UA65039A - System for passive removal of heat from the production rooms of a nuclear power plant - Google Patents

System for passive removal of heat from the production rooms of a nuclear power plant Download PDF

Info

Publication number
UA65039A
UA65039A UA2003054325A UA2003054325A UA65039A UA 65039 A UA65039 A UA 65039A UA 2003054325 A UA2003054325 A UA 2003054325A UA 2003054325 A UA2003054325 A UA 2003054325A UA 65039 A UA65039 A UA 65039A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
heat
premises
protective shell
nuclear power
sealed
Prior art date
Application number
UA2003054325A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Oleksandr Pavlovych Nischyk
Oleksandr Naumovych Gershuni
Yevgen Mykolaiovych Pysmennyi
Original Assignee
Nat Tech Univ Kyiv Polytech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nat Tech Univ Kyiv Polytech filed Critical Nat Tech Univ Kyiv Polytech
Priority to UA2003054325A priority Critical patent/UA65039A/en
Publication of UA65039A publication Critical patent/UA65039A/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

The present invention relates to a system for passive removal of heat from the production rooms of a nuclear power plant containing a nuclear reactor with an active zone and a protecting shell. The proposed system contains a tubular heat exchanger with a number of tubular sections. The evaporating sections are installed inside of the reactor protecting shell, and the condensing sections pass through the sealing elements of the protecting shell and the sealed production rooms.

Description

Винахід відноситься до галузі енергетики і може бути використаний при розробці пасивних елементів засобів обмеження масштабу аварій, в першу чергу аварій із втратою теплоносія.The invention relates to the field of energy and can be used in the development of passive elements of means of limiting the scale of accidents, primarily accidents with loss of coolant.

Відома система охолодження герметичних приміщень АЕС (див. книгу О.Б. Самойлов, Г.Б. Усьінин, А.М.The well-known system of cooling the sealed premises of the nuclear power plant (see the book by O.B. Samoilov, G.B. Usinin, A.M.

Бахметьев. Безопасность ядерньїх знергетических установок.-М.: Знергоатомиздат, 1989, с.85, рис.5.18) включає ядерний реактор з активною зоною, спринклерний пристрій, бак запасу охолоджуючої води, приямок, теплообмінник системи аварійного охолодження активної зони. Головним недоліком цієї системи є те, що вона відноситься до активних засобів охолодження. Ця система не може працювати в умовах повного знеструмлення станції, так як потребує для своєї роботи живлення і наявності керуючих сигналів.Bakhmetyev. Safety of nuclear de-energizing installations.-M.: Znergoatomizdat, 1989, p. 85, fig. 5.18) includes a nuclear reactor with an active zone, a sprinkler device, a cooling water reserve tank, a pit, a heat exchanger of an emergency cooling system of an active zone. The main disadvantage of this system is that it refers to active means of cooling. This system cannot work in conditions of a complete blackout of the station, as it requires power and the presence of control signals for its operation.

В якості найбільш близької по технічній суті вибрана система тепловідводу з приміщень АЕС (див. книгу И.Н.The system of heat removal from the premises of the NPP was chosen as the closest in terms of technical essence (see the book by I.N.

Нигматулин, Б.И. Нигматулин. Ядернье знергетические установки.-М.: Знергоатомиздат, 1986, с.159, рис.5.1), яка має у своєму складі ядерний реактор з активною зоною, корпус захисної оболонки або герметичних приміщень, трубчатий теплообмінник. Ця більш досконала система також потребує для своєї роботи наявності джерел енергоживлення для прокачування холодної води, що подається в трубчатий теплообмінник із зовні, та управління, тобто є активною.Nygmatulin, B.I. Nygmatulin. Nuclear power plants.-M.: Znergoatomizdat, 1986, p. 159, fig. 5.1), which includes a nuclear reactor with an active zone, a casing of a protective shell or sealed rooms, a tubular heat exchanger. This more advanced system also requires for its operation the presence of energy sources for pumping cold water supplied to the tubular heat exchanger from the outside, and control, that is, it is active.

В основу винаходу поставлено задачу створення пасивної системи тепловідводу з приміщень АЕС, в якій нова конструкція елементів збору, передачі і виведення теплоти з приміщень АЕС дозволила б забезпечити пасивність, ефективність та надійність роботи.The invention is based on the task of creating a passive system of heat removal from the premises of the NPP, in which the new design of the elements for collecting, transferring and removing heat from the premises of the NPP would ensure passivity, efficiency and reliability of operation.

Поставлена задача вирішується тим, що в системі тепловідводу з приміщень АЕС, що містить ядерний реактор з активною зоною, корпус захисної оболонки або герметичних приміщень, трубчатий теплообмінник згідно з винаходом, виконано у вигляді блоку теплових труб, випаровувальні ділянки яких розміщено всередині корпусу захисної оболонки або герметичних приміщень, а конденсаційні ділянки виведено зовні крізь ущільнення, виконані в корпусі захисної оболонки або герметичних приміщень.The task is solved by the fact that in the system of heat removal from the premises of the NPP, which contains a nuclear reactor with an active zone, the casing of the protective shell or hermetic premises, the tubular heat exchanger according to the invention is made in the form of a block of heat pipes, the evaporation sections of which are located inside the casing of the protective shell or hermetic rooms, and the condensation areas are brought out through the seals, made in the housing of the protective shell or hermetic rooms.

Виконання трубчатого теплообмінника у вигляді блоку теплових труб, випаровувальні ділянки яких розміщено всередині корпусу захисної оболонки або герметичних приміщень, а конденсаційні ділянки виведено зовні крізь ущільнення, виконані в корпусі захисної оболонки або герметичних приміщень, дозволяє забезпечити пасивність, ефективність та надійність роботи системи за рахунок незалежності роботи блоку теплових труб від наявності енергоживлення та керуючих сигналів. Блок теплових труб дозволяє ефективно зібрати теплоту всередині захисної оболонки або герметичних приміщень, вивести за межі корпусу захисної оболонки або герметичних приміщень та розсіяти її в довкіллі. При цьому потрапляння радіоактивних часток в довкілля практично виключається за рахунок того, що для їх витоку необхідно двічі порушити цілісність оболонки хоча б однієї з теплових труб, а саме - всередині корпусу захисної оболонки або герметичних приміщень на її випаровувальній ділянці та в довкіллі на конденсаційній ділянці, причому ці порушення цілісності корпусу повинні бути в одній і тій же тепловій трубі.Designing a tubular heat exchanger in the form of a block of heat pipes, the evaporating sections of which are placed inside the casing of the protective shell or hermetic premises, and the condensing sections are led outside through the seals made in the casing of the protective shell or hermetic premises, allows to ensure the passivity, efficiency and reliability of the system operation due to independence operation of the heat pipe unit from the presence of power supply and control signals. The block of heat pipes allows you to efficiently collect heat inside the protective shell or hermetic premises, take it outside the protective shell or hermetic premises and disperse it in the environment. At the same time, the ingress of radioactive particles into the environment is practically excluded due to the fact that for their leakage it is necessary to break the integrity of the shell of at least one of the heat pipes twice, namely - inside the protective shell body or sealed rooms in its evaporation area and in the environment in the condensation area, and these violations of the integrity of the case must be in the same heat pipe.

Технічна суть та принцип дії запропонованої пасивної системи тепловідводу з приміщень АЕС пояснюється кресленням (фіг.1).The technical essence and principle of operation of the proposed passive heat removal system from the premises of the NPP is explained by the drawing (Fig. 1).

На кресленні (фіг.1) зображена пасивна система тепловідводу з приміщень АЕС у розрізі. Пасивна система тепловідводу з приміщень АЕС включає в себе ядерний реактор 1 з активною зоною 2, корпус захисної оболонки або герметичних приміщень 3, теплообмінник 4, блок теплових труб 5. Випаровувальні ділянки 6 теплових труб розміщено всередині корпусу захисної оболонки або герметичних приміщень 3, а їх конденсаційні ділянки 7 виведено у довкілля. Конденсаційні ділянки 7 теплових труб 5 виведено зовні крізь ущільнення 8, виконані в корпусі захисної оболонки або герметичних приміщень 3.The drawing (Fig. 1) shows a cross-section of the passive heat removal system from the premises of the NPP. The passive heat removal system from the premises of the NPP includes a nuclear reactor 1 with an active zone 2, a casing of a protective shell or sealed premises 3, a heat exchanger 4, a block of heat pipes 5. The evaporation sections of heat pipes 6 are placed inside the casing of a protective shell or sealed premises 3, and their condensation areas 7 are released into the environment. Condensing sections 7 of heat pipes 5 are brought out through the seal 8, made in the case of a protective shell or sealed rooms 3.

Пасивна система тепловідводу з приміщень АЕС працює наступним чином. При виникненні аварійної ситуації (в першу чергу аварії з втратою теплоносія) відбувається викидання гарячого теплоносія з активної зони 2 ядерного реактора 1 у приміщення АЕС всередину корпусу захисної оболонки або герметичних приміщень 3.The passive heat removal system from the premises of the NPP works as follows. In the event of an emergency situation (first of all, an accident with a loss of coolant), the hot coolant is ejected from the active zone 2 of the nuclear reactor 1 into the NPP premises into the containment shell or sealed rooms 3.

Гарячий теплоносій заповнює теплообмінник 4 та потрапляє до випаровувальних ділянок 6 пакету теплових труб 5. Теплоносій теплових труб в зонах випаровування 6 випаровується або кипить і переносить теплоту у вигляді прихованої теплоти пароутворення до конденсаційних ділянок 7 зовні корпусу захисної оболонки або герметичних приміщень 3. Тут теплоносій теплових труб конденсується за рахунок охолодження зовнішньої поверхні теплових труб в довкіллі і повертається на випаровувальні ділянки б пакету теплових труб 5. Цикл випаровування- конденсації замикається. В якості кінцевого поглинача теплоти може служити атмосферне повітря, грунт або вода басейну чи водосховища. Теплові труби можуть бути споряджені ребрами повністю або одна з їх ділянок - випаровування або конденсації.The hot coolant fills the heat exchanger 4 and enters the evaporation sections 6 of the package of heat pipes 5. The coolant of the heat pipes in the evaporation zones 6 evaporates or boils and transfers heat in the form of latent heat of vaporization to the condensation sections 7 outside the protective shell housing or sealed rooms 3. Here, the coolant of the heat pipes pipes condenses due to the cooling of the outer surface of the heat pipes in the environment and returns to the evaporating sections b of the heat pipe package 5. The evaporation-condensation cycle is closed. Atmospheric air, soil or water of a pool or reservoir can serve as the final heat absorber. Heat pipes can be equipped with fins completely or one of their sections - evaporation or condensation.

Виготовлена та випробувана модель фрагменту пасивної системи тепловідводу з приміщень АЕС, що мала у своєму складі герметичну камеру, в яку через ущільнення було введено зони випаровування двох теплових труб, розташованих одна над одною. Конденсаційні ділянки теплових труб були розміщені в навколишньому повітрі. З іншої сторони в стінку камери був припаяний штуцер для подачі гарячої води.A model of a fragment of the passive heat removal system from the premises of the NPP was manufactured and tested, which included a hermetic chamber, into which the evaporation zones of two heat pipes located above each other were introduced through sealing. The condensing areas of the heat pipes were placed in the surrounding air. On the other side, a fitting for supplying hot water was soldered into the wall of the chamber.

В результаті проведених випробувань було встановлено: - виведення теплоти на конденсаційні ділянки теплових труб починалося після подачі гарячої води всередину герметичної камери; - змінюючи характеристики блоку теплових труб та вид кінцевого поглинача теплоти, можна розробляти оптимальну для конкретних умов пасивну систему тепловідводу з приміщень АЕС.As a result of the conducted tests, it was established that: - the removal of heat to the condensing areas of the heat pipes began after the supply of hot water inside the hermetic chamber; - by changing the characteristics of the block of heat pipes and the type of the final heat absorber, it is possible to develop a passive system of heat removal from the premises of the NPP that is optimal for specific conditions.

БУЛИШИПИИХІЛИ ЧОП ЕМиХИХиХИНИЕпBULYSHIPIIHILY CHOP EMyHYHYHYHYNIEp

НКУ НКNKU NC

НУ ит ни б :Well, we would:

У - Що -In - What -

НІЧ - т 4 7NIGHT - t 4 7

М - р ше кі не й КІ - ЩШ гі о 27 и НН .M - r she ki ne and KI - SHSH gi o 27 and NN .

НЯ ванні ни -7 ві ЛЕОдеThere are 7 bathrooms in LEOde

НА Й НИ т ОК я ЕДАЄТІдИК их м ние ЕНН й К ши и и нтNA Y NI t OK i EDAEETIDIK ih m nie ENN y Kshi i i nt

Пп п п ПИ ДО о зр КО о ета м рот: РОДЕ ВІВ а итPp p p PI DO o zr KO o eta m mouth: RODE VIV a it

КІ : : фіни ПМК ТИКИ шок Й : РО и ВИМИ х ік ПЕЖО сх: о і а с Ода м тт и МІП ТККНТ ШИ щ МЛ ТИМКОKI : : Finns PMK TYKY shock Y : RO i VIMY h ik PEJO sh: o i a s Oda m tt i MIP TKKNT ШЙ sh ML TIMKO

Ки шимУКиии У иИМ Бо щоKy shimUKiiii U iIM Because what

ІПТ МІМІКАIPT MIMIKA

КУ ОшИ Ян по Фіг. 1 ХАKU OshY Yan according to Fig. 1 HA

Claims (1)

Пасивна система тепловідводу з приміщень атомних електростанцій, що містить ядерний реактор з активною зоною, корпус захисної оболонки або герметичних приміщень, трубчатий теплообмінник, яка відрізняється тим, що трубчатий теплообмінник виконано у вигляді блока теплових труб, випаровувальні ділянки яких розміщено всередині корпусу захисної оболонки або герметичних приміщень, а конденсаційні ділянки виведено зовні крізь ущільнення, виконані в корпусі захисної оболонки або герметичних приміщень.A passive heat removal system from the premises of nuclear power plants, which includes a nuclear reactor with an active zone, a casing of a protective shell or sealed premises, a tubular heat exchanger, which is characterized by the fact that the tubular heat exchanger is made in the form of a block of heat pipes, the evaporation areas of which are placed inside the casing of a protective shell or sealed premises, and the condensation areas are led outside through seals, made in the case of a protective shell or sealed premises.
UA2003054325A 2003-05-14 2003-05-14 System for passive removal of heat from the production rooms of a nuclear power plant UA65039A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003054325A UA65039A (en) 2003-05-14 2003-05-14 System for passive removal of heat from the production rooms of a nuclear power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003054325A UA65039A (en) 2003-05-14 2003-05-14 System for passive removal of heat from the production rooms of a nuclear power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA65039A true UA65039A (en) 2004-03-15

Family

ID=34516195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003054325A UA65039A (en) 2003-05-14 2003-05-14 System for passive removal of heat from the production rooms of a nuclear power plant

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA65039A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2509587A (en) * 2012-11-07 2014-07-09 Technicatome Radioisotope nuclear generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2509587A (en) * 2012-11-07 2014-07-09 Technicatome Radioisotope nuclear generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI559328B (en) Static storage container cooling filter exhaust system and nuclear power plant
Patel et al. Potable water by solar thermal distillation in solar salt works and performance enhancement by integrating with evacuated tubes
GB2531190A (en) Passive concrete containment cooling system
JP6315618B2 (en) Alternative passive cooling system and method for spent fuel pool
US4560533A (en) Fast reactor power plant design having heat pipe heat exchanger
ES2041004T3 (en) PASSIVE EMERGENCY COOLING THROUGH FULL PRESSURE AND RESIDUAL HEAT REMOVAL SYSTEM FOR NUCLEAR REACTORS REFRIGERATED BY WATER.
CN205177415U (en) Active heat pipe cooling system of spent fuel pool of nuclear power plant non -
CN106653107A (en) Passive decay heat removal system for liquid metal cooling pool type reactor
TW201333970A (en) Emergency core cooling system (ECCS) for nuclear reactor employing closed heat transfer pathways
CN109801719A (en) A kind of double pressure container type integrated nuclear reactor structures
CN105427910B (en) A kind of integrated cooling water source system based on massif deep embeded type nuclear power station
CN214377694U (en) Emergency waste heat discharge system of reactor
UA65039A (en) System for passive removal of heat from the production rooms of a nuclear power plant
RU96283U1 (en) PASSIVE HEAT REMOVAL SYSTEM THROUGH A STEAM GENERATOR
JPH0224594A (en) Passive cooler for nuclear reactor containment construction
FR2360863A1 (en) WASTE WATER HEAT RECOVERY INSTALLATION
RU2073920C1 (en) Heat free removal system for nuclear energy plant
KR20130023964A (en) Apparatus for preventing thermal shock having a condensate mixing storage tank on condensate return line
Khamis et al. Heat pipes as an extra measure to eliminate radioactive contamination in nuclear seawater desalination
SA120420218B1 (en) Long-term cooling system in nuclear plant and method using the same
CN110400644A (en) A kind of passive containment heat discharge structure
UA50519A (en) System for thermal protection of the concrete shaft of a nuclear reactor
CN102327721B (en) Accumulated-oil-removing energy-saving device
JPS6383692A (en) Heat pipe type reactor
CN211552505U (en) Split type condenser of high temperature total heat recovery