RU2623358C1 - Nuclear vehicle for people and cargos transportation by the railway - Google Patents

Nuclear vehicle for people and cargos transportation by the railway Download PDF

Info

Publication number
RU2623358C1
RU2623358C1 RU2016126002A RU2016126002A RU2623358C1 RU 2623358 C1 RU2623358 C1 RU 2623358C1 RU 2016126002 A RU2016126002 A RU 2016126002A RU 2016126002 A RU2016126002 A RU 2016126002A RU 2623358 C1 RU2623358 C1 RU 2623358C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nuclear
atomic
water
shelf
aqueous solution
Prior art date
Application number
RU2016126002A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Прокопьевич Зиновьев
Геннадий Иванович Рыжов
Сергей Александрович Зиновьев
Иван Геннадьевич Рыжов
Original Assignee
Александр Прокопьевич Зиновьев
Геннадий Иванович Рыжов
Сергей Александрович Зиновьев
Иван Геннадьевич Рыжов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Прокопьевич Зиновьев, Геннадий Иванович Рыжов, Сергей Александрович Зиновьев, Иван Геннадьевич Рыжов filed Critical Александр Прокопьевич Зиновьев
Priority to RU2016126002A priority Critical patent/RU2623358C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2623358C1 publication Critical patent/RU2623358C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C7/00—Other locomotives or motor railcars characterised by the type of motive power plant used; Locomotives or motor railcars with two or more different kinds or types of motive power

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: nuclear vehicle consists of two cars. In the first car there is the nuclear vehicle motion and emergency situation control unit, two vertical, cylindrically shaped nuclear reactors with the water jacket for cooling the nuclear reactors walls and produce the steam, the shelf scrubbing filter for collecting the harmful emissions in the event of the nuclear reactors accident with the decontamination system by aqueous solution 0.5% of sulfuric acid, the steam separator for separating the water droplets from the water steam flow, the steam turbine with current generator and transformer for nuclear vehicle motion with electric motor and pulley for V-belt drive to the front wheels leading pair. In the second car there is the tank with the alkali aqueous solution, connected to the propeller pump, and further with the horizontal contactor with U-shaped tubes inside for stirring and neutralizing of acid complex uranium compounds from the bottom of the shelf scrubber. The contactor output is connected to the drum vacuum filter to separate the solid phase of uranium hydroxide U(OH)4.
EFFECT: increase of the operation safety and reliability.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области применения атомной энергии в мирных целях, а именно для железнодорожного транспорта, к устройствам из двух ж/д вагонов для силовой или тяговой части железнодорожного транспорта для перевозки людей и грузов по железной дороге на большие расстояния без подпитки электроэнергией из внешней электросистемы.The invention relates to the field of peaceful uses of atomic energy, namely, railway transport, to devices from two railway wagons for the power or traction part of railway transport for transporting people and goods by rail over long distances without replenishment of electricity from an external electrical system.

Прототипом изобретения является атомный газотурбовоз и двигательная установка атомного газотурбовоза (см. Патент на изобретение RU 2375219 С1. Заявка: 2008141789/11, 21.10.2008. Опубликовано: 10.12.2009. Бюл. №34), содержащие газотурбинный привод и атомный реактор, соединенные трубопроводами через теплообменник и через второй контур, что позволяет иметь высокую тепловую напряженность и сэкономить топливо на локомотиве, что особенно важно в условиях Севера и Сибири.The prototype of the invention is an atomic gas turbine locomotive and a propulsion system of an atomic gas turbine locomotive (see Patent for invention RU 2375219 C1. Application: 2008141789/11, October 21, 2008. Published: December 10, 2009. Bull. No. 34) containing a gas turbine drive and an atomic reactor connected pipelines through the heat exchanger and through the second circuit, which allows you to have high thermal tension and save fuel on the locomotive, which is especially important in the North and Siberia.

Однако данное изобретение имеет недостаток - сложность работы двух разных систем в одном локомотиве, что не обеспечивает надежность ее работы.However, this invention has a drawback - the complexity of the operation of two different systems in one locomotive, which does not ensure the reliability of its operation.

Задачей предлагаемого изобретения является надежность, простота и эффективность работы атомовоза при перевозках грузов и людей по железной дороге независимо от внешней электросистемы.The objective of the invention is the reliability, simplicity and efficiency of the atomic ship during the transport of goods and people by rail, regardless of the external electrical system.

Указанная задача решается тем, что в атомовозе для перевозки людей и грузов по железной дороге, состоящем из двух железнодорожных вагонов согласно изобретению в первом вагоне размещены: блок контроля за управлением движения атомовоза и за аварийной ситуацией, два вертикальных, цилиндрической формы атомных энергоблока с водяными рубашками для охлаждения стенок атомных энергоблоков и получения водяного пара; полочный скруббер для сбора вредных выбросов в случае аварии атомных энергоблоков с системой дезактивации водным раствором 0,5% серной кислоты; сепаратор водяного пара - емкость для сбора водяного пара и отделения капелек воды из потока водяного пара, после сепаратора водяного пара находится паровая турбина с генератором и трансформатором электрического тока для движения атомовоза с электродвигателем и шкивом для клиноременной передачи на переднюю ведущую пару колес; во втором вагоне размещены: емкость с водным раствором щелочи NaOH, соединенная с пропеллерным насосом, и далее с горизонтальным контактором с U-образными трубками внутри для перемешивания и нейтрализации кислых комплексных урановых соединений из нижней части полочного скруббера, при этом выход контактора соединен с барабанным вакуум-фильтром для отделения твердой фазы гидроокиси урана U(OH)4.This problem is solved by the fact that in an atomic carrier for transporting people and goods by rail, consisting of two railway cars according to the invention, the first car contains: a control unit for controlling the movement of the atomic carrier and for an emergency, two vertical, cylindrical-shaped atomic power units with water jackets for cooling the walls of nuclear power units and producing water vapor; a shelf scrubber for collecting harmful emissions in the event of an accident at nuclear power units with a decontamination system with an aqueous solution of 0.5% sulfuric acid; water vapor separator - a container for collecting water vapor and separating droplets of water from the water vapor stream, after the water vapor separator there is a steam turbine with a generator and an electric current transformer for atomic propulsion with an electric motor and pulley for V-belt transmission to the front driving pair of wheels; in the second car placed: a container with an aqueous solution of alkali NaOH, connected to a propeller pump, and then with a horizontal contactor with U-shaped tubes inside for mixing and neutralizing acidic complex uranium compounds from the bottom of the shelf scrubber, while the output of the contactor is connected to a drum vacuum filter to separate the solid phase of uranium hydroxide U (OH) 4 .

Водяная рубашка атомного энергоблока представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость диаметром на 15-20 мм больше диаметра самого атомного энергоблока, на торцевых сторонах которой имеются приваренные торцевые фланцы с прокладками для болтового соединения к ним торцевых (глухих) фланцев для предотвращения утечки воды снизу водяной рубашки и водяного пара сверху водяной рубашки. Первоначально вода подается по трубопроводу с муфтовым соединением в рубашку через верхний штуцер сброса водяного пара в сепаратор водяного пара, пока в водяной рубашке отсутствует пар. Уровень в водяной рубашке фиксируется уровнемером со стеклами Клинкера. Далее в процессе работы вода в рубашку подается из нижней части сепаратора водяного пара насосом через регулирующий клапан и штуцер в стенке рубашки.The water jacket of a nuclear power unit is a vertical cylindrical tank with a diameter of 15-20 mm larger than the diameter of the nuclear power unit itself, on the end sides of which there are welded end flanges with gaskets for bolting the end (blind) flanges to them to prevent water leakage from the bottom of the water jacket and water couple on top of a water shirt. Initially, water is supplied through a pipe with a sleeve connection to the jacket through the upper water vapor discharge fitting to the water vapor separator while there is no steam in the water jacket. The level in the water jacket is fixed by a level gauge with Clinker glasses. Then, during operation, water is supplied to the jacket from the bottom of the water vapor separator by a pump through a control valve and a fitting in the wall of the jacket.

В случае аварии атомных энергоблоков имеется линия сброса через предохранительные клапана в полочный скруббер для сбора вредных выбросов с системой дезактивации раствором 0,5% серной кислоты.In the event of a nuclear power plant accident, there is a discharge line through safety valves to a shelf scrubber to collect harmful emissions with a decontamination system with a 0.5% sulfuric acid solution.

У атомовоза имеется задний ход движения, который осуществляется специальным электродвигателем заднего хода движения со шкивом клиноременной передачи на шкив последних колес второго вагона.The atomic carrier has a reverse gear, which is carried out by a special reverse gear motor with a V-belt pulley on the pulley of the last wheels of the second car.

На фиг. 1 представлена принципиальная технологическая схема атомовоза.In FIG. 1 shows a schematic flow diagram of an atomic carrier.

На фиг. 2 представлена схема расположения оборудования атомовоза в вагонах.In FIG. Figure 2 shows the layout of atomic equipment in cars.

Атомовоз содержит следующие основные блоки и аппараты: блок 1 контроля за аварийной ситуацией атомного энергоблока 2 с датчиками температуры и давления и за управлением движения атомовоза; два атомных энергоблока 2 с водяными рубашками 3 для снятия тепла реакции через стенки атомного энергоблока 2, где вода омывает стенки атомного энергоблока 2, и получается одновременно водяной пар; полочный скруббер 4 для сбора вредных выбросов в случае аварии атомного энергоблока 2 с системой дезактивации водным раствором 0,5% серной кислоты, подаваемой насосом 5 из специальной емкости 6; сепаратор 7 водяного пара для отделения капелек воды из потока водяного пара; паровая турбина 8 генератора 9 электрического тока; электродвигатель маховика для клиноременной передачи (условно не обозначен); горизонтальный контактор 10 для нейтрализации кислых комплексных урановых соединений из нижней части полочного скруббера 4; барабанный вакуум-фильтр 11 для отделения твердой фазы гидроокиси урана U(OH)4 со шнеком 12 загрузки ее в герметичные просвинцованные резиновые мешки 13.An atomic carrier contains the following main blocks and devices: block 1 for monitoring the emergency situation of a nuclear power unit 2 with temperature and pressure sensors and for controlling the movement of the atomic carrier; two nuclear power units 2 with water jackets 3 for removing the reaction heat through the walls of the nuclear power unit 2, where water washes the walls of the nuclear power unit 2, and at the same time water vapor is obtained; a shelf scrubber 4 for collecting harmful emissions in the event of an accident at a nuclear power unit 2 with a decontamination system with an aqueous solution of 0.5% sulfuric acid supplied by a pump 5 from a special tank 6; water vapor separator 7 for separating droplets of water from the water vapor stream; a steam turbine 8 of an electric current generator 9; flywheel electric motor for V-belt transmission (conditionally not indicated); a horizontal contactor 10 for neutralizing acidic complex uranium compounds from the bottom of the shelf scrubber 4; drum vacuum filter 11 for separating the solid phase of uranium hydroxide U (OH) 4 with a screw 12 loading it into sealed lead-free rubber bags 13.

Атомовоз работает следующим образом. После подачи воды насосом 14 через регулирующий клапан 15 и штуцер 16 в водяную рубашку 3 вода омывает стенки атомного энергоблока 2, снимает тепло реакции, а при достижении температуры воды 100°C в водяной рубашке образовавшийся водяной пар сбрасывается через верхний штуцер 17 и регулирующий клапан 18 в сепаратор 7 водяного пара тарельчатого типа и далее поступает на лопасти паровой турбины 8 генератора 9 электрического тока. Происходит распределение электроэнергии на трансформаторы для дальнейшего использования ее для тяговой части транспорта с последующей подачей электроэнергии на электродвигатель с маховиком для клиноременной передачи и на ведущую пару колес устройства со шкивом (на схеме условно не показано) для движения атомовоза по ж/д рельсам.Nuclear carrier works as follows. After the pump 14 supplies water through the control valve 15 and the nozzle 16 into the water jacket 3, the water washes the walls of the nuclear power unit 2, removes the heat of reaction, and when the water temperature reaches 100 ° C in the water jacket, the generated steam is discharged through the upper nozzle 17 and the control valve 18 in the separator 7 of plate-type water vapor and then goes to the blades of a steam turbine 8 of an electric current generator 9. Electricity is distributed to transformers for its further use for the traction part of the vehicle, followed by the supply of electricity to an electric motor with a flywheel for V-belt transmission and to a drive pair of wheels of a device with a pulley (not shown conventionally in the diagram) for atomic movement along railway rails.

Атомовоз имеет высокую атомную безопасность, которая обеспечивается тем, что он имеет: 1) систему с полочным скруббером 4 и с подачей дезактивирующей жидкости 0,5% водного раствора серной кислоты в верхнюю часть полочного скруббера 4 насосом для улавливания урановых соединений; 2) атомные энергоблоки 2 в случае аварии имеют систему сброса после предохранительных клапанов 19 в нижнюю часть полочного скруббера 4; 3) систему нейтрализации кислых комплексных урановых соединений типа [UO2(SO4)3]4- из нижней части полочного скруббера 4 в горизонтальный контактор 10, где реакционная смесь перемешивается пропеллерным насосом 20 с водным раствором щелочи NaOH, подаваемой из специальной емкости 21, тепло реакции снимается водой, поступающей в U-образные трубки 22 диаметром 25 мм, расположенные внутри контактора 10. В результате реакции образуется гидроокись урана U(OH)4, которая поступает насосом 23 для отделения твердой фазы на барабанный вакуум-фильтр 11, где происходит сушка, концентрирование и отделение ее ножом-пластиной 24 с поверхности барабана, загрузка шнеком 12 в просвинцованные резиновые мешки 13 и отправка их после герметичной упаковки на производство элементов урана за пределы устройства.The nuclear locomotive has high atomic safety, which is ensured by the fact that it has: 1) a system with a shelf scrubber 4 and with a deactivating liquid supplying a 0.5% aqueous solution of sulfuric acid to the top of the shelf scrubber 4 with a pump for trapping uranium compounds; 2) nuclear power units 2 in the event of an accident have a discharge system after the safety valves 19 to the lower part of the shelf scrubber 4; 3) a system for neutralizing acidic complex uranium compounds of the type [UO 2 (SO 4 ) 3 ] 4- from the bottom of the shelf scrubber 4 to the horizontal contactor 10, where the reaction mixture is mixed with a propeller pump 20 with an aqueous solution of alkali NaOH supplied from a special tank 21, the reaction heat is removed by water entering the U-shaped tubes 22 with a diameter of 25 mm located inside the contactor 10. As a result of the reaction, uranium hydroxide U (OH) 4 is formed , which enters the pump 23 to separate the solid phase on the drum vacuum filter 11, where drying, concentrating and separating it with a knife plate 24 from the surface of the drum, loading it with a screw 12 into lead rubber bags 13 and sending them after hermetic packaging to the production of uranium elements outside the device.

Применение предложенного атомовоза позволит безопасное использование атомной энергии в мирных целях для тяговой силы железнодорожного транспорта и высокую надежность работы. Особенно перспективной она является для северной железной дороги по маршруту Санкт-Петербург, Воркута, Надым-Анадырь (Чукотка) и далее Аляска (Россия).The use of the proposed atomic carrier will allow the safe use of atomic energy for peaceful purposes for the traction force of railway transport and high reliability. It is especially promising for the northern railway along the route St. Petersburg, Vorkuta, Nadym-Anadyr (Chukotka) and then Alaska (Russia).

Claims (2)

1. Атомовоз для перевозки людей и грузов по железной дороге, состоящий из двух ж/д вагонов, в первом вагоне размещены: блок контроля за управлением движения атомовоза и за аварийной ситуацией, два вертикальных, цилиндрической формы атомных энергоблока с водяными рубашками для охлаждения стенок атомных энергоблоков и получения водяного пара; полочный скруббер для сбора вредных выбросов в случае аварии атомных энергоблоков с системой дезактивации водным раствором 0,5% серной кислоты; сепаратор водяного пара для отделения капелек воды из потока водяного пара, паровая турбина с генератором и трансформатором электрического тока для движения атомовоза с электродвигателем и шкивом для клиноременной передачи на переднюю ведущую пару колес; во втором вагоне размещены: емкость с водным раствором щелочи, соединенная с пропеллерным насосом, и далее с горизонтальным контактором с U-образными трубками внутри для перемешивания и нейтрализации кислых комплексных урановых соединений из нижней части полочного скруббера, при этом выход контактора соединен с барабанным вакуум-фильтром для отделения твердой фазы гидроокиси урана U(OH)4.1. An atomic carrier for transporting people and goods by rail, consisting of two railway wagons, in the first wagon there are: a control unit for controlling the movement of the atomic carrier and for the emergency, two vertical, cylindrical-shaped atomic power units with water jackets for cooling the walls of the atomic power units and receiving water vapor; a shelf scrubber for collecting harmful emissions in the event of an accident at nuclear power units with a decontamination system with an aqueous solution of 0.5% sulfuric acid; water vapor separator for separating droplets of water from the water vapor stream, a steam turbine with a generator and an electric current transformer for moving an atomic carrier with an electric motor and a pulley for V-belt transmission to the front driving pair of wheels; in the second car placed: a tank with an aqueous solution of alkali, connected to the propeller pump, and then with a horizontal contactor with U-shaped tubes inside for mixing and neutralizing acidic complex uranium compounds from the bottom of the shelf scrubber, while the output of the contactor is connected to a drum vacuum filter to separate the solid phase of uranium hydroxide U (OH) 4 . 2. Атомовоз по п. 1, отличающийся тем, что имеет задний ход движения, который осуществляется специальным электродвигателем заднего хода движения со шкивом клиноременной передачи на шкив последних колес второго вагона.2. The nuclear locomotive according to claim 1, characterized in that it has a reverse gear that is carried out by a special reverse gear motor with a V-belt drive pulley on the pulley of the last wheels of the second carriage.
RU2016126002A 2016-06-28 2016-06-28 Nuclear vehicle for people and cargos transportation by the railway RU2623358C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126002A RU2623358C1 (en) 2016-06-28 2016-06-28 Nuclear vehicle for people and cargos transportation by the railway

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126002A RU2623358C1 (en) 2016-06-28 2016-06-28 Nuclear vehicle for people and cargos transportation by the railway

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2623358C1 true RU2623358C1 (en) 2017-06-23

Family

ID=59241376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126002A RU2623358C1 (en) 2016-06-28 2016-06-28 Nuclear vehicle for people and cargos transportation by the railway

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2623358C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112248188A (en) * 2020-10-09 2021-01-22 王非凡 Preparation process of high-strength autoclaved aerated concrete block

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284932C1 (en) * 2005-03-28 2006-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная академия путей сообщения" (СамГАПС) Nuclear gas-turbine locomotive
RU2375219C1 (en) * 2008-10-21 2009-12-10 Николай Борисович Болотин Nuclear gas turbine locomotive and its power plant
CN104709292A (en) * 2015-03-02 2015-06-17 龚秋声 Nuclear power train

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284932C1 (en) * 2005-03-28 2006-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная академия путей сообщения" (СамГАПС) Nuclear gas-turbine locomotive
RU2375219C1 (en) * 2008-10-21 2009-12-10 Николай Борисович Болотин Nuclear gas turbine locomotive and its power plant
CN104709292A (en) * 2015-03-02 2015-06-17 龚秋声 Nuclear power train

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112248188A (en) * 2020-10-09 2021-01-22 王非凡 Preparation process of high-strength autoclaved aerated concrete block
CN112248188B (en) * 2020-10-09 2021-11-09 陕西天宸睿智新材料科技有限公司 Preparation process of high-strength autoclaved aerated concrete block

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3062505C (en) Method, device and fuel for hydrogen generation
KR101762599B1 (en) Arctic vessel having winterization and auxiliary power system using fuel cell
EP2952243A1 (en) Seawater quantity controller for scrubber, seawater quantity control method for scrubber, alkali quantity controller, and alkali quantity control method
KR101577856B1 (en) Scrubber unit arrangement
JP5916819B2 (en) Power energy transport system
RU2623358C1 (en) Nuclear vehicle for people and cargos transportation by the railway
CN1024229C (en) Reactor core decay heat removing system in pressurized water reactor
US20120281802A1 (en) Emergency system
KR101722982B1 (en) An internal combustion engine, and a method of removing sulphur oxides from exhaust gas
CN104258715A (en) Technology for treating nitric oxide waste gas by urea treatment and treatment equipment
RU2749989C2 (en) Rubber-tyred automobile for off-road transportation of people and goods
EP4114559A1 (en) Conversion of supercritical water energy into electrical power
CN204768761U (en) Zwitterion resin separator
KR101887701B1 (en) Apparatus for producing fuel for fuel cell car
RU103574U1 (en) ALUMINUM HYDROGEN POWER PLANT WITH SEGNER WHEEL
KR101762596B1 (en) Offshore structure for arctic having winterization and auxiliary power fuel cell system
KR20170049844A (en) Exhaust gas pollutant reduction and winterization integrated system for arctic vessel
CN106731525A (en) A kind of methyl alcohol entrucking exhaust gas recovery system
CN212450658U (en) Urea hydrolysis ammonia production equipment
CN106984138A (en) waste gas processing method
CN203950874U (en) A kind of fuel cell hydrogen-oxygen enclosed complete alternation system
CN204880934U (en) High altitude closed circulation water pipe net self -bleeding system
RU2598128C1 (en) System for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in case of nuclear reactor accidents on floating crafts
CN207401329U (en) A kind of emergent treatment system of adipic acid production tail gas
RU111840U1 (en) PLANT FOR PRODUCING HYDROGEN AND ALUMINUM HYDROXIDES FROM ALUMINUM OR ITS ALLOYS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180629