Способ охлаждения активной зоны быстрого реактора

Способ охлаждения активной зоны быстрого реактора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ АКТИВНОЙ ЗОНЫ БЫСТРОГО РЕАКТОРА, вклк чающий подачу пароводяной .смеси на вход активной зоны, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности охлаждейия тепловьщеляющих элементов активной зоны и уменьшения концентраций воды в активной зоне, содержание пара на входе в активную зону поддерживают выше критического значения, при котором возникает кризис второго рода. «S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СЮВМП

РЕСОУБЛИН (1% 01)

151) 4 С 21 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСЪДАРСТН ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР:

ПО. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ (21) 2663361/18-25 (22) 08.09.78 (46) 30.09.86. Бюл. Р 36 (72) В.В.Орлов, Е.И.Гришанин, В.М.Мурогов, Л.В.Точеный, И.С.Слесарев и С.М.Зарицкий (53) 621.039.5(088.8) (56) Патент Англии У 1074281, кл. С 6 С, опублик. 1967.

Патент, США В 3425904, кл. 176-40, опублик. 1969, (54) (57) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ АКТИВНОЙ

ЗОНЫ БЫСТРОГО РЕАКТОРА, включающий подачу пароводяной .смеси на вход активной зоны, отличающийся тем, что, с целью повышения надежностй охлаждения тепловыделяющих элементов активной зоны и уменьшения концентрации воды в активной зоне, содержание пара на входе в активную зону поддерживают выше критического значения, при котором возникает кризис второго рода.

776334

Изобретение относится к атомной технике, а именно к способам охлажде ния ядерных реакторов., Известен способ охлаждения бгст1 рого реактора, включанхций йодачу на его вход насыщенного пара и перегрев его в активной зоне.

Недостатком известного способа является высокая температура теплоносителя и оболочки твэлов активной эоны, приводящие к необходимости исйользования высокотемпературного окисного топлива. Реактор с таким составом активной зоны имеет низкий темп воспроизводства ядерного горючего (экспоненциальное время удвоения 30-40 лет).

Известен способ охлаждения активной зоны быстрого реактора, включаю--. щий подачу.пароводяной смеси на вход активной зоны. В известном способе

:осуществляется частичное испарение жидкости в смеси. Неиспарившаяся жидкость отделяется сепараторами.:

Однако этот способ характеризуется недостаточной надежностью охлаждения твэлов активной зоны вследствие возникновения кризиса теплообмена и пульсаций расхода смеси и большая концентрация воды в активной зоне;

Цель изобретения - повышение на-, . дежности охлаждения тепловыделяющих элеМентов активной зоны и уменьшение, концентрации воды в активной зоне.

Цель достигается тем, что.в спосо-бе охпаждения активной зоны бвжтрого реактора, включающем -.oäà÷ó пароводяной смеси на вход активной зоны, содержание пара на входе в активную зону поддерживают- выше критического зйачения, при котором возникает кри-: зис второго рода.

Сущность изобретения иллюстрирует:ся чертежом, где йриведена схема ядерной энергетической установки с

: быстрьы реактором, которая включает ядерный реактор 1 с активной зойой

2 и боковым экраном 3, паропровод 4 и насос 5 для подвода воды иа вход в актйвную зону 1, паропровод 6 и паро-, : вой компрессор 7 для -подвода йара :

- на вход в активную зону и боковой экран 3, а также паропроводы 8 и 9 для отвода пара йз реактора 1 в парогенератор 10.

Установка работает следующим образом.

Поток пара на выходе активной зоны 2 разделяется на два потока, один из которых по паропроводу 9 направляется в парогенератор 10 (или не5 посредственно в турбогенератор), в котором он охлаждается конденсируетУ ся и насосом 5 подается на вход ак-: тивной зоны 2 непосредственно в каждую сборку твэлов. Второй поток па10 ра паровым компрессором 7 по паропроводу 6 направляется в сборки твэлов бокового экрана 3 и сборки твэлов активной зоны 2. На входе в сбор- ки твэлов активной зоны 2 пар смеши15 вается с водой, подаваемой насосом

5, образуя пароводяную смесь необходимого состава. В активной зоне 2 пароводяная .смесь испаряется до на- . сыщенного пара и перегревается на

20 10-20 С. Перегрев пара происходит на верхнем конце твэла (по ходу теплоносителя) активной зоны 2, где тепловыделение на 20-30% меньше, чем в центре активной зоны, а также в

2 твэлах верхнего торцевого экрана (на чертеже не показана), где тепловыделение в несколько раз меньше, чем в активной зоне 2.

30 В сборки твэлов бокового экрана

3, а также в регулирующие стержни (на чертеже не показаны) подается

1 олько пар Непосредственно с выхода, реактора 1. Ввиду малой тепловой мощности бокового экрана 3 и регулирую-,. щих стержней их температура не превышает температуру материалов, активной зоны f.

Пример осуществления.

Для объемной мощности 700800 кВт..м объема активной зоны при

:,давлении 160 ата массовая скорость пароводяной смеси составляет

4> - 4000 кг/с м при перепаде давления..

4 в реакторе 6-7 ата и высоте активйой эоны 600 мм. Расчетное критическое массовое паросодержание составляет

22Х. С учетом неточности экспериментальных и проектных данных массовое 0 паросодержание на входе может быть принято с запасом равным 30Х. Температура пара на выходе равна 360 С (перегрев 13. С), что соответствует о теплоперепаду равному 197 ккал/кг, зз максимальная температура оболочки о

-400 С, топлива из сплава урана и плутония -. «650 С. В пароохлаждаемом реакторе такой теплоперепад имеет

3 776334

4 место при перегреве пара примерно Описываемый способ охлаждения до 560 С. При ртом температура обо- обеспечивает надежное охлаждение твэо лочки твэла превышает 700 С, и следо-. лов активной зоны, позволяет увели. вательно применение нелегированного чнть темп воспроизводства ядерного металлического топлива невоэмож — g горючего за счет уменьшения концентно. рации воды в активной зоне.

Составитель А.Шмелев

Техред.М.Ходаиич . Корректор А. Зимокосов

Тираж 386 " Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Редактор Л.Письман

Заказ 5258/2.Ф. Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4