Ядерный реактор

Ядерный реактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСДНИЕ

ИЗОбРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 409595 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04,p1 71 (21) 1608319/26 — 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.76. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 230477 (51) М. Кл.

G 21 С 3/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (53) УДК

621.039. 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения Н. В. Богданов, Г. Н. Ксенофонтов и Ю. А. Евдокимов (71) Заявитель (54) ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР

Изобретение относится к области ядерной техники и может использоваться в конструкциях ядерных реакторов.

Известны ядерные реакторы, содержащие рабочие каналы с приемным устройством для завески топливных сборок в активной зоне. Каждая топливная кассета состоит из комплекта тепловыделяющих элементов пруткового типа, закрепленного в головке, центральной трубки, служащей для трассировки коммуникаций к измерительным приборам, и ловушки для удержания и излучения из канала оторвавшихся элементов сборки. Все детали сборки заключены в экранную оболочку из циркониевого сплава, жестко связанную с головкой и ловушкой, Оболочка формирует сборку, обеспечивает дистанционирование отдельных ее элементов, защищает внутренние детали сборки при транспортировании и перегрузках, а также организует поток теплоносителя по сборке и каналу реактора.

Однако в известных реакторах дорогостоящую оболочку извлекают вместе с топливной сборкой после выгорания топлива и, как правило, вторично не используют в связи с трудностями дистанционной разборки и последующей установки нового комплекта тепловыделяющих элементов в облученной оболочке.

Цель изобретения — сокращение расхода дорогостоящих материалов с малым сечением поглощения нейтронов без применения дистанционных методов замены облученных оболочек.

Это достигается тем, что оболочки топливных сборок, формирующие комплект тепловыделяющих элементов сборки и направляющие поток теплоносителя по сборке, установлены в активной зоне реактора постоянно. В то же время каждая топливная сборка снабжена подвижным в ее осевом направлении защитным чехлом из обычных недорогих конструкционных материалов, который формирует детали сборки активной зоны, защищает их при транспортировании и перегрузках и направляет поток теплоносителя по сборке, когда она находится в рабочем канале вне активной зоны.

Приемное устройство рабочего канала имеет проходной размер для топливной сборки, несколько меньший, чем соответствующий наружный габаритный размер защитного чехла.Это соотношение размеров позволяет задерживать чехол в приемном устройстве вне активной зоны и вводить топливную сборку без чехла в активную зону, где она форми409595 руется постоянной оболочкой. После выработки кампании топливный комплект вновь переводят в защитный чехол и вместе с ним извлекают из реактора. Оболочка из дорогостоящего материала остается в активной зоне и при перегрузке в нее устанавливают новый комплект топливных элемен тов.

На фиг. 1 и 2 показан продольный разрез рабочего канала предлагаемого реактора при размещении топливной сборки с защитным чехлом соответственно в приемном устройстве рабочего канала, вне активной зоны, и в активной зоне, в постоянно установленной оболочке.

Ядерный реактор содержит рабочие каналы 1, в которых имеются приемные устройства 2. В активной зоне реактора постоянно установлена оболочка

3 топливной сборки, изготовленная из материала, слабо поглощающего нейтроны.

Топливная сборка состоит из набора топливных элементов 4, закрепленных в.головке 5 и размещенных вокруг центральной трубки 6, на которой укреплена ловушка 7. Сборка заключена в подвижно установленный на ней съемный чехол 8 из обычного конструкционного материала. В чехле выполнены отверстия 9 для прохода теплоносителя.

Головка топливной сборки соединена с перегрузочным приспособлением — штоком (или тросом) 10.

Устройство работает следующим образом.

Топливная сборка с защитным чехлом 8 собирается вне реактора и поступает на загрузку в рабочий канал 1. Приемное устройство 2 рабочего каналавыполнено с проходным размером несколько меньшим, чем наружный габаритный размер защитного съемного чехла, и при постановке сборки в рабочий канал чехол задерживается приемным устройством.

Подвижная установка чехла относительно остальных деталей топливной сборки и выполнение проходного размера приемного устройства несколько большим, чем габаритный размер топливного комплекта, позволяют перевести комплект в активную зону без чехла. Перевод осуществляют с помощью перегрузочного приспособления (штока или троса). В активной зоне комплект топливных элементов формируется постоянно установленной оболочкой 3. Оболочка обеспечивает требуемое дистанционирование топливных элементов в сборке и направляет поток теплоносителя по сборке.

Чехол 8 при работе реактора может оставаться в рабочем канале. В этом случае теплоноситель поступает через отверстия 9 чехла, После выработки кампании, комплект топливных элементов переводят из активной зоны в чехол и вместе с ним извлекают из рабочего канала реактора.

При аварийном разрушении сборки оторвавшиеся элементы задерживаются в ловушке 7. Подвеска ловушки на центральной трубке 6 позволяет извлекать ее вместе со сборкой.

Экономическая эффективность изобретения достигается за счет сокращения в реакторе расхода дорогостоящего материала.

Применение в реакторе оболочки топливной сборки из материалов, слабо поглощающих нейтроны, установленной в активной зоне постоян20 но, и защитного съемного чехла из обычных конструкционных материалов в качестве временной оболочки сборки, исключает необходимость замены дорогостоящей оболочки при замене топливной сборки. При этом перевод элементов топливной

25 сборки из защитного чехла в экраннуо оболочку осуществляется непосредственно в рабочем канале реактора и не требует специального дистанционного оборудования.

Стоимость защитного чехла из обычных констф) рук ционных материалов невелика, поэтому его многократное использование путем дистанционной замены нецелесообразно, 8S Формула изобретения

Ядерный реактор, содержащий активную зону, рабочие каналы и топливные сборки с защитными чехлами и комплектом топливных элементов, отли р чающийся тем, что, с целью сокращения ðàñхода материалов с малым сечением поглощения нейтронов, защитные чехлы выполнены съемными, подвижными в осевом направлении относительно комплекта топливных элементов, а рабочие каналы имеют приемные устройства с гнездами для установки и фиксации указанных съемных чехлов, 409595

Составитель В. Мурогов

Техред М. Ликович Корректор Б IOrac

Редактор И. Грузова

Заказ 4997/388

Филиал ППП "Патент". г. Ужгс поп. чл. Ппоектняя. 4

Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5