Участки тепловыделения и теплоотвода

Во время останова энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БН-600 остаточное тепловыделение реактора и тепло, вносимое работающими главными циркуляционными насосами и системой электрообогрева натриевых контуров, отводится в окружающую среду фильтр-ловушками натриевых контуров, питательной водой в парогенераторы, системой аварийного расхолаживания. Также часть энергии отводится в окружающую среду в виде тепловых потерь с вентилируемого оборудования. При составлении пояснительной записки было проведено ознакомление с принципом работы выше перечисленного оборудования, работа которого вносит вклад в тепловой баланс в режиме остаточных тепловыделений. Ниже представлен принцип теплоотвода и тепловыделения на оборудовании.

Тепловыделение на ГЦН 1,2 контура

Во время работы реактора в режиме остаточных тепловыделений, суммарная мощность, передаваемая главными циркуляционными насосами рис. 1 теплоносителю — около 3 МВт. Непосредственный контакт натрия с некоторыми движущимися деталями насоса обеспечивает соответствующий подогрев теплоносителя. Основное тепловыделение в ГЦН происходит на рабочем колесе насоса, когда слой теплоносителя, который находится вблизи стенки колеса начинает ускоряться за счёт центробежной силы вращающегося теплоносителя рабочим колесом. Таким образом, часть энергии вращения колеса передаётся теплоносителю, когда тот проходит путь вдоль по направляющим от центра колеса и до улитки насоса. Также преобразование энергии происходит в гидростатическом подшипнике (ГП), энергия вала насоса переходит в тепловую энергию теплоносителя.

Гидростатический подшипник (рисунок 2) является нижней направляющей опорой вала насоса. Подшипник с взаимообратным щелевым дросселированием работает на перекачиваемом натрии и имеет 8 рабочих и 8 регулировочных камер.

Рисунок 2 — Общий вид ГЦН Поверхности трения подшипника и ответной втулки вала наплавлены стеллитом ВЗК Стеллит ВЗК — литой сплав на основе кобальта характеризуется высокой износостойкостью и повышенной вязкостью. Выпускаются в виде прутков диаметром 5 — 7 мм и длиной 250 — 300 мм и применяется для упрочнения различных деталей, работающих в условиях интенсивного истирания при высокой температуре. Наносятся эти сплавы электродуговой или газовой сваркой. Наплавленный слой имеет твердость 60…62HRC и высокую красностойкость (до температур 700 — 800 С), а также сравнительно высокую коррозионную устойчивость в ряде сред. для предотвращения задирания их в моменты пуска и останова.

Из камеры натрий по 16 отверстиям 20 мм поступает в кольцевую камеру, откуда поступает в 8 регулировочных камер. Регулировочные камеры сообщаются взаимообратными спиральными каналами с 8 рабочими камерами.

Проточная часть состоит из рабочего колеса двухстороннего всасывания закрытого типа с лопатками двойной кривизны. Подвод натрия к рабочему колесу осуществляется через верхнюю и нижнюю улитки.

Рис. 3 Втулка ГП

Отвод натрия от рабочего колеса производится через направляющий аппарат и вертикальные каналы в нижней улитке.