Водо-водяной ядерный реактор

) ( т) 5 0 21 С 15/18 ЕТЕНИ ЬСТВУ СВИД ОРС 21) 3739110/25(56) Емельянов И.Я. иядерных реакторов.1982, с.98-101, рис.47Гирнис В.В, и др.атомных электростанла, 1980, с. 49-60, рис 23 вожилова др. Конструировани - М., Знергоиздат 48,Монтаж оборудованиций. М.: Высшая шко 24.25,ер- стем,лу- ра ражен общийна фиг.1 (уз ны); на фиг.3 исполнитель г.1 изобг,2 - узеивной зол опорыении),ор содерными) иубке 5 к На фи ра; на фи плиты акт фиг.1 (узе на уплотн Реакт ми 2 вход 4. На патрвид реактоел опорной - узел Пна ного органа патрубкаи крышкойален чехол жит корпус 3 (выходным рышки 4 уста ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54)(57) 1, ВОДО-ВОДЯНОЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР, включающий корпус с крышкой, входными и выходными патрубками, активную зону, размещенную внутри корпуса, и включающую установленные на решетку топливные кассеты и регулирующие органы, соединенные с исполнительными органами приводов, установленных на крышке и размещенных в чехлах, при этом регулирующие органы содержат в верхней части полую надставку из поглощающего нейтроны материала, а в нижней - топливную кассету,Изобретение относится к атомной эн гетике, может найти применение в кон рукциях реакторов с водой под давлениЦель изобретения - повышение эксп атационной надежности корпуса реакт при аварийном заливе активной эоны счет предотвращения попадания охлажд щей воды на стенку корпуса. трубопроводы, соединяющие полость реактора с емкостью аварийного запаса охлаждающей воды, отл ича ю щий с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности корпуса, реактора при аварийном заливе активной зоны за счет предотвращения попадания охлаждающей воды на стенку корпуса, трубопроводы подведены к чехлам, исполнительные органы приводов выполнены полыми, при этом полость исполнительного органа образует единый канал с полостью полой надставки регулирующего органа, в приводе выполнено уплотнение, отделяющее полость чехла от полости корпуса, а в полой надставке вьполнены окна, в нижнем положении регулирующего органа расположенные под решеткой,2. Реактор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на исполнительном органе выполнено утолщение, взаимодействующее с уплотнением при нижнем положении регулирующего органа,6, внутри которого размещен привод 7 регу лирующего органа 8 реактора, ЧПривод 7 включает электродвигатель 9, 0 например линейный, и исполнительный в орган 10, якорь линейного электродвигателя.В приводе имеется уплотнение 11, отделяющее полость 12 привода 7 от полости 13 реактора, На исполнительном органе 10 мо- ф жет быть выполнено утолщение 14 таким образом. чтобы в нижнем положении исполнительного органа зазор между ним и внутренним диаметром уплотнения 11 при этом был минимальным. В остальных положениях зазор больше, и уплотнение не препятствует перемещению исполнительногооргана, Исполнительный орган 10 посредствомпромежуточной штанги 15 соединен с регулирующим органом 8, состоящим из топливной кассеты 16 в нижней части и полойнадставки 17, выполненной в виде "нейтральной ловушки", т,е. включающей канал18, заполненный водой и окруженный поглотителем 19 нейтронов,Внутри реактора установлена шахта 20,в которой установлена активная зона 21,набранная из установленных на решетку 22топливных кассет 23, Между кассетами имеются каналы 24 для перемещения регулирующих органов 8, Б решетке 22 имеютсятакже отверстия 25 для прохода регулирующих органов 8. Решетка 22 состоит из верхней плиты 26 и нижней плиты 27, междукоторыми установлены стойки 28, образующие отверстия 25 в решетке. В стойках 28выполнены окна 29.В полой надставке 17 регулирующих органов 8 также выполнены окна 30, совмещенные с окнами 29 в стойках 28,Исполнительный орган 10 и штанга 15выполнены полыми, при этом их полостиобразуют единый полый канал с каналом 18.Приводы 7 размещены в чехлах 31, ккоторым подведены трубопроводы 32, соединенныее с емкостью аварийного запаса охлаждающей воды в нормальных иаварийных режимах,Работает реактор следующим образом,При работе в нормальном режиме теплоноситель вода) под давлением поступает внутрь корпуса 1 через патрубки 2,опускается вниз по кольцевому зазорумежду корпусом 1 и шахтой 20, затем потоктеплоносителя поворачивает внутрь шахты20, прокачивается через активную зону 21,омывая топливные кассеты 23, нагреваетсяи выходит из корпуса 1 через патрубки 3.Регулирование мощности реактора осуществляется перемещением приводом 7 регулирующего органа 8, Когда регулирующийорган 8 в верхнем положении, в активнойзоне 21 находися топливная кассета 16, аполая надставка 17 - выше активной зоны,Для введения отрицательнои реактивности,регулирующий орган опускает вниз, приэтом полая надставка 17 вводится в активную зону, а топливная кассета 16 выводитсяиз нее, В результате число образующихся взоне нейтронов, а следовательно, и тепловая мощность реактора уменьшаются.При вводе положительной реактивности регулирующий орган 8 поднимаетсявверх,При необходимости аварийного снижения мощности реактора приводы 7 обесто 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чивают, регулирующие органы 8 под дейст.вием собственного веса вводятся в активную зону, гася ядерную реакцию. При аварийном разуплотнении первого контура давление в реакторе снижается, При этом возникает необходимость обеспечивания теплоотвода от зоны с целью недопущения ее расплавления. Для отвода тепловыделений в схеме энергетической установки имеется емкость. аварийного запаса охлаждающей воды, где вода содержится под некоторым давлением.При снижении давления в первом контуре ниже давления в емкости аварийного запаса воды относительно холодная вода иэ емкости по трубопроводам 32 поступает в полости 12 чехлов 31 приводов 7,Поскольку разуплотнение первого контура сопровождается аварийным сбросом регулирующего органа 8, последний вместе со штангой 15 и исполнительным органом 10 находится в нижнем положении, при этом утолщение 14 исполнительного органа 10 опущено на уплотнение 11 и полость 12 оказывается отделенной от полости 13 реактора, и поток воды вынужден идти по внутреннему каналу, образованному полостями исполнительного органа 10, штанги 15 и полей надставки 17 регулирующего органа 8.Из канала 18 поток проходит внутри полой надставки 17 через окна 30 и 29, откуда поднимается вверх, охлаждая топливные кассеты 23, Затем поток выходит из корпуса 1 через патрубок 3.Направление движения воды в активной зоне может быть обеспечено выбегом циркуляционных насосов (в случае их обесточивания) или организацией естественной циркуляции.Использование предложенной конструкции исключает взаимодействие "холодной" воды с материалом корпуса реактора,что исключает возможность ее разрушения."Холодная" вода иэ аварийной емкости поступает внутрь чехлов из хромоникелевой аустенитной нержавеющей стали, для которых понятие "критическая температурахрупкости" в рабочем диапазоне температур отсутствуют,Кроме того, чехлы приводов имеют значительно меньшую толщину стенки, чем корпус реактора,Поэтому в них меньше и температурные напряжения. "Холодная" вода не взаимодействует также с поверхностями патрубка 5 и крышки 4, так как проходит внутри канала, образованного исполнительным органом. штангой и регулируютим органом, а между исполнительным органом и патрубком имеется зазор, заполненныйоставительехред М.Моргентал ектор С.Пек исьм едакто оизводстввнно.издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 каз 2376 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5