Устройство для управления ядерным реактором

Щь ооюэнайЛатеИт 1 О Е Р г Л , ь,л р;4 1 ф. , рОП ИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия дп 602031 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 19,03.79 51)М.Кл." 621 С 7/08 Государственный комитет СССР. Я. Емельянов, Е, В. филипчук и П. Т. апенко ковский ордена Трудового Красного " инженерно-физический институт 71) Заявител мени(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЯДЕРНЫМ РЕАКТОРОМя управ ащее ка дкостью енный к жний пла Изобретение относитсяравления ядерными реакторИзвестно устройство длуправления реактором, содестержень и плавучий вытесней части канала с упораминия хода вытеснителя вверх,Область применения этого устройстваограничена, так как оно может быть использовано только при пленочном режиметечения жидкости в канале. Кроме того,положение вытеснителя при управлении неможет плавно регулироваться, что снижает эффективность выравнивания,Известно также устройство длления ядерным реактором, содержнал с поглощающей нейтроны живерхний вытеснитель, прикреплстержню аварийной защиты, и нивучий вытеснитель.Недостаток устройства - сложность,приводящая к ненадежности, из-за трудностей установки, обслуживания и ненадежности электромагнита под активной зоной.Кроме того, эффективность выравниванияраспределения мощности устройством недостаточна, так как для оптимального выравнивания мощности необходимо плавноизменять положение нижнего вытеснителя.В нем возможно лишь ограниченное число фиксированных положений вытеснителя,определяемое количеством поясов.Цель изобретения - повышение эффективности выравнивания мощности,Эта цель достигается тем, что каналвыполнен нз двух участков с различнымипроходными сечениями, причем нижнийучасток имеет большее сечение и длина егоне менее длины плавучего вытеснителя,Внешний диаметр вытеснителей на 2 - 107 оменьше внутреннего диаметра канала в узкой части. Это позволяет упростить устройство, так как исключает электромагниты ипояса, при этом функции последних не5 только сохраняются, но и расширяются,обеспечивается возможность плавного изменения положения нижнего вытеснителя,за счет чего повышается эффективность выравнивания мощности.О На фиг. 1 представлено предлагаемоеустройство, общий вид; на фпг. 2 - качественные зависимости (графики) положения Л верхнего торца вытеснителя и вносимой реактивности р как функции расхо 25 да Я жидкости через канал.Устройство (фиг. 1) содержит вертикальный канал 1 с поглощающей нейтроныжидкостью 2, стержень 3 аварийной защиты, прикрепленный снизу вытеснитель 1О и второй плавучий вытеснитель 5, кото.рый может быть, например, выполнен из пустотелых герметичных секций, не скрепленных между собой, Устройство снабжено вентилем для изменения расхода поглощающей жидкости, 5Секции вытеснителя выполнены в виде наглухо заваренных с концов тонкостенных цилиндров с массивной верхней заглушкой, воспринимающей толчок стерж. ня при его падении. Верхние концы их для извлечения и замены вытеснителей могут быть снабжены, например, грибовидными выступами-захватами,Канал 1 выполнен расширенным в направлении движения жидкости (на фиг. 1 15 направление скорости 1 означено стрелкой). Отношение площадей проходных сечений канала в широкой и узкой частях составляет 1,02 - 1,2, внешние диаметры секций вытеснителя на 2 - 10 /О меньше 20 внутреннего диаметра канала в узкой части. Переход от одного сечения канала к другому выполнен в нижней половине реактора.На фиг. 1 приведена конструкция уст- М 5 ройства для режима движения жидкости в канале сверху вниз. Здесь обозначены границы активной зоны нижней 00 и верхней УУ, Координаты: Х - положение верхнего торца плавучего вытеснителя; Л, - по О ложение перехода от малого диаметра к большому; Г, - положение нижнего торца верхнего вытеснителя, координаты отсчитываются от нижней границы активной зоны 00. 35 Для увеличения надежности устройства вытеснитель выполнен секционным. В этом случае одна или несколько секций моГут быть заполнены частично замедляю О щим веществом 6. Это увеличивает зазор между вытеснителем и каналом, что уменьшает вероятность затирания вытеснителя и увеличивает надежность. Кроме того,это обеспечивает дополнительную биологиче скую защиту подреакторного пространства. Как видно из фиг, 2, область плавного регулирования положения вытеснителя лежит в пределах от Л,.Устройство работает следующим образом.В режиме аварийной защиты стержень сбрасывается в активную зону, вытесни- тель проталкивается под активную зону, В номинальном режиме (на мощности) выравнивание достигается за счет центрального расположения поглощающего гидростолба. При этом управление реактором и распределением мощности осуществляется следующими операциями:- изменением расхода воды и положения плавучего вытеснителя. При малых расходах до 3 мз 1 ч (фиг, 2) нижний вытеснитель соприкасается с верхним - высвобождается максимальная реактивность. При расходах больше 8 мЧч нижний вытеснитель погружается предельно вниз вводится максимальная реактивность;- верхняя граница гидростолба перемещается при перемещении верхнего вытеснителя совместно со стержнем аварий. ной защиты сервоприводом последнего,Таким образом, устройство позволяет перемещать как нижнюю, так и верхнюю границу поглощающего глдростолба, что повышает эффективность выравнивания мощности.Формула изобретенияУстройство для управления ядерным реактором, содержащее канал с поглоща. ющей нейтроны жидкостью, верхний вытес нитель, прикрепленный к стержню аварийной защиты, и нижний плавучий вытесни- тель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности выравнивания мощности, канал выполнен из двух участков с различными проходными сечениями, причем нижний участок имеет большее сечение и длина его не менее длины плавучего вытеснителя,Тип. Харьк. фил. пред. Патен Заказ 1135/22 Изд. 354 Тираж 517НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписнокрытнц