УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАКЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ ТВЭЛОВ Советский патент 1996 года по МПК H01J45/00 

Изобретение относится к реакторной теплофизике и может быть использовано при реакторных исследованиях твэлов, преимущественно термоэмиссионных, электрогенерирующих каналов (ЭГК).

Цель изобретения повышение безопасности реакторных испытаний теплонапряженных твэлов обеспечивается снижением вероятности возникновения кризиса теплосъема вследствие неустановившегося течения теплоносителя в продольном узком кольцевом зазоре системы теплосброса (СТС) устройства за счет обеспечения возможности организации струйного течения теплоносителя в узком зазоре СТС.

На фиг. 1 приведена конструкционная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1, часть которого напротив испытываемого твэла 2 выполнена в виде СТС 3, которая содержит узкий кольцевой зазор 4 для прохода теплоносителя, снабженный узлами 5 и 6 входа и выхода теплоносителя с кольцевыми полостями. В качестве узлов 5 и 6 входа и выхода теплоносителя использованы наружные боковые поверхности кольцевых полостей. Внутренней диаметр d_k и высота h кольцевой полости узла входа выбраны из выражений
d_k<d₃ 20δ ≅ h,
где d₃ внутренний диаметр кольцевого зазора;
δ ширина кольцевого зазора.

В кольцевой полости узла 5 входа равномерно размещены сплошные радиальные перегородки 7 с шагом, величина которого по окружности, проходящей через середину кольцевого зазора, выбрана не меньше ширины зазора. Кольцевая полость узла 6 выхода расположена под острым углом к образующей кольцевого зазора.

Устройство работает следующим образом.

После установки в ячейку реактора устройства, внутри корпуса 1 которого установлен испытываемый твэл 2, мощность реактора поднимают до уровня, соответствующего требуемому рабочему тепловыделению в твэле 2. Тепловая мощность, выделяемая в твэле 2, через СТС 3 передается теплоносителю, который входит со стороны наружной боковой поверхности кольцевой полости узла 5 входа и благодаря радиальным перегородкам 7 плавно, без завихрений поступает в кольцевой зазор 4, где сразу же наступает струйное течение теплоносителя. В кольцевом зазоре 4 теплоноситель снимает тепло, выделяющееся в твэле 2. Выполнение кольцевой полости узла 6 выхода под острым углом к образующей кольцевого зазора обеспечивает сохранение струйного течения теплоносителя в кольцевом зазоре 4 вблизи узла 6 выхода теплоносителя.

Обеспечение струйного течения теплоносителя в узком кольцевом зазоре за счет специально выполненных узлов входа и выхода теплоносителя позволяет при реакторных испытаниях теплонапряженных твэлов снимать высокие тепловые нагрузки без возникновения кризиса теплообмена с вскипанием теплоносителя, тем самым повышая безопасность испытаний.

Использование: при испытаниях термоэмиссионных электрогенерирующих каналов. Сущность изобретения: цилиндрическая система теплосброса выполнена с радиальными перегородками в кольцевой полости узла входа, расположенной под острым углом к образующей кольцевого зазора системы для обеспечения струйного течения теплоносителя. 2 ил.

Устройство для реакторных испытаний теплонапряженных твэлов, содержащее цилиндрическую систему теплосброса, выполненную в виде продольного узкого кольцевого зазора для прохода теплоносителя и снабженную узлами, входа и выхода теплоносителя с кольцевыми полостями, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности испытаний за счет обеспечения струйного течения теплоносителя в кольцевом зазоре, внутренний диаметр d_к и высота h кольцевой полости узла входа выбраны из выражений
d_к < d_з,
20δ ≅ h,
где d_з внутренний диаметр кольцевого зазора, см;
δ ширина кольцевого зазора, см,
причем в кольцевой полости узла входа равномерно размещены сплошные радиальные перегородки с шагом, величина которого по окружности, проходящей через середину кольцевого зазора, выбрана не меньшей ширины зазора, при этом кольцевая полость узла выхода расположена под острым углом к образующей кольцевого зазора, а в качестве узлов входа и выхода использованы наружные боковые поверхности кольцевых полостей.