RU2258176C1

RU2258176C1 - Steam generator with liquid metal coolant

Info

Publication number: RU2258176C1
Application number: RU2004106260/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Денисов (RU); В.В. Денисов; Ю.В. Максименко (RU); Ю.В. Максименко
Original assignee: ЗАО "Научно-производственное объединение "Гидропресс"
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2005-08-10
Also published as: RU2004106260A

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: invention can be used in heat exchange equipment of nuclear power plants with liquid metal coolant. Invention is aimed at increasing operation reliability of steam generator by provision of effective outlet of products of interaction into peripheral circular collecting chamber of thermal shield. According to invention, in proposed steam generator containing vertical housing with bank of heat exchange tubes secured in upper tube plate equipped with horizontal plate from side of tube space and sheet with central hole arranged under horizontal plate and forming thermal shield with peripheral circular collecting communicating with tube space and tube space blow-off union, with tube bank casing installed in central hole of said sheet, perforated ring with width not less than one row of tubes from inner surface of casing is installed on end on tube bank casing across tubes.

EFFECT: increased concentration of products of interaction in peripheral circular collecting chamber of thermal shield, possibility of detecting and eliminating intercircuit poor tightness in "tube-tube plate" joint.

2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в теплообменном оборудовании атомных энергетических установок с жидкометаллическим теплоносителем.The invention relates to energy and can be used in heat transfer equipment of nuclear power plants with a liquid metal coolant.

Известна конструкция парогенератора /1/, наиболее близкого к изобретению по совокупности существенных признаков, имеющего вертикальный корпус с пучком теплообменных труб, закрепленных в верхней трубной доске, снабженной со стороны межтрубного пространства горизонтальной плитой и расположенным под ней листом с центральным отверстием, образующими тепловой экран с периферийной кольцевой сборной камерой, сообщенной, соответственно, с межтрубным пространством и штуцером сдувки из межтрубного пространства. В центральном отверстии упомянутого листа установлен кожух трубного пучка.A known design of the steam generator / 1 /, closest to the invention by the set of essential features, having a vertical casing with a bundle of heat exchange tubes fixed in the upper tube plate, provided with a horizontal plate from the annular side and a sheet underneath with a central hole forming a heat shield with a peripheral annular collection chamber communicated, respectively, with the annular space and the bleed fitting from the annular space. A tube bundle casing is installed in the central hole of said sheet.

Недостатком такого парогенератора является малый выход продуктов взаимодействия натрия с водой при межконтурной неплотности соединения "труба-трубная доска" из потока теплоносителя в периферийную кольцевую сборную камеру теплового экрана.The disadvantage of such a steam generator is the small yield of the products of the interaction of sodium with water during inter-circuit leakage of the pipe-to-tube board connection from the coolant flow to the peripheral annular collecting chamber of the heat shield.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности парогенератора путем организации в парогенераторе эффективного выхода продуктов взаимодействия в периферийную кольцевую сборную камеру теплового экрана.The objective of the invention is to increase the operational reliability of the steam generator by organizing in the steam generator the effective output of the interaction products into the peripheral annular collecting chamber of the heat shield.

Техническим результатом является увеличение концентрации продуктов взаимодействия в периферийной кольцевой сборной камере теплового экрана и, соответственно, обнаружение и фиксация межконтурной неплотности в соединении "труба-трубная доска".The technical result is to increase the concentration of the interaction products in the peripheral annular collecting chamber of the heat shield and, accordingly, detecting and fixing the inter-circuit leak in the pipe-to-tube board connection.

Технический результат достигается тем, что в парогенераторе с жидкометаллическим теплоносителем, содержащем вертикальный корпус с пучком теплообменных труб, закрепленных в верхней трубной доске, снабженной со стороны межтрубного пространства горизонтальной плитой и расположенным под ней листом с центральным отверстием, образующими тепловой экран с периферийной кольцевой сборной камерой, сообщенной, соответственно, с межтрубным пространством и штуцером сдувки из межтрубного пространства, установленным в центральном отверстии упомянутого листа кожухом пучка теплообменных труб, на конце кожуха пучка теплообменных труб поперечно трубам установлено перфорированное кольцо с размером ширины кольца для размещения не менее одного ряда труб от внутренней поверхности кожуха, создающее гидравлический подпор и направляющее продукты взаимодействия из потока теплоносителя в периферийную кольцевую сборную камеру теплового экрана.The technical result is achieved in that in a steam generator with a liquid metal coolant containing a vertical casing with a bundle of heat exchange tubes fixed in the upper tube plate, provided with a horizontal plate on the side of the annulus and a sheet with a central hole located beneath it, forming a heat shield with a peripheral annular collecting chamber connected, respectively, with the annular space and the nozzle blowing from the annular space installed in the Central hole mentioned of a sheathed sheet of heat-exchange tube bundle, at the end of the heat-exchange tube bundle, a perforated ring with a ring width size is installed transverse to the tubes to accommodate at least one row of tubes from the inner surface of the shell, creating hydraulic back-up and directing interaction products from the heat carrier flow to the peripheral annular collecting chamber of the heat screen.

Кроме того, перфорированное кольцо придает дополнительную жесткость кожуху пучка теплообменных труб.In addition, the perforated ring gives additional rigidity to the casing of the heat exchanger tube bundle.

При анализе уровня техники не обнаружено решений, имеющих признаки, сходные с предлагаемым изобретением.When analyzing the prior art, no solutions have been found that have features similar to the invention.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и фиг.2.The invention is illustrated in figure 1 and figure 2.

Парогенератор имеет вертикальный корпус 1 с пучком теплообменных труб 2, закрепленных в верхней трубной доске 3, снабженной со стороны межтрубного пространства 7 горизонтальной плитой 4 и расположенным под ней кольцевым листом 5, образующими тепловой экран с периферийной кольцевой сборной камерой 6, сообщенной соответственно с межтрубным пространством 7 и штуцером сдувки 8 из межтрубного пространства 7. Кольцевой лист 5 выполнен с центральным отверстием, в котором установлен кожух 9 пучка теплообменных труб 2.The steam generator has a vertical casing 1 with a bundle of heat exchange tubes 2, mounted in the upper tube plate 3, provided with a horizontal plate 4 from the side of the annular space 7 and an annular sheet 5 located below it, forming a heat shield with a peripheral annular collecting chamber 6, respectively connected with the annular space 7 and blow-off fitting 8 from the annular space 7. The annular sheet 5 is made with a central hole in which the casing 9 of the bundle of heat-exchange tubes 2 is installed.

На конце кожуха 9 поперечно трубам 2 установлено перфорированное кольцо 10 с размером ширины кольца не менее одного ряда труб 2 от внутренней поверхности кожуха 9, создающее гидравлический подпор и направляющее продукты взаимодействия из потока теплоносителя в периферийную кольцевую сборную камеру 6.At the end of the casing 9 transverse to the pipes 2, a perforated ring 10 is installed with a ring width of at least one row of pipes 2 from the inner surface of the casing 9, which creates hydraulic support and directs the interaction products from the coolant flow to the peripheral annular collecting chamber 6.

Парогенератор работает следующим образом.The steam generator operates as follows.

В режиме нормальной эксплуатации греющий теплоноситель проходит по межтрубному пространству 7, отдавая тепло через стенки теплообменных труб 2 воде-пару. Питательная вода проходит по теплообменным трубам 2, нагревается и в виде пара отводится из парогенератора.In normal operation, the heating fluid passes through the annulus 7, transferring heat through the walls of the heat exchange tubes 2 to water-steam. Feed water passes through heat exchange tubes 2, is heated and is discharged from the steam generator in the form of steam.

В режиме нарушения нормальной эксплуатации при возникновении межконтурной неплотности в наиболее напряженном месте (соединение "труба-трубная доска") продукты взаимодействия натрия с водой собираются в периферийной кольцевой сборной камере 6 и направляются в систему обнаружения продуктов взаимодействия (не показано).In the mode of disruption of normal operation, when inter-circuit leakage occurs in the most stressful place (pipe-to-tube plate connection), the sodium-water interaction products are collected in the peripheral annular collecting chamber 6 and sent to the interaction product detection system (not shown).

При обнаружении взаимодействия натрия с водой (паром) дефектный элемент парогенератора отключается и выводится из работы.If an interaction of sodium with water (steam) is detected, the defective element of the steam generator is turned off and taken out of operation.

Выполнение парогенератора по изобретению повышает эксплуатационную надежность и ремонтопригодность парогенератора и реакторной установки в целом.The implementation of the steam generator according to the invention increases the operational reliability and maintainability of the steam generator and the reactor installation as a whole.

Источник информацииSourse of information

1. Патент СССР №1080570, М.кл. F 22 В 1/06, 1982.1. USSR patent No. 1080570, M.cl. F 22 1/06, 1982.

Claims

A steam generator with a liquid metal coolant comprising a vertical casing with a bundle of heat exchange tubes fixed in an upper tube plate provided with a horizontal plate on the annular side and a sheet with a central hole located beneath it, forming a heat shield with a peripheral annular collecting chamber communicated respectively with the annular space and with a bleed nipple from the annular space, with a casing of a heat-exchange tube bundle installed in the central hole of the said sheet UB, characterized in that at the end of the casing tube bundle heat exchange tubes installed transversally perforated ring with the width of a ring size of at least one row of tubes from the inner surface of the casing.