Ядерный реактор

(51)5 НИЕ ИЗ НИ ЬСТ)560 рцев Г.Вйтронах985, с,с осится ь испол яде овацо ция конструкциии( редкторов с жид лно.гтелем. 1 ельение безопасностие трубопроводовем сохрлцеция цирля в здглушенцом елкторз ири рдзрь первого конт,рд ггут (уля)ви теилоносите 11 з ор е зте)иу с о и е Г)( (, Гг)гг", гь.тз)п) (сселх из е(с;,);оттп влкю(Гпм т относится ерцо быть исиользовд(о выше цие езо бо( , Ю З; п)и разрьве контура путемеилоноситспя с.кторс через активо;(.г(, девя корпус д цир охразас ч о у) зо ре о)п Ртдирецстлвлецл ппред(дгггечого реа 1 л ф цая .хеь 1 нгивпиал ьтора; на ел я,10,онструктивцдя сх узлан6 Й ф,ф) СОЮЗ ССВЕТСИИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХЛ, УуРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИПРИ ГННТ СССР И А ВТОРСКОМУ СВ(57) Изобретение оттехнике и мо(ет бг,гдля ус)вершенствовдицте рдльны;( ядерцькометдлличес ким теиизобретения - повыш 801667544 А 1 реакторе через дктивцую зону и полости охлаждения корпуса релкторд, Ядерный реактор содержит дктивцую зону 2,иркуляционцые насосы 5, заключенныед корпус 1, в верхне чдсти которогорасположены раэделенньге обечайкой 11полости 8 выхода теплоносителя из активной зоны и полость охлаждения кор"пуса 1 реактора, внутри которой расположен разделительньп" экран 12, атакже трубопроводы 19 и 22 отбора теплоносителя первого контура, причемторцы трубопроводов 19 и 22 раэмегены в по)гостях охлаждения корпуса реактора между уровцямг теплоносителя приработе насосов н номинальном режиме ив режиме рдсхолдживлция дктивной зоны2, а в экраце 1 выполнены отверстия23, расположенные ниже уровня тепло"носителя в полост 8 в(,гходдь теплоносителя из активной зоньг. 2 ил. установки трубопроводов забора и возврата теплоносителя ы полости охлаждеция корпуса реактора.Ядерный редктл соде 1 жг(т корпУс 1внутри которого рдзмеецы активнаязонд 2, напорная камера 3, соединенная напорными трубопроводами 4 с главными циркуляционцыми цдсосами 5, которые вместе е теплообмеццикдми 6 размег(гены нд кольцеобразном опорном поя- ххфф се 7, разде(яюгем внутрецгюю полость реактора ца полость 8 выходд горячего теплоносителя из активиой зоныи полость 9 холодного теплоноситНа поясе 7 установлена обечдйкаотд лпкпп я насос 5 от полости 8, Вокруг корпуга 1 коццецтричцо с нцм установлена обечайка 11, образующая совместноо с корпусом 1 полость для орга 5 нцзацци циркуляции охлаждающего корпус реакт ра теплоносителя. Установленный между корпусом 1 и обечайкой 11 экран 12 разделяет полость охлаждения на напорную полость 13, соединенную через дроссели 14 с полостью 9 и далее через дроссели 15 с камерой 3, и на спинную полость 1 Ь, соединенную через дроссели 17 с полостью 18 выхода теплоносителя из теплообмецников 6 и входа теплоносителя н насосы 5.В верхней части полости охлаждения корпчса ца участке, ограниченном по высоте максимальным уровнем А теплоносителя в работающем реакторе и минимальцым уровнем Б теплоносителя в эаглу пенном реакторе, размещены концы труопровода 19 забора теплоносителя н систему 20 очистки, циркуляция в которой осуществляется при помощи электромагнитного насоса 21, и концы трубопровода 22 возврата теплоносителя из системы очистки в реактор. Ниже концов трубопроводов 19 и 22 н экране 12 выполнены отверстия 23, расположенные по высоте между уровнем В теплоносителя в заглушенном реакторе при отключенных насосах 5 и уровнем Б теплоносителя в сливной полости заглушенного реактора при работающем на малых оборотах одном насосе 5. При работе одного насоса 5 на малых оборотах уровень Г теплоносителя в напорной полости 13 находится по высоте между отверстиями 23 н экране и концом трубопровода 19, уровень Д которого нахо 40дится ниже уровня находящейся вне реактора верхней части трубопроводов 19и 22, причем участки трубопроводон,находящиеся между их концами и местом 5выхода трубопроводов из корпуса 1,находятся ниже их концов (ниже уровня Д), образуя совместно с находящейсявыше внереакторной частью трубопроводов 19 и 22 гидрозатвор.Ядерный реактор работает следующим50образом.Выходящий иэ активной зоны 2 горя"чий теплоноситель через полость 8Поступает в теплообменники 6 и далеечерез полость 18 поступает в насосы 5,55откуда через напорные трубопроводы 4и напорную камеру 3 возвращается в активную зону 2. Частьхолодного теплоносителя пз напорной камеры через дроссель 15, полость 9 и дросселп 4 поступает н напорцую полость 13 охлаждения корпуса реактора, откуда, переливаясь через верхнюю кромку экрана 12 и отверстие 23, поступает в сливную полость 16 и далее через дроссели 17 н полость 18 на всас насосои 5. Часть холодного теплоцоситепя из полости 13 по трубопроводу 19 при помощи насоса 21 отбирается в систему 20 очистки, откуда по трубопроводу 22 возвращается в сливную полость 16, Сбрасывание очищенного теплоносителя н полость 16 исключает его захват но всасывающей трубопровод 19 и обеспечивает поступление очищенного теплоносителя н общую для всех петель напорную камеру 3, где происходит интенсивное перемешиваиие теплоносителя нсех петель, что повышает качество работы системы очцсгки теплоносителя.При разрыве трубэпроводон 19 и 22 вне реактора и появлении течи теплоносителя реактор глушится и останавливаются его насосы 5. При этом уровень теплоносителя в реакторе снижается от уровня А до уровня В как за счет снижения температуры теплоносителя в реакторе, так и эа счет заполнения полостей баков насосов 5 теплоносителем (н баках насосов 5 при работе реактора иа номинальной мощности уровень Е теплоносителя примерно ка 1 м ниже уровня теплоносителя в полости 8 горячего теплоносителя эа счет гидранлических потерь на теплообменниках), При снижении уровня теплоносителя н полостях 13 и 16 охлаждения корпуса концы трубопроводов 19 и 22 обнажаются и прекращается течь теплоносителя через аварийный трубопровод. А так как концы трубопроводов 19 и 22 располагаются выше уровня теплоносителя в заглушенном реакторе (тем более вьппе уровня активной зоны), то тем самым исключается оголенне активной эоны или разрыв контура циркуляции теплоносителя через нее. После остановки насосов эа счет остаточцык теплоныделений в активной зоне в реакторе начинает развиваться естестнецная циркуляция теплоносителя по тракту: активная эона 2 - полость 8 - теплообменники 6 - полость 18 - дроссели 17 - полость 16 - отверстия 23полость 13 - дроссели 14 - полость 9дроссели 15 - напорная камера 3 - ак 166 /5/тиццдя зона 2. Таким образом, в отли- чиЕ от иэнестцого реактора, где вследствие отсутствия естественной циркуляции теплоносителя вдоль корпуса ох 5 лдждения реактора через боковую поверхность корпуса произнодится только эд счет теплопроводцости находящегося и полостях 13 и 16 застойного теплоносителя, н предлагаемом реакторе зд счет переноса тепла от активной зоны 2 к корпусу 1 реактора естественной циркуляцией теплоносителя значительно возрастает эЬЬективность охлаждения активной зоны в заглушенном реакторе при отключенных насосах 5. При необходимости охлаждение дкчивной эоны производится путем включения одного из насосон 5 на малые обороты, При этом за счет работы насоса уровень 20 теплоносителя ц полости 6 снижается (насос через дроссель 17 отсасывает теплоноситель иэ нее), а в полости 13 увеличивается за счет подпитки этой полости иэ напорной камеры через 25 дроссели 15, полость 9 и дроссели 14. Уровень Г теплоносителя в полости 13 определяется площадью отверстий 23, которая выбирается таким образом, что обеспечивает сброс всего посту О пдющего иэ напорной камеры холодного теплоносителя беэ понышсция уровня Г теплоносителя н полости 13 до уровня Л входных концов трубопровода 19, что исключает выброс теплоносителя через аварийный трубопроводТаким образом, обеспечиваетсч надежное охлаждение заглушенного реактора н течение достаточно долгого времени, необходимого для ремонта аварийного трубопровода. 4 ОПосле остдцовки насосов 5 (при разрыве вцереакторной части трубопроводон 19 и 22) и снижения уровня теплоносителя н полости 13 ниже уровня Д входных концов трубопроводов 19 и 22 45 1 6в пониженной части трубопроводов (расположенной ниже входных концов) остается несливаемый теплоцоситель, который образует гидрозатвор, препятствующий проникновению атмосферного воэду" ха в полость реактора, что исключает окисление теплоносителя или его возгорание при контакте с кислородом воздуха.Изобретение позволяет повысить безопасность реактора при разрыве трубо" провода контура путем сохранения контура циркуляции охлаждающего теплоно сителя в заглушенном реакторе через активную зону и полость охлаядения корпуса реактора, а также путем исключения попадания атмосферного воздуха н газовую полость реактора.Формула изобретенияЯдерный реактор, содержа.ций активную зону, циркуляцпоцные насосы, заключенные в корпус, н верхней части которой имеются разделенные обечайкой полости выхода теплоносителя изактивной эоны и полость охлаждения корпуса реактора, внутри которой расположен разделительный экран,и трубопроводы отбора теплоносителя перного контура, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности реактора при разрыве трубопровоЛов первого контура путем сохранения циркуляции теплоносителя в заглушенном реакторе через активную зону и полости охлаждения корпуса реактора, торцы трубопроводов первого контура размещены в полостях охлаждения корпуса реактора между уровнями теплоносителя при работе насосов в номинальных режимах и в режиме расхолаживания активной зоны, а в экране ниже уровня теплоносителя в полости выхода теплоносителя из активной зоны выполнены отверстия.1667544 21 4 чг, г8ронинна Корректор И,С Состанцтеиь А Техред Л.Серг Редактор Т,Горячева борская 3 аказ 2811 Тираж 134БИИ 1 ПИ Государственного комитрта по иэобрет113035, Г 1 оскна Ж, Раушс 1 роизводственно-иэиателлский комбинат "Патент , г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 Ю Р О Подписноениям и открьггинм при ГКНТ СССР ая наб., д, 4/5