POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (И) <B1) československa socialistická ( 1» > (61) (23) Výstavní priorita (22) Přihlášeno

Transkript

1 československa socialistická r e p u b l i k a ( 1» > POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (61) (23) Výstavní priorita (22) Přihlášeno (PV ) (И) <B1) (51) IntCI.' F 22 В 1/06 úřad pro vynálezy a objevy (40) Zveřejněno зх (45) Vydáno (75), Autor vynálezu MANEK OLDŘICH ing., ŘÍMAN JAROSLAV, MAŠEK VÁCLAV ing., UALASEK VACLAV ing., SrÚTEK JOSEF ing., BRNO (54) Experimentální model obráceného parního generátoru Účelem vynálezu je zkráceni doby potřebné k provedení experimentu, sníini ceny tohoto experimentu a konečně i snížení spotřeby energie. Tohoto účelu se dosáhne tak, že -vstřikovací zařízení pro modelování průniku vody, parovodní směsi nebo páry do tekutého kovu je umístěno na polovině teplosměnných trubek, přičemž polovina teplosměnných trubek uspořádaných v tlakovém plášti je zaslepena. Vynálezu může být využito i při výzkumu výměníků např. v chemickém průmyslu, u kterých jsou stěnou teplosměnných trubek odděleny komponenty bouřlivě spolu reagující

2 234 40В Vynález se týká experimentálního modelu obráceného parního generátoru určeného к experimentálnímu ověření vlastností obráceného parního generátoru při průniku vody, parovodní směsi či páry do tekutého kovu, který slouží jako teplonositel uvnitř teplosměnných trubek. Jaderné elektrárny s rychlými reaktory užívají jako primární a sekundár ní teplonositel tekutý sodík, který velmi bouřlivě chemicky reaguje s vodou. Z toho důvodu musí být parní generátor navržen tak, aby byl co nejodolnější proti průniku vody do sodíku a v případě tohoto průniku aby vzniklou chemickou reakci mezi vodou a sodíkem co nejvíce omezoval, nebo její průběh alespoň zpomaloval na nejv2?šáí možnou míru. Z hlediska průtoku sodíku'parním generátorem se parní generátory dělí na přímé, v nichž sodík proudí mezitrubkovým prostorem a obrácené parní generátory, v nichž sodík proudí uvnitř teplosměnných trubek. Aby bylo možno zkoumat průběh havárie při průniku vody do sodíku v daném konstrukčním provedení parního generátoru je nutno stavět experimentální modely, které umožňují havarii na experimentálních smyčkáck v potřebném rozsahu modelovat. Obzvláětě obtížné je modelování průmku do obráceného parního generátoru. V současné době se experimentální modely pro experimentální zjišťování průniku vody do sodíku v obráceném parním generátoru provädí jako jednotrubkové modely tak, že v tlakovém plášti je umístěna teplosměnná trubka uvnitř promývaná sodíkem a z vnějšku obtékaná vodou. Po provedení vstřiku pomocí vstřikovacího zařízení se provede výzkum dějů uvnitř teplosměnné trubky. Nevýhodou tohoto uspořádání je, že celý model je postaven pouze pro jeden

3 - 2 - experiment. Přitom po experimentu je nutno celé zařízení demontovat a nahradit je z»řízení* novým nebo opraveným, což značně zvyšuje cenu experimentu* Další nevýhoda je v tom, že jednotrubkové modely velmi špatně modelují tepelně hydraulické poměry v článku parního generátoru a znemožňují tedy využít toto poměrně nákldané zařízení pro kompletní výzkum* Jsou známy rovněž experimentální modely vícetrubkové, které mají vstřikovací zařízení zavedeno do jedné nebo více trubek* Tyto modely jsou sice nákladnější, ověem rovněž experimenty na nich provedené jsou podstatně kompletnější jak z hlediska havarijního experimentu» tak i z hlediska teplotechnickych měření* Nevýhodou tohoto uspořádání je, že po provedení havarijního experimentu je nutno opět experimentální model z experimentální smyčky demontovat, provést výzkum havarované trubky nebo alespoň její zabezpečeni proti provozním změnám a pak je možno provádět cialsí experimenty* Báleši nevýhoda tohoto uspořádání spočívá v tom, že experimenty na takovémto zařízení nejsou stoprocentně opakovatelné, neboí při každém havarijním experimentu se změní počet teplosměnných trubek, čímž se mění teplotechnické charakteristiky experimentálního modelu, které zpětně ovlivňují průběh havárie. Všechny uvedené nevýhody vedou к prodražování"experimentálni smyčky, к zvyšování nákladů na montážní práce, podstatně prodlužují dobu experimentuje značně komplikují výpočtové mechanijmy při zpracování výsledků měření, což v součtu zvyšuje náklady na experiment a snižuje věrohodnost jeho výsledků* Uvedená nevýhody odstraňuje experimentální model obráceného parního generátoru podle vynälezu,jehož podstata spočívá v tom, že vstřikovací zařízení pro modelování průniku vody, parovodní směsi nebo páry do tekutého kovu je umístěno na polovině teplosměnných trubek, přičemž polovina těchto trubek uspořádaných v tlakovém plásti je zaslepena. Výhoda tohoto uspořádání je v tom,že experimentální model obráceného parního generátoru umožňuje provést větší počet experimentů na jednom modelu za identických teplotechnických podmínek,přičemž

4 - 3 - není nutno experimentální model z experimentální smyčky demontovat» Po každém experimentu jsou provedeny pouze drobné provozní úpravy a výzkum může pokračovat dalším experimentem. Další výhoda tkví v tom, že při zachování teplotechnických i hydraulických vlastnosti experimentálního modelu obráceného parního generátoru na straně vodní i na straně tekutého kovu je toto uspořádání energeticky výhodnější, neboí funkčně je zapojena pouze polovina trubek, což vede ke snižování potřebné energie a rovněž ke snížení nákladů na experimentální zařízení. Veškeré výhody snižují cenu experimentu a značně zkracují dobu potřebnou na jeho provedení, které je i tak poměrně značná. Užití experimentálního výměníku podle tohoto vynálezu rovněž vede к snížení spotřeby energie. Provedení experimentálního modelu podle vynálezu je zobrazeno na přiložených výkresech, kde obr. 1 představuje podélný řez experimentálním výměníkem a obr. 2 představuje příčný řez tímto výměníkem. Vstřikovací zařízení 1 je zaústěno do vybraných teplosměnných trubeb^. přes tlakový plášt 10 a beztlakový pláší 3,. Teplosměnné trubky ž. jsou zaústěny svými konci do horní trubkovnice 6 a do dolní trubkovnice J. a jsou uspořádány kolem středové trubky 2. Do mezitrubkového prostoru je přiváděna voda vstupním hrdlem 8 a pára je odváděna výstupním hrdlem 9,. 'Vstřikovací zařízení 2t umožňující vstřik vody a páry nebo parovodní směsi do tekutého kovu je instalováno pouze na vybraných teplosměnných trubkách 2.t označených na obr. 2 písmenem ][. Zbývající teplosměnné trubky J5. jsou na počátku expérimentu zaslepeny Po provedení nezbytných teplotechnických měření je proveden havarijní experiment na libovolné tepiosměnné trubice na níž je instalováno vstřikovací zařízení 1 a experimentální článek je odstaven z provozu. Havarovaná teplosměnné trubka ^ je zaslepena a je zprůtočněna sousední teplosměnné trubka Tím je zaručeno, že tepelný výkon se nezmění, rovněž hydraulické poměry na straně vody i sodíku zůstanou konstantní. Přitom je vnitřek havarované teplosměnné trubky jejím zaslepením uchován pro další výzkum

5 - 4 - po ukončení celého experimentu, kdy teplosměnné trubka bude zkoumána dalsími metodami* Experimentální výměník podle vynálezu může být použit nejen pro výzkum chování parních generátorů se sodíkovým teplonositelem při průniku vody do sodíku, nýbrž i při výzkumu výměníků například v chemickém průmyslu u nichž jsou stěnou teplosměnných trubek odděleny komponenty, které spolu bouřlivě reagují*

6 P Ř E D M Ž2 T VINÍ LEZU Experimentální model obráceného parního generátoru tvořený teplosměnnými trubkami zakotvenými na obou koncích do trubkovnic a umístěnými v tlakovém plášti, přičemž uvnitř teplosměnných trubek proudí tekutý kov a v mezitrubkovém prostoru proudí voda, parovodní směs nebo pára, kterýžto model je určen к experimentálnímu ověřování vlastností obráceného parního generátoru při průniku vody, parovodní směsi či páry do tekutého kovu a je za tím tíčelem vybaven vstřikovacím zařízením vody, parovodní směsi či páry do tekutého kovu, vyznačený tím, že vstřikovací zařízení (1) pro modelování průniku vody, parovodní směsi nebo páry do tekutého kovu je umístěno na polovině teplosměnných trubek (5), přičemž polovina teplosměnných trubek (5), uspořádaných'v tlakovém plášti (10), je zaslepena. 1 výkres

7 OBR. 2 Vytiskly Moravské tiskařské závody, Cena: 2,40 Kčs provoz 12, tř.lidových milicí 3, Olomouc