Ядерный реактор с естественной циркуляцией теплоносителя

Ядерный реактор с естественной циркуляцией теплоносителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано ,в атомных электрои тепловых станциях с водо-водяными реакторами. Цепью изобретения является повьшение энергонапряженности реактора за счет уменьшения гидравлического сопротивления тракта теплоносителя и упрощения конструкции. Яде рнйШ реактор с естественной циркуляцией теплоносителя содержит корпус 1, центральный подъемный 2 и периферийный опуск Ьй 3 каналы, отделенные друг от друга разделительной обечайкой 4, активную зону 5,; ряд вертикальных трубчатых теплообменников 6, заключенных в периферийные кожухи 7, с верхними 8 и нижними 9 окнами для теплоносителя, сообщенными с опускным каналом, проточные каналы 10, ограниченные продолжением 11 разделительной абечайки, в пространстве между смежными тепло - обменниками б, сообщенные по входу 12 и выходу 13 с подъемным каналом 2. Между кожухом 7 и разделительной обечайкой 4, а также ее продолжением 11 расположен зазор 14, протечка через который отсутствует. Для однозначного выбора минимально необходимого значения площади поверхности .- разделительной обечайки совместно с площадью поверхности проточного канала , при котором происходят гидравлическое запирание теплоносителя в зазоре и прекращение его протечки мимо теплообменника, значение площади поверхности разделительной обечайки совместно с ее продолжением выбирают из соотношения: 1,1 Р(Г -Т,)/ t) ( С)/(5,/.+ В)3. где 5, (м) и,(Вт/м°С) - толщина: и коэффициент теплопроводности материала кожуха соответственно; F, - площадь наружной поверхности кожухов всех теплообменников, F, - площадь поверхности разделительг ой обечайки совместно с площадью поверхности проточного канала на уровне кожуха,м ; 5(м) () - толщина и коэффициент теплопроводности материала ; .разделительной обечайки соответственно; С . + 1/oi,, oi и о(.4- средние коэффициенты теплоотдачи от теплоносителя к разделителбной обечайке с внутренней и наружной стброн, (Вт/м С); В 1/oi + f/01, ,oi, средние коэффициенты теплоотдачи от теплоносителя к кожуху теплообменника с внутренней и йарзгжной сторон,Вт/м Cj t - средняя температура греющего теплоносителя по высота внутренней полости кожуха, Cj t . - температура теплоносителя на выходе из активной зоны, °CJ t - средняя температура теплоносителя в полости меящу кожухом и разделительной обечайкой, определяемая по его плотности р из соотношения р РЦ- ftP/9,8h, где - средняя плотность теплоносителя, соотW с: со 00 4;iib о ч1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4070 А1

09) (Н) (51) 5 G 21 С 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (46) 30.03. 93, Бюл. %12 (213 409844 t 25 (22) 30. 07.36 (72) Д.А.Берент и А.Н.Васин

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Авторское свидетельство СССР

В 952017, tai G 21 С 15/00, 1980

Авторское свидетельство СССР

Р 849906, кл. С 2f С 1/32, 1980. (54) ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР С ЕСТЕСТВЕННОЙ

ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к атомной, .энергетике и может быть использовано ,в атомньм электро- и тепловых станциях с водо-водяными реакторами.

Целью изобретения является повышение энергонапряженности реактора за счет уменьшения гидравлического сопротив:ления тракта теплоносителя и упрощения конструкции. Ядерно реактор с естественной циркуляцией теплоносителя содержит корпус 1, центральный подъемный 2 и периферийный опускной

Э каналы, отделенные друг от друга разделительной обечайкой 4, активную зону 5, ряд вертикальных трубчатьм теплообменников 6, эаключенных в периферийные кожухи 7, с верхними 8 и нижними 9 окнами для теплоносителя, сообщенными с опускным каналом, проточные каналы 10, ограниченные продолжением ll разделительной с бечайки, в пространстве между смежными теплообменниками 6, сообщенные по входу 12 и выходу 13 с подъемным каналом 2.

Иежду кожухом 7 и разделительной обечайкой 4, а также ее продолжением

11 расположен зазор 14, протечка через который отсутствует. Для однозначного выбора минимально необходимого значения площади поверхности .. разделительной обечайки совместно с площадью поверхности проточного канала, при котором происходят гидравлическое эапирание теплоносителя в зазоре и прекращение его протечки мимо теплообменника, значение площади поверхности разделительной обечайки совместно с ее продолжением выбирают из соотношения: F e f,t F (t — t )/

/(„- t) ((8,!Ф + С)/5,/А, + В)), где б, (м) иЯ,(Вт/м С) — толщина и коэффициент теплопроводности материала кожуха соответственно, F, - площадь наружной поверхности кожухов всех а тенлообменников, м ; F — площадь поверхности разделительной обечайки совместно с площадью поверхности проточного канала на уровне кожуха,м ;

8 (м) и Я,(Вт/и С) — толщина и коэффициент теплэпроводности материала разделительной обечайки соответственно, С = .f g +f eL» oc,и ot.4 средние коэффициенты теплоотдачи от тепло- носителя к разделительной обечайке с внутренней и наружной сторон,(Вт/м С);

В 1/оС + 1/о(,, К,,М вЂ” средние коэффициенты теплоотдачи от теплоносителя к кожуху теплообменника с внутренней и йаружной сторон,Вт/м С, t — средняя температура греющего теплоносителя по высота внутренней о полости кожуха, С; t „ — температура теплоносителя на выходе иэ активной е зоны, С; t — средняя температура теплоносителя в полости между кожухом и разделительной обечайкой, о ределяемая по его плотности о иэ соотношения (P„- 4 Р/9,8h, где у„ - средняя плотность теплоносителя, саот1384070 ветстнующая,t„, кг/и ; Ь Р вЂ” гидранли- ка, Га „ h — высота кожуха теплооб" ческое сопротивление теплообменни-, менника, м. 1 з.п, ф-лы, 2 ил.

2 в канале 2. Проточные каналы 10 герметичны относительно опускного канала 3. Через проточные каналы 10 и продолжений 11 разделительной обе5 чайки в зазор поступает дополнительное колйчество тепла. В результате достаточного теплоотвода к теплоносителю в зазоре в нем достигается температура, необходимая для гидродинамического уравновешивания столбов теплоносителя в зазоре и теплообменнике, когда протечка в зазоре иэ подъемного канала в опускной по16 мимо теплообменников отсутствует.Для однозначного выбора. минимально необходимого значения площади поверх. ности разделительной обечайки совместно с, площадью поверхности проточ=> ного канала„ при котором происходят гидравлическое запирание теплоносителя в зазоре и прекращение его про- течки помимо теплообменника, нужно значение площади поверхности разде26 лительной;абечайки совместно с ее продолжением. выбрать из соотношения

3, +

t.-e„а, Г - 1 1Г {---") {- — ---) зо " "Ь A, где 8, и Ф, толщина(м) и коэффициент"теплопроводности материала кожуха (BT/Ì С) COOTветственно, площадь наружной поверхности кожухов всех теплообменников, м, площадь поверхности разделительной обечайки совместно с площадью поверхности проточного канала на уронне кожуха, м ;

1

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано н атомных электро- и тепловых станциях с водо-водяными реакторами, Целью изобретения является повышение знергонапряженности реактора за счет уменьшения гидравлического сопротивления тракта теплоносителя и упрощения конструкции.

На фиг. 1 изображен предлагаемый реактор„ общий ннд, на фиг. 2 — его поперечное сечение.

Ядерный реактор содержит корпус центральный подъемный 2 и периферийный опускной 3 каналы, отделенные друг от друга разделительной обечайкой 4, активную зону 5, ряд верти" кальных трубчатых теплообменников 6, эаключе fHblx н периферийные кожухи 7, -: верхними 8 и нижними 9 окнами для теплоносителя, сообщенными с опускныи каналом, проточные каналы 10, ограниченные продолжением 11 раздели- .

Тег bèoé ооечайки, в пространстве между смежными теплообменниками 6, сообщенные по входу 12 и выходу 13 с подъемным каналом 2е Иежду кожухом

7 и разделительной обечайкой 4, а также ее продолжением 11 расположен зазор 14, протечка через которьФ отсутствует.

Реактор работает следующим обра". зом.

Теплоноситель, нагреваясь в активной зоне 5, под действием разности плотностей в подъемном ? и опускном

3 каналах поступает через окна 8 к теплообменнику 6, где охлаждается и через окна 8 по каналу 3 возвращается на вход в активную зону 5. Часть тепла от канала ? через разделительу ую обечайку 4, ее продолжение 11, зазор 14 и кожух 7 передается теплообменнику 6. Теплоноситель из подъем. ного канала 2 через вход 12 поступа4 ет в проточные каналы 10 и через выход 13 объединяется с основнйм рас« ходом теплоносителя, циркулирующим

t 384 070

1 1

С ю + ««(9 4

4 Ъ разделительной обечайки (Вт/и С) соответственно;

5 средние коэффициенты теплоотдачи от теплоносителя к разделительной обечайке с внут- щ ренней и наружной сторон Bt/M С, ходе из активной зоны С средняя температура теплоносителя в полости между кожухом и разделительной обечайкой, определяемая по его плотности р из соотношения средние козффициенты теплопередачи от теплоносителя к кожуху теплообменника с внутренней н наружной сторон, Вт/м2 С средняя температура греющего теплоносителя по высоте внутренней 25 ь полости кожуха, С; температура теплоносителя на выгде р„ — средняя плотность теплоносителя, соответствующая кг /мз, 6P — гидравлическое сопротивление. теппообменника, Па; и — высота кожуха теплообменникаь м.

2. Реактор по и. 3 о т л ич а ю шийся тем, что проточные каналы, расположенные между смежными теплообмеиниками, образованы разделительной обечайкой.

1:3840/О

Составитель В.Юхимчук

Техред Л.Олийнык

Редактор Т.Иванова

4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг< род, ул. Проектная, 4

Закаэ 1963 Тираж 210

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Корректор Л. Пилипенко

Подписное