C3/C4 परमाणु ऊर्जा मुख्य पंप ऑयल कूलर: परमाणु ऊर्जा के सुरक्षित संचालन के लिए तापमान नियंत्रण कोर

कोर स्थिति और कार्यात्मक मूल्य
परमाणु ऊर्जा मुख्य पंप प्राथमिक सर्किट में एकमात्र उच्च गति से घूमने वाला कोर उपकरण है, जिसे उच्च {{1} तापमान और उच्च {2} दबाव (लगभग 15.5 एमपीए), रेडियोधर्मी शीतलक परिसंचरण को चलाने की आवश्यकता होती है। इसके मोटर बेयरिंग और मैकेनिकल सील उच्च गति संचालन के दौरान बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करते हैं। C3/C4 तेल कूलर का मुख्य कार्य चिकनाई वाले तेल के लिए मजबूर शीतलन प्रदान करना, तेल फिल्म तापमान की 32-40 डिग्री की एक स्थिर सीमा बनाए रखना और चिकनाई फिल्म की थर्मल स्थिरता और सीलिंग सुनिश्चित करना है।
मुख्य कार्य पृथक्करण
स्नेहन प्रदर्शन सुनिश्चित करें: उच्च तापमान के कारण तेल की चिपचिपाहट और तेल फिल्म के टूटने में कमी से बचने के लिए डिजाइन सीमा पर चिकनाई वाले तेल के तापमान को नियंत्रित करें, बीयरिंग और रोटर के बीच शुष्क घर्षण को रोकें, और मुख्य पंप बीयरिंग की सेवा जीवन का विस्तार करें।
सीलिंग विश्वसनीयता बनाए रखना: स्थिर तेल तापमान यांत्रिक सील सामग्री के थर्मल विरूपण और उम्र बढ़ने से बच सकता है, प्राथमिक सर्किट में शीतलक रिसाव के जोखिम को कम कर सकता है, और परमाणु द्वीप रेडियोधर्मी रोकथाम की अखंडता सुनिश्चित कर सकता है।
चरम परिचालन स्थितियों के अनुकूल: डिजाइन आधारित घटनाओं (डीबीई) जैसे पूर्ण शक्ति, लोड उतार-चढ़ाव और थर्मल क्षणिक के तहत लगातार शीतलन क्षमता प्रदान करें, और एलओसीए (शीतलक दुर्घटना का नुकसान) जैसे चरम परिदृश्यों के लिए आरक्षित सुरक्षा अतिरेक प्रदान करें।
लिंकेज सिस्टम सुरक्षा: वास्तविक समय में तेल के तापमान और स्तर की निगरानी करने, नियंत्रण प्रणाली के लिए अलार्म सिग्नल प्रदान करने और दोषों की प्रारंभिक चेतावनी प्राप्त करने के लिए मुख्य पंप तापमान मापने वाले तत्व, तरल स्तर स्विच आदि के साथ सहयोग करें।

संरचनात्मक सिद्धांत और मुख्यधारा के रूप
कोर संरचना संरचना
C3/C4 ऑयल कूलर के मूल में एक शेल और ट्यूब संरचना होती है, जिसमें मुख्य रूप से एक सिलेंडर, ऊपरी और निचले सिरे के कवर, हीट एक्सचेंज ट्यूब बंडल, बैफल्स, इनलेट और आउटलेट फ्लैंज और डिस्चार्ज/एग्जॉस्ट पोर्ट शामिल होते हैं।
पाइपलाइन: उपकरण ठंडा करने वाले पानी (आरआरआई) का उपयोग स्टेनलेस स्टील हीट एक्सचेंज ट्यूबों के माध्यम से शेल की तरफ चिकनाई वाले तेल के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करने के लिए किया जाता है, जिसका प्रवाह दर 1.5 मी/सेकेंड पर नियंत्रित होता है, अशांति की तीव्रता को बढ़ाने और गर्मी हस्तांतरण को मजबूत करने के लिए;
शैल पक्ष: चिकनाई वाला तेल प्रवाह की दिशा बदलने, निवास समय को बढ़ाने और गर्मी हस्तांतरण दक्षता में सुधार करने के लिए बाफ़ल के माध्यम से बहता है;
सहायक घटक: तापमान माप इंटरफ़ेस (तेल तापमान की वास्तविक समय निगरानी), ड्रेन आउटलेट (तेल में अशुद्धियों को दूर करना), निकास आउटलेट (सिस्टम हवा को हटाना), और जल निकासी और तेल पुनःपूर्ति पाइपलाइन (सिस्टम रखरखाव के लिए अनुकूलित) से सुसज्जित।
मुख्यधारा के संरचनात्मक प्रकार
फिक्स्ड ट्यूब प्लेट: एक सरल संरचना और कम लागत के साथ, हीट एक्सचेंज ट्यूब निश्चित रूप से ट्यूब प्लेट से जुड़े होते हैं, जो छोटे तापमान अंतर के साथ पारंपरिक कामकाजी परिस्थितियों के लिए उपयुक्त होते हैं। हालाँकि, ट्यूब बंडल को अलग नहीं किया जा सकता है, जिससे सफाई और रखरखाव मुश्किल हो जाता है;
फ्लोटिंग हेड प्रकार: ट्यूब बंडल को स्वतंत्र रूप से बढ़ाया जा सकता है और पूरी तरह से वापस लिया जा सकता है, जिससे इसे पूरी तरह से साफ करना और बनाए रखना आसान हो जाता है। यह लंबी अवधि के संचालन के बाद परमाणु द्वीपों की रखरखाव आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है और सी3/सी4 तेल कूलरों की मुख्यधारा का चयन है;
यू{{0}आकार की ट्यूब प्रकार: हीट एक्सचेंज ट्यूब एक यू-आकार की संरचना है जो थर्मल विस्तार के प्रभाव को समाप्त कर सकती है और उच्च तापमान और तापमान अंतर की स्थिति के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, ट्यूब के अंदर की सफाई कठिन है और विशेष लोड परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।

प्रमुख तकनीकी विशेषताएँ
1. कुशल गर्मी हस्तांतरण डिजाइन
काउंटरफ्लो लेआउट को अपनाने से, ठंडे और गर्म तरल पदार्थ विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होते हैं, जिससे औसत तापमान अंतर अधिकतम हो जाता है, और डाउनस्ट्रीम की तुलना में गर्मी हस्तांतरण दक्षता 20% से 30% तक बढ़ जाती है। यह तेल के तापमान को 80 डिग्री से 40 डिग्री तक तेजी से कम कर सकता है;
शेल की तरफ चिकनाई वाले तेल की अशांति की तीव्रता को बढ़ाने के लिए बैफल्स और ट्यूब पंक्तियों की व्यवस्था के बीच की दूरी को अनुकूलित करें। कुल ताप अंतरण गुणांक 500-800W/(㎡· डिग्री) तक पहुंच सकता है, जो परमाणु द्वीपों की उच्च भार ताप अंतरण आवश्यकताओं को पूरा करता है;
लंबी अवधि के संचालन के दौरान हीट एक्सचेंज दक्षता पर गंदगी (तेल और पानी) के प्रभाव को ऑफसेट करने के लिए 10% हीट एक्सचेंज क्षेत्र अतिरेक आरक्षित करें, जिससे पूरे जीवनचक्र में स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित हो सके।
2. परमाणु ग्रेड विश्वसनीयता आश्वासन
सामग्री संक्षारण प्रतिरोध: हीट एक्सचेंज ट्यूब 06Cr19Ni10 स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं, और खोल कार्बन स्टील और स्टेनलेस स्टील के साथ पंक्तिबद्ध होता है, जो परमाणु द्वीप वातावरण में संक्षारण का सामना कर सकता है और तेल प्रदूषण और रिसाव के जोखिम से बच सकता है;
सीलिंग और रिसाव की रोकथाम: अंत टोपी उच्च शक्ति वाले फ्लैंज से जुड़ी होती है और चिकनाई वाले तेल और ठंडा पानी के अंतरसंबंध को रोकने के लिए तेल प्रतिरोधी और उच्च तापमान प्रतिरोधी फ्लोरोरबर सीलिंग रिंग से सुसज्जित होती है, जो परमाणु द्वीप विकिरण सुरक्षा की आवश्यकताओं को पूरा करती है;
संरचनात्मक विरोधी कंपन: ट्यूब बंडल के समर्थन और बाफ़ल प्लेट की फिक्सिंग विधि को अनुकूलित करके, यह मुख्य पंप के संचालन के दौरान कंपन वातावरण को अनुकूलित करता है, जिससे हीट एक्सचेंज ट्यूबों की शिथिलता और थकान से होने वाली क्षति से बचा जा सकता है;
सुरक्षा अतिरेक डिज़ाइन: कुछ मॉडल एक दोहरी संरचना को अपनाते हैं, जो परमाणु द्वीप के निरंतर संचालन की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, 10 मिनट से कम या उसके बराबर के स्विचिंग समय के साथ एकल ऑपरेशन और एकल बैकअप प्राप्त कर सकता है।
3. अनुकूलता एवं अनुकूलता
मुख्यधारा के परमाणु ऊर्जा मुख्य पंप मॉडल (जैसे AP1000, Hualong One, CANDU, आदि) के साथ संगत, हीट एक्सचेंज क्षेत्र और इंटरफ़ेस आकार को मुख्य पंप असर भार और तेल प्रणाली प्रवाह दर के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है;
परमाणु द्वीप उपकरण के लिए शीतलन जल प्रणाली (आरआरआई) के मापदंडों को अपनाएं, 5 डिग्री के भीतर शीतलन जल के तापमान में वृद्धि को नियंत्रित करें, और आरआरआई प्रणाली को थर्मल झटके से बचाएं;
तेल तापमान, तेल दबाव और प्रवाह दर जैसे मापदंडों की दूरस्थ निगरानी और स्वचालित समायोजन प्राप्त करने के लिए मुख्य पंप नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस/पीएलसी) के साथ लिंकेज का समर्थन करें।

अनुप्रयोग परिदृश्य और संचालन रखरखाव
विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
C3/C4 परमाणु ऊर्जा मुख्य पंप तेल कूलर का व्यापक रूप से तीसरी पीढ़ी/चौथी पीढ़ी के दबाव वाले जल रिएक्टर परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उपयोग किया जाता है, जिसमें मुख्य परिदृश्य शामिल हैं:
सामान्य परिचालन स्थितियाँ: जब मुख्य पंप पूरी शक्ति से चल रहा हो, तो सिस्टम की स्थिरता बनाए रखने के लिए मोटर बेयरिंग और मैकेनिकल सील चिकनाई वाले तेल को लगातार ठंडा करें;
लोड में उतार-चढ़ाव परिदृश्य: परमाणु ऊर्जा लोड की प्रक्रिया के दौरान लोड बढ़ना और गिरना, शुरू होना और रुकना, तेल फिल्म की थर्मल विफलता से बचने के लिए तेल के तापमान में बदलाव पर तुरंत प्रतिक्रिया देना;
थर्मल क्षणिक और दुर्घटना की स्थिति: एलओसीए और प्राथमिक सर्किट में अचानक तापमान वृद्धि जैसे चरम परिदृश्यों में, आपातकालीन प्रतिक्रिया के लिए समय खरीदने के लिए शीतलन क्षमता बनाए रखें;
रखरखाव परिदृश्य: जब रखरखाव के लिए मुख्य पंप बंद हो जाता है, तो तेल निकालने और फिर से भरने के लिए सिस्टम के साथ सहयोग करें, और तेल कूलर की स्वतंत्र सफाई और परीक्षण करें।
संचालन एवं रखरखाव के मुख्य बिंदु
दैनिक निरीक्षण: तेल तापमान, तेल दबाव, जल प्रवाह दर और पानी के तापमान अंतर जैसे मापदंडों की निगरानी करें। यदि आउटलेट तेल तापमान विचलन ± 2 डिग्री से अधिक है, तो इसकी तुरंत जांच की जानी चाहिए;
नियमित सफ़ाई: हर 6-12 महीने में ट्यूब बंडल को अलग करें और ट्यूब की तरफ से स्केल और शेल की तरफ से तेल हटाने के लिए उच्च दबाव वाले पानी या रासायनिक सफाई एजेंटों का उपयोग करें। दूषण गुणांक को 0.0004m ² · K/W के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए;
सीलिंग निरीक्षण: अंत टोपी सीलिंग रिंग और निकला हुआ किनारा सीलिंग सतह की सालाना जांच करें, पुराने घटकों को बदलें, और कोई रिसाव सुनिश्चित करने के लिए काम के दबाव के 1.25 से 1.5 गुना पर पानी के दबाव का परीक्षण करें;
समस्या निवारण: जब तेल का तापमान लगातार उच्च रहता है, तो ठंडा पानी की मात्रा, पानी का तापमान और हीट एक्सचेंज ट्यूबों में रुकावटों की जाँच को प्राथमिकता दी जानी चाहिए; जब तेल दूषित हो जाता है, तो तेल को बदलना और सिस्टम को समय पर साफ करना आवश्यक है।

C3/C4 परमाणु ऊर्जा संयंत्र का मुख्य पंप तेल कूलर, परमाणु द्वीप के "तापमान नियंत्रण कोर" के रूप में, मुख्य पंप के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने और रिएक्टर शीतलक प्रणाली की अखंडता को बनाए रखने वाले उपकरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। इसकी उच्च{{3}दक्षता गर्मी हस्तांतरण, परमाणु{{4}ग्रेड विश्वसनीयता, और मजबूत अनुकूलन क्षमता सीधे परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की दीर्घकालिक स्थिर बिजली उत्पादन का समर्थन करती है। तीसरी पीढ़ी की परमाणु ऊर्जा को बड़े पैमाने पर बढ़ावा देने और चौथी पीढ़ी की परमाणु ऊर्जा प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, तेल कूलरों को उच्च दक्षता, बुद्धिमत्ता और लंबे जीवन काल के लिए उन्नत किया जाएगा, जो परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के सुरक्षित और कुशल संचालन के लिए अधिक ठोस गारंटी प्रदान करेगा।