ядерная паропроизводительная установка

Формула изобретения

Ядерная паропроизводительная установка, содержащая реактор, парогенератор, главный циркуляционный насос, напорный трубопровод, всасывающий трубопровод, емкость с раствором борной кислоты и соединительный трубопровод, отличающаяся тем, что емкость с раствором борной кислоты содержит затвор, внутренний объем которого не менее изменения объема теплоносителя в первом контуре ядерной установки при всех переходных режимах ее работы, при этом один конец затвора соединен с первым контуром, а другой - с объемом емкости с раствором борной кислоты.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к ядерной технике и может быть применено на атомной электростанции.

Известна ядерная паропроизводительная установка /1/, содержащая реактор, парогенератор, главный циркуляционный насос, циркуляционные трубопроводы, емкость с раствором борной кислоты и соединительным трубопроводом, соединяющим емкость с раствором борной кислоты с первым контуром. Недостатком такой ядерной паропроизводительной установки является то, что необходимо в емкости с борным раствором и в соединительном трубопроводе иметь давление существенно выше, чем в первом контуре и создавать в емкости с раствором борной кислоты, азотную подушку, для которой нужно иметь газовое хозяйство и абсолютно плотную аппаратуру, чтобы в процессе эксплуатации не было перетока раствора борной кислоты в первый контур.

Известна ядерная паропроизводительная установка /2/, содержащая реактор, парогенератор, главный циркуляционный насос, циркуляционные трубопроводы, емкость с раствором борной кислоты и с подогревателем в виде встроенного змеевика, соединенного с первым контуром для подогрева раствора в емкости с раствором борной кислоты и соединительные трубопроводы с отсечной арматурой. Недостатком такой установки является то, что в процессе эксплуатации при переходных режимах из-за изменения давления в первом контуре создается перепад давления между емкостью с раствором борной кислоты и первым контуром, при котором срабатывает отсечная аппаратура на соединительных трубопроводах и происходит разбавление раствора борной кислоты в емкости с раствором борной кислоты теплоносителем первого контура, снижается концентрация борной кислоты до величины, при которой невозможна остановка ядерного реактора в случае отказа механической аварийной защиты.

Таким образом, в результате этого не обеспечивается безопасная работа ядерной паропроизводительной установки.

За прототип принимается /2/.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности ядерной паропроизводительной установки путем обеспечения прекращения цепной реакции и остановки ядерного реактора при отказе механической аварийной защиты.

Технический результат достигается тем что емкость с раствором борной кислоты содержит затвор, внутренний объем которого не менее изменения объема теплоносителя в первом контуре ядерной паропроизводительной установки при всех переходных режимах ее работы. При этом, один конец затвора соединен с первым контуром, а другой - с объемом емкости с раствором борной кислоты.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 и 2 показана ядерная паропроизводительная установка.

Ядерная паропроизводительная установка содержит реактор 1, парогенератор 2, главный циркуляционный насос 3, всасывающий трубопровод 4, напорный трубопровод 5, емкость с раствором борной кислоты 6, трубопровод 7, соединяющий емкость раствором борной кислоты с напорным трубопроводом 5, арматуру 8, затвор 9, трубопровод 10, соединяющий емкость с раствором борной кислоты 6 с всасывающим трубопроводом.

При анализе уровня техники не обнаружено технических решений, имеющих сходные признаки с предлагаемым изобретением, т.е. настоящее решение соответствует требованию новизны.

Ядерная паропроизводительная установка представляет собой комплекс оборудования, соединенного между собой системой трубопроводов.

Реактор 1 соединен через трубопровод с парогенератором 2, который через всасывающий трубопровод 4 соединен с главным циркуляционным насосом 3. Главный циркуляционный насос 3 через напорный трубопровод 5 в свою очередь соединен с реактором 1.

Емкость 6, содержащая раствор борной кислоты с необходимой концентрацией, соединена одним соединительным трубопроводом 7 с напорным трубопроводом 5, а другим соединительным трубопроводом 10 со всасывающим трубопроводом 4. На обоих соединительных трубопроводах имеется арматура 8 которая при нормальных условиях эксплуатации находится в закрытом положении.

В емкости с раствором борной кислоты расположен затвор 9, который одним концом соединен с первым контуром, а другим концом - с объемом емкости с раствором борной кислоты.

При отказе в работе механической аварийной защиты реактора, подается сигнал на арматуру 8, арматура 8 открывается и, благодаря перепаду давления на напорном и всасывающем трубопроводе, раствор борной кислоты выдавливается из емкости с раствором борной кислоты 6 во всасывающий трубопровод 4 и главным циркуляционным насосом 3 подается в реактор, что обеспечивает прекращение цепной ядерной реакции и останов реактора без воздействия механической аварийной защиты.

В процессе работы ядерной паропроизводительной установки при переходных режимах происходят колебания давления в первом контуре за счет температурного изменения объема теплоносителя. При этом перепад давления на арматуре 8 незначительный, и поэтому она остается в закрытом положении.

Поскольку внутренний объем затвора не менее изменения объема теплоносителя в первом контуре, то теплоноситель перемещается только в объеме затвора. Так, при повышении давления в первом контуре теплоноситель перетекает в затвор, но не выливается в емкость с раствором борной кислоты и не разбавляет раствор борной кислоты. При понижении давления в первом контуре из емкости с раствором борной кислоты выдавливается теплоноситель в первый контур, но только то количество, которое поступило из первого контура.

Таким образом, затвор не допускает изменения концентрации борной кислоты в емкости с раствором борной кислоты системы быстрого ввода бора.