Ядерный реактор с вертикально размещенным вентилятором над парогенератором

(51)5 6 21 С 1/ РЕТЕНИЯ СПИ К ПАТЕН ИЕИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Асеа Браун Бовери АГ(ОЕ)(54) ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР С ВЕРТИКАЛЬНОРАЗМЕЩЕННЫМ ВЕНТИЛЯТОРОМ НАДПАРОГЕНЕРАТОРОМ(57) Использование: ядерные энергоустановки.с газоохлаждаемым ядерным реактором. Сущность изобретения; ядерныйреактор с вертикально размещенным вентилятором над парогенератором содержитактивную зону и парогенератор, размещенные в напорном резервуаре, в верхней части Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано дляусовершенствования конструкции гелийохлаждаемых ядерных реакторов с вертикально расположенным вентилятором надпарогенератором,Цель изобретения - уменьшение высоты кожуха вентилятора и реакторного здания,На фиг, 1 приведено продольное сечение напорного резервуара реактора; на фиг.2 - верхняя часть напорного резервуара реактора с кожухом для установки вентилятора; на фиг, 3 - соединение верхнего фланцасо вспомогательным фланцем; на фиг, 4 -закрепление уплотнительного элемента Ю 1809929 АЗ которого посредством фланцевого соединения закреплен кожух, внутри которого установлен вентилятор. Вокруг кожуха в месте фланцевого соединения установлено фланцевое кольцо, соединенное своим нижним фланцем с фланцем напорного резервуара, а верхним фланцем упирается в выступающий вспомогательный фланец на кожухедля возможности вертикального перемещения вентилятора вместе с кожухом внутри фланцевого кольца, Во фланцевом кольце выполнено боковое отверстие с фланцем, к которому присоединен резервуар с размещенными в нем транспортными салазками, несущими герметичную крышку и опирающуюся на нее транспортную крышку для возможности арретирования транспортной крышки к нижнему торцу кожуха и осаживания герметичной крышки на кромке отверстия напорного резервуара, а для арретирующих инструментов во фланцевом кольце выполнены проходные отверстия, 5 з,п. ф-лы, 21 ил. сильфонного типа на горловине корпуса парогенератора; на фиг, 5 - фрагмент кожуха с транспортными салазками; на фиг, 6 - операция подъема кожуха посредством механизма; на фиг. 7 - операция по вводу транспортных салазок в кожух; на фиг, 8 - положение кожуха после операции ввода в него транспортных салазок; на фиг, 9 - операция герметизации и отделения верхней и нижней частей уплотнительного элемента сильфонного типа; на фиг, 10 - смена уплотнения; на фиг. 11 - продольное сечение фланцевого кольца; на фиг. 12 - вид по стрелке А фиг, 11; на фиг. 13 - сечение Б-Б фиг. 12; на фиг, 14 - фрагмент сечения флан- . цевого кольца ирезервуара с транспортны1809929 Составитель А.боброТехред М.Моргентал Корректор Л,Ливри Редакт Производс льокии комбинат "Патантф, г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 1301 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/Бми салазками; на фиг. 15 - сечение В-В фиг.14; на фиг. 16 - фрагмент фиг. 5 в увеличенном масштабе; на фиг. 17 - фрагмент фиг. 14 в увеличенном масштабе; на фиг. 18 - сечение Г-Г фиг, 17; на фиг, 19 - элемент С фиг, 15 в увеличенном масштабе; на фиг. 20 - элемент Д фиг. 15 в увеличенном масштабе; на фиг, 21 - фрагмент арретирования транспортной крышки с кожухом в увеличенном масштабе согласно фиг, 8.Гелийохлаждаемый ядерный реактор с вертикально размещенным вентилятором над парогенератором (см, фиг. 1) содержит напорный резервуар 1, в нижней части 2 которого размещена активная зона 3, Парогенератор 4 размещен в верхней части 5 напорного резервуара - корпусе парогенератора. Вентиляторы 6 заключены в кожухи 7, вертикально закрепленные в верхней части 5 корпуса парогенератора 4. Вентилятор 6 опирается на кронштейн 8 кожуха 7 (см. фиг. 2). Вентилятор 6 через штекерное соединение 9 состыкован с всасывающим патрубком 10 корпуса парогенератора 4, Подводимый по направлению стрелки 11 гаэ (гелий) для охлаждения проходит по направлению стрелки 12 опять в корпус парогенератора 4 через отверстие 13. К фланцу 14, охватывающему отверстие 13 корпуса парогенератора 4 прикреплен кожух 7 с помощью винтового соединения 15 и с установкой промежуточного уплотнения 16, Фланцевое кольцо 17, изображенное в увеличенном масштабе на фиг, 11 - 13, своим нижним фланцем 18 опирается на выступающий вспомогательный фланец 19 основного фланца 14 посредством винтов 20 во время нормального режима работы установки, а также во время замены вентилятора б, Шпильки 21 входят в состав винтового соединения 15. Фланцевое кольцо 17 охватывает место соединения корпуса парогенератора 4 и кожуха 7 и.своим верхним фланцем 22 доходит до вспомогательного фланца 23, имеющего выступ вблизи кожуха 7, Зазор 24, остающийся между верхним фланцем 22 и вспомогательным фланцем 23, требуется для того, чтобы без всяких усилий компенсировать тепловое удлинение между фланцевым кольцом 17 и вспомогательным фланцем 23 кожуха 7. Между внутренней охватывающей поверхностью фланцевого кольца 17 и наружной охватывающей поверхностью фланца 14 или, соответственно, кожуха 7 предусматривается зазор, который позволяет относительное передвижение фланцевого кольца 17 к фланцу 14 или, соответственно, к кожуху 7.Как показано на фиг, 2, 11, 12, 13, фланцевый выступ 25 выдается из фланцевого кольца 17 внутри окружности и ограничивает отверстие 26, При установке вентилятора 6 (см, фиг, 3) верхний фланец 22 соединяют двумя стопорными винтами 27 со вспомога тельным фланцем 23. После этого гайка 28винтового соединения 15 (см, фиг, 2) удаляется со шпилек 21, а уплотнительный элемент 29 сильфонного типа (например; полимерная пленка) закрепляется, напри мер, клеем, на горловине 30 корпуса парогенератора сверху нижнего фланца 18 у фланца 14 (см. фиг, 4). Предусмотрен подьемный механизм 31 для резервуара 32. Отверстие 26 имеет поперечное проходное 15 сечение как и резервуар 32 (см. фиг, 4-10 ифиг. 14 - 15). Через вспомогательный фланец 23 и верхний фланец 22 проходят направляющие пальцы ЗЗ, которые подвешиваются посредством гаек 34 (см, фиг. 5 и фиг, 16).20 Второй уплотнительный элемент 35 сильфонного типа приклеен к фланцевому кольцу 17 и кожуху 7 над фланцем 23.Транспортные салазки 36 (см. фиг. 14,15, 17 и 20) несут на своем опорном кронш тейне 37 герметичную крышку 38, котораясоответствующими захватами 39 опирается на два проходящих параллельно опорных кронштейна, Герметичная крышка 38 имеет транспортную крышку 40, которая через ус тройство центрирования 41 концентричноустанавливается на герметичной крышке 38.Опорные захваты 39 смещены относительно друг друга на 180, закреплены на герметичной крышке 38 и выходят за пределы опре деленного размера охватывающейповерхности герметичной крышки 38, На. нижней стороне выступающей части опорных захватов 39 выполнен паз 42, дно паза имеет подъем в направлении резервуара 32.40 Опорные кронштейны скошены в том женаправлении и при этом с таким же углом наклона, как и у дна паза 42, Между боковыми стенками паза 42 и боковыми стенками опорных кронштейнов 37 имеется опреде ленный зазор для того, чтобы обеспечитьотносительное смещение. Угол наклона скошенной части опорных кронштейнов 37 и два паза 42 выбран таким образом, чтобы опирающаяся через опорный захват 39 на 50 опорный кронштейн 37 герметичная крышка 38 под действием самоторможения и беэ постороннего силового воздействия не изменяла своего положения на опорных кронштейнах 37. Таким образом, не требуется никаких специальных удерживающих элементов между опорными кронштейнами 37 и герметичной крышкой 38, Опорные кронштейны 37, соединенные раскосом 43 и кронштейном 44, образуют совместно с двумя ходовыми вин10 15 20 30 35 40 45 50 55 тами 45 и двумя червячными передачами 46 транспортные салазки 36. Через соединение ходового шпинделя 47 и маховика 48 в червячную передачу 46 происходит одновременное перемещение, Ходовые винты 5 45 вводятся в соответствующие маточные гайки 49 опорных кронштейнов 37, так что закрепленная на обратной стороне резервуара 32 и входящая в ходовой винт 45 червячная передача 46 обеспечивает перемещение транспортных салазок 36 в направлении, указанном стрелкой 50, При этом транспортные салазки 36 входят в направляющие 51, которые располагаются на внутренних стенках резервуара 32, а затем переходят в направляющие 52 фланцевого выступа 25,Согласно фиг. 19 герметичная крышка 38 снабжена держателем 53, расположенным со смещением на 90 относительно опорных захватов 39, в который входит через поворотный шарнир 54 упорной штанги 55, Упорная штанга 55 своим концом, обращенным к герметичной крышке 38, проходит через обратную стенку резервуара 32, и расположенный на внешней стороне резервуара и закрепленный винтами 56 фиксирующий элемент 57. Уплотнения 58 обеспечивают при этом газонепроницаемость резервуара 32, Упорная штанга 55 удерживается в качающемся положении в вилке 59 фиксирующего элемента 57 поперечным пальцем 60,На фиг, 20 (см. также фиг, 8) показан отдельный элемент установки арретирующего приспособления 61. Нижняя сторона первой ступени транспортной крышки 40 снабжена каналом 62. В канале 62 имеется клин 63, через который действующий с торцевой стороны 64 клина 63, но не показанный на чертеже, инструмент может перемещаться в показанное на чертеже положение арретирования, При этом толка- тель 65 перемещается вверх, .вследствие чего шарик 66 подходит к насадке 67, При этом толкатель 65 может направляться накладками 68, закрепленными винтами 69 на транспортной крышке 40, Транспортная крышка 40 имеет стаканообразное углубление 70 для введения выступающей части штеккерного соединения 9 у вентилятора 6.Согласно фиг. 5 и отдельных деталей, показанных на фиг, 16, в не занятых стопор- ными винтами 27 проходных отверстиях 71,72 во вспомогательном фланце 23 и в верхнем фланце 22 навешаны направляющие пальцы 33, оси которых проходят параллельно кожуху 7 и свободные концы которых располагаются вблизи участка соединения 73 (см. фиг. 2) междукорпусом парогенераора и кожухом 7. Далее из фиг, 16 следует,что направляющие пальцы ЗЗ проходят через верхний фланец 22 так же, как и черезвспомогательный фланец 23, и зафиксированы гайкой 34.Если вентилятор 6 демонтируется, тоэто осуществляется вместе с корпусом 7,Для этого согласно фиг. 3 верхний фланец22 соединяется со вспомогательным фланцем 23 двумя стопорными винтами 27. После этого гайка 28 винтового соединения 15,показанная на фиг,2, снимается со шпильки21. На этой стадии согласно фиг. 4 уплотнительный элемент 29 сильфонного вида, которым может быть пластиковая пленка,закрепляется к фланцу 14 приклеиваниемпо всему периметру вокруг горловины 30корпуса парогенератора 4 и выше нижнегофланца 18 на фланце 14 приклеиванием иликаким-либо другим способом герметического соединения, С помощью лишь схематично показанного подъемного механизма 31открытый лишь на своем обращенном к кожуху 7 конце резервуар 32 прифланцовывается к фланцевому выступу 25.Благодаря применению уплотнительных элементов 29 и 35 надежно включаютсяпотери газа из внутренней части напорногорезервуара реактора, Вследствие незначительного зазора между фланцевым кольцом17 и кожухом 7 при возникновении вакуумав напорном резервуаре реактора при сменевентилятора потери газа будут практическиисключены даже без применения уплотнительных элементов, Если в напорном резервуаре реактора не имеется вакуума, то вовнутренней камере напорного резервуарареактора нет давления, т,е, внутри напорного резервуара реактора имеется такое жедавление, как и вне его,После установки направляющих пальцев 33 необходимо удалить стопорные винты 27 для того, чтобы показанный на фиг, 6подъем кожуха 7 с неизображенной на этойфигуре установкой ядерного реактора можно было осуществить с помощью подьемного механизма 74, При этом уплотнительныйэлеменг 35 сильфонного типа осуществляетвертикальное перемещение совместно с кожухом 7, Как это также показано на фиг, 7, кожух7 смещается относительно неподвижногофланцевого кольца 17, соединенного совспомогательным фланцем 19 парогенератора 4 до тех пор, пока расположенные врезервуаре 32 транспортные салазки 36 несмогут входить в кожух 7, а ввинченные вкожух 7 шпильки 21 не препятствовать движению салазок 36,Герметичная крышка 38 и опирающаясяна нее, транспортная крышка 40 переносятся с помощью транспортирующих салазок 36 поворотом маховика 48 в положение, показанное на фиг,7, 14, 15, по центру к отверстию 13 фланца 14. Для того, чтобы надежно достичь этой позиции, как уже отмечалось, опорные захваты 39 герметичной крышки 38 снабжены смещенным на угол 90 держателем 53 (фиг. 19), в который через шарнир 54 входит упорная штанга 55, Упорная штанга 55 своим концом, обращенным к герметичной крышке ЗЗ, проходит через заднюю стенку резервуара 32 и расположенный на внешней стороне резервуара и закрепленный винтами 56 фиксирующий элемент 57. Транспортные салазки 36 перемещаются вместе с герметичной крышкой 38 и транспортной крышкой 40 до тех пор, пока палец 60 не попадет в поперечные отверстия 75, 76 с помощью вилки 59 и упорной штанги 55. Теперь герметичная крышка 38 занимает центральную позицию относительно отверстия 13. Упорная штанга 55 получает второе задание, а именно она при передвижении транспортных салазок 36 из кожуха 7 должна служить в качестве шарнира до тех пор, пока не исчезнет скользящее самотормозящее соединение между скошенными плоскостями дна паза 42 и опорных кронштейнов 37, а герметичная крышка 38 в зоне уступа 77 под действием собственного веса будет установлена на краю отверстия 13 с введением в промежуток уплотнения 58. Шарнир 54 между держателем 53 и упорной штангой 55 позволяет при этом ход вниз герметичной крышке, хотя упорная пленка оказывает противодействие обратному движению транспортных салазок 36,После того как транспортные салазки 36 полностью войдут в резервуар 32, с помощью подъемного механизма 74 осуществляется опускание кожуха 7, которое показано на фиг. 8 до тех пор, пока будет действенным арретирование между внешней охватывающей поверхностью 78 транспортной крышки 40 и внутренней окружностью днища кожуха 79. При движении кожуха 7 вперед для соединения с транспортной крышкой шпильки 21 частично углубляются в соответствующие отверстия 80, Как правило, с периметром транспортной крышки взаимодействуют при арретирующих приспособлениях 61,После произведенного присоединения транспортной крышки 40 кожух 7 отходит от фланцевого кольца 17 настолько, что осуществляется соединение; например, сварка или склейка уплотнительного элемента 35 сильфонного типа по фиг, 9, к двум позициям 81, 82, Между позициями 81, 82 осуществляется разделение уплотнительного5 10 15202530405055 элемента 35, благодаря чему уплотнительный элемент 83 кожуха 7 и уплотнительный элемент 84 располагаются у фланцевого кольца 17. Кожух 7 будет теперь в пыленепроницаемом или газонепроницаемом состоянии с помощью подъемного механизма 74 перенесен для хранения или проведения ремонта на площадку, не описываемую более подробно, здания реактора, не показанного на чертеже. Уплотнение или экранирование корпуса парогенератора 4 и вентилятора 6 достигается с помощью герметичной крышки 38 и транспортной крышки 40,Как показано на фиг, 10, после удаления уплотнительного элемента 84 (фиг, 9) можно простым способом проверить фланцевое уплотнение 85 или же сменить его, прежде чем будет осуществлена установка сменного вентилятора с кожухом 7, которая вначалебудет проводиться в обратной последовательности по сравнению с демонтажом. Перед монтажом следует удалить уплотнительный элемент 35, Теперь на подведенном сменном вентиляторе не имеется уплотнительного элемента 83. Если согласно требованиям к установке необходимо уплотнение 35, оно может быть установленодо демонтажа транспортной и герметичнойкрышки.Таким образом, демонтаж вентилятора включает в себя следующие операции: соединение верхнего фланца 22 со вспомогательным фланцем 23 с помощью двух стопорных винтов 27, удаление гайки 28 сошпилек 21, установка уплотнительного элемента 29, прифланцовка резервуара 32 к выступу 25 фланцевого кольца 17; установка направляющих пальцев 33; удаление стопорных винтов 27; установка уплотнительного элемента 35; навешивание кожуха 7 нара з мер, которы й обеспечивает возможность ввода транспортных салазок 36; ввод транспортных салазок 36 с герметичной крышкой 38 и транспортной крышкой 40,установка герметичной крышки 38 на фланец 14, после чего герметичная крышка 38 занимает концентричное расположение с отверстием 13 фланца 14, перемещение вперед кожуха 7 до его арретирования странспортной крышкой 40; перемещениевперед кожуха 7 с транспортной крышкой 40 на высоту, обеспечивающую боковое выдвижение кожуха 7, сварка пленки и отделение между позициями 81 и 82, боковое выдвижение кожуха 7 Монтаж вентилятора осуществляется в обратной последовательности:- боковая установка кожуха 7 па высоте, определяемой длиной шпилек 21 до концентричного расположения выше фланцевогокольца 17 (причем устанавливаемый новыйвентилятор не снабжается сильфонным уплотнительным элементом 83),- удаляют сильфонный уплотнительныйэлемент 84, 5- опускают кожух 7 с введением направляющей шпильки в отверстие 71 фланца 22до установки транспортной крышки 40 нагерметичную крь,шку 38,- разьединяют арретирующее приспособление 61 между транспортной крышкой40 и дном кожуха 79,- поднимают кожух 7 на величину, обеспечивающую ввод транспортных салазок36; 15- вводят транспортные салазки 36 дотех пор, пока они своей несущей кон"олью,захватив снизу опорные захваты 39, не снимут герметичную крышку 38 с отверстия 13;- вводят герметичную крышку 38 вместе 20с транспортной крышкой 40 в емкость 32;- опускают кожух 7 в его монтажноеположение и завинчивают на винтовое соединение 15 гайки 28.Заявленное техническое решение псзволяет уменьшить длину кожуха вентиляторов и высоту реакторного здания привертикальном размещении вентиляторовнад парогенератором, т,к. монтажные и демонтажные работы по замене вентиляторов 30требуют меньше места над напорным резервуаром, а также снизить затраты на сооружение станции за счет уменьшениявысоты реакторного здания,Ф ар мула и зоб рете н ия 351. Ядерный реактор с вертикально размещенным вентилятором над парогенератором, содержащий активную зону ипарогенератор, размещенные в напорномрезервуаре, в верхней части которого посредством фланцевого соединения закреплен кожух, внутри которого установленвентилятор, отличающийся тем,что,. с целью уменьшения высоты кожуха вентилятора и реакторного здания, вокруг кожуха 45в месте фланцевого соединения установлено фланцевое кольцо, соединенное своимнижним фланцем с фланцем напорного резервуара, а верхним фланцем - с выступающим вспомогательным фланцем на кожухе 50для вертикального перемещения вентилятора вместе с кожухом внутри фланцевогокольца, причем во фланцевом кольце выполнено боковое отверстие с фланцем, к которому присоединен резервуар с расположенными в нем транспортными салазками сразмещенной на них герметичной крышкойи опертой на нее транспортной крышкойдля арретирования транспортной крышки книжнему торцу кожуха и осаживания герметичной крышки на кромке отверстия напорного резервуара, а для арретирования вофланцевом кольце выполнены проходныеотверстия,2, Реакторпоп,1, отличающийсятем, что герметичная крышка снабжена двумя смещенными на:180 относительно другдруга опорными захватами, а транспортныесалазки снабжены двумя опорными кронштейнами, которые, как и опорные захваты,скошены для организации на участках контакта самотормозящих косых плоскостей,причем герметичная крышка соединена через шарнир с упорной штангой, второй конец которой присоединен к обратнойстороне резервуара,3, Реактор по и. 1, от л и ч а ю щ и й с ятем, что в верхнем фланце фланцевого кольца, а также во фланце кожуха выполненыотверстия для установки стопорных винтовили направляющих пальцев, длина которыхбольше максимального вертикального ходаперемещения кожуха.4, Реактор по и. 1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что опорные кронштейны транспортных салазок в зоне скошенной плоскостивыполнены в виде перемычек для их вводав пазы опорных захватов,5. Реактор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что герметичная крышка снабжена центрирующим приспособлением для транспортной крышки.6, Реактор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что к корпусу парогенератора и к фланцевому кольцу над его нижним фланцемприкреплен соответственно своей нижней иверхней частями уплотнительный элементсильфонного типа, а к кожуху над вспомогательным фланцем и фланцевому кольцу подего верхним фланцем прикреплен уплотнительный элемент сильфонного типа с канавкой для выступа фланца, выполненный свозможностью герметичного закрытия верхнего отверстия фланцевого кольца и ниж- .него торца кожуха после перемещениякожуха вверх.