SU797412A1 - Исследовательский дерный реактор - Google Patents

Description

, . . Г ,. Изобретение относитс  к области  дерной те сники, в частности к установкам дл  исследовательских целей, но может быть применено и в установках энергетического типа или специального назначени .

Известно конструктивное выполнение  дерного реактора, включающего бассейн с водой,корпус, установленный в бассейнеj активную зону с тепловыдел ющими сборками, систему управлени  и защиты, экспериментальные каналы и устройства 1 J.

Недостаток такой конструкции заключаетс  в невозможности подн ть давление воды в 5онтуре, охлаждени  выше давлени , определ емого высотой столба воды в бассейне над активь|ой зоной что ограничивает исследовател ьские возможности реактора.

Известна конструкци  исследовательского  дерного реактора, содержащего бассейн с водой, корпус с опорной решеткой , расположенной в бассейне, активную зону с тепловыдел ющими сборками , расположенную в корпусе, контур охлаждени  активной зоны с водой под давлением, включающий теплообменник и насос за пределами бассейна реактора и трубопроводы, соедин ющие теплообменник и насос с активной зоной , систему управлени  и защиты, экспериментальные каналы и устройства 22 Верхний торец корпуса реактора закрыт уплотн ющей крышкой, котора  при перегрузке или замене активной зоны снимаетс . Охлаждение активной зоны осуществл етс  циркул цией воды грд давлением в 2,5 кгс/см.

Недостаток такой конструкции состоит в ограниченных эксплуатационных возможност х реактора вследствие сложных перегрузочных работ с активной зоной, так как конструкци  реактора обеспечивает установку экспериментальных каналов только в отражатель, расположенный за корпусом реактора, и не обеспечивает установки экспериментальных каналов в активную зону.

Целью изобретени   вл етс расширение эксплуатационных возможностей s реактора за счет упрощени  перегрузочных работ с активной зоной.

Поставленна  цель достигаетс  тем,. Что в исследовательском  дерном реакторе , содержащем бассейн с водой, кор-Ю пус с опорной решеткой, расположенный 8 бассейне, активную зону с тепловыдел ющими сборками, расположенную в корпусе с крышкой, контур охлаждени  активной зоны с водой под давлением, 15 включающий теплообменник и насос за пределами бассейна реактора и трубопроводы , соедин ющие теплообменник и насос с активной зоной, систему управлени  и защиты, экспериментальные 20 каналы и устройства, крышка корпуса реактора выполнена из отдельных элементов , повтор ющих в поперечном сечении форму и размеры тепловыдел ющих сборок активной зоны и съемных 25 блоков отражател  такой же формы и тех же габаритов, а в середине элементов крышки корпуса выполнены проточки , образующие распределительную полость, подключенную к контуру про- 30 тиводавлени , причем отношение давлени  в контуре противодавлени  к давлению в контуре охлаждени  над активной зоной равно 1,001-1,005 а крепление элементов (активной зоны) крыш- 35 ки корпуса выполнено в виде труб, проход щих через центральные полости тепловыдел ющих сборок активной зоны и соединенных с опорной решеткой корпуса с помощью байонетных замков. до

Элементы крышки реактора имеют уплотнительные устройства, выполненные в видЬ металлических подп)эужиненных секторов, перекрывающих щелевые зазоры по каждой грани элемента крышки, 5 причем контур противодавлени  соединен непосредственно с бассейном реактора , а контур охлаждени  активной зоны соединен с бассейном реактора через систему фильтров.50

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого реакторй; на фиг. 2 показана принципиальна  схема реактора с контуром охлаждени  и контуром противодавлени ; на фиг. 3 Показан -55 поперечный разрез уплотнительной пробки; на фиг. k показана конструкци  уплотнительной пробки в продольном

разрезе с уплотнительными пружинными элементами, уменьшающими расход воды противодавлени .

Реактор содержит бассейн 1 с водой, корпус 2, расположенный в бассейне 1, активную зону 3 с тепловыдел ющими сборками 4, установленную в корпусе 2, отражатель 5 и вертикальные экспериментальные каналы 6, размещенные в корпусе 2, систему управлени  и защиты , каналы 7 которой с регулирующими стержн ми установлены в корпусе 2 и могут иметь как верхнее, так и нижнее расположение исполнительных механизмов , уплотнительные пробки 8, установленные в верхней части корпуса 2. В реакторе предусмотрена установка гори-зонтальных каналов 9 и вертикальных каналов 10 с ионизационными камерами. Бассейн реактора окружен биологической защитой 11.

Активна  зона реактора состоит из тепловыдел ющих сборок k, имеющих в поперечном сечении шестигранную, квадратную или пр моугольную форму и установленных с необходимыми зазорами относительно друг друга. Активна  зона окружена блоками отражател  5. Тепловыдел ющие сборки и блоки отражател  устанавливаютс  в корпус реактора через его верхний торец и закрепл ютс  в нижней опорной решетке 12.

К каждой сборке и блоку отражател  сверху присоедин етс  уплотнительна  пробка 8,.в центральное отверстие которой устанавливаетс  труба 13, соедин юща  пробку В с тепловыдел ющей сборкой Ц или с блоком отражател  5. Труба 13 в нижней масти имеет байонетные выступы, с помощью которых осуществл етс  закрепление трубы, пробки со сборкой или с блоком отражател  к нижней опорной решетке 12, имеющей байонетный замок.

Установленные таким образом в корпус реактора тепловыдел ющие сборки f образуют активную зону, окруженную отражателем 5, составленным из блоков. а установленные в корпус с минимальным зазором относительно друг к другу уплотнительные пробки 8 образуют разорную крышку корпуса 2.

Во внутренние полости труб 13 могут быть установлены регулирующие элеенты системы управлени  и защиты или бразцы дл  облучени ,. В любую  чейку активной зоны и отражател  или в гнездо, образованное из нескольких  чеек, может быть .установлен вертикальный экспериментальный канал, габаритные размеры которого в поперечном сечений соответствуют размерам и конфигурации  чейки активной зоны. В св зи с тем, что уплотнительные . пробки 8, тепловыдел ющие сборки и блоки отражател  5 взаимозамен емы и могут быть установлены в любую  чейку , aкtивнa  зона может быть изменена по составу, размерам и конфигурации- в широком диапазоне в зависимости от задач и объема экспериментальных работ нареакторе. , Дл  надежного отделени  первого контура реактора от воды бассейна в уплотнительных пробках 8 предусмотрены специальные проточки, образующие .распределительную полость, к которой по трубопроводу 1Д подаетс  вода из контура прбтиврдавлени  15 насос которого BOfly из бассейна реактора в.трубопровод 14, контур вод ного охлаждени  активной зоны и отражател , включающий теплообменник 16-и насос 17 за пределами бассейна реактора и трубопроводы 18, соедин ющие теплообменник и насос с активной зоной реактора. Давление воды в контуре противодав-п лени  15 превышает на 200 мм в. ст. давление воды в первом контуре ак тивной зоной и поддерживаетс  автоматически . Вода из контура противодавлени , попав в распределительную по лость уплотнительных пробок 8, а из. ,нее в щели между уплотнительными проб ками и трубами 13, раздел етс  на два потока: один поток поступает в первый контур, а другой - в бассейн реактора Часть воды первого контура, объемом равным расходу воды контура противодавлени , поступившего в первый контур, пройд  очистку в фильтре 19, возвращаетс  в бассейн реактора. . Дл  уменьшени  расхода воды в контуре противодавлени  в уплотнительной пробке 8 N31 каждой ее грани преду ,сматриваетс  установка металлических пружинных уплотнений 2.0. Расход воды в контуре противодавлени  составит не более 5% расхода воды в первом контуре , причем расходводы из контура противодавлени  в первый .контур не бу дет превышать 1 от расхода первого. контура. Устройство работает следующим образом . Охлаждение активной зоны и блоков отражател  осуществл етс  водой первого контура, циркулирующей через зону . Причем конструкци  зоны позвол ет осуществл ть циркул цию воды в любом направлении: как сверху вниз, так и снизу вверх. Крышка корпуса реактора, выполненна  в виде отдельных уплотнительных пробок, устанавливаемых в корпус вместе с .тепловыдел ющими сборками лщ блоками отражател , обеспечивает установку экспериментальных каналов в любую  чейку зоны или отражател , а также оперативное и удобное проведение перегрузочных работ с активной зоной и экспериментальными каналами, что  вл етс  преимуществом реакторов бассейнового типа. Кроме того, размещение отражател , выполненного в виде съемных блоков, повтор ющих форму и размеры тепловыдел ющих сборок, в корпусе реактора позвол ет повысить мобильность конструкции с учетом изменени  диапазона экспериментальных задач. Конструкци  реактора создает следующий основной положительный эффект: реактор с высоконапр женной активной зоной, охлаждаемой контуром с водой под давлением, выполненный аналогично реактору корпусного типа, обладает большими экспериментальными возможност ми , обеспечивает установку экспериментальных устройств как в активную зону, так и в отражатель при оперативном и удобном проведении перегрузочных работ с.активной зоной и экспериментальными каналами, свойственными реакторам бассейнового типа, т. е. конструкци  предлагаемого реактора совмещает положительные свойства реакторов корпусного и бассейнового типов. Охлаждение активной зоны контуром с водой под давлением, по типу корпусного реактора, обеспечивает, по сравнению с реактором бассейнового типа, повышение удельной энергонапр женности активной зоны, т. е. увеличение плотности потока нейтронов, отнесенных к единице мощности реактора. Активна  зона реактора обладает большой мобильностью, т. е. ее размерь}, состав и конфигураци  могут оперативно в соответствии с решаемыми исследовательскими задачами.и объемом экспериментальных работ измен тьс  в широком диапазоне.

Корпус .реактора, несущий рабочее давление первого контура, вынесен за отражатель, т. е. работает в умеренных плотност х нейтронных потоков, что увеличивает срок службы корпуса и не вли ет на потоки нейтронов в экс периментальных устройствах.

Така  конструкци  реактора Обеспечивает установку регулирующих стержней системы управлени  и защиты как с верхним, так и с нижним расположением исполнительных механизмов и приводов . Все это позвол ет значительно расширить экспериментальные возможности ycTpot cTBa.

Claims (3)

1. . Формула изобретени 

   1t Исследовательский  дерный реак-20 тор, содержащий бассейн с водой, корпус с опорной решеткой, расположенный в бассейне, актиную зону с тепловыдел ющими сборками, расположенную в корпусе с крышкой, контур охлаждени  тивной зоны с водой под давлением, включающий теплообменник и насос за пределами бассейна реактора и трубопроводы , соедин ющие теплообменник и насос с активной зоной, систему уп- эо равлени  и защиты, экспериментальные каналы и устройства, отличающийс  тем, что, с целью расширени  эксплуатационных возможностей реактора за счет упрощени  перегрузоч- 35 ных работ с активно зоной, крышка I. корпуса реактора выполнена и§ отдельных элементов, повтор ющих в поперечном сечении форму и размеры тепловыдел ющих сборок активной зоны и съемных блоков отражател  такой же формы .и тех же габаритов, а в середине элементов крышки корпуса выполнены проточки образующие распределительную полость, подключенную к контуру противодавлени , причем отношение давлени  в контуре противодавлени  к давлению в контуре охлаждени  над активной зоной равно 1,00-1,005,а крепление элементов крышки корпуса выполнено в виде труб, проход щих через центральные полости.тепловыдел ющих сборок активной зоны и соединенных с опорной решеткой корпуса с помощью байонетных замков.
2. 2. Реактор по п.. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что элементы крышки реактора имеют уплотнительные устройства , выполненные в виде металличесг ких подпружиненных секторов, перекрывающих щелевые зазоры по каждой грани элемента крышки.
3. 3.. Реактор по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что контур противодавлени  соединен непосредственно с бассейном реактора, а контур охлаждени  активной зоны соединен с бассейном реактора через систему фильтров.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1. Energle Nucleare vol. 7, № 1, 1965, с. 3-16.

   2. Directory of Nuclear Reactors vol. V, Vienna, 196, c. 81-86 (прототип ) . . fe ;

   /J 8

   8

   ffojSij Bodti протаёоЗаВлени