RU2562235C1 - Исполнительный механизм системы управления и защиты реакторной установки - Google Patents
Исполнительный механизм системы управления и защиты реакторной установки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562235C1 RU2562235C1 RU2014125173/07A RU2014125173A RU2562235C1 RU 2562235 C1 RU2562235 C1 RU 2562235C1 RU 2014125173/07 A RU2014125173/07 A RU 2014125173/07A RU 2014125173 A RU2014125173 A RU 2014125173A RU 2562235 C1 RU2562235 C1 RU 2562235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- elements
- drive
- actuator according
- heat
- 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)
Abstract
Изобретение относится к системам управления и защиты (СУЗ) ядерного реактора. Исполнительный механизм СУЗ ядерного реактора содержит привод и канал, внутри которого коаксиально расположена штанга. Штанга соединяет привод с рабочим органом, который расположен под активной зоной реактора с возможностью введения в активную зону реактора под действием привода и/или выталкивающей силы теплоносителя. Канал выполнен в виде направляющей трубы, внутри которой коаксиально расположены трубчатые теплоизоляционные элементы. Штанга расположена внутри трубчатых теплоизоляционных элементов, выполненных по крайней мере двухслойными и из по меньшей мере двух цилиндрических трубчатых элементов. Технический результат - повышение тепловой защищенности соединительных и корпусных частей исполнительного механизма СУЗ. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к ядерной технике и может быть применено в исполнительном механизме (ИМ) системы управления и защиты (СУЗ) обычного исполнения или высокотемпературной реакторной установки (РУ).
Близким по совокупности существенных признаков к изобретению является исполнительный механизм системы управления и защиты ядерного реактора, содержащий канал, внутри которого коаксиально расположена штанга, привод, соединенный посредством штанги с рабочим органом (РО), расположенным в теплоносителе активной зоны реактора с возможностью введения в активную зону реактора под действием привода и/или выталкивающей силы теплоносителя (см. «Безопасность ядерных технологий и окружающей среды», №1, 2012 г., с.66-71).
Известное устройство описано на функциональном уровне, без конкретизации конструкционного исполнения,. в связи с чем в РУ с высокими температурами возникают следующие проблемы, требующие решения:
- отсутствие защиты привода от высоких температур (до 540-640°C), что может привести к его ненадежному функционированию;
- наличие ударной нагрузки на привод при аварийном срабатывании;
- наличие изгибающих подвижную штангу сил, что может привести к застреванию и ненадежному функционированию;
- отсутствие радиационной защиты на пути от активной зоны к приводу.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание надежного исполнительного механизма СУЗ РУ.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение тепловой защищенности соединительных и корпусных частей ИМ СУЗ. Кроме того, техническим результатом являются исключение ударных нагрузок непосредственно на привод ИМ, исключение искривления штанги и радиационная защита привода от потока нейтронов.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном исполнительном механизме системы управления и защиты ядерного реактора, содержащем привод, канал, внутри которого коаксиально расположена штанга, соединяющая привод с рабочим органом, который расположен под активной зоной реактора с возможностью введения в активную зону реактора под действием привода и/или выталкивающей силы теплоносителя,
согласно изобретению канал выполнен в виде направляющей трубы, внутри которой коаксиально расположены трубчатые теплоизоляционные элементы, при этом штанга расположена внутри трубчатых теплоизоляционных элементов, выполненных по крайней мере двухслойными и из по меньшей мере двух цилиндрических трубчатых элементов.
Использование такой конструкции тепловой защиты позволяет во всех направлениях снизить теплопередачу со стороны реакторного пространства, что, в свою очередь, защищает привод от высоких температур и повышает надежность функционирования исполнительного механизма.
Помимо этого, слои и цилиндрические трубчатые элементы могут быть выполнены из металла и теплозащитного материала с низкой теплопроводностью, которые чередуются и по слоям и по цилиндрическим трубчатым элементам.
Кроме того, трубчатые теплоизоляционные элементы могут быть выполнены охлаждаемыми.
Кроме того, трубчатые теплоизоляционные элементы могут быть выполнены с возможностью подвода и отвода охлаждающей жидкости.
Кроме того, исполнительный механизм может быть снабжен радиационной защитой, установленной внутри штанги и внутри кольцевого пространства между штангой и направляющей трубой.
Кроме того, на внутренней стороне направляющей трубы может быть установлен подшипник.
Кроме того, штанга может быть снабжена упорами.
Кроме того, внутри направляющей трубы может быть коаксиально расположена вспомогательная труба.
Кроме того, на вспомогательной трубе может быть закреплен демпфер. Сущность изобретения поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 изображен ИМ СУЗ РУ (на этой и следующих фигурах изображены продольные сечения).
На фиг. 2 изображена кольцевая компоновка труб и теплоизоляционных элементов.
На фиг. 3 изображена компоновка теплоизоляционных элементов и радиационной защиты.
На фиг. 4 изображен демпфер.
На фиг. 5 изображены трубчатые элементы с чередованием материалов по слоям.
На фиг. 6 изображены чередующиеся цилиндрические трубчатые элементы.
ИМ СУЗ содержит направляющий канал, выполненный в виде направляющей трубы (1), сверху закрепленной на опорно-теплозащитной конструкции (2), а снизу погруженной в теплоноситель РУ (а). Сверху на направляющую трубу (1) установлен привод (3) с подвижным якорем (4), соединенным через байонет (5) с верхней частью подвижной штанги (6). Нижняя часть штанги также посредством байонета (7) соединена с рабочим органом (8). Внутри направляющей трубы (1) коаксиально ей расположена вспомогательная труба (9). Штанга (6) расположена коаксиально вспомогательной трубе (9) внутри нее. В верхней части направляющей трубы прикреплен демпфер с тарельчатыми пружинами (10). Вспомогательная труба (9) закреплена верхним концом на демпфере, а ниже ее на внутренней стороне направляющей трубы установлен уплотняющий подшипник (11). Штанга снабжена упорами (12), расположенными под демпфером (10). Внутри штанги установлена радиационная защита (13), а внутри кольцевого пространства между штангой и направляющей трубой у уплотняющего подшипника (11) установлена кольцевая радиационная защита (14). Между направляющей трубой, штангой и вспомогательной трубой расположены трубчатые теплоизоляционные элементы (15), (16).
Исполнительный механизм СУЗ РУ работает следующим образом.
Тепловой поток со стороны реакторного пространства распространяется по металлическим элементам конструкции труб к приводу, соединительным и другим частям ИМ СУЗ, что может привести к их ненадежному функционированию. Для повышения термического сопротивления соединительных и корпусных частей ИМ СУЗ обеспечивается ограничение теплового потока со стороны реакторного пространства посредством расположения между направляющей трубой (1), штангой (6) и вспомогательной трубой (9) трубчатых теплоизоляционных элементов (15), (16), выполненных по крайней мере двухслойными и из по меньшей мере двух цилиндрических трубчатых элементов.
Тепловая защита, выполненная указанным выше образом позволяет снижать величину теплового потока при прохождении каждого трубчатого теплоизоляционного элемента, тем самым защищая привод, соединительные и другие части ИМ СУЗ от высоких температур и повышая надежность функционирования исполнительного механизма.
Для дополнительного повышения термического сопротивления соединительных и корпусных частей ИМ СУЗ трубчатые теплоизоляционные элементы могут быть выполнены по крайней мере двухслойными и из по меньшей мере двух цилиндрических трубчатых элементов, причем слои и цилиндрические трубчатые элементы выполняются из металла и теплозащитного материала с низкой теплопроводностью, которые чередуются и по слоям и по цилиндрическим трубчатым элементам. При вышеуказанном чередовании металла и теплозащитного материала с низкой теплопроводностью в конструкции каждого из трубчатых теплоизоляционных элементов, расположение металлических и теплозащитных цилиндрических трубчатых элементов приобретает характер «шахматного порядка». При этом металлические цилиндрические трубчатые элементы соединяются между собой для создания несущей части каждого из трубчатых теплоизоляционных элементов, а теплозащитные цилиндрические трубчатые элементы фиксируются в промежутках между металлическими цилиндрическими трубчатыми элементами, образованных за счет «шахматного порядка».
Тепловая защита, выполненная указанным выше образом позволяет снизить величину теплового потока, проходящего через теплозащитные цилиндрические трубчатые элементы, и, тем самым, дополнительно повышает защиту привода от высоких температур и надежность функционирования исполнительного механизма.
Для дополнительного увеличения термического сопротивления соединительных и корпусных частей ИМ СУЗ трубчатые теплоизоляционные элементы могут быть выполнены охлаждаемыми и с возможностью подвода и отвода охлаждающей жидкости. Это позволит еще больше снизить величину теплового потока, проходящего через трубчатые теплоизоляционные элементы.
ИМ СУЗ также может быть снабжен подшипником, который установлен на внутренней стороне направляющей трубы. Это позволит предохранить штангу от искривления, заедания и застревания.
Помимо этого ИМ СУЗ может быть снабжен демпфером, который закреплен на вспомогательной трубе, а штанга ИМ может быть снабжена упорами. Это позволит предохранить привод ИМ от ударной нагрузки непосредственно на него.
Кроме того, ИМ СУЗ может быть снабжен радиационной защитой, установленной внутри штанги и внутри кольцевого пространства между штангой и направляющей трубой. Это позволит обеспечить защиту привода ИМ от потока нейтронов со стороны активной зоны.
Таким образом, за счет использования в исполнительном механизме системы управления и защиты ядерного реактора вышеуказанных конструкционных элементов полностью обеспечивается достижение технического результата.
Claims (9)
1. Исполнительный механизм системы управления и защиты ядерного реактора, содержащий привод, канал, внутри которого коаксиально расположена штанга, соединяющая привод с рабочим органом, который расположен под активной зоной реактора с возможностью введения в активную зону реактора под действием привода и/или выталкивающей силы теплоносителя, отличающийся тем, что канал выполнен в виде направляющей трубы, внутри которой коаксиально расположены трубчатые теплоизоляционные элементы, при этом штанга расположена внутри трубчатых теплоизоляционных элементов, выполненных по крайней мере двухслойными и из по меньшей мере двух цилиндрических трубчатых элементов.
2. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что слои и цилиндрические трубчатые элементы выполнены из металла и теплозащитного материала с низкой теплопроводностью, которые чередуются и по слоям и по трубчатым элементам.
3. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что трубчатые теплоизоляционные элементы выполнены охлаждаемыми.
4. Исполнительный механизм по п. 3, отличающийся тем, что трубчатые теплоизоляционные элементы выполнены с возможностью подвода и отвода охлаждающей жидкости.
5. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что снабжен радиационной защитой, установленной внутри штанги и внутри кольцевого пространства между штангой и направляющей трубой.
6. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней стороне направляющей трубы установлен подшипник.
7. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что штанга снабжена упорами.
8. Исполнительный механизм по п. 1, отличающийся тем, что внутри направляющей трубы коаксиально расположена вспомогательная труба.
9. Исполнительный механизм по п. 8, отличающийся тем, что на вспомогательной трубе закреплен демпфер.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014125173/07A RU2562235C1 (ru) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Исполнительный механизм системы управления и защиты реакторной установки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014125173/07A RU2562235C1 (ru) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Исполнительный механизм системы управления и защиты реакторной установки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2562235C1 true RU2562235C1 (ru) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014125173/07A RU2562235C1 (ru) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Исполнительный механизм системы управления и защиты реакторной установки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2562235C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019139503A1 (ru) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Исполнительный механизм системы управления и защиты ядерного реактора |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2251974A (en) * | 1991-01-17 | 1992-07-22 | Westinghouse Electric Corp | Passive cooling of control rod drive mechanisms |
SU1783924A1 (ru) * | 1989-12-29 | 1994-06-30 | Физико-энергетический институт | Способ управления ядерным реактором с жидким теплоносителем |
US20120148007A1 (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | Westinghouse Electric Company Llc | Nuclear reactor internal electric control rod drive mechanism assembly |
US20130223580A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-29 | Scott J Shargots | Control rod drive mechanism (crdm) mounting system for pressurized water reactors |
-
2014
- 2014-06-20 RU RU2014125173/07A patent/RU2562235C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1783924A1 (ru) * | 1989-12-29 | 1994-06-30 | Физико-энергетический институт | Способ управления ядерным реактором с жидким теплоносителем |
GB2251974A (en) * | 1991-01-17 | 1992-07-22 | Westinghouse Electric Corp | Passive cooling of control rod drive mechanisms |
US20120148007A1 (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | Westinghouse Electric Company Llc | Nuclear reactor internal electric control rod drive mechanism assembly |
US20130223580A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-29 | Scott J Shargots | Control rod drive mechanism (crdm) mounting system for pressurized water reactors |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019139503A1 (ru) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Исполнительный механизм системы управления и защиты ядерного реактора |
RU2724924C2 (ru) * | 2018-01-15 | 2020-06-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Исполнительный механизм системы управления и защиты ядерного реактора |
CN111868837A (zh) * | 2018-01-15 | 2020-10-30 | 俄罗斯国家原子能公司 | 用于控制和保护核反应堆的系统的致动机构 |
US20210082586A1 (en) * | 2018-01-15 | 2021-03-18 | State Atomic Energy Corporation “Rosatom” On Behalf Of The Russian Federation | Actuating Mechanism of a System for the Control and Protection of a Nuclear Reactor |
US11735325B2 (en) * | 2018-01-15 | 2023-08-22 | State Atomic Energy Corporation Rosatom On Behalf Of The Russian Federation | Actuating mechanism of a system for the control and protection of a nuclear reactor |
CN111868837B (zh) * | 2018-01-15 | 2023-12-15 | 俄罗斯国家原子能公司 | 用于控制和保护核反应堆的系统的致动机构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA201650092A1 (ru) | Система локализации и охлаждения расплава активной зоны ядерного реактора водоводяного типа | |
CN106165021B (zh) | 穿过核电站安全壳外墙和内墙的密封电缆引入装置 | |
EP0419159B1 (en) | Passive lower drywell flooder | |
RU2597723C2 (ru) | Узел фитинга для перегородки, способ изготовления для создания фитинга и устройство для его создания | |
RU2562235C1 (ru) | Исполнительный механизм системы управления и защиты реакторной установки | |
NO20140101A1 (no) | Hukommelseslegeringtermostat for undervannsutstyr | |
US5252004A (en) | Rod accumulator riser tensioning cylinder assembly | |
CN107767970A (zh) | 一种长寿命耐高温磁力提升式反应堆控制棒驱动机构 | |
EP3082132A1 (en) | Fast neutron reactor and neutron reflector block of a fast neutron reactor | |
RU2608826C2 (ru) | Устройство для пассивной защиты ядерного реактора | |
CN208571494U (zh) | 一种耐高温的电力电缆保护管 | |
KR20120132551A (ko) | 노심 용융물 유지 구조체 | |
KR20200024698A (ko) | 단일 작동 비상 열동식 조절 밸브 | |
ECSP11011215A (es) | Instalación de conversión de energía hidráulica en energía mecánica o eléctrica | |
JP6448224B2 (ja) | 原子炉圧力容器の炉底部保護構造物 | |
WO2013150750A1 (ja) | 原子炉圧力容器の貫通部保護構造及び原子炉 | |
US11802744B2 (en) | Exhaust heat recovery boiler | |
CN208588247U (zh) | 一种高温真空炉管悬浮式密封装置 | |
JP5783844B2 (ja) | 水位計測装置 | |
EA201992864A1 (ru) | Блок трубчатых электронагревателей оборудования | |
EP2851904A2 (en) | Passive vertical and horizontal plugging assemblies to prevent melt outflow from the containment in case of severe accident in a nuclear power plant | |
CN205561680U (zh) | 一种导爆索组件用的耐高温绝热护套 | |
WO2018071081A3 (en) | Fuel-cooled neutron reflector | |
JP5728314B2 (ja) | 熱交換装置 | |
RU144681U1 (ru) | Парогенератор для реактора с жидкометаллическим теплоносителем |