RU2776940C2

RU2776940C2 - Pool type liquid-metal fast neutron reactor using connection of plate heat exchanger with etched channels and power conversion system

Info

Publication number: RU2776940C2
Application number: RU2020115152A
Authority: RU
Inventors: Александр В. ХАРКНЕСС; Кори А. СТЭНСБЕРИ
Original assignee: Вестингхаус Электрик Компани Ллс
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2022-07-29

Abstract

FIELD: nuclear power industry.

SUBSTANCE: invention relates to a plate heat exchanger used in a pool type liquid-metal reactor. The heat exchanger with etched channels includes a core formed of a package of plates connected together with diffuse welding. The core has an upper surface, a lower surface located opposite to the upper surface, the first side surface extending between the upper surface and the lower surface, and the second side surface located opposite the first side surface. The plate heat exchanger with etched channels includes: a set of channels of the first contour formed in the core, wherein each channel of the first contour extends from an inlet of the first contour formed in the first side surface to an outlet of the first contour formed in the second side surface, and a set of channels of the second contour formed in the core. In this case, each channel of the second contour extends between at least some of channels of the first contour from an inlet of the second contour formed in the upper surface to an outlet of the second contour formed in the upper surface.

EFFECT: increase in the nuclear safety of a pool type nuclear reactor due to an increase in the efficiency of cooling the reactor.

11 cl, 7 dwg

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет согласно статье 35 U.S.C. §119(e) по предварительной заявке США №. 62/566980, поданной 2 октября 2017 г., и предварительной заявке США №. 62/568486, поданной 5 октября 2017 г., содержания которых включены в данный документ по ссылке.This patent application claims priority under section 35 U.S.C. §119(e) on U.S. Provisional Application no. 62/566980, filed October 2, 2017, and U.S. provisional application no. 62/568486, filed October 5, 2017, the contents of which are incorporated herein by reference.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к бассейновым жидкометаллическим реакторам на быстрых нейтронах а, более конкретно, к бассейновым жидкометаллическим реакторам на быстрых нейтронах, использующим пластинчатые теплообменники с вытравленными каналами. Настоящее изобретение также относится к пластинчатым теплообменникам с вытравленными каналами для использования в бассейновых жидкометаллических реакторах на быстрых нейтронах.The present invention relates to pooled liquid metal fast reactors, and more particularly to pooled liquid metal fast reactors using etched channel plate heat exchangers. The present invention also relates to etched channel plate heat exchangers for use in pool liquid metal fast reactors.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

В настоящее время конструкции жидкометаллических реакторов, таких как, без ограничения, охлаждаемый свинцом реактор на быстрых нейтронах, предлагали использование парогенераторов со спиральной трубой или парогенераторов байонетного типа. Размер этих типов парогенераторов требует, чтобы корпус реактора, который размещает их, имел довольно большой диаметр, значительно увеличивая запас теплоносителя первого контура ядерного реактора. Кроме того, необходимость во внутреннем «горячем участке» в традиционной конструкции также увеличивает вес корпуса. Для охлаждаемого свинцом реактора это значительное увеличение запаса теплоносителя приводит к значительному весу, который должен сейсмически поддерживаться для защиты элементов установки, важных для ядерной безопасности. Кроме того, традиционные парогенераторы используют большое число труб с относительно большим диаметром для образования поверхности теплообмена. Эти трубы вносят риск, связанный с ситуацией создания повышенного давления в системе охлаждения реактора (RCS), что требует либо наличия защитной оболочки, либо фильтрации большого объема, а также со случайной критической ситуацией, возникающей в результате разрыва одной или более из этих труб. Обычно предполагается, что пар или другая текучая среда второго контура может перемещаться в активную зону после разрыва трубы, обеспечивая резкий сдвиг в замедлении и поглощении нейтронов и, затем, образуя локальную критическую ситуацию. Величина соответствующей ситуации будет достаточной для приведения к значительному повреждению ядерного топлива. Соответственно, существует необходимость в усовершенствованных охлаждающих устройствах для реакторов. Current liquid metal reactor designs, such as, but not limited to, the lead-cooled fast breeder reactor, have suggested the use of coiled tube steam generators or bayonet-type steam generators. The size of these types of steam generators requires the reactor vessel that houses them to have a fairly large diameter, greatly increasing the supply of primary coolant for a nuclear reactor. In addition, the need for an internal "hot spot" in a conventional design also adds to the weight of the case. For a lead-cooled reactor, this significant increase in coolant inventory results in significant weight that must be seismically supported to protect plant components important to nuclear safety. In addition, conventional steam generators use a large number of tubes with a relatively large diameter to form a heat exchange surface. These tubes introduce the risk of a reactor coolant system (RCS) pressurization situation requiring either a containment or high volume filtration, as well as an occasional critical situation resulting from a rupture of one or more of these tubes. It is generally assumed that steam or other secondary fluid may move into the core after a tube rupture, causing a dramatic shift in neutron moderation and absorption and then creating a local emergency. The magnitude of the corresponding situation will be sufficient to cause significant damage to the nuclear fuel. Accordingly, there is a need for improved reactor coolers.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Варианты осуществления настоящего изобретения используют преимущество собственных характеристик теплообменника с микроканалами, такого как пластинчатый теплообменник с вытравленными каналами (PCHE), для значительного уменьшения размера бассейнового жидкометаллического реактора на быстрых нейтронах. Такие варианты осуществления обеспечивают это при эффективном исключении единственного источника повышения давления системы охлаждения реактора и основного источника случайной критической ситуации, которая обычно связана с этим типом реактора.Embodiments of the present invention take advantage of the inherent characteristics of a microchannel heat exchanger, such as an etched channel plate heat exchanger (PCHE), to greatly reduce the size of a pool liquid metal fast reactor. Such embodiments do this while effectively eliminating the single source of pressurization of the reactor cooling system and the main source of the occasional emergency that is typically associated with this type of reactor.

Варианты осуществления изобретения включают в себя размещение множества пластинчатых теплообменников с вытравленными каналами, так чтобы образовать канал между выпускной камерой над активной зоной реактора и впускным отверстием в насосы подачи теплоносителя первого контура. Теплоноситель с более высокой температурой проходит через теплообменник радиально в кольцевую камеру, которая поддерживает подачу теплоносителя в насосы подачи теплоносителя реактора.Embodiments of the invention include arranging a plurality of etched channeled plate heat exchangers so as to form a channel between the outlet chamber above the reactor core and the inlet to the primary coolant supply pumps. The higher temperature coolant passes through the heat exchanger radially into the annular chamber which maintains the coolant supply to the reactor coolant supply pumps.

В качестве одного аспекта изобретения пластинчатый теплообменник с вытравленными каналами содержит сердцевину, образованную из пакета пластин, соединенных вместе диффузионной сваркой, причем сердцевина имеет верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, расположенную напротив верхней поверхности, первую боковую поверхность, простирающуюся между верхней поверхностью и нижней поверхностью, и вторую боковую поверхность, расположенную напротив первой боковой поверхности, множество каналов первого контура, образованных в сердцевине, причем каждый из каналов первого контура простирается от впускного отверстия первого контура, образованного в первой боковой поверхности, к выпускному отверстию первого контура, образованному во второй боковой поверхности, и множество каналов второго контура, образованных в сердцевине, причем каждый из каналов второго контура простирается между по меньшей мере некоторыми из каналов первого контура от впускного отверстия второго контура, образованного в верхней поверхности, к выпускному отверстию второго контура, образованному в верхней поверхности.As one aspect of the invention, an etched channel plate heat exchanger comprises a core formed from a stack of plates bonded together by diffusion welding, the core having a top surface, a bottom surface opposite the top surface, a first side surface extending between the top surface and the bottom surface, and a second side surface opposite the first side surface, a plurality of first loop channels formed in the core, each of the first loop channels extending from the first loop inlet formed in the first side surface to the first loop outlet formed in the second side surface, and a plurality of channels of the second circuit formed in the core, and each of the channels of the second circuit extends between at least some of the channels of the first circuit from the inlet of the second circuit formed in the upper surface ness, to the outlet of the second circuit, formed in the upper surface.

Пластинчатый теплообменник с вытравленными каналами может дополнительно содержать: впускную камеру, образующую первое пространство в ней, причем первое пространство находится в гидравлическом сообщении с впускными отверстиями второго контура, и выпускную камеру, образующую второе пространство в ней, причем второе пространство находится в гидравлическом сообщении с выпускными отверстиями второго контура.The etched-through plate heat exchanger may further comprise: an inlet chamber forming a first space therein, the first space being in fluid communication with the inlets of the second circuit, and an outlet chamber forming a second space therein, the second space being in fluid communication with the outlets. holes of the second circuit.

Впускная камера может содержать основное впускное отверстие, выполненное гидравлически соединяемым с подающим коллектором, и выпускная камера может содержать основное выпускное отверстие, выполненное гидравлически соединяемым с обратным коллектором.The inlet chamber may include a main inlet that is hydraulically connected to the supply manifold, and the outlet chamber may include a main outlet that is hydraulically connected to the return manifold.

Каналы второго контура являются полукруглыми в поперечном сечении.The channels of the second circuit are semicircular in cross section.

В качестве другого аспекта изобретения бассейновый жидкометаллический реактор на быстрых нейтронах содержит: корпус, нижнюю камеру, образованную в корпусе, активную зону реактора, расположенную в корпусе над нижней камерой, верхнюю камеру, образованную в корпусе над активной зоной реактора, некоторое число впускных камер насосов подачи теплоносителя, образованных в корпусе, некоторое число насосов подачи теплоносителя, причем каждый насос подачи теплоносителя выполнен с возможностью перемещения текучей среды из одной из упомянутого некоторого числа впускных камер насосов подачи теплоносителя в нижнюю камеру, и некоторое число пластинчатых теплообменников с вытравленными каналами, причем каждый пластинчатый теплообменник с вытравленными каналами расположен между верхней камерой и одной из упомянутого некоторого числа впускных камер насосов подачи теплоносителя. Каждый пластинчатый теплообменник с вытравленными каналами содержит: сердцевину, образованную из пакета пластин, соединенных вместе диффузионной сваркой, причем сердцевина имеет верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, расположенную напротив верхней поверхности, первую боковую поверхность, простирающуюся между верхней поверхностью и нижней поверхностью, и вторую боковую поверхность, расположенную напротив первой боковой поверхности, множество каналов первого контура, образованных в сердцевине, причем каждый из каналов первого контура простирается от впускного отверстия первого контура, образованного в первой боковой поверхности, к выпускному отверстию первого контура, образованному во второй боковой поверхности, причем каждое впускное отверстие первого контура находится в непосредственном гидравлическом сообщении с верхней камерой, и причем каждое выпускное отверстие первого контура находится в непосредственном гидравлическом сообщении с впускной камерой одного насоса подачи теплоносителя из упомянутого некоторого числа впускных камер насосов подачи теплоносителя, и множество каналов второго контура, образованных в сердцевине, причем каждый из каналов второго контура простирается между по меньшей мере некоторыми из каналов первого контура от впускного отверстия второго контура, образованного в верхней поверхности, к выпускному отверстию второго контура, образованному в верхней поверхности.As another aspect of the invention, the pool liquid metal fast reactor contains: a body, a lower chamber formed in the body, a reactor core located in the body above the lower chamber, an upper chamber formed in the body above the reactor core, a number of inlet chambers of feed pumps coolant supply pumps formed in the housing, a number of coolant supply pumps, each coolant supply pump being configured to move fluid from one of the said number of inlet chambers of the coolant supply pumps to the lower chamber, and a number of plate heat exchangers with etched channels, each plate the etched channel heat exchanger is located between the upper chamber and one of said number of inlet chambers of the coolant supply pumps. Each etched channel plate heat exchanger comprises: a core formed from a stack of plates bonded together by diffusion bonding, the core having an upper surface, a lower surface opposite the upper surface, a first side surface extending between the upper surface and the lower surface, and a second side surface located opposite the first side surface, a plurality of first loop channels formed in the core, each of the first loop channels extending from the first loop inlet formed in the first side surface to the first loop outlet formed in the second side surface, each inlet the opening of the primary circuit is in direct hydraulic communication with the upper chamber, and each outlet of the primary circuit is in direct hydraulic communication with the inlet chamber of one heat transfer pump a plurality of channels of the second circuit formed in the core, each of the channels of the second circuit extending between at least some of the channels of the first circuit from the inlet of the second circuit formed in the upper surface to the outlet the hole of the second circuit formed in the upper surface.

Реактор может дополнительно содержать: впускную камеру, образующую первое пространство в ней, причем первое пространство находится в гидравлическом сообщении с впускными отверстиями второго контура, и выпускную камеру, образующую второе пространство в ней, причем второе пространство находится в гидравлическом сообщении с выпускными отверстиями второго контура.The reactor may further comprise: an inlet chamber forming the first space in it, the first space being in hydraulic communication with the inlets of the second circuit, and an outlet chamber forming the second space therein, the second space being in hydraulic communication with the outlets of the second circuit.

Корпус может вмещать объем теплоносителя первого контура, причем объем теплоносителя первого контура имеет максимальный уровень в корпусе, и, причем впускная камера и выпускная камера расположены над максимальным уровнем.The housing may contain a primary coolant volume, wherein the primary coolant volume has a maximum level in the housing, and wherein the inlet chamber and outlet chamber are located above the maximum level.

Корпус может содержать верхнюю крышку, и впускная камера и выпускная камера расположены над верхней крышкой.The housing may include a top cover and an inlet chamber and an outlet chamber located above the top cover.

Каналы второго контура могут быть полукруглыми в поперечном сечение.The channels of the second circuit may be semicircular in cross section.

Упомянутое некоторое число пластинчатых теплообменников с вытравленными каналами может содержать множество теплообменников, причем упомянутое некоторое число впускных камер насосов подачи теплоносителя может содержать множество впускных камер насосов подачи теплоносителя, упомянутое некоторое число насосов подачи теплоносителя может содержать множество насосов подачи теплоносителя, множество пластинчатых теплообменников с вытравленными каналами и множество насосов подачи теплоносителя могут быть расположены парами в кольцевом зазоре над активной зоной реактора и снаружи активной зоны реактора.Said number of plate heat exchangers with etched channels may comprise a plurality of heat exchangers, wherein said number of inlet chambers of heat transfer pumps may comprise a plurality of inlet chambers of heat transfer pumps, said number of heat transfer pumps may comprise a plurality of heat transfer pumps, a plurality of plate heat exchangers with etched channels and a plurality of coolant supply pumps may be arranged in pairs in the annulus above the reactor core and outside the reactor core.

Упомянутое множество пластинчатых теплообменников с вытравленными каналами может содержать шесть пластинчатых теплообменников с вытравленными каналами, а упомянутое множество насосов подачи теплоносителя может содержать шесть насосов подачи теплоносителя.Said plurality of etched channeled plate heat exchangers may comprise six etched channeled plate heat exchangers, and said plurality of heat transfer pumps may comprise six heat transfer pumps.

Каждый пластинчатый теплообменник с вытравленными каналами может образовывать по меньшей мере участок перегородки, отделяющей верхнюю камеру от впускной камеры соответствующего насоса подачи теплоносителя.Each etched channeled plate heat exchanger may form at least a portion of a baffle separating the upper chamber from the inlet chamber of a respective heat transfer pump.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Полное понимание изобретение может быть получено из нижеследующего описания предпочтительных вариантов осуществления при изучении совместно с сопроводительными чертежами, на которых:A complete understanding of the invention may be obtained from the following description of the preferred embodiments when read in conjunction with the accompanying drawings, in which:

фиг.1 представляет собой схематичный вид в изометрии реактора в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;Fig. 1 is a schematic isometric view of a reactor according to an exemplary embodiment of the present invention;

фиг.2 представляет собой схематичный вид сверху реактора с фиг.1, изображенного с прозрачной крышкой реактора для демонстрации подробностей расположения элементов в корпусе реактора;Fig. 2 is a schematic plan view of the reactor of Fig. 1, shown with a transparent reactor lid to show the details of the arrangement of elements in the reactor vessel;

фиг.3 представляет собой другой схематичный вид в изометрии реактора на фиг.1, изображенного с прозрачными крышкой реактора, корпусом реактора и участками других элементов для демонстрации подробностей внутренних элементов реактора;Fig. 3 is another schematic isometric view of the reactor of Fig. 1, shown with a transparent reactor lid, reactor vessel, and portions of other elements to show details of the internal elements of the reactor;

фиг.4 представляет собой схематичный вид в разрезе реактора, такого как показанный на фиг.1, с изображенным потоком теплоносителя первого контура;Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of a reactor such as that shown in Fig. 1 showing the primary coolant flow;

фиг.5 представляет собой схематичный вид сверху реактора, такого как показанный на фиг.1, с изображенным потоком теплоносителя первого контура;Fig. 5 is a schematic plan view of a reactor such as that shown in Fig. 1 showing the primary coolant flow;

фиг.6 представляет собой схематичный вертикальный вид пластинчатого теплообменника с вытравленными каналами в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, показывающий поток теплоносителя первого контура через него; и6 is a schematic elevational view of an etched channel plate heat exchanger according to an embodiment of the present invention, showing the flow of primary coolant through it; and

фиг.7 представляет собой схематичный вид пластинчатого теплообменника с вытравленными каналами на фиг.6, показывающий поток теплоносителя второго контура через него.Fig. 7 is a schematic view of the etched-channel plate heat exchanger of Fig. 6 showing the flow of secondary coolant through it.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Настоящее изобретение будет более подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны примеры изобретения. Однако изобретение может быть воплощено во многих разных вариантах и не должно истолковываться как ограниченное примерами, описанными в данном документе. Предпочтительно, эти примеры описаны таким образом, что это раскрытие будет исчерпывающим и полным, и будут полностью передавать объем изобретения специалистам в данной области техники. Подобные ссылочные позиции относятся к подобным элементам в описании.The present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, which show examples of the invention. However, the invention can be embodied in many different ways and should not be construed as being limited to the examples described herein. Preferably, these examples are described in such a way that this disclosure will be exhaustive and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements in the description.

Как использовано в данном документе термин «число» должен использоваться для ссылки на любое ненулевое число, т.е., один или число, большее одного (т.е., множество).As used herein, the term "number" shall be used to refer to any non-zero number, i.e., one or a number greater than one (i.e., a plurality).

Пластинчатый теплообменник с вытравленными каналами (PCHE) состоит из пакета химически вытравленных пластин, которые соединены вместе посредством диффузионной сварки, так что дискретные микроканалы образованы для каждой из рабочих текучих сред, между которыми должен осуществляться теплообмен. Такая конструкция обеспечивает наличие относительно большой площади теплообмена в небольшом объеме. В одном варианте осуществления настоящего изобретения при использовании PCHE вместо теплообменника со спирально навитой трубой диаметр реактора уменьшен от около 11,5 м до около 8 м, а соответствующий объем требуемого теплоносителя уменьшен приблизительно до 50% от его исходного объема. В качестве примера охлаждаемого свинцом реактора общий вес теплоносителя будет уменьшен приблизительно от 7500000 кг до 3500000 кг, соответственно, уменьшая затраты на сейсмически пригодные конструкции, необходимые для поддержания этого веса. Такое уменьшение массы теплоносителя также упрощает проблемы, связанные с химическим контролем и коррозионной защитой.A channeled etched plate heat exchanger (PCHE) consists of a stack of chemically etched plates that are bonded together by diffusion bonding such that discrete microchannels are formed for each of the working fluids between which heat is to be exchanged. This design provides a relatively large heat exchange area in a small volume. In one embodiment of the present invention, by using a PCHE instead of a spiral wound heat exchanger, the reactor diameter is reduced from about 11.5 m to about 8 m and the corresponding volume of coolant required is reduced to about 50% of its original volume. As an example of a lead cooled reactor, the total weight of the coolant would be reduced from approximately 7,500,000 kg to 3,500,000 kg, respectively, reducing the cost of seismically suitable structures required to support this weight. This reduction in coolant mass also simplifies the problems associated with chemical control and corrosion protection.

Отступая от конструкции известного PCHE, в настоящем изобретении микроканалы второго контура обычно имеют u-образную форму, обеспечивая закрепление как питающих, так и возвратных коллекторов для текучей среды второго контура на одной стороне PCHE. Эта конструкция обеспечивает расположение PCHE в бассейновом реакторе, так что питающие и возвратные коллекторы и присоединенный трубопровод остаются по меньшей мере над уровнем теплоносителя первого контура и предпочтительно над крышкой корпуса реактора. Учитывая, что предполагаемое место разрыва питающих и возвратных коллекторов и подающего трубопровода не будет приводить к прохождению текучей среды второго контура в теплоноситель первого контура реактора, сопутствующий риск, связанный с возникновением критической ситуации, существенно уменьшен или исключен за счет этой конструкции. Кроме того, это в основном исключает только источник создания повышенного давления в системе охлаждения реактора (RCS), исключая требования по защитной оболочке для поддержания давления или фильтрующим вентиляционным каналам большого объема.Deviating from the design of the known PCHE, in the present invention, the microchannels of the secondary circuit are usually u-shaped, ensuring that both the supply and return manifolds for the secondary fluid are fixed on one side of the PCHE. This design ensures that the PCHE is located in the pool reactor such that the supply and return headers and associated piping remain at least above the primary coolant level and preferably above the reactor vessel head. Given that the intended rupture site of the supply and return manifolds and the supply pipeline will not result in the passage of secondary fluid into the primary coolant of the reactor, the associated risk associated with the occurrence of a critical situation is significantly reduced or eliminated due to this design. In addition, this basically excludes only the source of pressurization in the reactor coolant system (RCS), eliminating the requirement for containment to maintain pressure or high-volume filter vents.

Другой модификацией по сравнению с традиционным PCHE является использование больших каналов для теплоносителя первого контура реактора. Эта «гибридная» конструкция оптимизирует размер и форму канала потока для каждой рабочей текучей среды, учитывая ее характеристику теплообмена, а также работу термогидравлики и предотвращение забивания.Another modification compared to the traditional PCHE is the use of large channels for the primary coolant of the reactor. This "hybrid" design optimizes the size and shape of the flow path for each working fluid, considering its heat transfer characteristics as well as thermal hydraulic performance and clogging prevention.

Схематичный вид в изометрии реактора 10 в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения изображен на фиг.1. Реактор 10 включает в себя наружный корпус 12 и крышку 14. Реактор 10 дополнительно включает в себя некоторое число пластинчатых теплообменников 16 с вытравленными каналами (PCHEs) и некоторое число насосов 18 подачи теплоносителя первого контура, причем каждый показан частично простирающимся наружу от крышки 14. В примере осуществления, описанном в данном документе, использовано расположение шести PCHEs и шести насосов 18 подачи теплоносителя первого контура. Как показано на фиг.2, PCHEs 16 и насосы 18 подачи теплоносителя расположены парами в кольцевом зазоре снаружи активной зоны 20 реактора. Кроме того, в проиллюстрированном примере осуществления каждый насос 18 спарен с PCHE 16. Такое спаривание достигнуто за счет использования радиальных перегородок 22, которые образуют канал потока, который является индивидуальным для каждой пары. Включение индивидуального канала потока обеспечивает снятие одного или множества PCHE(s) 16 и соответствующих насосов 18 с эксплуатации при продолжении работы установки. Оператор может выбирать снятие PCHE 16 с эксплуатации для технического обслуживания/ремонта или для регулировки уровня выходной мощности для последующих манипуляций нагрузки. Следует понимать, что множество альтернативных количеств и/или расположений насосов 18 и PCHEs 16 может быть использовано без отхода от объема настоящего изобретения.A schematic isometric view of the reactor 10 in accordance with an embodiment of the present invention is shown in Fig.1. The reactor 10 includes an outer casing 12 and a cover 14. The reactor 10 further includes a number of etched-through plate heat exchangers (PCHEs) 16 and a number of primary coolant pumps 18, each shown partially extending outward from the cover 14. B The exemplary embodiment described herein uses an arrangement of six PCHEs and six primary coolant supply pumps 18. As shown in FIG. 2, PCHEs 16 and coolant supply pumps 18 are arranged in pairs in an annulus outside the reactor core 20 . In addition, in the illustrated embodiment, each pump 18 is paired with a PCHE 16. This pairing is achieved through the use of radial baffles 22 that form a flow channel that is individual to each pair. Enabling an individual flow path ensures that one or more PCHE(s) 16 and associated pumps 18 are taken out of service while the plant continues to operate. The operator can choose to remove the PCHE 16 from service for maintenance/repair or to adjust the output power level for subsequent load manipulation. It should be understood that a variety of alternative numbers and/or arrangements of pumps 18 and PCHEs 16 may be used without departing from the scope of the present invention.

Фиг.1-3 показывают схематичные виды реактора 10 и внутренней компоновки реактора для одного примера осуществления изобретения. На этих фигурах опорные конструкции для насосов 18 подачи теплоносителя и PCHEs 16 показаны прозрачными для обеспечения лучшего понимания физических характеристик оборудования и его положения в корпусе 12 реактора. Фиг.2 представляет собой вид сверху реактора 10, на котором лучше всего проиллюстрирована гексагональная форма активной зоны 20 реактора. На этом виде предполагается, что активная зона 20 реактора состоит из множества гексагональных тепловыделяющих элементов и отражателей нейтронов, так что общая форма самой активной зоны 20 реактора является гексагональной. Это одно из многих возможных расположений, которые могут быть предложены для реактора на быстрых нейтронах. В этом случае конструкция из шести пар насосов 18 и PCHEs 16 работает хорошо с предполагаемой гексагональной формой активной зоны 20 реактора.Fig.1-3 show schematic views of the reactor 10 and the internal layout of the reactor for one embodiment of the invention. In these figures, the support structures for the coolant supply pumps 18 and PCHEs 16 are shown transparent to provide a better understanding of the physical characteristics of the equipment and its position in the reactor vessel 12. 2 is a plan view of the reactor 10, which best illustrates the hexagonal shape of the reactor core 20. In this view, it is assumed that the reactor core 20 is composed of a plurality of hexagonal fuel elements and neutron reflectors, so that the overall shape of the reactor core 20 itself is hexagonal. This is one of many possible locations that could be proposed for a fast breeder reactor. In this case, the design of six pairs of pumps 18 and PCHEs 16 works well with the intended hexagonal shape of the reactor core 20.

На фиг.2 также лучше всего показаны радиальные перегородки 22, которые образуют отдельные каналы потока для каждой пары насоса 18 и PCHE 16. Можно видеть, что радиальные перегородки 22 разделяют каждую пару PCHEs 16 и каждую пару насосов 18 подачи теплоносителя.Figure 2 also best shows the radial baffles 22 which form separate flow channels for each pair of pump 18 and PCHE 16. It can be seen that the radial baffles 22 separate each pair of PCHEs 16 and each pair of heat transfer pumps 18.

Фиг.3 представляет собой вид в изометрии элементов, которые размещены в реакторе 10 и поддерживаются внутренними конструкциями реактора (показаны прозрачными). В изображенном примере осуществления предполагается, что каждый насос 16 является лопастным насосом осевого типа, который использует цилиндрическую перегородку 24, которая выполнена как одно целое с внутренней опорной конструкцией 26 реактора. Этот тип насоса обеспечивает расположение электродвигателя 28 каждого насоса 16 над свободной поверхностью теплоносителя реактора и в этом случае над 12 и, таким образом, на наружной стороне самого реактора 10, таким образом, при удалении из высокотемпературной среды. Следует понимать, что другие расположения насосов могут использоваться без отхода от объема настоящего изобретения.Figure 3 is an isometric view of the elements that are placed in the reactor 10 and supported by the internal structures of the reactor (shown in transparent). In the exemplary embodiment shown, each pump 16 is assumed to be an axial-vane type pump that utilizes a cylindrical baffle 24 that is integral with the internal support structure 26 of the reactor. This type of pump ensures that the electric motor 28 of each pump 16 is located above the free surface of the reactor coolant and in this case above 12 and thus on the outside of the reactor 10 itself, thus when removed from the high temperature environment. It should be understood that other pump arrangements may be used without departing from the scope of the present invention.

Фиг.4 представляет собой схематичный вертикальный вид предпочтительного варианта осуществления изобретения. На этом чертеже сплошные (нагретый теплоноситель) и пунктирные (охлажденный теплоноситель) стрелки используются для иллюстрации потока теплоносителя первого контура и второго контура и его относительная температура. Обозначая теплоноситель первого контура, выходящий из активной зоны 20 реактора, как имеющий температуру T_hot, и теплоноситель первого контура, выходящий из PCHE 16, как T_cold, первый контур реактора может быть описан следующим образом. Теплоноситель первого контура поступает в насосы 18 подачи теплоносителя первого контура при T_cold. Теплоноситель P первого контура подается под давлением насосом 18, когда он поступает в нижнюю камеру 30 смешения. Затем, теплоноситель проходит через каналы тепловыделяющих сборок и нагревается до T_hot в результате ядерной реакции деления в активной зоне 20 реактора и выпускается в верхнюю камеру 32. Из верхней камеры 32 теплоноситель первого контура течет радиально (т.е., наружу от продольной оси 34 на фиг.4) через микроканалы PCHE 16 обратно в приемную камеру 36 насоса подачи теплоносителя реактора. При прохождении через PCHE 16 теплоноситель P первого контура передает свое тепло текучей среде S второго контура и таким образом возвращается к T_cold. В результате такой теплопередачи текучая среда S второго контура нагревается и затем используется в системе преобразования энергии (не показана) для выработки электричества за счет турбогенератора.4 is a schematic elevational view of a preferred embodiment of the invention. In this drawing, solid (heated coolant) and dotted (cooled coolant) arrows are used to illustrate the primary and secondary coolant flow and its relative temperature. Denoting the primary coolant leaving the reactor core 20 as having a temperature T _hot and the primary coolant leaving the PCHE 16 as T _cold , the first reactor circuit can be described as follows. The primary coolant enters the primary coolant supply pumps 18 at T _cold . The coolant P of the primary circuit is supplied under pressure by the pump 18 when it enters the lower mixing chamber 30. Then, the coolant passes through the channels of the fuel assemblies and is heated to T _hot as a result of a nuclear fission reaction in the reactor core 20 and is released into the upper chamber 32. From the upper chamber 32, the primary coolant flows radially (i.e., outward from the longitudinal axis 34 4) through the PCHE microchannels 16 back to the receiving chamber 36 of the reactor coolant supply pump. When passing through the PCHE 16, the primary coolant P transfers its heat to the second circuit fluid S and thus returns to T _cold . As a result of this heat transfer, the secondary fluid S is heated and then used in a power conversion system (not shown) to generate electricity from a turbogenerator.

Фиг.5 представляет собой двухмерный схематичный вид сверху реактора 10. На этом виде показано одно возможное расположение, в котором шесть PCHEs 16 соединены с одним подающим коллектором 40 и одним возвратным коллектором 42 (расположенным непосредственно под подающим коллектором 40). На нем также показаны каналы потока теплоносителя P первого контура на виде сверху, используя сплошные (нагретый теплоноситель) и пунктирные (охлажденный теплоноситель) стрелки для обозначения относительной температуры.5 is a two-dimensional schematic top view of the reactor 10. This view shows one possible arrangement in which six PCHEs 16 are connected to one supply manifold 40 and one return manifold 42 (located immediately below the supply manifold 40). It also shows the primary coolant P flow channels in top view, using solid (hot coolant) and dotted (cooled coolant) arrows to indicate relative temperature.

В изображенном примере осуществления подающий и возвратный коллекторы 40, 42 PCHE расположены на наружной стороне реактора 10 также над свободной поверхностью 44 теплоносителя P первого контура (также следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения также обеспечивают расположение подающего и возвратного коллекторов снаружи защитной оболочки ядерного реактора первого контура). В этом расположении предполагаемый разрыв или подающего или возвратного коллектора или подающего и возвратного трубопровода для отдельного PCHE 16 не будет повышать давление реактора 10 или вносить текучую среду S второго контура в теплоноситель P первого контура. Только микроканалы 46 (фиг.7) PCHE 10 погружены под свободной поверхностью 44 в теплоноситель P первого контура, таким образом, значительно уменьшая риск, связанный со случайной критической ситуацией, в результате предполагаемого разрыва системы второго контура реактора.In the depicted embodiment, the PCHE supply and return manifolds 40, 42 are located on the outside of the reactor 10 also above the free surface 44 of the primary coolant P (it should also be understood that embodiments of the present invention also provide for the supply and return manifolds to be located outside the primary nuclear reactor containment contour). In this arrangement, a proposed rupture in either the supply or return manifold or supply and return piping for an individual PCHE 16 will not pressurize reactor 10 or introduce secondary loop fluid S into primary coolant P. Only the microchannels 46 (FIG. 7) of the PCHE 10 are immersed below the free surface 44 in the primary coolant P, thus significantly reducing the risk associated with an accidental critical situation resulting from a supposed rupture of the secondary reactor system.

Как показано на фиг.4, показан ожидаемый относительный уровень 44 свободной поверхности теплоносителя P первого контура. При работе насосы 18 подачи теплоносителя первого контура будут повышать уровень 44 свободной поверхности теплоносителя P первого контура в выпускной камере 32 активной зоны, обеспечивая необходимое выталкивание приемной головкой теплоносителя P первого контура через микроканалы 48 первого контура (фиг.6) PCHE 16.As shown in FIG. 4, the expected relative level 44 of the free surface of the primary coolant P is shown. During operation, the pumps 18 for supplying the primary coolant will raise the level 44 of the free surface of the coolant P of the primary circuit in the outlet chamber 32 of the core, providing the necessary ejection by the receiving head of the coolant P of the primary circuit through the microchannels 48 of the primary circuit (Fig.6) PCHE 16.

Фи.6 и 7 представляют собой схематичный вертикальный вид PCHE 16 в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, показывающий схематичный вид потока теплоносителя P первого контура через него (фиг.6) и схематичный вид потока текучей среды S второго контура через него (фиг.7). PCHE 16 включает в себя сердцевину 50, образованную из пакета пластин, соединенных вместе диффузионной сваркой. Сердцевина 50 включает в себя верхнюю поверхность 52, нижнюю поверхность 54, расположенную напротив верхней поверхности 52, первую боковую поверхность 56, простирающуюся между верхней поверхностью 52 и нижней поверхностью 54, и вторую боковую поверхность 58, расположенную напротив первой боковой поверхности 56.6 and 7 are a schematic vertical view of a PCHE 16 according to an embodiment of the present invention, showing a schematic view of the flow of the primary coolant P through it (FIG. 6) and a schematic view of the flow of the secondary fluid S through it (FIG. 7). ). PCHE 16 includes a core 50 formed from a stack of plates bonded together by diffusion bonding. The core 50 includes a top surface 52, a bottom surface 54 opposite the top surface 52, a first side surface 56 extending between the top surface 52 and bottom surface 54, and a second side surface 58 opposite the first side surface 56.

Как показано на фиг.6, PCHE 16 дополнительно включает в себя множество каналов 48 (пять показаны на фиг.6) первого контура, образованных в сердцевине 50. Каждый из каналов 48 первого контура простирается от впускного отверстия 62 первого контура, образованного в первой боковой поверхности 56, к выпускному отверстию 64 первого контура, образованному во второй боковой поверхности 58. Каждый из каналов 48 первого контура может принимать многие разные формы или виды без отхода от объема настоящего изобретения. Например, каналы первого контура могут быть образованы посредством механической обработки, листовой штамповки или любого другого пригодного способа без отхода от объема настоящего изобретения.As shown in FIG. 6, the PCHE 16 further includes a plurality of first loop channels 48 (five shown in FIG. 6) formed in the core 50. Each of the first loop channels 48 extends from a first loop inlet 62 formed in the first side surface 56, to the primary outlet 64 formed in the second side surface 58. Each of the primary channels 48 can take many different shapes or forms without departing from the scope of the present invention. For example, the channels of the primary circuit can be formed by machining, sheet stamping or any other suitable method without departing from the scope of the present invention.

Как показано на фиг.7, PCHE 16 дополнительно включает в себя множество каналов 46 второго контура (только один показан в проиллюстрированном примере), образованных в сердцевине 50, причем каждый из каналов 46 второго контура простирается между по меньшей мере некоторыми из каналов 48 первого контура от впускного отверстия 72 второго контура, образованного в верхней поверхности 52 сердцевины 50, к выпускному отверстию 74 второго контура, образованному в верхней поверхности 52 сердцевины 50. Каждый из каналов 46 второго контура может быть образован при помощи травления. Соответственно, каналы 46 второго контура обычно имеют полукруглое, круглое или овальное поперечное сечение. Однако следует понимать, что каналы 46 второго контура могут иметь другие формы поперечного сечения без отхода от объема настоящего изобретения.As shown in FIG. 7, the PCHE 16 further includes a plurality of second loop channels 46 (only one shown in the illustrated example) formed in the core 50, each of the second loop channels 46 extending between at least some of the first loop channels 48 from the second loop inlet 72 formed in the upper surface 52 of the core 50 to the second loop outlet 74 formed in the upper surface 52 of the core 50. Each of the second loop channels 46 may be formed by etching. Accordingly, the channels 46 of the second circuit usually have a semi-circular, circular or oval cross-section. However, it should be understood that the channels 46 of the second circuit may have other cross-sectional shapes without departing from the scope of the present invention.

Как показано на фиг.6 и 7, PCHE 16 дополнительно включает в себя впускную камеру 80, которая образует первое пространство 82 в ней, которое находится в гидравлическом сообщении с впускными отверстиями 72 второго контура, и выпускную камеру 84, которая образует второе пространство 86 в ней, которое находится в гидравлическом сообщении с выпускными отверстиями 74 второго контура. Впускная камера 80 включает в себя основное впускное отверстие 90, которое выполнено гидравлически соединяемым с подающим коллектором, и выпускная камера 84 включает в себя основное выпускное отверстие 92, которое выполнено гидравлически соединяемым с обратным коллектором.As shown in FIGS. 6 and 7, the PCHE 16 further includes an inlet chamber 80 that defines a first space 82 therein that is in fluid communication with the secondary inlet ports 72, and an outlet chamber 84 that defines a second space 86 in the it, which is in hydraulic communication with the outlet holes 74 of the second circuit. The inlet chamber 80 includes a main inlet 90 that is configured to be hydraulically coupled to the supply manifold, and the outlet chamber 84 includes a main outlet 92 that is configured to be fluidly coupled to the return manifold.

Хотя показана обычно прямая или U-образная форма, следует понимать, что форма каналов 48 первого контура и каналов 46 второго контура может изменяться без отхода от объема настоящего изобретения. Также следует понимать, что каналы 48 первого контура и каналы 46 второго контура обычно могут быть расположены в соответствии с различными видами потока, например, без ограничения, параллельными, встречными, поперечными или их сочетанием без отхода от объема настоящего изобретения.Although a straight or U-shape is generally shown, it should be understood that the shape of the first loop channels 48 and the second loop channels 46 may be varied without departing from the scope of the present invention. It should also be understood that the channels 48 of the first circuit and the channels 46 of the second circuit can usually be arranged in accordance with various types of flow, for example, without limitation, parallel, counter, transverse, or a combination thereof without departing from the scope of the present invention.

На основании вышеприведенных примеров следует понимать, что схема расположения в реакторе приводит к компактной конструкции, которая уменьшает размер реактора, требуемое количество теплоносителя и соответствующее уменьшение веса и трудности химического контроля, связанного с обоими. Микроканалы, используемые во втором контуре каждого PCHE, исключают риск, связанный с критической ситуацией, возникающей в результате разрыва трубы, обычно связанного с традиционными парогенераторами. Микроканалы, используемые во втором контуре каждого PCHE, исключают риск, связанный с критической ситуацией, возникающей в результате разрыва трубы, обычно связанного с традиционными парогенераторами. Микроканалы, используемые во втором контуре PCHE, исключают риск источника создания большого давления в защитной капсуле реактора, исключая необходимость в защитной оболочке высокого давления или фильтрации большого объема. Микроканалы, используемые в первом контуре PCHE, имеют размер, отличный от размера микроканалов во втором контуре. Это оптимизирует работу и удовлетворяет проектным требованиям, отличающимся для каждого теплоносителя. Модификациями известного PCHE, который обеспечивает устранение риска критичности, являются введение u-образных микроканалов для текучей среды второго контура, соединение камер подачи и возврата текучей среды второго контура с одной стороной, при этом подающий и возвратный коллекторы второго контура остаются над уровнем теплоносителя первого контура (и снаружи реактора и/или снаружи защитной оболочки первого контура ядерного реактора). Схема расположения обеспечивает размещение устройств управления реактивностью, таких как управляющие стержни, непосредственно над активной зоной реактора. Схема расположения способствует естественной циркуляции теплоносителя первого контура в случае, когда питание не подается на насосы подачи теплоносителя первого контура. Схема расположение уменьшает коррозионный риск для корпуса реактора, поскольку тепло, добавленное к теплоносителю активной зоны реактора, удаляется до его контакта с оболочкой корпуса реактора. Схема расположения уменьшает коррозионный риск для крыльчатки насоса подачи теплоносителя реактора, так как температура теплоносителя первого контура уменьшена PCHE перед его входом в камеру насоса подачи теплоносителя первого контура. Увеличенная длина области камеры увеличивает массу над свободной поверхностью, которая уменьшает плавучесть PCHE в свинце. Based on the above examples, it should be understood that the layout of the reactor results in a compact design that reduces the size of the reactor, the amount of coolant required, and the corresponding reduction in weight and chemical control difficulty associated with both. The microchannels used in the secondary circuit of each PCHE eliminate the risk associated with a critical situation resulting from a pipe rupture commonly associated with traditional steam generators. The microchannels used in the secondary circuit of each PCHE eliminate the risk associated with a critical situation resulting from a pipe rupture commonly associated with traditional steam generators. The microchannels used in the secondary PCHE eliminate the risk of a high pressure source in the reactor containment capsule, eliminating the need for a high pressure containment or high volume filtration. The microchannels used in the primary PCHE circuit are of a different size than the microchannels in the second circuit. This optimizes performance and satisfies design requirements that are different for each coolant. Modifications to the well-known PCHE that eliminate the risk of criticality are the introduction of u-shaped microchannels for the secondary fluid, the connection of the supply and return chambers of the secondary fluid to one side, while the supply and return manifolds of the secondary circuit remain above the level of the primary coolant ( and outside the reactor and/or outside the containment of the primary circuit of a nuclear reactor). The layout provides for placement of reactivity control devices, such as control rods, directly above the reactor core. The arrangement facilitates natural circulation of the primary coolant in the event that power is not supplied to the primary coolant supply pumps. The arrangement reduces the corrosion risk to the RPV because the heat added to the reactor core coolant is removed before it contacts the RPV cladding. The layout reduces the risk of corrosion to the reactor coolant pump impeller because the primary coolant temperature is reduced by the PCHE before it enters the primary coolant pump chamber. The increased length of the chamber area increases the mass above the free surface, which reduces the buoyancy of the PCHE in lead.

Хотя конкретные варианты осуществления были описаны подробно, специалисты в области техники должны понимать, что возможны различные модификации и альтернативы в соответствии с общими идеями настоящего раскрытия. Соответственно, подразумевается, что раскрытые конкретные схемы расположения являются только иллюстративными и не ограничивают объем изобретения, который должен определяться прилагаемой формулой изобретения и всеми ее эквивалентами.While specific embodiments have been described in detail, those skilled in the art will appreciate that various modifications and alternatives are possible in accordance with the general teachings of the present disclosure. Accordingly, the specific arrangements disclosed are intended to be illustrative only and not to limit the scope of the invention, which is to be defined by the appended claims and all their equivalents.

Claims

1. A plate heat exchanger (16) with etched channels used with a fast neutron pool liquid metal reactor (10), comprising a housing (12), the housing comprising a top cover (14) and a primary coolant (P), the primary coolant having maximum level (44) in the shell and the etched channel plate heat exchanger contains:

a core (50) formed from a package of plates connected together by diffusion welding, the core having an upper surface (52), a lower surface (54) located opposite the upper surface, a first side surface (56) extending between the upper surface and the lower surface, and a second side surface (58) located opposite the first side surface;

a plurality of first circuit channels (48) formed in the core, each of the first circuit channels extending from the first circuit inlet (62) formed in the first side surface to the first circuit outlet (64) formed in the second side surface;

a plurality of channels (46) of the second circuit formed in the core, each of the channels of the second circuit extending transversely to at least some of the channels of the first circuit from the inlet (72) of the second circuit formed in the upper surface to the outlet (74) of the second circuit , formed in the upper surface,

an inlet chamber (80) in fluid communication with the inlets of the secondary circuit, wherein the inlet chamber extends from the top surface and through the top cover, and the inlet chamber comprises a main inlet (90) made hydraulically connected to the supply manifold in a position above the maximum coolant level the first circuit; and

an outlet chamber (84) in fluid communication with the outlets of the secondary circuit, wherein the outlet chamber extends from the top surface and through the top cover, and the outlet chamber includes a main outlet (92) made hydraulically connected to the return manifold in a position above the maximum coolant level the first circuit;

moreover, the plate heat exchanger with etched channels is made partially immersed below the maximum level of the primary coolant.

2. Plate heat exchanger with etched channels according to claim 1, and:

the inlet chamber (80) forms a first space (82) therein, the first space being in fluid communication with the inlets of the second circuit; and

the outlet chamber (84) forms a second space (86) therein, the second space being in fluid communication with the secondary outlets.

3. The plate heat exchanger with etched channels according to claim 1, wherein the channels of the secondary circuit are semicircular in cross section.

4. Pool liquid metal reactor (10) on fast neutrons, containing:

a housing (12) containing a top cover, the housing containing the volume of the primary coolant, and the volume of the primary coolant having a maximum level in the housing;

a lower chamber (30) formed in the housing;

the active zone (20) of the reactor located in the housing above the lower chamber;

an upper chamber (32) formed in the housing above the reactor core;

a number of inlet chambers (36) of the coolant supply pumps formed in the housing;

a plurality of coolant supply pumps (18), each coolant supply pump being configured to move fluid from one of said plurality of inlet chambers of the coolant supply pumps to the lower chamber; and

a number of plate heat exchangers (16) with etched channels, partially submerged below the maximum level of the primary coolant, and each plate heat exchanger with etched channels is located between the upper chamber and one of the said number of inlet chambers of the heat carrier supply pumps, and each plate heat exchanger with etched channels contains:

a core (50) formed from a stack of plates connected together by diffusion welding, the core having: an upper surface (52), a lower surface (54) located opposite the upper surface, a first side surface (56) extending between the upper surface and the lower surface , and a second side surface (58) located opposite the first side surface;

a plurality of channels (48) of the first circuit formed in the core, each of the channels of the first circuit extending from the inlet (62) of the first circuit formed in the first side surface to the outlet (64) of the first circuit formed in the second side surface, and each primary circuit inlet is in direct fluid communication with the upper chamber, and each primary circuit outlet is in direct fluid communication with the inlet chamber of one coolant supply pump of said number of inlet chambers of the coolant supply pumps; and

a plurality of channels (46) of the second circuit formed in the core, each of the channels of the second circuit extending transversely to at least some of the channels of the first circuit from the inlet (72) of the second circuit formed in the upper surface to the outlet (74) of the second circuit formed in the upper surface;

an inlet chamber in fluid communication with the secondary circuit inlets, the inlet chamber extending from the top surface and through the top cover, and the inlet chamber comprising a main inlet port configured to be hydraulically connected to the supply manifold at a position above the maximum level of the primary coolant; and

an outlet chamber in fluid communication with the outlets of the secondary circuit, wherein the outlet chamber extends from the top surface and through the top cover, and the outlet chamber contains a main outlet made hydraulically connected to the return manifold in a position above the maximum level of the primary coolant.

5. Pool liquid metal fast neutron reactor according to claim 4, moreover:

6. Pool liquid metal fast reactor according to claim 4, and the inlet chamber and outlet chamber are located above the maximum level.

7. Pool liquid metal fast reactor according to claim 4, and the inlet chamber and the outlet chamber are located above the top cover.

8. Pool liquid metal fast reactor according to claim 4, and the channels of the second circuit are semicircular in cross section.

9. The pool liquid metal fast reactor according to claim 4, wherein said number of plate heat exchangers with etched channels comprises a plurality of heat exchangers, wherein said number of inlet chambers of coolant supply pumps comprises a plurality of inlet chambers of coolant supply pumps, wherein said number of coolant supply pumps comprises a plurality of coolant supply pumps, and moreover, said plurality of plate heat exchangers with etched channels and said plurality of coolant supply pumps are arranged in pairs in the annular gap above the reactor core and outside the reactor core.

10. The pool liquid metal fast reactor of claim 4, wherein said number of etched channel plate heat exchangers comprises six etched channel plate heat exchangers, and wherein said number of coolant supply pumps comprises six coolant supply pumps.

11. Pool liquid metal fast reactor according to claim 4, and each plate heat exchanger with etched channels forms at least a portion of the baffle separating the upper chamber from the inlet chamber of the corresponding coolant supply pump.