Пристрій теплового захисту гермопроходки оболонки реакторного відділення

Пристрій теплового захисту гермопроходки оболонки реакторного відділення атомної електростанції, що включає трубопровід з гарячим середовищем, який перетинає гермооболонку, шар теплоізоляції, що покриває трубопровід зовні і не 3 24608 вна робота електровентиляторів вимагає постійних витрат електроенергії, що збільшує витрати енергоблоку на власні потреби і знижує ккд ядерної енергетичної установки АЕС. Наступним недоліком найближчого аналога є його низька надійність. Найближчий аналог включає велику кількість активних елементів: вентилятори з електроприводами та електроприводну арматуру, що знижує його надійність. Підвищення надійності найближчого аналога забезпечується трикратним резервуванням каналів охолодження, що збільшує його будівельну вартість, вимагає підвищених витрат на ремонтне обслуговування та заміну обладнання, що відробило свій ресурс. Обладнання найближчий аналог має великі масу й габарити, займає значні обсяги приміщень на енергоблоці АЕС. Суттю корисної моделі є розробка надійного пасивного пристрою теплового захисту гермопроходок трубопроводів другого контур у, що перетинають герметичну оболонку реакторного відділення. Рішення поставленого завдання забезпечується організацією відводу тепловиділень за рахунок використання випарно-конденсаційного пристрою замкнутого типу - двофазного термосифона (ДТС). Як кінцевий поглинач теплоти використовується атмосферне повітря. Сутність корисної моделі пояснюється кресленням. На Фіг.1 зображений загальний вид заявленого пристрою, на Фіг.2 - переріз його випарника, де 1 - залізобетонна стіна оболонки реакторного відділення; 2 - герметичне сталеве облицювання; 3 - тр убопровід другого контуру; 4 - кільцева теплоізоляція усередині гермопроходки; 5 - випарник ДТС; 6 - передня торцева кришка; 7 - задня торцева кришка; 8 - внутрішня обичайка випарника ДТС; 9 - зовнішня обичайка випарника ДТС; 10 - ґнотова структура; 11 - ґнотова перетинка; 12 - конденсатор; 13 - зовнішнє оребрення; 14 - канал витяжної повітряної вентиляції; 15 - потік охолодного повітря. Пристрій теплового захисту гермопроходок гарячих тр убопроводів другого контур у являє собою ДТС, що складається з наступних елементів: горизонтального циліндричного випарника 5 і вертикальних трубчастих конденсаторів 12. Циліндричний випарник 5 розташований у залізобетонній стіні 1 оболонки реакторного відділення коаксіальнo гарячому тр убопроводу 3 другого контур у (джерелу тепловиділень) і формується таким чином, що є проміжним елементом між гарячим трубопроводом 3 і залізобетонною стіною 1. На зовнішній стороні трубопроводу 3 для зменшення теплових втрат встановлюється кільце теплоізоляції 4, навколо якої розміщується випарник 5 ДТС. Випарник 5 ДТС являє собою горизонтальний циліндр, утворений внутрішньої 8 і зовнішньої 9 обичайками, а також торцевими кришками: передньої 6 і задньої 4 7. Циліндр є несучою конструкцією гермопроходки. Внутрішня поверхня стінок випарника ДТС покрита капілярно-пористою ґнотовою структурою 10 із ґнотовими перетинками 11. До задньої торцевої кришки 7 приєднані г-образні трубчасті конденсатори з вертикальними ділянками тепловідведення 12, винесеними в зовнішній канал витяжної вентиляції 14, у якій організована природна тяга охолодного повітря 15 (кінцевого поглинача). Для інтенсифікації тепловіддачі кінцевому поглиначу конденсатори 12 оснащені зовнішнім оребренням 13. Пристрій теплового захисту гермопроходки оболонки реакторного відділення працює в такий спосіб. Тепловий потік від гарячого трубопроводу 3 через теплоізоляцію 4 сприймається внутрішньою обичайкою 8 випарника ДТС. Під дією теплового потоку рідкий теплоносій ДТС, що перебуває в зоні випару 5, випаровується. Пара піднімається нагору в конденсатори 12, де конденсується за рахунок охолодження зовнішнім потоком повітря 15. Утворений при конденсації пари конденсат, під дією масових сил повертається у випарник 5. Рівномірна подача рідкого теплоносія до всієї поверхні внутрішньої обичайки 8 випарника 5 забезпечується за ґнотовою структурою 10 за рахунок капілярних сил. Для з'єднання ґнотових структур внутрішньої 8 і зовнішньої 9 обичайок випарника ДТС застосовуються ґнотові перетинки 11. Заявлений пристрій, порівняно з найближчим аналогом відрізняється тим, що має низку істотних переваг. Основна перевага пропонованого пристрою підвищена надійність з можливістю забезпечення теплового захисту гермопроходки у будь-яких умовах роботи енергоблоку, включаючи аварійне знеструмлення АЕС звтратою резервних джерел електроенергії. Внаслідок відсутності обладнання з рухомими елементами, такими як вентилятори з електродвигунами, арматури з електроприводами, підвищується надійність теплового захисту гермопроходки. Відпадає необхідність використання резервних каналів системи охолодження гермопроходки. Пристрій теплового захисту є пасивним, функціонує автономно без споживання електроенергії і не вимагає втручання персоналу для керування його роботою. Це забезпечує підвищення безпеки АЕС в аварійних ситуаціях зі знеструмленням. При повній втраті електропостачання власних потреб АЕС тепловий захист гермопроходок працездатності не втрачає, функціонує автономно. Отже, в аварійних умовах зі знеструмленням перегріву залізобетонної стіни оболонки реакторного відділення в районі гермопроходки з наступним розтріскуванням і можливою розгерметизацією, не відбудеться. Це виключить проникнення радіоактивних забруднень за межі оболонки реакторного відділення і у подібній аварійній ситуації не приведе до радіаційного забруднення навколишнього АЕС простору. Ефективність тепловідведення від гермопроходки забезпечується високою інтенсивністю процесів теплоперенесення в ДТС з фазовими переходами. Інтенсивність тепловіддачі кінцевому 5 24608 поглиначу досягається за рахунок розвиненого зовнішнього оребрення конденсаторів ДТС при відносно високій (8...10м/с) швидкості охолодного повітря. Застосування теплового захисту гермопроходки на основі ДТС підвищує економічність експлуатації АЕС. Відсутність енергоспоживання на тепловий захист гермопроходок скорочує витрати енергоблоку на власні потреби, підвищує ККД ядерної енергетичної установки, знижує собівартість виробленої АЕС електроенергії. Завдяки простоті пристрою, спрощується схема його технічного обслуговування, скорочуються витрати на ремонт АЕС і заміну обладнання з обмеженим ресурсом роботи, такого як вентилятори, арматура, електроприводи. Технічне рішення, пов'язане з використанням автономного теплопередавального пристрою замкнутого типу - дво фазного термосифона як тепловий захист гермопроходки оболонки реакторно Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 6 го відділення, є суттєвим, тому що заявлене рішення забезпечує появу нових, відмінних від найближчий аналогу властивостей: пасивності, підвищеної безпеки, у тому числі і екологічної, надійності, ефективності і економічності. Автономність і пасивність пропонованого рішення є істотними відмінностями, а підвищення безпеки, надійності, ефективності і економічності організації теплового захисту гермопроходок гарячих трубопроводів дозволяє досягти позитивного ефекту. Техніко-економічна ефективність пропонованої корисної моделі полягає в можливості істотного підвищення показників надійності, ефективності та економічності теплового захисту гермопроходок гарячих трубопроводів другого контур у, що перетинають оболонку реакторного відділення, а також надійності і безпеки енергоблоку АЕС у цілому, за рахунок використання автономних тепло передавальних пристроїв на основі ДТС. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601