Изобретение относится к энергетическому оборудованию подводных лодок.The invention relates to power equipment of submarines.
Известны конструкции (см., например, кН.: Григорьев Л.Я., «Самокомпенсация трубопроводов», Л.: Энергия, 1969 г., 161 с., Фиг.1, прототип), когда в аварийной системе расхолаживания ядерного реактора ее трубопроводы жестко вварены в корпус лодки. Виброизоляция ядерного реактора по линии трубопроводов от корпуса осуществляется за счет податливости трубопроводов, которые выполнены с погибами для осуществления самокомпенсации взаимных перемещений установленного на виброизоляции ядерного реактора и корпуса. Аварийное расхолаживание производится за счет естественной циркуляции (ЕЦ) теплоносителя между ядерным реактором и забортным теплообменником, также жестко закрепленным на корпусе.Designs are known (see, for example, KN: Grigoryev L.Ya., “Self-compensation of pipelines”, L .: Energia, 1969, 161 pp., Figure 1, prototype) when in the emergency system of cooling down a nuclear reactor pipelines are rigidly welded into the hull of the boat. Vibration isolation of the nuclear reactor along the pipelines from the shell is carried out due to the flexibility of the pipelines, which are made with dies for self-compensation of mutual movements of the nuclear reactor and the shell installed on the vibration isolation. Emergency cooling is carried out due to the natural circulation (EC) of the coolant between the nuclear reactor and the outboard heat exchanger, also rigidly fixed to the housing.
Основным недостатком такой конструкции является повышенная из-за малой податливости трубопроводов передача вибрации от ядерного реактора на корпус и внешний теплообменник, которые под действием динамических сил Qк от трубопроводов переизлучают ее дальше в окружающую среду во все время работы ядерного реактора, что является чрезвычайно важным демаскирующим признаком.The main drawback of this design is the increased vibration transfer from the nuclear reactor to the body and external heat exchanger due to the low ductility of the pipelines, which, under the action of dynamic forces Q to from the pipelines, re-emit it further into the environment during the entire operation of the nuclear reactor, which is extremely important unmasking a sign.
Известны конструкции виброизолирующих устройств трубопроводов в виде сильфонных компенсаторов, резинокордных рукавов - например, описанные на стр.66-68 книги «Унифицированные гибкие элементы трубопроводов», М., изд-во стандартов, 1988 г. авторов А.П. Гусенкова, Б.Ю. Лукина и B.C. Шустова уравновешенные (разгруженные) конструкции сильфонных компенсаторов.Known designs of vibration-isolating devices of pipelines in the form of bellows expansion joints, rubber-cord sleeves - for example, those described on pages 66-68 of the book “Unified Flexible Elements of Pipelines”, M., Publishing House of Standards, 1988 by A.P. Gusenkova, B.Yu. Lukina and B.C. Shustov balanced (unloaded) design of bellows expansion joints.
Недостатком указанных конструкций является невозможность их применения в системе аварийного расхолаживания ядерного реактора из-за высоких давлений и температур рабочей среды, подаваемой в трубопроводы в аварийной ситуации, т.к. не существует компенсаторов на эти параметры.The disadvantage of these designs is the impossibility of their use in the emergency cooldown system of a nuclear reactor due to high pressures and temperatures of the working medium supplied to the pipelines in an emergency, because There are no compensators for these parameters.
Цель изобретения - создание высокоэффективной виброизоляции ядерного реактора по линии трубопроводов аварийной системы расхолаживания и повышение тем самым акустической скрытности подводной лодки.The purpose of the invention is the creation of highly effective vibration isolation of a nuclear reactor along the pipelines of the emergency dampening system and thereby increase the acoustic secrecy of the submarine.
Сущность изобретения заключается в том, что на корпусе, ядерном реакторе и на трубопроводах аварийной системы расхолаживания установлены датчики вибрации, измеряющие вибрацию корпуса и реактора, и датчики динамических сил, измеряющие динамические силы, действующие на корпус со стороны трубопроводов аварийной системы расхолаживания, а на корпусе рядом с трубопроводами аварийной системы расхолаживания установлены исполнительные устройства (ИУ), создающие компенсирующие динамические силы и осуществляющие пространственную компенсацию динамических сил от трубопроводов аварийной системы расхолаживания при помощи сигнала, подаваемого на исполнительные устройства через усилители мощности (УМ) системой управления (СУ), сформированного на основе измеренных датчиками динамических сил динамических сил и/или измеренных при помощи датчиков вибрации вибраций корпуса и ядерного реактора таким образом, чтобы суммарное воздействие на корпус от динамических сил со стороны трубопроводов и компенсирующих динамических сил от исполнительных устройств было минимальным (в идеале - нулевым).The essence of the invention lies in the fact that vibration sensors measuring vibration of the vessel and reactor and dynamic force sensors measuring dynamic forces acting on the body from the pipelines of the emergency cooling system are installed on the body, the nuclear reactor and on the pipelines of the emergency cooling system, and on the body near the pipelines of the emergency cooldown system, executive devices (DUTs) are installed that create compensating dynamic forces and carry out spatial compensation dynamic forces from the pipelines of the emergency cooldown system using a signal supplied to actuators through power amplifiers (PA) by a control system (CS) formed on the basis of dynamic forces measured by sensors and / or vibrational vibrations of the vessel and nuclear reactor measured using sensors so that the total impact on the body from dynamic forces from pipelines and compensating dynamic forces from actuators is minimal (ideally - Nya Ullevi).
Схема предлагаемого устройства приведена на фигуре 1. Устройство содержит ядерный реактор 1, установленный на корпусе 4 на виброизоляции 5, соединенные с ядерным реактором 1 трубопроводы 2 аварийной системы расхолаживания, проходящие через корпус 4 к забортному теплообменнику 3. На корпусе 4, на ядерном реакторе 1 и на трубопроводах 2 аварийной системы расхолаживания установлены датчики вибрации 6, измеряющие вибрацию корпуса и реактора а, и датчики динамических сил 10, измеряющие динамические силы Qк, действующие на корпус 4 со стороны трубопроводов 2 аварийной системы расхолаживания. На корпусе 4 рядом с трубопроводами 2 установлены исполнительные устройства 9, создающие компенсирующие динамические силы Qк, соединенные через усилители мощности 8 с системой управления 7.The scheme of the proposed device is shown in figure 1. The device contains a nuclear reactor 1 mounted on the housing 4 on the vibration isolation 5 connected to the nuclear reactor 1 pipelines 2 emergency cooling system passing through the housing 4 to the outboard heat exchanger 3. On the housing 4, on the nuclear reactor 1 and on the pipelines 2 of the emergency dampening system, vibration sensors 6 are installed that measure the vibration of the vessel and reactor a, and dynamic force sensors 10 that measure the dynamic forces Q k acting on the body 4 from the side of the piping Gadgets 2 emergency dampening system. Actuators 9 are installed on the housing 4 near the pipelines 2, creating compensating dynamic forces Q k , connected through power amplifiers 8 to the control system 7.
Устройство работает следующим образом. Сигнал от датчиков динамической силы 10 и/или датчиков вибрации 6 поступает в систему управления 7, которая формирует сигнал на усилители мощности 8, питающие исполнительные устройства 9 таким образом, чтобы компенсирующие динамические силы Qк от исполнительных устройств 9 уменьшали бы динамические силы от трубопроводов Qк от вибрации а ядерного реактора 1, установленного на виброизоляции 5, передаваемые на корпус 4 и забортный теплообменник 3 трубопроводами 2 аварийной системы расхолаживания.The device operates as follows. The signal from the sensors of the dynamic force 10 and / or vibration sensors 6 enters the control system 7, which generates a signal to the power amplifiers 8 supplying the actuators 9 so that the compensating dynamic forces Q to from the actuators 9 would reduce the dynamic forces from the pipelines Q to from vibration a of a nuclear reactor 1 mounted on vibration isolation 5, transmitted to the housing 4 and the outboard heat exchanger 3 by pipelines 2 of the emergency cooling system.
Благодаря использованию найденного технического решения обеспечивается надежная высокоэффективная виброизоляция ядерного реактора от корпуса, в результате чего повышается акустическая скрытность подводной лодки.Thanks to the use of the technical solution found, reliable high-performance vibration isolation of the nuclear reactor from the hull is ensured, as a result of which the acoustic stealth of the submarine is increased.