CN105913881A - 一种反应性控制环 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种反应性控制环，所述反应性控制环包括固定桶、中子吸收材料、滑动反射层以及驱动装置，其中，所述中子吸收材料均匀且分段布置在所述固定桶上；所述滑动反射层设置于所述固定桶的内侧，间隔地环绕所述固定桶的内壁；所述驱动装置驱动所述滑动反射层转动，从而使所述滑动反射层遮蔽所述中子吸收材料或者使所述中子吸收材料露出。与现有技术相比，本发明具有显著减小了驱动机构和控制棒行程耐压壳的高度，可适用于功率较小的核反应堆，使整个反应堆堆本体的高度显著减小，同时增加了反应堆的安全性的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种反应性控制环。
背景技术
核反应堆工程中，反应性的控制是通过控制棒机构来实现的。如图4所示，传统的控制棒机构，其控制棒的棒束(通常由具有吸收中子能力的材料组成)对称且均匀地插在燃料组件内，控制棒机构通过驱动控制棒的棒束整体上下移动，实现反应性的控制。传统的控制棒机构的设计，主要是为了实现在燃料组件内部布置尽可能多的控制棒棒束，以提供足够的负反应性，才能抵消燃料棒中核燃料的正反应性，从而保证反应堆的安全。但是，传统的控制棒机构存在着具有体积大，行程长的问题。
小型反应堆(电功率＜300MWe)，其燃料棒的数量为常规的标准反应堆(电功率一般为1000MWe)的30％或者更少，整个堆芯的反应性相对较低。因此，可以通过在燃料组件的外围布置中子吸收材料，以实现控制反应性的目的。
另一方面，小型反应堆要求整个反应堆的体积更小，而如图4所示的传统的控制棒机构的设计，是限制小型反应堆在高度方向缩小的制约因素之一。
因此，如何提供一种体积小，行程短，安全性高控制棒机构成为了亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种反应性控制环，所述反应性控制环包括固定桶、中子吸收材料、滑动反射层以及驱动装置，其中，所述中子吸收材料均匀且分段布置在所述固定桶上；所述滑动反射层设置于所述固定桶的内侧，间隔地环绕所述固定桶的内壁；所述驱动装置驱动所述滑动反射层转动，从而使所述滑动反射层遮蔽所述中子吸收材料或者使所述中子吸收材料露出。
优选地，所述中子吸收材料设置为大于等于2段，每段所述中子吸收材料设置为沿所述固定桶的轴向延伸的长条状。
优选地，所述滑动反射层形状与所述中子吸收材料的形状相适配，从而在所述驱动装置的驱动下进行转动并恰好遮蔽所述中子吸收材料。
优选地，所述反应性控制环包围在燃料组件外侧。
优选地，所述滑动反射层为金属材料。
优选地，所述滑动反射层为具有反射中子能力的材料。
与现有技术相比，本发明具有显著减小了驱动机构和控制棒行程耐压壳的高度，可适用于功率较小的核反应堆，使整个反应堆堆本体的高度显著减小，同时增加了反应堆的安全性的有益效果。
附图说明
图1为符合本发明优选实施例的反应性控制环在露出中子吸收材料的状态下的俯视图。
图2为符合本发明优选实施例的反应性控制环在遮蔽中子吸收材料的状态下的俯视图。
图3为符合本发明优选实施例的反应性控制环的立体图。
图4为传统的控制棒机构的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1到图3所示，本发明提出了一种反应性控制环，所述反应性控制环包括固定桶1、中子吸收材料2、滑动反射层3以及驱动装置4，其中，
所述中子吸收材料2均匀且分段布置在所述固定桶1上；
所述滑动反射层3设置于所述固定桶1的内侧，间隔地环绕所述固定桶1的内壁；
所述驱动装置4驱动所述滑动反射层3转动，从而使所述滑动反射层3遮蔽所述中子吸收材料2或者使所述中子吸收材料3露出。其中图1为为符合本发明优选实施例的反应性控制环在露出中子吸收材料的状态；图2为符合本发明优选实施例的反应性控制环在遮蔽中子吸收材料的状态。
优选地，如3所示，所述中子吸收材料2设置为大于等于2段，每段所述中子吸收材料2设置为沿所述固定桶1的轴向延伸的长条状。
优选地，所述滑动反射层3形状与所述中子吸收材料2的形状相适配，从而在所述驱动装置4的驱动下进行转动并恰好遮蔽所述中子吸收材料2。
优选地，所述反应性控制环包围在燃料组件外侧。
优选地，所述滑动反射层为金属材料。
优选地，所述滑动反射层为具有反射中子能力的材料。
与现有技术相比，本发明具有显著减小了驱动机构和控制棒行程耐压壳的高度，可适用于功率较小的核反应堆，使整个反应堆堆本体的高度显著减小，同时增加了反应堆的安全性的有益效果。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种反应性控制环，其特征在于，所述反应性控制环包括固定桶、中子吸收材料、滑动反射层以及驱动装置，其中，
所述中子吸收材料均匀且分段布置在所述固定桶上；
所述滑动反射层设置于所述固定桶的内侧，间隔地环绕所述固定桶的内壁；
所述驱动装置驱动所述滑动反射层转动，从而使所述滑动反射层遮蔽所述中子吸收材料或者使所述中子吸收材料露出。
2.如权利要求1所述的反应性控制环，其特征在于，所述中子吸收材料设置为大于等于2段，每段所述中子吸收材料设置为沿所述固定桶的轴向延伸的长条状。
3.如权利要求1所述的反应性控制环，其特征在于，所述滑动反射层形状与所述中子吸收材料的形状相适配，从而在所述驱动装置的驱动下进行转动并恰好遮蔽所述中子吸收材料。
4.如权利要求1所述的反应性控制环，其特征在于，所述反应性控制环包围在燃料组件外侧。
5.如权利要求1所述的反应性控制环，其特征在于，所述滑动反射层为金属材料。
6.如权利要求1所述的反应性控制环，其特征在于，所述滑动反射层为具有反射中子能力的材料。
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