Тяжеловодный энергетический ядерный реактор

Тяжеловодный энергетический ядерный реактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТЯЖЕЛОВОДНЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРШЙ РЕАКТОР, содержащий бак с замедлителем и вертикальные каналы высокого.давления с размещенными вних теготовыделякяцими элементами, которые охлаждаются теплоносителем, отличающийся тем, что, с целью экономии тяжелой воды и повьшения безопасности реактора в случае нарушения герметичности труб высоко- 'го давления или аварийного разрушения тепловыделяющего элемента, каналы реактора с размещенными в них тепло'-' выделяющими элементами, выполнены в виде замкнутых автономных сосудов, содержащих конденсатор-парогенератор и устройство для естественной циркуляции кипящего тяжеловодного носителя, выполненное, например, в виде трубы, • установленной соосно с каналом высокого давления.(Л

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„74036 (51)5 С 21 С 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 2049874/25 (22) 07.08.?4 (46) 07.03,90,Бюл, Ф 9 (72) Б,Р.Бергельсон, А.С.Герасимов и Я.З.Талалай . (53) 6?1,039,524 (088,8) (56) Heavy-Mater Роттег Reactors, Proceedings of à Symposium, Vienna, Г967;

Conceptual design of à natural .uranium boiling light water reactor, Symosium Nuclear International, Ноше, 1969. (54) (5 7) ТЯЖЕЛОВОДНЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ

ЯДЕР%1Й РЕАКТОР, содержащий бак с замедлителем и вертикальные каналы высокого давления с размещенными в

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано при создании атомных электростанций.

Известны тяжеловодные энергетические реакторы канального типа, в которых теплоносителем является тяжелая вода без кипения.

Такие реакторы состоят из набора каналов, пронизывающих баккаландр с тяжеловодным замедлителем, Каждый из каналов представляет собой трубу высокого давления с размещенным в ней тепловыделяющим элементом, Через каналы принудительно.прокачивается теплоноситель, находящийся под высоким давлением.

Недостатком этого реактора является большой объем первого контура и высокая стоимость тяжелой воды, 2 них тепловыделяющими элементами, которые охлаждаются теплоносителем, отлич ающийся тем, что, с целью экономии тяжелой воды. и повышения безопасности реактора в случае нарушения герметичности труб высокого давления или аварийного разрушения тепловыделяющего элемента, каналы реактора с размещенными в них тепло-. выделяющими элементарны, выполнены B виде замкнутых автономных сосудов, содержащих конденсатор-парогенератор и устройство для естественной циркуляции кипящего тяжеловодного носителя, выполненное, например, в виде трубы, установленной соосно с каналом высо- д кого давления.

Наиболее близким техническим решением является тяжеловодный энергетический реактор, содержащий бак с замедлителем и вертикальные каналы высокого давления с размещенными в них тепловыделякицими элементами, которые охлаждаются легководным кипящим ©3I теплоносителем, Недостатком этого устройства является возможность тяжелой аварии, связанной с разрушением тяжеловодного бака, что приведет к потере тяжелой воды и смешению замедлителя и теплоносителя (т,е. тяжелой и лег- eeaL кой воды).

Целью изобретения является эко.номия тяжелой воды и повышение безопасности реактора в случае нарушения гарметичности труб высокого давления

5 74036 или аварийного разрушения тепловыделяющего элемента, Цель достигается тем, что каналы реактора с Размещенными в вих тепловыделяющими элементами выполнены в виде замкнутых автономных сосудов, содержащих конденсатор-парогенератор и устройство для естественной цир куляции кипящего тяжеловодного тепло- 10 носителяр выполненное, например, в виде трубы, установленной соосно с каналом высокого давления.

На фиг,l показана схема реактора; на фиг.2 - продольный разрез одного из каналов.

Реактор представляет собой цилиндрический бак l содержащий тяжелоМдный замедлитель, В баке размещены замкнутые вертикальные каналы 2, 21) йредставляющие собой цилиндрическую трубу,: рассчитанную на высокое давлениЕ. Труба состоит из трех секций. В нижней секции 3, находящейся непосредственно в активной зоне реак-25 тора и поэтому выполненной из слабопоглощающего материала, размещается тепповыделякщий элемент 4. Средняя

5 и верхняя б секции канала, расположенные над активной зоной, выполне- 3О ны из нержавеищей стали, В верхней секции размещается конденсатор-парогенератор 7 с напорной 8 и сливной 9 камерами, Контур естественной циркуляции 35 осуществляется с помощью открытой сни.зу трубы 10, установленной соосно с трубой высокого давления 2.

Через съемную крышку канала 11 40 и пробку 12 с помощью штока 13 осуществляется перегрузка тепловыделяющихся элементов.

Реактор работает следующим образом.

За счет тепла, выделяющегося в теп-. ловыделяющих элементах 4, происходит частичное испарение тяжелой воды, находящейся в топливных сборках. Образующаяся при этом пароводяная смесь за счет разности и плотности воды в опускном участке и плотности пароводяной смеси в подъемном участке движется вверх по центральной трубе 10, В верхней части 6 каналов тяжеловодный пар конденсируется. Конденсат и отсепарированная тяжелая вода поступают из верхней части б каналов в нижнюю 3 на вход s топливные сборки по кольцевому зазору между трубой высокого давления 2 и центральной трубой 10, Отвод тепла из каналов осуществляется за счет нагрева и частичного испарения легкой воды ври давлении

P "c Р, принудительно прокачиваемой через конденсатор-парогенератор 7.

Перегрузка топливных сборок осуществляется при отсутствии избыточного давления в;каналах реактора. Порядок операций при перегрузке кана-. ла. следукиций: снимается крышка 11;;.с помощью штока 13 топливная сборка перемещается вверх,так, что тепловыделяющие элементы оказываются вне активной зоны; канал отключается . от легководного контура; к конденса-. тору подсоединяется магистраль с хо-. лодной водой; в канале снижается . давление, после чего топливная сборка вместе с пробкой 12 извлекается из канала, Операции по загрузке в канал свежей топливной сборки. осуществляют ся в обратном порядке.

5 74036

1 б

Редактор С.Титова Техред М,яндык

Корректор С,йевкун

Тираж 347 Подписное

Заказ 990

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101