RU217842U1

RU217842U1 - Seismic cooling tower of nuclear power plant

Info

Publication number: RU217842U1
Application number: RU2023105662U
Authority: RU
Inventors: Руслан Петрович Кулов
Filing date: 2023-03-11
Publication date: 2023-04-20

Abstract

Полезная модель относится к строительству и может быть использована для бесперебойной работы АЭС и промышленных предприятий. Сейсмостойкая градирня АЭС включает вытяжную башню, состоящую из оболочки и наклонной колоннады, опорное кольцо колоннады, единое с днищем водосборного бассейна, кольцевой фундамент, при этом между опорным кольцом колоннады и кольцевым фундаментом образован горизонтальный конструктивный зазор, в котором размещены промежуточные элементы в виде металлических шаров с возможностью свободного их перемещения в любом направлении горизонтальной плоскости в индивидуальных соосных металлических ячейках-чашах, одна из которых закреплена к опорному кольцу, а другая - к кольцевому фундаменту. А кольцевой фундамент снабжен по его внешнему периметру непрерывной защитной стенкой, фиксирующей прилегающий грунт, причем между опорным кольцом и защитной стенкой образован вертикальный конструктивный зазор величиной, превышающей величину сейсмического перемещения грунта, который перекрыт сверху скользящей отмосткой, закрепленной к цоколю колоннады. Техническим результатом является обеспечение надежности и бесперебойной работы АЭС за счет полной изоляции градирни от любых значительных, наиболее разрушительных горизонтальных сейсмических колебаний. 2 ил.

The utility model relates to construction and can be used for the smooth operation of nuclear power plants and industrial enterprises. The seismic-resistant cooling tower of a nuclear power plant includes an exhaust tower consisting of a shell and an inclined colonnade, a colonnade support ring integral with the bottom of the catchment basin, an annular foundation, while a horizontal structural gap is formed between the support ring of the colonnade and the annular foundation, in which intermediate elements in the form of metal balls are placed with the possibility of their free movement in any direction of the horizontal plane in individual coaxial metal cells-cups, one of which is fixed to the support ring, and the other to the ring foundation. And the annular foundation is provided along its outer perimeter with a continuous protective wall fixing the adjacent soil, and between the support ring and the protective wall a vertical structural gap is formed with a value exceeding the value of the seismic movement of the soil, which is covered from above by a sliding blind area fixed to the colonnade basement. The technical result is to ensure the reliability and uninterrupted operation of nuclear power plants due to the complete isolation of the cooling tower from any significant, most destructive horizontal seismic vibrations. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к строительству и может быть использована для бесперебойной работы АЭС и промышленных предприятий.The utility model relates to construction and can be used for the smooth operation of nuclear power plants and industrial enterprises.

Известна железобетонная башенная градирня, включающая вытяжную башню, имеющую оболочку с нижним опорным кольцом и расположенную под ним наклонную колоннаду, кольцевой фундамент, который выполнен совместно со стенкой водосборного бассейна (авторское свидетельство №727819 А1 МПК Е04 Н 5/12, опуб. 15.04.1980г.).Known reinforced concrete tower cooling tower, including an exhaust tower having a shell with a lower support ring and an inclined colonnade located underneath, an annular foundation, which is made together with the wall of the catchment basin (copyright No. 727819 A1 IPC E04 H 5/12, pub. 15.04.1980g .).

Недостаток аналога является то, что при значительных сейсмических колебаниях инерционные силы вызовут деформацию сооружения, вследствие того, что несущая колоннада градирни жестко соединена с фундаментом, подверженного этим сейсмическим колебаниям.The disadvantage of analogue is that with significant seismic vibrations, inertial forces will cause deformation of the structure, due to the fact that the supporting colonnade of the cooling tower is rigidly connected to the foundation, subject to these seismic vibrations.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является башня градирни, включающая вытяжную башню, состоящую из оболочки с наклонной колоннадой, опорное кольцо колоннады, единое с днищем водосборного бассейна, кольцевой фундамент (SU 1698404 А1, Е04 Н 5/12, опубл. 15.12.1991г.).The closest to the claimed technical solution is a cooling tower, including an exhaust tower consisting of a shell with an inclined colonnade, a support ring of the colonnade, integral with the bottom of the catchment basin, an annular foundation (SU 1698404 A1, E04 H 5/12, publ. 15.12.1991 ).

Недостатком прототипа является то, что несущая конструкция в виде наклонной колоннады подвержена сейсмическим колебаниям, причем свойство сейсмостойкости градирни ограничено определенным пределом, за которым конструктивные приемы сейсмостойкости не работоспособны, т.к. данное конструктивное решение повышает сейсмостойкость сооружения за счет увеличения жесткости только самой оболочки, а в случае значительных сейсмических воздействий на несущий остов и возникновения значительных горизонтальных инерционных сил возможны значительные деформации градирни, вплоть до обрушения.The disadvantage of the prototype is that the supporting structure in the form of an inclined colonnade is subject to seismic vibrations, and the seismic resistance property of the cooling tower is limited to a certain limit, beyond which the seismic resistance design methods are not operable, t.to. this design solution increases the seismic resistance of the structure by increasing the rigidity of only the shell itself, and in the case of significant seismic effects on the supporting frame and the occurrence of significant horizontal inertial forces, significant deformations of the cooling tower are possible, up to collapse.

Техническим результатом заявляемого технического решения является обеспечение надежности и бесперебойной работы АЭС за счет полной изоляции градирни от любых значительных, наиболее разрушительных горизонтальных сейсмических колебаний.The technical result of the proposed technical solution is to ensure the reliability and uninterrupted operation of nuclear power plants due to the complete isolation of the cooling tower from any significant, most destructive horizontal seismic vibrations.

Технический результат достигается тем, что в сейсмостойкой градирни АЭС, включающей вытяжную башню, состоящую из оболочки и наклонной колоннады, опорное кольцо колоннады, единое с днищем водосборного бассейна, кольцевой фундамент, согласно полезной модели между опорным кольцом колоннады и кольцевым фундаментом образован горизонтальный конструктивный зазор, в котором размещены промежуточные элементы в виде металлических шаров с возможностью свободного их перемещения в любом направлении горизонтальной плоскости в индивидуальных соосных металлических ячейках-чашах, одна из которых закреплена к опорному кольцу, а другая - к кольцевому фундаменту, при этом кольцевой фундамент снабжен по его внешнему периметру непрерывной защитной стенкой, фиксирующей прилегающий грунт, а между опорным кольцом и защитной стенкой образован вертикальный конструктивный зазор величиной, превышающей величину сейсмического перемещения грунта, который перекрыт сверху скользящей отмосткой, закрепленной к цоколю колоннады.The technical result is achieved by the fact that in an earthquake-resistant cooling tower of a nuclear power plant, including an exhaust tower consisting of a shell and an inclined colonnade, a colonnade support ring integral with the bottom of the catchment basin, an annular foundation, according to the utility model, a horizontal structural gap is formed between the colonnade support ring and the annular foundation, in which intermediate elements are placed in the form of metal balls with the possibility of their free movement in any direction of the horizontal plane in individual coaxial metal cells-cups, one of which is fixed to the support ring, and the other to the annular foundation, while the annular foundation is provided along its outer the perimeter with a continuous protective wall fixing the adjacent soil, and between the support ring and the protective wall a vertical structural gap is formed with a value exceeding the value of the seismic movement of the soil, which is blocked from above by a sliding blind area fixed to the colonnade basement.

Данное конструктивное решение позволит полностью изолировать градирню от любых значительных, наиболее разрушительных горизонтальных сейсмических колебаний для обеспечения надежности и бесперебойной работы АЭС.This design solution will completely isolate the cooling tower from any significant, most destructive horizontal seismic vibrations to ensure the reliability and uninterrupted operation of the nuclear power plant.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на The essence of the utility model is illustrated by drawings, where

фиг.1 - общий вид градирни с частичным разрезом по всей ее высоте; Fig.1 - General view of the cooling tower with a partial section along its entire height;

на фиг. 2 - узел А на фиг. 1.in fig. 2 - node A in Fig. 1.

Сейсмостойкая градирня включает оболочку 1 вытяжной башни 2, наклонную колоннаду 3 (см. фиг.1) с цоколем 4, опорное кольцо 5 единое с днищем 6 водосборного бассейна 7, стенку 8 бассейна, кольцевой фундамент 9, установленный на грунт основания. Между опорным кольцом 5 колоннады и кольцевым фундаментом 9 образован горизонтальный конструктивный зазор 10, в котором размещены металлические шары 11 с возможностью свободного горизонтального перемещения их в любом направлении в индивидуальных соосно и зеркально расположенных относительно друг друга металлических ячейках-чашах 12 и 13 (см. фиг.2). Ячейка 12 закреплена к кольцевому фундаменту 9, а ячейка 13 к опорному кольцу 5. На кольцевом фундаменте 9 по внешнему периметру размещена защитная стенка 14, фиксирующая примыкающий грунт, при этом между защитной стенкой 14 и опорным кольцом 5 образован вертикальный конструктивный зазор 15, объединенный с горизонтальным зазором 10 (см. фиг.2). Вертикальный зазор 15 имеет величину, превышающую величину сейсмического перемещения грунта, и перекрыт сверху скользящей отмосткой 16, закрепленной к цоколю 4 колоннады 3.Seismic cooling tower includes a shell 1 of the exhaust tower 2, an inclined colonnade 3 (see figure 1) with a base 4, a support ring 5 integral with the bottom 6 of the catchment basin 7, the wall 8 of the pool, the annular foundation 9 installed on the base soil. Between the support ring 5 of the colonnade and the annular foundation 9, a horizontal structural gap 10 is formed, in which metal balls 11 are placed with the possibility of free horizontal movement in any direction in individual metal cells-cups 12 and 13 (see Fig. .2). Cell 12 is fixed to the annular foundation 9, and cell 13 to the support ring 5. On the annular foundation 9 along the outer perimeter, a protective wall 14 is placed, fixing the adjacent soil, while between the protective wall 14 and the support ring 5, a vertical structural gap 15 is formed, combined with horizontal gap 10 (see figure 2). The vertical gap 15 has a value exceeding the value of the seismic movement of the soil, and is covered from above by a sliding blind area 16 fixed to the base 4 of the colonnade 3.

Сейсмостойкая градирня работает следующим образом.Seismic cooling tower works as follows.

При сейсмических проявлениях кольцевой фундамент 9 вместе с грунтом подвержен колебательным перемещениям и, ввиду отсутствия конструктивной связи сооружения с кольцевым фундаментом 9, металлические шары 11 свободно прокатываются в ячейках 12, 13 в направлении соответственно направленности горизонтальных колебаний кольцевого фундамента 9 (см. фиг. 2), не имея при этом возможности переместить выше расположенный массив, и опорное кольцо 5 вместе с вытяжной башней 2 и днищем 6 водосборного бассейна сохраняют состояние покоя, а величина вертикального конструктивного зазора 15 не препятствует этому (см. фиг. 2). Подобный эффект имеет место при любых значительных сейсмических перемещениях, сейсмических ускорениях.During seismic manifestations, the annular foundation 9, together with the soil, is subject to oscillatory movements and, due to the absence of a constructive connection between the structure and the annular foundation 9, metal balls 11 freely roll in cells 12, 13 in the direction, respectively, of the direction of the horizontal vibrations of the annular foundation 9 (see Fig. 2) , without being able to move the above array, and the support ring 5, together with the exhaust tower 2 and the bottom 6 of the catchment basin, remain at rest, and the value of the vertical structural gap 15 does not prevent this (see Fig. 2). A similar effect occurs with any significant seismic movements, seismic accelerations.

Использование предлагаемой сейсмостойкой градирни АЭС позволит, по сравнению с прототипом, полностью изолировать градирню от любых значительных, наиболее разрушительных горизонтальных сейсмических колебаний для обеспечения бесперебойной, безаварийной работы АЭС.The use of the proposed earthquake-resistant NPP cooling tower will allow, in comparison with the prototype, to completely isolate the cooling tower from any significant, most destructive horizontal seismic vibrations to ensure uninterrupted, trouble-free operation of the NPP.

Claims

Seismic-resistant cooling tower of a nuclear power plant, including an exhaust tower consisting of a shell with an inclined colonnade, a colonnade support ring integral with the bottom of the catchment basin, an annular foundation, characterized in that a horizontal structural gap is formed between the support ring and the annular foundation, in which intermediate elements are placed in the form metal balls with the possibility of their free movement in any direction of the horizontal plane in individual coaxial metal cells-cups, one of which is fixed to the support ring, and the other to the ring foundation, while the ring foundation is provided along its outer perimeter with a continuous protective wall that fixes the adjacent soil , and between the support ring and the protective wall, a vertical structural gap is formed with a value exceeding the value of the seismic movement of the soil, and is blocked from above by a sliding blind area fixed to the socle of the colonnade.