На рисунке выше изображена гидравлическая схема петли КМПЦ. Теплоноситель (вода) из барабана сепаратора БС по опускным трубам ОТ поступает в ГЦН, в общий для 4-х ГЦН всасывающий коллектор ВК, и далее подаётся в напорный коллектор НК, откуда она под напором, созданным этими ГЦН, проходит весь остальной контур. Вначале вода попадает в раздаточные групповые коллекторы РГК, потом в нижние водяные коммуникации НВК, которые её разводят по технологическим каналам реактора ТК. В каналах по ходу течения происходит кипение, и пароводяная смесь с выхода каналов поступает в пароводяные коммуникации ПВК, через которые попадает снова в барабан сепаратор.
Схема достаточно условно изображает элементы контура. На самом деле каждый из них, как и ГЦН представлен в нескольких параллельных экземплярах. Так, например, барабанов сепараторов – два, опускных труб более двадцати, 22 РГК, от каждого из которых отходит по 30 – 40 труб НВК, и соответственно получается порядка 800 каналов ТК, и столько же труб ПВК. Но при этом линий, соединяющих ВК и НК (т.е. всасывающих и напорных трубопроводов ГЦН) всего четыре (или меньше), по числу работающих ГЦН.
Если давления в коллекторах напорном и всасывающем полностью выровнены (по всему объёму коллектора), то всеми этими деталями можно пренебречь и считать, что контур на всем протяжении от БС до ВК и от НК до БС всего один, и на него работают четыре параллельных насоса. Разобьём их на две группы выбегающие ГЦН и ГЦН, подключенные к постоянному электропитанию. И тогда справедливы следующие рассуждения.

Напор и расход, создаваемые ГЦН, определяются его напорной характеристикой (которая различна для выбегающих и не выбегающих ГЦН) и гидравлическим сопротивлением контура, зависящим от расхода. С увеличением расхода напор, создаваемый насосом, уменьшается, а гидравлическое сопротивление контура возрастает и при каком-то расходе устанавливается равновесие (напор равен гидравлическому сопротивлению). На рисунке ниже представлены эти зависимости.

Изображены две напорные характеристики (зависимость напора H от расхода Q) на начало выбега (n0 об/мин) и на конец выбега (n1 об/мин), а также кривая зависимости напора от расхода для гидравлического сопротивления контура. На начало выбега все насосы имеют одну и ту же характеристику, и равновесие между напором и гидравлическим сопротивлением наступает в точке P при соответствующих расходе и напоре. На конец выбега общий расход уменьшается (на некоторую величину dQ), и соответственно уменьшается напор (общий для обеих групп ГЦН), рабочей точкой для гидравлики всего контура становится точка R. Но для каждой из групп ГЦН рабочая точка лежит на разных напорных характеристиках (это точки A и B). Очевидно, что все эти три точки находятся на одной горизонтальной прямой, положение которой таково, что AR=RB.
Как видим, происходит увеличение расхода на невыбегающих , которое существенно меньше, чем уменьшение на выбегающих , но достаточно заметное по величине.

Однако в реальности (рис.13) это увеличение, если оно и есть (проведение линии регрессии методом наименьших квадратов дает величину не более 2-3%), сравнимо с погрешностью регистрации, и оно на порядок меньше чем уменьшение расхода на выбегающих ГЦН (рис.14). Это означает, что наше исходное предположение неверно. Давления по объему коллекторов ГЦН не выровнены.

Другое предельное предположение, состоит в том, что давления по объему коллекторов не выравниваются, и поток теплоносителя как бы напрямую из опускных труб идет во всасывающие трубопроводы ГЦН, а из напорных трубопроводов ГЦН также напрямую поступает в РГК. Тем самым петля КМПЦ представляется как четыре независимых контура циркуляции. Эти контуры имеют (условно) только одну общую точку: барабан сепаратор, и каждый контур имеет свой ГЦН. В такой модели, расходы по каждому из этих контуров не связаны друг с другом, и каждый равен расходу через свой ГЦН. Тогда расход на невыбегающих ГЦН никак не зависит от расхода на выбегающих и в процессе выбега вообще меняться не должен.
Это конечно идеализированное представление, реальная картина на самом деле гораздо сложнее, и главное: как-то должны сгруппироваться два десятка потоков в ОТ и РГК в четыре потока через ГЦН, и полностью пренебречь процессами перемешивания (или, наоборот, разделения) потоков в коллекторах ГЦН нельзя.

на главную
к карте сайта