RU2328042C2 - Активная зона ядерного реактора - Google Patents
Активная зона ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2328042C2 RU2328042C2 RU2006120559/06A RU2006120559A RU2328042C2 RU 2328042 C2 RU2328042 C2 RU 2328042C2 RU 2006120559/06 A RU2006120559/06 A RU 2006120559/06A RU 2006120559 A RU2006120559 A RU 2006120559A RU 2328042 C2 RU2328042 C2 RU 2328042C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel assemblies
- fuel
- core
- pipes
- standard
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
Устройство предназначено для использования в ядерных реакторах в первом контуре жидкометаллического теплоносителя свинец-висмут. Активная зона ядерного реактора содержит тепловыделяющие сборки с трубами под установку чехлов стержней системы управления и защиты и тепловыделяющие сборки без них. Корзины между верхней и нижней решетками размещены в фигурной обечайке и закреплены неподвижно в нижней решетке. Верхние решетки тепловыделяющих сборок, в которых отсутствуют трубы под установку стержней системы управления и защиты, снабжены цилиндрическими бобышками. Верхняя решетка активной зоны снабжена соответствующими отверстиями. В результате этого при сборке активной зоны все тепловыделяющие сборки имеют закрепление в своей верхней части, разрешающее продольное термическое расширение и запрещающее радиальное перемещение каждой тепловыделяющей сборки, что обеспечивает исходное первоначальное положение каждой тепловыделяющей сборки с сохранением проходных сечений по всем стандартным и нестандартным ячейкам активной зоны при ее эксплуатации, 2 ил.
Description
Изобретение относится к активным зонам ядерного реактора с преимущественным использованием в первом контуре жидкометаллического теплоносителя свинец-висмут.
Известна активная зона реактора (Х.Ф.Крауч «Ядерные корабельные силовые установки», Госатомиздат, Москва, 1960 г., стр.107), в которой тепловыделяющая сборка (ТВС) имеет круглую форму и заключена в шестигранный чехол, выполненный из циркония. Пространство между ТВС и чехлом заполнено графитом, который является замедлителем. Вокруг активной части зоны расположены графитовые блоки шестигранной формы, облицованные цирконием, также являющиеся замедлителем. ТВС и блоки замедлителя установлены в корзину, окружающую активную зону снаружи. Естественно, что периферийный ряд блоков имеет форму неполного шестигранника. Регулирующие стержни расположены в центральной части активной зоны в узлах стыковки между собой трех соседних блоков с ТВС.
В настоящее время нашла широкое применение конструкция шестигранной безчехловой ТВС с центральной проходкой - трубой под установку стержня системы управления и защиты (СУЗ) или без нее. (см.: Д.Ф.Романов, М.А.Лебедев и др. «Судовые ядерные паропроизводящие установки», стр.83, издательство «Судостроение», Ленинград, 1967 г., А.М.Головизнин, В.А.Кузнецов и др. «Судовые ядерные энергетические установки», стр.98, Атомиздат, Москва, 1976 г.)
Стержневые тепловыделяющие элементы (твэлы) содержат внутри топливо и замедлитель - бериллий, поэтому активная зона состоит из рабочих безчехловых ТВС, в состав которых входят вышеуказанные твэлы, расположенные по треугольной сетке с углом 60°, образующие шестигранную форму ТВС. ТВС, расположенные в центральной части активной зоны, имеют трубы под установку чехлов стержней СУЗ. Все ТВС размещаются между верхней и нижней решетками активной зоны. Крепление всех ТВС осуществляется жестко к нижней решетке, а в верхней решетке фиксируются только ТВС, имеющие трубы под чехлы стержней СУЗ. Снаружи ТВС ограничиваются фигурной обечайкой корзины активной зоны, профиль которой в плане идентичен расположению твэлов периферийных ТВС. Конструктивный расчетный зазор между фигурной обечайкой и периферийными твэлами до 1,5 мм.
В поперечном сечении активной зоны имеются стандартные и нестандартные ячейки. Стандартные ячейки образованы твэлами в составе каждой ТВС и составляют межтвэльное проходное сечение постоянной величины. Нестандартные ячейки образованы периферийными твэлами и фигурной обечайкой корзины, а также твэлами и трубой, проходящей через ТВС и в которой размещен чехол стержня СУЗ.
Стандартные и нестандартные ячейки учитываются при теплогидравлическом расчете активной зоны. Температурный режим оболочек твэлов является важным условием, влияющим на безопасную работу активной зоны. Превышение температуры оболочек твэлов выше допускаемой может привести к разгерметизации оболочки и выходу газообразных радиоактивных продуктов деления топлива в первый контур. Поэтому обеспечение необходимого расхода теплоносителя по каждой ячейке является обязательным условием. С этой точки зрения, в стандартных ячейках ввиду постоянного проходного сечения обеспечивается необходимый расчетный расход теплоносителя, а также температурный режим твэлов. В нестандартных ячейках расход будет другим, т.к. по проходному сечению они отличаются от стандартных ячеек, а, следовательно, и температурный режим прилегающих к фигурной обечайке корзины твэлов будет другим. Таким образом, температура твэлов в активной зоне будет иметь радиальный перекос. Положение усугубляется тем, что периферийные ТВС, не зафиксированные в верхней решетке, под действием гидродинамических усилий потока теплоносителя, а также температурных факторов, будут верхней своей частью отклоняться к периферии до упора в профильную обечайку корзины, изменяя неопределенным образом проходное сечение нестандартных ячеек в верхней части активной зоны с изменением гидравлического и температурного режимов работы твэлов, что недопустимо.
Кроме того, описанное выше отклонение периферийных ТВС наружу в пределах имеющихся зазоров превращает стандартные ячейки на границе предпоследнего и последнего рядов ТВС в нестандартные ячейки с увеличенными проходными сечениями и расходом за счет уменьшения расхода по другим стандартным ячейкам, что также является недопустимым.
Нерегламентированное изменение во время работы активной зоны исходных проходных сечений ряда нестандартных и стандартных ячеек, связанное в итоге с нарушением расчетного температурного режима твэлов, является крупным недостатком упомянутой конструкции активной зоны, которая является наиболее близким техническим решением и поэтому принята за прототип.
Задачей, поставленной в настоящем изобретении является сохранение исходных проходных сечений стандартных и нестандартных ячеек во время работы.
Техническим результатом является обеспечение расчетного температурного режима твэлов и повышение надежности работы активной зоны.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что все периферийные ТВС, свободные от труб под чехлы стержней СУЗ фиксируются своей верхней частью в исходном монтажном положении в верхней решетке активной зоны, что не позволяет им отклоняться в потоке теплоносителя, тем самым обеспечивается стабильность стандартных ячеек на стыке с соседними ТВС и обеспечиваются постоянные расчетные проходные сечения периферийных нестандартных ячеек на границе с профильной обечайкой корзины. Для этого верхняя решетка периферийной ТВС снабжена цилиндрической бобышкой, которая при установке ТВС входит в соответствующее отверстие в верхней решетке активной зоны, тем самым фиксирует ТВС от радиального перемещения при работе.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
фиг.1 - продольный разрез тепловыделяющей сборки активной зоны;
фиг.2 - поперечное сечение ТВС и фигурной обечайки корзины.
На фиг.1 показана периферийная ТВС 1 с твэлами 2, верхняя решетка 3 ТВС с цилиндрической бобышкой 4, отверстие 5 верхней решетки 6 активной зоны, фигурная обечайка 7 корзины и нижняя решетка 8 активной зоны с узлом крепления 9.
На фиг.2 показана периферийная ТВС 1, твэлы 2, верхняя решетка ТВС 3, цилиндрическая бобышка 4, фигурная обечайка 7.
При сборке активной зоны ТВС, каждая из которых устанавливается таким образом, что стороны шестигранной ТВС контактируют с соответствующими сторонами соседних шестигранных ТВС, а периферийные ТВС, имеющие форму неполного шестигранника, вписываются идентично в профиль фигурной обечайки корзины, при этом цилиндрическая бобышка каждой ТВС входит в соответствующее отверстие в верхней решетке активной зоны, обеспечивая продольное температурное расширение ТВС. Окончательное неподвижное крепление всех ТВС производится к нижней решетке активной зоны с помощью узла крепления.
Claims (1)
- Активная зона ядерного реактора, содержащая как тепловыделяющие сборки с трубами под установку чехлов стержней системы управления и защиты, так и тепловыделяющие сборки, в которых отсутствуют упомянутые трубы, размещенные в фигурной обечайке корзины между верхней и нижней решетками и закрепленные неподвижно в упомянутой нижней решетке, отличающаяся тем, что верхние решетки тепловыделяющих сборок, в которых отсутствуют трубы под установку чехлов стержней системы управления и защиты, снабжены цилиндрическими бобышками, а верхняя решетка активной зоны снабжена соответствующими отверстиями, в результате этого при сборке активной зоны все тепловыделяющие сборки имеют закрепление в своей верхней части, разрешающее продольное термическое расширение и запрещающее радиальное перемещение каждой тепловыделяющей сборки, что обеспечивает исходное первоначальное положение каждой тепловыделяющей сборки с сохранением проходных сечений по всем стандартным и нестандартным ячейкам активной зоны при ее эксплуатации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006120559/06A RU2328042C2 (ru) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Активная зона ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006120559/06A RU2328042C2 (ru) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Активная зона ядерного реактора |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006120559A RU2006120559A (ru) | 2007-12-27 |
RU2328042C2 true RU2328042C2 (ru) | 2008-06-27 |
Family
ID=39018522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006120559/06A RU2328042C2 (ru) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Активная зона ядерного реактора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2328042C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680250C1 (ru) * | 2018-04-13 | 2019-02-19 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Активная зона ядерного реактора |
WO2020036509A1 (ru) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Активная зона ядерного реактора |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109585039B (zh) * | 2018-12-03 | 2022-08-19 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种小型铅基反应堆用模块化堆芯结构及其组装方法 |
-
2006
- 2006-06-14 RU RU2006120559/06A patent/RU2328042C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Романов Д.Ф. и др. Судовые ядерные паропроизводящие установки. - Л.: Судостроение, 1967, с.83. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680250C1 (ru) * | 2018-04-13 | 2019-02-19 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Активная зона ядерного реактора |
WO2019199200A1 (ru) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Активная зона ядерного реактора |
EA036719B1 (ru) * | 2018-04-13 | 2020-12-11 | Акционерное Общество "Государственный Научный Центр Российской Федерации - Физико-Энергетический Институт Имени А.И. Лейпунского" (Ао "Гнц Рф - Фэи") | Активная зона ядерного реактора |
WO2020036509A1 (ru) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Активная зона ядерного реактора |
EA037931B1 (ru) * | 2018-08-16 | 2021-06-08 | Акционерное Общество "Государственный Научный Центр Российской Федерации - Физико-Энергетический Институт Имени А.И. Лейпунского" (Ао "Гнц Рф - Фэи") | Активная зона ядерного реактора |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006120559A (ru) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2705451C (en) | Submerged containment vessel for a nuclear reactor | |
US3481832A (en) | Nuclear reactor core and control element arrangement | |
JP3976338B2 (ja) | 原子炉容器の一体形防護手段を構成する断熱障壁及び中性子遮蔽体 | |
KR101109970B1 (ko) | 핵원자로 연료집합체 | |
US8401142B2 (en) | Nuclear reactor vessel fuel thermal insulating barrier | |
EP0410171B1 (en) | Protective device for lower end portion of a nuclear fuel rod cladding | |
EA019989B1 (ru) | Топливная сборка легководного ядерного реактора (варианты) и легководный ядерный реактор | |
RU2481655C2 (ru) | Конструкция получения радиоизотопов, тепловыделяющая сборка ядерного реактора, содержащая такую конструкцию, и способ создания радиоизотопов в тепловыделяющей сборке ядерного реактора | |
RU2668230C1 (ru) | Ядерный реактор на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем | |
RU2730589C2 (ru) | Ядерный реактор с автономной активной зоной | |
EP0563694B1 (en) | Low pressure drop spacer for nuclear fuel assemblies | |
RU2328042C2 (ru) | Активная зона ядерного реактора | |
Fukami et al. | CAREM project: innovative small PWR | |
MX2014015421A (es) | Sistemas y metodos de reduccion de fluencia en reactor nuclear. | |
RU2340019C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
JP6503188B2 (ja) | 原子炉炉心及び燃料集合体装荷方法 | |
KR890001249B1 (ko) | 브레이싱봉과 브레이싱판에 의한 노심 간막이를 가진 원자로 | |
CZ121293A3 (en) | Nuclear fuel system | |
EP2363863B1 (en) | A protective grid attachment | |
US3677893A (en) | Fuel assembly for a liquid-metal-cooled fast breeder reactor | |
JPH0321878B2 (ru) | ||
RU2088982C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
RU2138861C1 (ru) | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
RU2242810C2 (ru) | Тепловыделяющая сборка водо-водяного энергетического реактора | |
KR102102976B1 (ko) | 내진성능 향상용 지지격자 셀 삽입부품 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HK4A | Changes in a published invention | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20121008 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130307 |