Ядерный реактор

Ядерный реактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 G 21 С 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (46) 5. с)6. 9? . Hett Ф 22 (21) 4 22036 -5

r 2) )!< <) 89 (72) JJ.В.Воронин, С.!1.Синельник, A.!!.! lttttx«rt, В.А.Соболев

В. В. г1ахимов (53) 621.039 5(088.8) (56) Патент С<.IA !!< 3956063, кл. G 1 С 15/ 4, 1975.

Ус»trttttt Г. H. и Кусмарцев Г.В.

Реагсторс < ня быстрых нейтронах.

M.: .Энергоат миздат, 1985, с. 255. (54) Я,1! .Р!!!aгм теггллгсс<с. ителем. !(ель изобрt

1зсбрс.тс.нссс. n.t íîñíòñë к ядерной те> r .1 .. и .; жст быть использовано для

ycnвер ыс ..ст» ванин кс>нструкции интеt.p;tstb

„„SU„„1667544 А 1 реакторе через активную зону и полости охлаждения корпуса реактора. Ядерный реактор содержит активную зону 2, < иркуляционные насосы 5, заключенные в корпус 1, в верхней <гасти которого расположены разделеннлге обечайкой 11 полости 8 выхода теплоносителя из активной зоны и полость охлаждения корпуса 1 реактора, внутри которой расположен разделительньп"г экран 12, а также трубопроводы 19 и 22 отбора теплоносителя первого контура, причем торцы трубопроводов 19 и 22 раэмегс!ены в по гостях охлаждения корпуса реактора между уровцями теплоносителя при работе насосов н номсгнальном режиме и в режиме расхолаживания активной зоны

2, а в экране 12 выполнены отверстия

23, расположенные ниже уровня тепло" носителя в floJlocTlt 8 вьгходаь теплоносителя из активной эоньг. 2 нл. установки трубопроводов забора и возврата теплоносителя ы полости охлаждения корпуса реактора. ядерный реактор содержгст корпус ° внутри которого разме!!еньг активная зона 2, напорная камера 3, соединенная напорными трубопроводамсг 4 с главными цпркуляционными насосами 5, которые вместе с теплообменниками 6 размещены на кольцеобразном опорном поясе 7, разделяюцем внутрен<гюю полость реактора на полость 8 выхода горячего теплоносителя из активной зоны и полость 9 холодного теплоносителя.

На поясе 7 установлена обечайка t0, ! ЬЬ 7544

<)тд .1пкпп lH насог 5 от полости 8. Ro круг .орпуга 1 концентрично с HltH устанонлена обечайка 11, образующая совм.стно г корпусом 1 полость для орга5 ннзацни циркуляции охлаждающего корпус реакт ра теплоносителя. Установленный между корпусом 1 и обечайкой 11 экран

12 разделяет полость охлажпения на напорную полость 13, соединенную через дрогсели 14 с полостью 9 и далее через дроссели 15 с камерой 3, и на спивную полость 1Ь, соединенную через дроссели 17 с полостью 18 выхода теплоносителя из теплообменников 6 и вхо-!5 да теплоносителя н насосы 5.

В верхней части полости охлаждения корпуса на участке, ограниченном по высоте максимальным уровнем А теплоносителя в работающем реакторе и мини-20 мальным уровнем Б теплоносителя в эаглу пенном peaK"îpå, размещены концы тру )опровода 19 забора теплоносителя в систему 20 очистки, циркуляция в которой осуществляется при помощи злект-2 ромагнитного насоса 21, и концы трубопровода 22 возврата теплоносителя из системы очистки в реактор. Ниже концов трубопроводов 19 и 22 в экране 12 выполнены отверстия 23, расположенные . 0 по высоте между уровнем В теплоносителя в заглушенном реакторе при отключенных насосах 5 и уровнем Б теплоносителя в сливной полости заглушенного реактора прн работающем на малых оборотах одном насосе 5. При работе одного насоса 5 на малых оборотах уровень Г теплоносителя в напорной полости 13 находится по высоте между отверстиями 23 в экране и концом трубопровода 19, уровень Д которого нахо40 дится ниже уровня находящейся вне реактора верхней части трубопроводов 19 и 22, причем участки трубопроводов, находящиеся между их концами и местом 45 выхода трубопроводов из корпуса 1, находятся ниже их концов (ниже уровня Д), образуя совместно с находящейся выше внереакторной частью трубопроводов 19 и 22 гипрозатвор.

Ядерный реактор работает следующим

50 образом.

Выходящий иэ активной зоны 2 горя" чий теплоноситель через полость 8

Поступает в теплообменники 6 и далее через полость 18 поступает в насосы 5, 55 откуда через напорные трубопроводы 4 и напорную камеру 3 возвращается в активную зону 2. Часть холодного тепло" носителя пз напорной камеры через дроссель 15, полость 9 и дроссели !4 поступает в напорпую полость 13 охлаждения корпуса реактора, откуда, переливаягь через верхнюю кромку экрана

12 и отверстие 23, поступает в сливную полость 16 и далее через дроссели 17 в полость 18 на всас насосов 5.

Часть холодного теплоноситеяя из полости 13 по трубопроводу 19 при помощи насоса 21 отбирается в систему 20 очистки, откуда по трубопроводу 22 возвращается в сливную полость 16.

Сбрасывание очищенного теплоносителя в полость 16 исключает его захват во всасывающей трубопровод 19 и обеспечивает поступление очищенного теплоносителя в общую для всех петель напорную камеру 3, где происходит интенсивное перемешивание теплоносителя всех петель, что повышает качество работы системы счигтки теплоносителя.

При разрыве труб.)проводов 19 и 22 вне реактора и появлении течи теплоносителя реактор глушится и останавливаются его насосы 5. При этом уровень теплоносителя в реакторе снижается от уровня А до уровня В как за счет снижения температуры теплоносителя. в реакторе, так и эа счет заполнения полостей баков насосов 5 теплоносителем (в баках насосов 5 при работе реактора иа номинальной мощности уровень E теплоносителя примерно ка 1 м ниже уровня теплоносителя в полости 8 горячего теплоносителя эа счет гидравлических потерь на теплообменниквх).

При снижении уровня теплоносителя в полостях 13 и 16 охлаждения корпуса концы трубопроводов 19 и 22 обнажаются и прекращается течь теплоносителя через аварийный трубопровод .

А ТаК как концы трубопроводов 19 и 22 располагаются выше уровня теплоносителя в заглушенном реакторе (тем более выше уровня активной зоны), то тем самым исключается оголенне активной эоны или разрыв контура циркуляции теплоносителя через нее. После остановки насосов эа счет остаточных тепловыделений в активной зоне в реахторе начинает развиваться естественная циркуляция теплоносителя по тракту: активная эона 2 - полость 8 — теплообменники 6 — полость 18 — дроссели 17 — полость 16 — отверстия 23 полость 13 - дроссели 14 — полость 9 дроссели 15 - напорная камера 3 — ак166 754 тинная зона 2. Таким образом, в отлипФ от известного реактора, где вследствие отсутствия естественной циркуляпин теплоносителя вдоль корпуса ох5 лаждения реактора через боковую поверхность корпуса производится только эа счет теплопроводности находящегося в полостях 13 и 16 застойного теплоносителя, в предлагаемом реакторе за счет переноса тепла от активной зоны

? к корпусу 1 реактора естественной циркуляцией теплоносителя значительно возрастает эсЬЬективность охлаждения активной зоны в заглушенном реакторе при отключенных насосах 5. При необходимости охлаждение акчивной зоны производится путем включения одного из насосов 5 на малые обороты. При этом за счет работы насоса уровень 20 теплоносителя в полости !6 снижается (насос через дроссель 17 отсасывает теплоноситель иэ нее), а в полости

13 увеличивается за счет подпитки этой полости из напорной камеры через 25 дроссели 15, полость 9 и дроссели 14.

Уровень Г теплоносителя в полости 13 определяется площадью отверстий,".3, которая выбирается таким образом что обеспечивает сброс всего посту- gp пающего из напорной камеры холодного теплоносителя без повышения уровня Г теплоносителя в полости 13 до уровня

Л входных концов трубопровода 19, что исключает выброс теплоносителя через аварийный трубопровод. Таким образом, обеспечиваетсч надежное охлаждение заглушенного реактора в течение достаточно долгого времени, необходимого для ремонта аварийного трубопровода. 4О

После остановки. насосов 5 (при разрыве внереакторной части трубопроводов 19 и 22) и снижения уровня теплоносителя в полости 13 ниже уровня Д входных концов трубопроводов 19 и 22 45

4 6 в пониженной части трубопроводов (рас— положенной ниже входных концов) остается несливаемый теплоноситель, который образует гидрозатвор, препятствующий проникновению атмосферного воздуха в полость реактора, что исключает окисление теплоносителя или его возгорание при контакте с кислородом воздуха .

Изобретение позволяет повысить безопасность реактора при разрыве трубо" провода контура путем сохранения контура циркуляции охлаждающего теплоно сителя в заглушенном реакторе через активную зону и полость охлажцения корпуса реактора, а также путем исключения попадания атмосферного воздуха в газовую полость реактора.

Формула и з о б р е т е н и я

Ядерный реактор, содержа.ций активную зону, циркуляцпонные насосы, заключенные в корпус, в верхней части которой имеются разделенные обечайкой полости выхода теплоносителя из активной эоны и полость охлаждения корпуса реактора, внутри которой расположен разделительный зкран,и трубопроводы отбора теплоносителя первого контура, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности реактора при разрыве трубопроводов первого контура путем сохранения циркуляции теплоносителя в заглушенном реакторе через активную зону и полости охлаждения корпуса реактора, торцы трубопроводов первого контура размещены в полостях охлаждения корпуса реактора между уровнями теплоносителя при работе насосов в номинальных режимах и в режиме расхолаживания активной зоны, а в экране ниже уровня теплоносителя в полости выхода теплоносителя из активной зоны выполнены отверстия.

1667544

20

Со< таните (ь A. Цоронин

Техреду Л. Сердюкова КоРРектор И.Самборская

1 едактор Т.Горячева

3аказ 2811 Тираж 134 Подписное

Б!И111НИ Государстне ного комитета ио иэобретениям и открьггияи при ГКНТ СССР

113035, Иоскна, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 ()роизводственно-нэдателлский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул, Гагарина, 101