Развитие конструкций ГЦН для АЭС с реакторами ВВЭР

Выводы.

Система КИП и А ГЦНА-1391.

Контроль протечек главного разъема ГЦНА.

Система воды отмывки бора с концевой ступени уплотнения ГЦНА.

Система воды промежуточного контура.

Система смазки электродвигателя ГЦНА.

Система смазки и охлаждения радиально-осевого подшипника.

Система подачи запирающей воды в уплотнения ГЦНА.

Система воды автономного контура.

Электродвигатель ГЦНА-1391.

Торсионная муфта.

Выемная часть.

Сферический корпус.

Проставки и опорное устройство.

Развитие конструкций ГЦН для АЭС с реакторами ВВЭР.

Учебно-тематический план

№	тема	Всего в трудоемкости	В том числе аудиторных	Сам. раб.
всего	лекций	семин.	лабор.
1.	Понятие, задачи и источники уголовно-исполнительного права РФ					-
2.	Историко-правовые аспекты развития российской пенитенциарной системы		-	-	-	-
3.	Международные стандарты в пенитенциарной сфере		-	-	-	-
4.	Учреждения и органы, исполняющие уголовные наказания					-
5.	Правовое положение лиц, отбывающих уголовное наказание				-	-
6.	Исполнение наказания в виде лишения свободы				-	-
7.	Режим в исправительных учреждениях				-	-
8.	Исправление осужденного, как цель работы уголовно-исполнительной системы		-	-	-	-
9.	Места содержания под стражей лиц, подозреваемых и обвиняемых в совершении преступлений		-	-	-	-
10.	Исполнение наказаний, не связанных с изоляцией осужденного от общества		-	-	-	-
11.	Исполнение уголовных наказаний в отношении осужденных военнослужащих		-	-	-	-
12.	Исполнение смертной казни		-	-	-	-
13.	Освобождение от отбывания наказания		-	-	-	-
14.	Применение принудительных мер медицинского характера и принудительных мер воспитательного воздействия		-		-	-
	ВСЕГО:					-

2 Назначение и основные технические характеристики ГЦНА – 1391 и сравнение его с ГЦН – 195 М.

3 Конструкция основных составных частей ГЦНА-1391 и сравнение их с прототипом ГЦН – 195 М.

3.6 Вспомогательные системы ГЦНА – 1391.

Независимо от конструктивных особенностей ядерных установок одним из обязательных для РУ видов оборудования являются насосы. Наиболее ответственным агрегатом на АЭС является главный циркуляционный насос первого контура, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя через ядерный реактор. На АЭС с реакторами типа ВВЭР главные циркуляционные насосы предназначены для организации принудительной циркуляции теплоносителя через реактор по замкнутому кругу:

ГЦН ® реактор ® парогенератор ® ГЦН.

Надежность эксплуатации реакторной установки, ее работоспособность в нормальных и переходных режимах зависят от наличия циркуляции теплоносителя в первом контуре, т.е. от работоспособности ГЦН. Основным эксплуатационным требованием, предъявляемым к ГЦН, является высокая ресурсная надежность. ГЦН должны надежно и устойчиво работать при параметрах окружающей среды, характерных для мест их расположения, без всякого вмешательства обслуживающего персонала в течение длительного времени, равного, по меньшей мере, периоду между плановыми предупредительными ремонтами энергоблока.

Радиоактивность теплоносителя, загрязнение внутренних поверхностей активными продуктами коррозии, размещение в защитных боксах под гермооболочкой практически исключают возможность ремонта ГЦН с заходом персонала в помещение. В связи с этим предъявляется требование обеспечения замены элементов проточной части и отдельных узлов ходовой части без резки циркуляционных трубопроводов с минимальным временем нахождения ремонтного персонала вблизи ремонтируемого ГЦН.

Конструкция ГЦН по условиям радиационной безопасности должна гарантировать отсутствие протечек наружу радиоактивного теплоносителя. Важность этого требования обуславливается тем, что даже следы радиоактивного теплоносителя на оборудовании требуют достаточно громоздких защитных устройств при проведении ремонтных работ, а наличие полостей с плохо удаляемым теплоносителем усложняет процесс дезактивации.

Стабильная работа ГЦН в большой степени зависит от надежной работы вспомогательных систем. Поэтому число их должно быть минимальным, что и применено при создании ГЦН – ГЦНА 1391.

В первых реакторах с водой под давлением (ВВЭР-210, ВВЭР-365 и в первых ВВЭР-440) наблюдалась ярко выраженная тенденция использования бессальниковых герметичных насосов в качестве ГЦН. Герметичные ГЦН первоначально были разработаны для судовых ядерных энергетических установок, где были существенно важны малая масса и габариты, высокая надежность и малое число обслуживающих систем. Характерной особенностью бессальникового герметичного ГЦН является отсутствие устройств, герметизирующих вращающийся вал насоса. В таких насосах собственно насос и электродвигатель соединяются в единый герметичный агрегат.

Однако при последующем конструировании и сооружении энергетических реакторов типа ВВЭР с увеличенной единичной мощностью (последующее поколение реакторов ВВЭР-440, ВВЭР-1000) проектанты стали ориентироваться на электромеханические насосы с уплотнением вращающегося вала. Переход на насосы с механическим уплотнением вала был обусловлен тем, что при мощностях насоса N>2 МВт возникали большие технологические сложности при изготовлении герметичных насосов.

Также переход был продиктован стремлением повысить КПД насосных агрегатов, который в случае использования герметичных насосов заведомо меньше 60%, а также неизбежным усложнением конструкционных решений в герметичных насосах с ростом их мощности.

Кроме того, переходные режимы на АЭС с ВВЭР, а также необходимость предупреждения недопустимого развития аварийных ситуаций в реакторе при обесточивании и некоторых других неисправностях требовали обеспечения достаточно продолжительного выбега обесточенного насоса. Для герметичных насосов возможность удовлетворения этого требования практически исключена, так как вследствие малых маховых масс они обладают очень небольшим выбегом после отключения (постоянная выбега у герметичного ГЦН-310 для ВВЭР-440 - всего 2 секунды). Для организации теплоотвода от активной зоны в переходных процессах, связанных с потерей циркуляции теплоносителя, для таких насосов выполнялась специальная схема питания ГЦН, основанная на выделении трех независимых источников энергоснабжения.

В то же время в насосах с уплотнением вала эта задача решается без особых трудностей за счет искусственного увеличения момента инерции ротора агрегата установкой в электродвигателе массивного маховика (постоянная выбега у ГЦН-195М с механическим торцевым уплотнением вала равна 30 секунд, после этого его подача снижается всего лишь в 2,7 раза).

Для реакторной установки ВВЭР-1000 (РУ В-187) 5-го энергоблока Нововоронежской АЭС были разработаны и поныне эксплуатируются главные циркуляционные насосы ГЦН-195. При разработке последующих проектов реакторных установок ВВЭР-1000 (В-302, В-338, В-320) были применены главные циркуляционные насосы ГЦН-195М в сейсмостойком исполнении, отличающиеся от ГЦН-195 более совершенными техническими решениями.

На реакторных установках типа В-320 применяется главный циркуляционный насос ГЦНА-195М (рис.1). Этот насос серийно изготавливается с 1980 года. К настоящему времени находится в эксплуатации 26 энергоблоков ВВЭР-1000 с насосами ГЦН-195М. Максимальное время эксплуатации имеют насосы, установленные на блоке №1 Южно-Украинской АЭС. За время эксплуатации все ГЦНА-195М и их отдельные элементы показали надежную работу.

Для реакторной установки 4-го поколения В-428 применен главный циркуляционный насосный агрегат ГЦНА-1391 (рис. 2). В качестве прототипа для ГЦНА-1391 был принят главный циркуляционный насос ГЦН-195М, находящийся в настоящее время в эксплуатации на всех энергоблоках АЭС с реакторами ВВЭР-1000. Далее проведем сравнение ГЦН реакторных установок В-320 и В-428 и коротко рассмотрим конструкцию ГЦН – ГЦНА – 1391 реакторной установки В-428.

1- улитка; 4- нижняя проставка; 8 – верхняя проставка; 6 – электродвигатель; 9 – опора.

Рис. 1. Главный циркуляционный насос ГЦН-195М

Рис. 2. Главный циркуляционный насосный агрегат ГЦНА-1391

2 Назначение и Основные технические характеристики ГЦНА – 1391 и сравнение его С ГЦН – 195 М.

Главный циркуляционный насос ГЦНА – 1391 предназначен для создания циркуляции теплоносителя 1-го контура и обеспечения теплосъема от активной зоны реактора ВВЭР-1000 и передачи тепла в парогенератор.

ГЦНА представляет собой вертикальный центробежный одноступенчатый насосный агрегат, состоящий из гидравлического корпуса, выемной части, выносного асинхронного электродвигателя, верхней и нижней проставок, опор и вспомогательных систем. Направление вращения вала ГЦНА-1391 аналогично ГЦН-195М – против хода часовой стрелки, если смотреть со стороны электродвигателя.

Напорно – расходные характеристики насосов приведены на рис. 3 и 4.

Основные технические характеристики главных циркуляционных насосов представлены таблице 1.

Таблица 1

Основные технические характеристики ГЦНА-1391 и ГЦН-195М

Наименование	ГЦН-195М	ГЦНА-1391
Номинальная подача, м^3/ч
Напор, МПа	0,675 ± 0,025	0,588±0,025
Расход уплотняющей воды на один ГЦН, м^3/ч.		до 1,2
Рабочая температура теплоносителя, °С
Давление на всасывании, МПа	15,6	15,3
Расчетная температура, °С
Расчетное давление, МПа		17,6
Частота вращения (синхронная), об/мин		1000/750
Мощность в номинальном режиме, кВт
Мощность в "холодном" режиме, кВт
Момент инерции ротора, кг×м^2
Номинальное напряжение питающего тока, В
Частота питающего тока, Гц
Температура уплотняющей воды, не более (^0С)
Организованные протечки уплотняющей воды после основных ступеней уплотнения во всех режимах работы, не более (м^3/час)	1,2	0,8
Избыточное давление в линии отвода уплотняющей воды, (кгс/см^2)	0,9 - 2	0,5-3
Протечки уплотняющей воды в I контур во всех режимах работы, не более (м^3/час)	0,75	0,05
Протечки уплотняющей воды через концевую ступень уплотнения во всех режимах работы, не более (м^3/час)	0,05	0,05

Рис. 3. Зависимость напора от подачи на горячей воде для ГЦН-195М

Рис. 4 Зависимость напора от подачи на горячей воде для ГЦНА-1391

3 Конструкция основных составных частей ГЦНА-1391 и сравнение их с прототипом ГЦН – 195 М.

Главный циркуляционный насосный агрегат ГЦНА-1391 состоит из следующих составных частей и деталей:

• нижней, верхней проставки и опорных устройств;
• сферического корпуса;
• выемной части;
• торсионной муфты;
• приводного двигателя;
• вспомогательных систем обеспечивающих работу ГЦН;
• системы КИП и А.

Конструктивные схемы ГЦН представлены на рис. 5 и 6.

1 - проточная часть насоса; 2 - нижний радиальный подшипник; 3 - холодильник корпуса уплотнения вала; 4 - блок уплотнения вала; 5 - радиально-осевой подшипник;
6 - соединительная муфта; 7 - электродвигатель; 8 - система смазки;
9 - система питания уплотнения вала; 10 - система охлаждения;
11 - система питания нижнего радиального подшипника

Рис. 5. Конструктивная схема ГЦН-195М

1 - проточная часть насоса; 2 - нижний радиальный подшипник; 3 - холодильник корпуса уплотнения вала; 4 - блок уплотнения вала; 5 - радиально-осевой подшипник;
6 - соединительная муфта; 7 - электродвигатель; 8 - система смазки эл.двигателя;
9 – система смазки и охлаждения радиально-осевого подшипника;
10 - система питания уплотнения вала; 11 - система охлаждения;
12 - система питания нижнего радиального подшипника.

Рис. 6. Конструктивная схема ГЦНА-1391

Дата добавления: 2015-05-26