Система пассивного отвода тепла от водо-водяного энергетического реактора через парогенератор

Результат выполнения конструкторско-технологической работы. Изобретение относится к системе пассивного отвода тепла из водо-водяного энергетического реактора через парогенератор и предназначено для охлаждения реактора путем естественной циркуляции теплоносителя в контуре системы. Предлагаемое техническое решение относится к области атомной энергетики. Система включает, по меньшей мере, один контур циркуляции теплоносителя, содержащий парогенератор и теплообменник, размещенный выше парогенератора внутри емкости запаса охлаждающей воды и соединенный с парогенератором посредством подводящего и отводящего трубопроводов. Теплообменник включает нижний и верхний коллекторы, соединенные теплообменными трубками, причем каждый теплообменник состоит из одной секции, находится в индивидуальной выгородке, и подключен к своему парогенератору. Кроме того, в емкости запаса охлаждающей воды выше верхней точки теплообменников располагается дырчатый лист. Технической задачей является создание эффективной и надежной системы отвода тепла через парогенератор. Решение технической задачи позволяет повысить эффективность теплоотвода, устойчивость потока в контуре, упростить конструкцию и, как следствие, повысить надежность работы системы в целом. Предложенная конструкция, за счет того, что каждый теплообменник состоит из одной секции и подключается индивидуально к своему парогенератору, повышает надежность системы за счет независимости каналов теплоотвода по среде 2-го контура, за счет независимой работы парогенераторов, разобщенных по второму контуру. Наличие индивидуальной выгородки способствует: - повышению кратности циркуляции при прогреве среды в емкости запаса на начальном этапе (что снижает паросодержание на выходе из выгородки и уменьшает вспучивание уровня в емкости запаса); - экранированию корпуса емкости запаса от теплового излучения трубной системы после выкипания воды в емкости запаса, что может быть критично при длительном времени аварийного процесса с повторным разогревом первого и второго контуров. Кроме того, уменьшается неопределенность теплогидравлического расчета за счет известного проходного сечения по кипящей воде для получения корректных замыкающих соотношений по тепломассообмену. Наличие дырчатого листа выравнивает паровую нагрузку в верхней части теплообменников, способствуя более равномерному профилю вспученного уровня среды, уменьшению уноса капельной влаги с паром, т.е. экономии воды при ее интенсивном кипении. Система работает следующим образом. После запуска контура естественной циркуляции теплоносителя, при которой пар из парогенератора через подводящий трубопровод поступает в верхний коллектор, а из него по теплообменным трубкам в нижний коллектор теплообменника, который установлен в выгородке. В теплообменнике пар конденсируется, и образовавшийся конденсат сливается через отводящий трубопровод в парогенератор. При конденсации пара внутри трубок происходит процесс передачи тепловой энергии от теплоносителя контура циркуляции к охлаждающей воде емкости. После прогрева охлаждающей воды до состояния кипения, осуществляется генерация пара из водяного объема емкости с его последующим сбросом через дырчатый лист в окружающую среду через патрубок. Разработка защищена патентом РФ № 2 806 820.