2 464 656(13) C2 - ÐаÑенÑÑ
2 464 656(13) C2 - ÐаÑенÑÑ
2 464 656(13) C2 - ÐаÑенÑÑ
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ<br />
(19)<br />
RU (11)<br />
(51) МПК<br />
G21D 1/02 (2006.01)<br />
2 <strong>464</strong> <strong>656</strong> (<strong>13</strong>) <strong>C2</strong><br />
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА<br />
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ<br />
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ<br />
На основании пункта 1 статьи <strong>13</strong>66 части четвертой Гражданского кодекса Российской Федерации<br />
патентообладатель обязуется заключить договор об отчуждении патента на условиях, соответствующих<br />
установившейся практике, с любым гражданином Российской Федерации или российским юридическим лицом, кто<br />
первым изъявил такое желание и уведомил об этом патентообладателя и федеральный орган исполнительной власти<br />
по интеллектуальной собственности.<br />
C 2<br />
(21)(22) Заявка: 2010149636/07, 07.12.2010<br />
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:<br />
07.12.2010<br />
Приоритет(ы):<br />
(22) Дата подачи заявки: 07.12.2010<br />
(43) Дата публикации заявки: 20.06.2012 Бюл. № 17<br />
(45) Опубликовано: 20.10.2012 Бюл. № 29<br />
(56) Список документов, цитированныхвотчетео<br />
поиске: RU 200815<strong>13</strong><strong>13</strong> А, 27.06.2010.<br />
ЕМЕЛЬЯНОВ И.Я. идр. Конструирование<br />
ядерных реакторов. - М.: Энергоатоиздат,<br />
1982, с.76-81, 311-3<strong>13</strong>. SU 1451452 А1,<br />
15.01.1989. RU 2341834 C1, 20.12.2008. GB<br />
2068094 A, 05.08.1981.<br />
(72) Автор(ы):<br />
Пивин Иван Федорович (RU)<br />
(73) Патентообладатель(и):<br />
Пивин Иван Федорович (RU)<br />
RU 2 4 6 4 6 5 6 <strong>C2</strong><br />
5 6<br />
Адрес для переписки:<br />
142100, Московская обл., г. Подольск, ул .<br />
Свердлова, 5а, кв.95, И.Ф.Пивину<br />
R U 2 4 6 4 6<br />
(54) СПОСОБ ПОДАЧИ ВОДЫ<br />
(57) Реферат:<br />
Изобретение относится к теплообменной<br />
технике и предназначено для использования в<br />
системе водоподготовки при подпитке<br />
питательной водой второго контура в<br />
стояночном режиме при поддержании ядерной<br />
энергетической установки (ЯЭУ). Способ<br />
подачи воды преимущественно из сепаратора в<br />
раздающую камеру котловой воды испарителя<br />
с последующей ее прокачкой через трубный<br />
пучок испарителя второго циркуляционного<br />
контура при поддержании ЯЭУ в горячем<br />
состоянии собственным теплом,<br />
заключающийся в том, что периодически, в<br />
течение суток, производят ввод в работу на<br />
малой мощности ядерного реактора с<br />
Ñòð.: 1<br />
прокачкой жидкометаллического<br />
теплоносителя первого контура ЯЭУ с<br />
последующим пуском на малых оборотах<br />
насоса МПЦ воды второго контура. После<br />
ввода в работу на малой мощности ядерного<br />
реактора с прокачкой жидкометаллического<br />
теплоносителя первого контура ЯЭУ<br />
осуществляют предварительную подачу воды<br />
из напорной трубы через насос МПЦ в<br />
раздающую камеру котловой воды испарителя<br />
с привязкой к номинальному уровню воды в<br />
сепараторе, затем уравнивают температуру<br />
воды сепаратора и испарителя снижением<br />
давления в сепараторе, после пуска на малых<br />
оборотах насоса МПЦ осуществляют<br />
управление темпом роста температуры воды<br />
ru
второго контура, увеличивая давление в<br />
сепараторе подачей пара необходимых<br />
параметров, при этом управление темпом<br />
роста температуры котловой воды второго<br />
контура МПЦ производят по линейной<br />
зависимости во времени, не превышая<br />
величину (1-3)°С в минуту. Изобретение<br />
позволяет исключить появление<br />
термоциклических напряжений в наиболее<br />
уязвимом узле теплообменного оборудования.<br />
2 ил.<br />
C<br />
2<br />
RU 2 4 6 4 6 5 6 <strong>C2</strong><br />
R<br />
U<br />
2 4 6 4 6 5 6<br />
Ñòð.: 2
RUSSIAN FEDERATION<br />
(19)<br />
RU (11)<br />
(51) Int. Cl.<br />
G21D 1/02 (2006.01)<br />
2 <strong>464</strong> <strong>656</strong> (<strong>13</strong>) <strong>C2</strong><br />
FEDERAL SERVICE<br />
FOR INTELLECTUAL PROPERTY<br />
(12) ABSTRACT OF INVENTION<br />
According to Art. <strong>13</strong>66, par. 1 of the Part IY of the Civil Code of the Russian Federation, the patent holder shall be committed to<br />
conclude a contract on alienation of the patent under the terms, corresponding to common practice, with any citizen of the Russian<br />
Federation or Russian legal entity who first declared such a willingness and notified this to the patent holder and the Federal<br />
Executive Authority for Intellectual Property.<br />
R U 2 4 6 4 6 5 6 C 2<br />
(21)(22) Application: 2010149636/07, 07.12.2010<br />
(24) Effective date for property rights:<br />
07.12.2010<br />
Priority:<br />
(22) Date of filing: 07.12.2010<br />
(43) Application published: 20.06.2012 Bull. 17<br />
(45) Date of publication: 20.10.2012 Bull. 29<br />
Mail address:<br />
142100, Moskovskaja obl., g. Podol'sk, ul .<br />
Sverdlova, 5a, kv.95, I.F.Pivinu<br />
(54) METHOD OF WATER FEED<br />
(57) Abstract:<br />
FIELD: process engineering.<br />
SUBSTANCE: invention relates to nuclear power<br />
production, particularly, to water treatment in<br />
makeup water supply to secondary coolant circuit in<br />
standby conditions. Water feed from, mainly,<br />
separator into evaporator boiler water distribution<br />
chamber and forcing it through second circulation<br />
loop evaporator tube bank in standby conditions with<br />
nuclear reactor maintained hot by proper heat<br />
comprises actuating nuclear reactor in intermittent<br />
mode during a day at low power with forcing reactor<br />
first coolant circuit liquid-metal heat carrier at<br />
low rpm of second coolant circuit makeup water<br />
pump. After said low-power actuation, water is<br />
preliminarily fed from pressure pipe via makeup<br />
water pump into evaporator boiler water distribution<br />
chamber to design water level in separator. Then,<br />
separator and evaporator water levels are leveled by<br />
separator pressure reduction After starting makeup<br />
water pump at low rpm, second coolant circuit water<br />
(72) Inventor(s):<br />
Pivin Ivan Fedorovich (RU)<br />
(73) Proprietor(s):<br />
Pivin Ivan Fedorovich (RU)<br />
temperature is controlled by increasing separator<br />
pressure on feeding steam of required parameters<br />
Note here that second coolant circuit boiler water<br />
temperature increase rate is controlled by linear<br />
time ratio not exceeding 1-3 degrees centigrade a<br />
minute.<br />
EFFECT: ruled out cyclic thermal stresses in heat<br />
exchangers.<br />
2 dwg<br />
RU 2 4 6 4 6 5 6 <strong>C2</strong><br />
Ñòð.: 3<br />
en
RU<br />
2 <strong>464</strong> <strong>656</strong> <strong>C2</strong><br />
5<br />
10<br />
15<br />
20<br />
25<br />
30<br />
35<br />
40<br />
45<br />
50<br />
Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для<br />
использования в системе водоподготовки при подпитке питательной водой второго<br />
контура в стояночном режиме при поддержании ядерной энергетической установки<br />
(ЯЭУ) собственным теплом, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в<br />
режиме переменных нагрузок.<br />
Известно устройство для защиты теплообменника от коррозионно-термических<br />
повреждений, содержащее втулку, присоединенную к экранирующему элементу,<br />
причем последний выполнен в виде эквидистантно расположенных дисков,<br />
скрепленных через прокладки посредством болтов, причем один из дисков жестко<br />
присоединен к втулке, а другой снабжен обтекателем, обращенным внутрь нее<br />
/Александровский Ю.В. идр. Устройство для защиты теплообменника от<br />
коррозионно-термических повреждений. SU А.с. №1112223, F22В 37/22. Приоритет -<br />
11.01.83. Опубл. бюллетень изобретений №33. 07.09.1984 - аналог/.<br />
Недостатком указанного технического решения является то, что статистика опыта<br />
конструирования теплообменников и тепловые расчеты последних показывают, что<br />
независимо от давления, расхода, температуры жидкости при выходе из корпуса<br />
теплообменника термоциклические напряжения не возникают, в связи с чем установки<br />
этого устройства внутри теплообменника и для выхода жидкости не требуется. Кроме<br />
того, на патрубке теплообменника клапаны не устанавливаются, а уплотнительный<br />
материал в технике может быть: плотная бумага, резина, паронит, фторопласт,<br />
никель, терморасширенный графит и другие виды, но в научно-технической<br />
литературе неизвестны факты их использования в подобных конструкциях.<br />
Известно защитное устройство теплообменных труб, закрепленных в трубной<br />
доске, содержащее цилиндрическую вставку, часть которой размещена в<br />
теплообменной трубе, а часть выступает над трубной доской, причем вставка<br />
установлена в трубе с образованием кольцевого зазора и снабжена на наружной<br />
поверхности кольцевыми выступами, контактирующими с трубой, расстояние между<br />
которыми превышает толщину трубной доски, а вокруг выступающей на последней<br />
части вставки в плоскости, параллельной трубной доске, установлен экран /Емельянов<br />
В.И. идр. Защитное устройство теплообменных труб. SU А.с. №817396, F28F 19/06.<br />
Приоритет - 27.04.79. Опубл. бюллетень изобретений №12, 30.03.1981 - прототип/.<br />
Недостатком этого технического решения является крайне узкая, из-за габаритных<br />
размеров, область применения, так как укрепление пучка теплообменных труб в<br />
трубной доске осуществляется с очень малыми межосевыми расстояниями -<br />
перешейками, соизмеримыми с толщиной стенок самих труб. Кроме того, элементы<br />
устройства создают большую величину ничем неоправданных гидравлических<br />
сопротивлений, а место их максимальной концентрации всегда связано с<br />
соответствующей величиной концентрации термоциклических напряжений.<br />
Технический результат предлагаемого изобретения - исключение термоциклических<br />
напряжений в сварных швах испарителя, соединяющих трубы с трубной доской<br />
последнего, увеличение ресурса эксплуатационной надежности ЯЭУ в целом.<br />
Указанный технический результат достигается тем, что способ подачи воды<br />
преимущественно из сепаратора в раздающую камеру котловой воды испарителя с<br />
последующейеепрокачкойчерезтрубныйпучокиспарителявторого<br />
циркуляционного контура при поддержании ЯЭУ в горячем состоянии собственным<br />
теплом, заключающийся в том, что периодически, в течение суток, производят ввод в<br />
работу на малой мощности ядерного реактора с прокачкой жидкометаллического<br />
теплоносителя первого контура ЯЭУ с последующим пуском на малых оборотах<br />
Ñòð.: 4<br />
DE
RU<br />
2 <strong>464</strong> <strong>656</strong> <strong>C2</strong><br />
5<br />
10<br />
15<br />
20<br />
25<br />
30<br />
35<br />
40<br />
45<br />
50<br />
насоса МПЦ воды второго контура, причем после ввода в работу на малой мощности<br />
ядерного реактора с прокачкой жидкометаллического теплоносителя первого контура<br />
ЯЭУ осуществляют предварительную подачу воды из напорной трубы через насос<br />
МПЦ в раздающую камеру котловой воды испарителя с привязкой к номинальному<br />
уровню воды в сепараторе, затем уравнивают температуру воды сепаратора и<br />
испарителя снижением давления в сепараторе, после пуска на малых оборотах насоса<br />
МПЦ осуществляют управление темпом роста температуры воды второго контура,<br />
увеличивая давление в сепараторе подачей пара необходимых параметров, при этом<br />
управление темпом роста температуры котловой воды второго контура МПЦ<br />
производят по линейной зависимости во времени, не превышая величину (1-3)°С в<br />
минуту.<br />
Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где:<br />
на фиг.1 - представлена пневмогидравлическая схема ЯЭУ;<br />
на фиг.2. - продольный разрез камеры котловой воды испарителя.<br />
Способ подачи воды осуществляется на ЯЭУ, работающей на жидкометаллическом<br />
теплоносителе в режиме переменных нагрузок, включающей реактор 0 сактивной<br />
зоной 1, проведение ядерной реакции деления в которой осуществляется с помощью<br />
приводов регулирующих стержней 2. Далее, по тракту жидкометаллического<br />
теплоносителя следует пароперегреватель 3, испаритель 4, центробежный насос 5, и<br />
вновь происходит возврат в объем реактора 0. Движение котловой воды второго<br />
контура осуществляется из сепаратора 6, предназначенного в качестве емкости для<br />
хранения соответствующего объема котловой воды и выполнения функции осушки<br />
пара. После подпитки сепаратора 6 водой и смешения ее с объемом воды сепаратора 6<br />
образуется котловая вода сепаратора 6, которая за счет насоса многократно<br />
принудительной циркуляции (МПЦ) 7 поступает в раздающую камеру 8 котловой<br />
воды испарителя 4, далее, минуя трубчатку испарителя 4, поступает вновь в<br />
сепаратор 6, который за счет сепарационных устройств осуществляет осушку<br />
пароводяной смеси и направляет осушенный пар в пароперегреватель 3 с<br />
последующей подачей на турбину 9, откуда через конденсатор 10 вновь поступает в<br />
сепаратор 6, подпитываемый периодически из-за протечек в конденсаторе 10<br />
подпиточной водой.<br />
Способ подачи воды осуществляют следующим образом.<br />
При поддержании ЯЭУ в горячем состоянии собственным теплом возникает<br />
необходимость подогрева жидкометаллического теплоносителя для исключения<br />
замерзания последнего в чехлах системы управления и защиты активной зоны 2 в<br />
районе верхнего уровня, так как в этом случае ЯЭУ будет неуправляемой. Для этого<br />
производят ввод в работу на малой мощности ядерного реактора с прокачкой<br />
жидкометаллического теплоносителя первого контура ЯЭУ, но для отбора излишне<br />
поступающего тепла и исключения повреждения соответствующего оборудования<br />
осуществляют подключение второго контура МПЦ. В результате осуществления<br />
циркуляции всего объема жидкометаллического теплоносителя первого контура<br />
происходит уравнивание его температуры. Но при поступлении достаточно большого<br />
объема котловой воды с невысокой температурой из напорного трубопровода<br />
сепаратора 6 в раздающую камеру испарителя 8 в сварных швах труб с трубной<br />
доской испарителя 8 могут иметь место большие величины термоциклических<br />
напряжений, приводящих к возникновению трещин в перешейках трубной доски и, как<br />
следствие, к межконтурному разуплотнению. Для исключения этого повреждения<br />
котловую воду из напорного трубопровода сепаратора 6 небольшими объемами<br />
Ñòð.: 5
RU<br />
2 <strong>464</strong> <strong>656</strong> <strong>C2</strong><br />
5<br />
10<br />
15<br />
20<br />
25<br />
30<br />
35<br />
пропускают через насос МПЦ 7 до тех пор, пока уровень котловой воды в<br />
сепараторе 6 достигнет номинальной отметки, далее снижают давление в сепараторе 6,<br />
чтобы температуры котловой воды в сепараторе 6 и в испарителе 4 сравнялись. После<br />
этого производят пуск на малых оборотах насоса МПЦ 7 и осуществляют управление<br />
темпом роста температуры котловой воды сепаратора 6, увеличивая давление в<br />
сепараторе 6 подачей пара необходимых параметров, при этом управление темпом<br />
роста температуры котловой воды второго контура МПЦ производят по линейной<br />
зависимости во времени, не превышая величину (1-3)°С в минуту, подтвержденное<br />
расчетами и экспериментальной проверкой на полномасштабной ЯЭУ.<br />
Применение способа подачи воды с предлагаемой последовательностью<br />
технологических операций исключает появление термоциклических напряжений в<br />
наиболее уязвимом узле теплообменного оборудования - трубная доска испарителя -<br />
и, как следствие, приведет к увеличению ресурса эксплуатационной надежности<br />
работы ЯЭУ в целом.<br />
Формула изобретения<br />
Способ подачи воды преимущественно из сепаратора в раздающую камеру<br />
котловой воды испарителя с последующей ее прокачкой через трубный пучок<br />
испарителя второго циркуляционного контура при поддержании ЯЭУ в горячем<br />
состоянии собственным теплом, заключающийся в том, что периодически, втечение<br />
суток, производят ввод в работу на малой мощности ядерного реактора с прокачкой<br />
жидкометаллического теплоносителя первого контура ЯЭУ с последующим пуском на<br />
малых оборотах насоса МПЦ воды второго контура, отличающийся тем, что после<br />
ввода в работу на малой мощности ядерного реактора с прокачкой<br />
жидкометаллического теплоносителя первого контура ЯЭУ осуществляют<br />
предварительную подачу воды из напорной трубы через насос МПЦ в раздающую<br />
камеру котловой воды испарителя с привязкой к номинальному уровню воды в<br />
сепараторе, затем уравнивают температуру воды сепаратора и испарителя снижением<br />
давления в сепараторе, послепусканамалыхоборотахнасосаМПЦосуществляют<br />
управление темпом роста температуры воды второго контура, увеличивая давление в<br />
сепараторе подачей пара необходимых параметров, при этом управление темпом<br />
роста температуры котловой воды второго контура МПЦ производят по линейной<br />
зависимости во времени, не превышая величину 1-3°С в минуту.<br />
40<br />
45<br />
50<br />
Ñòð.: 6<br />
CL
RU<br />
2 <strong>464</strong> <strong>656</strong> <strong>C2</strong><br />
Ñòð.: 7<br />
DR
Change language