Способ охлаждения активной зоны быстрого реактора

(2 (2 18-25 Р 36И. Гришанин,оченый, И.С.Слесав ицкий5(088.8)нглии У 1074281,ублик. 1967.В 3425904, кл. 176-4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) 2663361/ 2) 08.09.78(54) (57) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ АКТИВНОЙЗОНЫ БЫСТРОГО РЕАКТОРА, включающийподачу пароводяной .смеси на вход активной зоны, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежностй охлаждения тепловыделяющих элементов активной зоны и уменьшенияконцентрации воды в активной зоне,содержание пара на входе в активнуюзону поддерживают выше критическогозначения, при котором возникает кри- .зис второго рода.Изобретение относится к атомной технике, а именно к способам охлажде ния ядерных реакторов., Известен способ охлаждения бгстрого реактора, включааций йодачу на его вход насыщенного пара и перегрев его в активной зоне.Недостатком известного способа является высокая температура текло- носителя и оболочки твэлов активной эоны, приводящие к необходимости исйользования высокотемпературного окисного топлива. Реактор с таким составом активной зоны имеет низкий темп воспроизводства ядерного горючего (экспоненциальное время удвоения 30-40 лет).Известен способ охлаждения активной зоны быстрого реактора, включаю-. щий подачу,пароводяной смеси на вход активной зоны. В известном способе осуществляется частичное испарение жидкости в смеси. Неиспарившаяся жидкость отделяется сепараторами.:Одйако этот способ характеризуется недостаточной надежностью охлаждения твэлов активной зоны вследствие возникновения кризиса теплообмена и пульсаций расхода смеси и большаяконцентрация воды в активной зоне;Цель изобретения - повышение на-,. дежности охлаждения тепловыделяющих элеМентов активной зоны и уменьшение, концентрации воды в активной зоне.Цель достигается тем, что.в способе охпаждения активной зоны быстрого реактора, включающем подачу пароводяной сйеси на вход активной зоны, содержание пара на входе в активную зону поддерживают- выше критическогозйачеиия, при котором возникает кри-. зис второго рода.. Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где йриведена схема ядерной энергетической установки с быстрьы реактором, котораявключаетядерный реактор 1 с активной зойой 2 и боковым экраном 3, паройровод 4и насос 5 для подвода воды иа вход вактйвную зону 1, паропровод 6 и паро-, вой компрессор 7 для"подвода "йара: - навход в активную зону и боковой экран 3, а также паропроводы 8 и 9 для отвода пара йз реактора 1 в парогенератор 10. Установка работает следующим образом.Поток пара на выходе активной зоны 2 разделяется на два потока, один из которых по паропроводу 9 направляется в парогенератор 10 (или не" посредственно в турбогенератор), вкотором он охлаждается конденсируетУся и насосом 5 подается на вход ак-:тивной зоны 2 непосредственно в каждую сборку твэлов. Второй поток па 10 ра паровым компрессором 7 по паропроводу 6 направляется в сборки твэлов бокового экрана 3 и сборки твэлов активной зоны 2. На входе в сбор-ки твэлов активной зоны 2 пар смешивается с водой, подаваемой насосом5, образуя пароводяную смесь необхо" 15 димого состава. В активной зоне 2 пароводяная .смесь испаряется до на- .сыщенного пара и.перегревается нао20 10-20 С. Перегрев пара происходитна верхнем конце твэла (по ходу теплоносителя) активной зоны 2, гдетепловыделение на 20-30% меньше, чем в центре активной зоны, а также в25 твэлах верхнего торцевого экрана(на чертеже не показана), где тепло выделение в несколько раз меньше,чем в активной зоне 2. 30 В сборки твэлов бокового экрана3, а также в регулирующие стержни(на чертеже не показаны) подаетсяолько пар Непосредственно с выхода,реактора 1. Ввиду малой тепловой мощности бокового экрана 3 и регулирую-,щих стержней их температура не превышает температуру материалов, активной зоны 1.Пример осуществления.40Для объемной мощности 700800 кВт мф объема активной зоны при ,давлении 160 ата массовая скорость .пароводяной смеси составляет- 4000 кг/с мф при перепаде давления.в реакторе 6-7 ата и высоте активйойэоны 600 мм, Расчетное критическое1массовое паросодержание составляет22%, С учетом неточности экспериментальных и проектных данных массовое 0 паросодержание на входе может бытьпринято с запасом равным 30%. Температура пара на выходе равна 360 С(перегрев 13. С), что соответствуетотеплоперепаду равному 197 ккал/кг, зз максимальная температура оболочкио400 С, топлива из сплава урана иплутония -. 650 С. В пароохлаждаемомреакторе такой теплоперепад имеетСоставитель А.ШмелевТехред И.Ходаиич .Корректор А.ЗимокосовТираж 386 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Редактор Л.Письман Заказ 5258/2. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 З . 7763344место при перегреве пара примерно Описываемый способ охлаждения до 560 С. При ртом температура обо-обеспечивает надежное охлаждение твэолочки твэла превышает 700 С, и следо-. лов активной зоны, позволяет увели.вательно применение нелегированного чнть темп воспроизводства ядерного металлического топлива невоэмож -горючего за счет уменьшения концентно. рации воды в активной зоне.