованных теплофизических взаимодействий между вставкой КПВ (4) и корпусом УЛР. С другой стороны вставки КПВ (4), обращенной в сторону внутреннего пространства корпуса УЛР, первый отсек (7), второй отсек (8) и третий отсек (9) соединены второй пластиной (14), в которой выполнено, по меньшей мере, одно четвертое отверстие (16), предназначенное для соединения четвертого отсека (9) с внутренним пространством корпуса устройства локализации расплава.

Вставка КПВ (4) корпуса УЛР содержит первый отсек (7). Внутри первого отсека (7) размещен второй отсек (8), а также, по меньшей мере, один третий отсек (9), четвертый отсек (10). Четвертый отсек (10) соединен со вторым отсеком (8) через первое отверстие (11). По меньшей мере, один третий отсек (9) соединен с четвертым отсеком (10) через, по меньшей мере, одно второе отверстие (12). С одной стороны, обращенной в сторону внутренней оболочки (2), первый отсек (7) и второй отсек (8) соединены первой пластиной (13), в которой выполнено третье отверстие (15), предназначенное для соединения горизонтального участка (5) КПВ (4) со вторым отсеком (8). С другой стороны, обращенной в сторону внутреннего пространства корпуса УЛР, первый отсек (7), второй отсек (8), третий отсек (9) соединены второй пластиной (14), в которой выполнено, по меньшей мере, одно четвертое отверстие (16), предназначенное для соединения четвертого отсека (9) с внутренним пространством корпуса устройства локализации расплава. Полости между первой пластиной (13), второй пластиной (14), первым отсеком (7), вторым отсеком (8), третьим отсеком (9), четвертым отсеком (10) вставки клапана (4) подачи воды, могут быть заполнены теплоизоляционным и/или теплопроводящим материалом (17).

Дополнительно, во вставке КПВ (4) могут быть установлены стержни (18) по периметру второго отсека (8) таким образом, что первый конец (18а) каждого стержня (18) соединен с внешней поверхностью (8а) стенки второго отсека (8), а второй конец (18б) выполнен с зазором от внутренней поверхности (7а) стенки первого отсека (7), а также вторую группу стержней (19), соединяющие первую пластину (13) и вторую пластину (14). В совокупности, наличие теплоизоляционного и/или теплопроводящего материала (17) и стержней (18), (19) позволяет обеспечить срабатывание КПВ (4) в заданное расчетами время, прошедшее с момента поступления кориума в корпус УЛР и повысить прочность вставки КПВ (4) за счет сцепления с ними теплопроводящего и/или теплоизоляционного материала.

Вторая пластина (14) вставки КПВ (4) может быть выполнена в форме восьмиугольника с ребрами (14а), которые соединены с указанной пластиной (14) посредством сварных соединений (20). Ребра (14а) установлены таким образом, что их концы (14б) выступают за пределы граней (14в).

В одном из вариантов реализации изобретения, пластина (14) может быть выполнена в форме монолитной окружности.

В еще одном варианте реализации изобретения, пластина (14) может быть выполнена в форме окружности с ребрами (14г). Ребра (14г) выполняют путем фрезерования пластины (14).

В пластине (14) могут быть выполнены пазы (14д), которые совпадают с торцевыми поверхностями (7б), (7в) первого отсека (7) и второго отсека (8). В данному случае пластина (14) насаживается на торцевые поверхности (7б), (7в) с целью ее фиксации.

Первый отсек (7), второй отсек (8), третий отсек (9), четвертый отсек (10) могут быть выполнены в различных формах, при этом, предпочтительным вариантом является выполнение в форме цилиндрических трубок. Применение цилиндрических трубок позволяет обеспечить высокую технологичность изготовления отсеков (7), (8), (9), (10) ввиду простоты изготовления указанных элементов.

На внутренней поверхности (14е) второй пластины (14) может быть установлен датчик (21) температуры. Датчик (21) температуры позволяет контролировать тепловое состояние вставки КПВ (4), определять момент времени открытия КПВ (4) и начала поступления воды через КПВ (4) (по резкому снижению температуры при открытии КПВ).

Первый отсек (7) и второй отсек (8) соединены первой пластиной (13), в которой выполнено отверстие (15), профиль которого соответствует профилю второго отсека (8), и второй пластиной (14), в которой выполнено, по меньшей мере, одно отверстие (16), профиль которого соответствует профилю третьего отсека (9). Выполнение отверстий (15), (16) в пластинах (13), (14) с идентичным профилем упрощает процесс изготовления и установки вставки КПВ (4) в корпус УЛР.

При поступлении кориума в корпус УЛР начинается процесс интенсивного разогрева конструкций УЛР. Вставка КПВ (4) разогревается за счет излучения с поверхности кориума, находящегося в корпусе УЛР, расположенного ниже вставки КПВ (4). При достижении во втором отсеке (8) вставки КПВ (4) температуры, соответствующей температуре открытия КПВ (4), срабатывает исполнительный элемент КПВ (крышка) и через КПВ (4) поступает вода (пароводяная смесь) во второй отсек (8), далее вода через третий отсек (10) и четвертый отсек (11) поступает на кориум в корпус УЛР.

Таким образом, применение вставки КПВ (4) заявленной конструкции позволяет обеспечить гарантированное поступление охлаждающей воды внутрь корпуса УЛР в заданное время, определяемое расчетами.

Для среднего специалиста в данной области техники должно быть очевидным, что конкретные варианты осуществления корпуса устройства локализации расплава и вставки клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава описаны в целях иллюстрации, при этом допустимы различные модификации, не выходящие за объем правовой охраны заявленного изобретения.

Источники информации:

1. Патент РФ №2736544, МПК G21C 9/016, приоритет от 20.03.2020 г.;

2. Патент РФ №2696615, МПК G21C 9/016, приоритет от 20.02.2020 г.;

3. Патент РФ №2742583, МПК G21C 9/016, приоритет от 18.03.2020 г.;

4. Патент РФ №2750230, МПК G21C 9/016, приоритет от 10.11.2020 г.;

5. Патент РФ №2758496, МПК G21C 9/016, приоритет от 29.12.2020 г.;

6. Патент РФ №2767599, МПК G21C 9/016, приоритет от 29.12.2020 г.

Claims (14)

1. Корпус устройства локализации расплава, содержащий внешнюю оболочку (1) и внутреннюю оболочку (2), формирующие емкость в форме тигля, предназначенную для приема расплава, тепловую защиту (3), установленную в верхней части корпуса с внутренней стороны внутренней оболочки (2), клапаны (4) подачи воды, установленные в верхней части корпуса, каждый из которых содержит горизонтальный участок (5), установленный через отверстие (1а) во внешней оболочке (1), отверстие (2а) во внутренней оболочке (2), отверстие (3а) в тепловой защите (3), и вертикальный участок (6), установленный снаружи внешней оболочки (1), отличающийся тем, что в отверстии (3а) тепловой защиты (3) установлена вставка, содержащая первый отсек (7), внутри которого размещены второй отсек (8), по меньшей мере, один третий отсек (9), четвертый отсек (10), при этом третий отсек (9) и четвертый отсек (10) размещены таким образом, что четвертый отсек (10) соединен со вторым отсеком (8) через первое отверстие (11), по меньшей мере, один третий отсек (9) соединен с четвертым отсеком (10) через, по меньшей мере, одно второе отверстие (12), с одной стороны первый отсек (7) и второй отсек (8) соединены первой пластиной (13), в которой выполнено третье отверстие (15), предназначенное для соединения горизонтального участка (5) клапана (4) подачи воды со вторым отсеком (8), с другой стороны первый отсек (7), второй отсек (8), третий отсек (9) соединены второй пластиной (14), в которой выполнено, по меньшей мере, одно четвертое отверстие (16), предназначенное для соединения четвертого отсека (9) с внутренним пространством корпуса устройства локализации расплава.

2. Корпус устройства локализации расплава по п. 1, отличающийся тем, что вставка установлена таким образом, что первая пластина (13) примыкает к внутренней оболочке (2) корпуса устройства локализации расплава.

3. Корпус устройства локализации расплава по п. 1, отличающийся тем, что вставка установлена таким образом, что первая пластина (13) размещена с зазором от внутренней оболочки (2) корпуса устройства локализации расплава.

4. Корпус устройства локализации расплава по п. 1, отличающийся тем, что первая пластина (13) вставки установлена от внутренней оболочки (2) корпуса устройства локализации расплава через прокладку.

5. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава, характеризующаяся тем, что содержит первый отсек (7), внутри которого размещены второй отсек (8), по меньшей мере, один третий отсек (9), четвертый отсек (10), при этом третий отсек (9) и четвертый отсек (10) размещены таким образом, что четвертый отсек (10) соединен со вторым отсеком (8) через первое отверстие (11), по меньшей мере, один третий отсек (9) соединен с четвертым отсеком (10) через, по меньшей мере, одно второе отверстие (12), с одной стороны первый отсек (7) и второй отсек (8) соединены первой пластиной (13), в которой выполнено третье отверстие (15), предназначенное для соединения горизонтального участка (5) клапана подачи воды (4) со вторым отсеком (8), с другой стороны первый отсек (7), второй отсек (8), третий отсек (9) соединены второй пластиной (14), в которой выполнено, по меньшей мере, одно четвертое отверстие (16), предназначенное для соединения четвертого отсека (9) с внутренним пространством корпуса устройства локализации расплава.

6. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава по п. 5, отличающаяся тем, что полости, ограниченные первой пластиной (13), второй пластиной (14), стенками первого отсека (7), второго отсека (8), третьего отсека (9), четвертого отсека (10) вставки клапана (4) подачи воды, заполнены теплоизоляционным и/или теплопроводящим материалом (17).

7. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит первую группу стержней (18), установленных по периметру второго отсека (8), при этом первый конец (18а) каждого стержня (18) соединен с внешней поверхностью (8а) стенки второго отсека (8), а второй конец (18б) выполнен с зазором (18в) от внутренней поверхности (7а) стенки первого отсека (7), а также вторую группу стержней (19), соединяющие первую пластину (13) и вторую пластину (14).

8. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава по п. 5, или 6, или 7, отличающаяся тем, что вторая пластина (14) выполнена в форме восьмиугольника с ребрами (14а), соединенными со второй пластиной (14) посредством сварных соединений (20), а концы (14б) ребер (14а) выступают за пределы граней (14в) второй пластины (14).

9. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава по п. 5, или 6, или 7, отличающаяся тем, что вторая пластина (14) выполнена в форме монолитной окружности.

10. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава по п. 5, или 6, или 7, отличающаяся тем, что вторая пластина (14) выполнена в форме монолитной окружности с ребрами (14г), выполненными путем фрезерования.

11. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава по п. 8, или 9, или 10, отличающаяся тем, что вторая пластина (14) имеет центральные пазы (14д) и периферийные пазы (14д) и установлена указанными пазами с упором в торцевые поверхности (7б), (8б) первого отсека (7) и второго отсека (8).

12. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава по п. 5, отличающаяся тем, что первый отсек (7), второй отсек (8), третий отсек (9), четвертый отсек (10) выполнены в форме цилиндрических трубок.

13. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава по п. 5, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности (14е) второй пластины (14) установлен датчик (21) температуры.

14. Вставка клапана подачи воды корпуса устройства локализации расплава по п. 5, отличающаяся тем, что первый отсек (7) и второй отсек (8) соединены первой пластиной (13), в которой выполнено, по меньшей мере, одно третье отверстие (15), профиль которого соответствует профилю второго отсека (8), и второй пластиной (14), в которой выполнено, по меньшей мере, одно четвертое отверстие (16), профиль которого соответствует профилю третьего отсека (9).