выходное устройство ядерной паропроизводящей установки

Формула изобретения

Выходное устройство ядерной паропроизводящей установки, содержащее разделительную обечайку, патрубок, уплотнительные кольца, посадочную гильзу модуля парогенератора, модуль парогенератора, отличающееся тем, что патрубок выполнен в виде диффузора прямоугольной поперечной формы, один конец которого закреплен в разделительной обечайке, а другой, консольный, конец, заканчивается одной или двумя вертикальными обечайками, одна из которых снабжена канавками с уплотнительными кольцами и вставлена в посадочную гильзу модуля парогенератора с зазором, не меньшим, чем величина максимального температурного удлинения диффузора.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Изобретение относится к моноблочным ядерным паропроизводящим установкам (ЯППУ) с преимущественным использованием в качестве теплоносителя первого контура жидкометаллического теплоносителя (ЖМТ).

Уровень техники

Известна конструкция выходного устройства моноблочной ядерной паропроизводящей установки (журнал "Атомная энергия", 2001, том 91, выпуск 6, стр.415, рис.1), состоящая из цилиндрического патрубка с уплотнительными кольцами на консольном конце и прикрепленного к патрубку посадочной гильзы модуля парогенератора посредством сварки. Консольный конец цилиндрического патрубка с установленными на нем уплотнительными кольцами вставлен в патрубок разделительной обечайки и образует канал горячего теплоносителя, а также обеспечивает продольное удлинение выходного патрубка вследствие значительного относительного радиального перепада температур в 200-300°С, что характерно для реакторных установок с ЖМТ. В цилиндрический патрубок вставлен внутренний патрубок, защищающий уплотнительные кольца от воздействия потока горячего теплоносителя.

К недостаткам данной конструкции выходного устройства можно отнести довольно значительный габарит по высоте, равный диаметру цилиндрического патрубка, и локальный подвод теплоносителя к модулю парогенератора, так как диаметр трубного пучка существенно больше диаметра патрубка, что приводит к неравномерному распределению потока на входе в трубный пучок и требует создания входной камеры модуля парогенератора. Кроме того, локальный подвод теплоносителя в значительно больший объем камеры модуля парогенератора дает значительную величину местного сопротивления, близкую к максимальному значению. Указанный выше недостаток особенно неприемлем для установок транспортного назначения, так как увеличивает массогабаритные характеристики корпуса и всей установки в целом, требуя создания входной камеры модуля парогенератора для обеспечения равномерного подвода теплоносителя по всему периметру трубного пучка.

Данная конструкция выходного устройства в моноблочной ЯППУ является наиболее близким техническим решением из известных и принята за прототип.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание компактной конструкции выходного устройства ЯППУ, а также обеспечение повышения надежности работы ЯППУ.

Техническим результатом изобретения является оптимальное гидравлическое профилирование канала выходного устройства ЯППУ с равномерным входом на трубчатку модуля, а также обеспечение возможности свободного линейного температурного удлинения. Это достигается тем, что выходное устройство ЯППУ выполнено в виде прямоугольного диффузора равного сечения на входе с цилиндрическим патрубком с увеличением поперечного размера в радиальном направлении до диаметра посадочной гильзы модуля парогенератора. Диффузор заканчивается кольцевой стенкой, которая переходит в вертикальную обечайку, имеющую канавки под установку уплотнительных колец, причем канавка выполнена таким образом, что уплотнительное кольцо, будучи в сжатом состоянии, полностью утопает в канавке. Между вертикальной обечайкой патрубка и посадочной гильзой, в которую вставляется модуль парогенератора, предусмотрен зазор, достаточный для радиального температурного удлинения диффузора. Подвод теплоносителя по всему периметру трубчатки модуля парогенератора обеспечивает равномерное омывание теплоносителем каждой периферийной трубки модуля парогенератора, что улучшает теплогидравлические условия работы.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг.1 - продольный разрез выходного устройства ЯППУ с поперечным подводом теплоносителя в модуль парогенератора.

Фиг.2 - поперечный разрез по А-А фиг.1.

Фиг.3 - продольный разрез выходного устройства ЯППУ с торцевым подводом теплоносителя в модуль парогенератора.

Фиг.4 - поперечный разрез по А-А фиг.3.

На фиг.1, 3 показаны диффузор 1, вертикальная обечайка 2 с канавками 3 и уплотнительными кольцами 4, разделительная обечайка 5, посадочная гильза 6 и модуль парогенератора 7.

На фиг.2, 4 показаны диффузор 1 и разделительная обечайка 5.

Осуществление изобретения

Предложенное выходное устройство ЯППУ имеет прямоугольную форму поперечного начального сечения, равного соответствующему сечению цилиндрического патрубка, и выполнено в виде диффузора, закрепленного посредством сварки в разделительной обечайке и расширяющегося в радиальном направлении до диаметра посадочной гильзы модуля парогенератора. Диффузор может заканчиваться одной или двумя вертикальными обечайками под установку модуля парогенератора, снабженными канавками с установленными в них уплотнительными кольцами. Диффузор закреплен в разделительной обечайке, а вертикальная цилиндрическая обечайка, закрепленная на консольном конце диффузора, установлена в соответствующую посадочную гильзу с зазором не меньшим, чем величина максимального температурного удлинения диффузора.

Наличие уплотнительных колец обеспечивает достаточную плотность канала горячего теплоносителя и возможность свободного радиального температурного удлинения диффузора за счет указанного выше зазора и перемещения уплотнительного кольца в канавке. Модуль парогенератора также снабжен уплотнительными кольцами. Такая конструкция выходного устройства в виде диффузора с прямоугольной формой начального поперечного сечения, равного сечению соответствующего цилиндрического патрубка, имеет меньшие размеры по высоте, обладает меньшим гидравлическим сопротивлением и обеспечивает подвод теплоносителя по всему периметру трубного пучка.