Дроссельное устройство ядерного реактора Советский патент 1979 года по МПК G21C15/22 

1

Изобретение относится к реакторостроению и может использоваться, в частности, в реакторах на быстрых нейтронах с жидкометаллическим охлаждением.

В известных конструкциях реакторов на быстрых нейтронах (например, БН-350) расход теплоносителя по топливным сборкам распределяется с помощью дроссельных втулок, в которых размещены хвостовики топливных сборок. На цилиндрических поверхностях дроссельных втулок и хвостовиков имеются отверстия, через которые теплоноситель поступает из напорного коллектора в топливную сборку. Для предотвращения всплывания топливных сборок под действием гидродинамического напора полость под хвостовиком топливной сборки соединена с областью низкого давления. В некоторых конструкциях хвостовик топливной сборки выполнен в виде двух коаксиальных цилиндров. Внутренний цилиндртрубка используется для отбора давления или проб теплоносителя.

Известны также конструкции дроссельных устройств с двухступенчатым дросселированием. Через отверстия в дроссельной втулке теплоноситель поступает в дроссельное устройство второй ступени (модуль) и только после этого попадает в группу топливных сборок, установленных в данном модуле.

Для предотвращения и своевременного обнаружения аварийных ситуаций в топливных сборках необходимо постоянно контролировать расход теплоносителя через

каждую топливную сборку или группу сборок. Такой контроль можно осуществить, например, установкой малогабаритных электромагнитных расходомеров в хвостовиках топливных сборок. Однако известные

конструкции дроссельных устройств не предусматривают такой возможности.

Цель изобретения - обеспечение работоспособности расходомера после перегрузки реактора.

Для этого в предлагаемом устройстве полость внутреннего цилиндра сообщена с областью низкого давления теплоносителя над напорным коллектором.

Кроме того, в стенке наружного цилиндра

размещена электроизолирующая прослойка, например газовая.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит верхнюю и нижнюю

плиты 1 напорного коллектора, дроссельную втулку 2, хвостовик 3 топливной сборки, магнитную систему 4, электроды 5, корпус 6 расходомера, изолирующую газовую прослойку 7, отверстия 8, соединяющие полость под хвостовиком с областью низкого давления теплоносителя, отверстия 9 для

выхода газа из полости под хвостовиком топливной сборки.

Устройство работает следующим образом.

Теплоноситель из пространства между плитами 1 напорного коллектора через отверстия в дроссельной втулке 2 и хвостовике 3 поступает в хвостовик топливной сборки или в хвостовик модуля и протекает по кольцевому зазору вверх к тепловыделяющим элементам. При своем движении по кольцевому зазору теплоноситель проходит через область магнитного поля, создаваемого магнитной системой 4. При этом в теплоносителе индуцируется ЭДС, пропорциональная скорости его движения. Падение напряжения в стенке расходомера снимается электродами 5 и подается на вторичный измерительный прибор, по показаниям которого и судят о величине расхода. Так как магнитное поле вокруг расходомера уменьщается по величине по крайней мере как 1/г то за пределами дроссельной втулки оно уже незначительно и ЭДС, индуцированная в теплоносителе, находящемся в напорном коллекторе, мала. Однако для еще больщего уменьщения ее влияния на показания расходомера в наружной стенке хвостовика изготовлена газовая прослойка 7, отделяющая расходомер от напорного коллектора. Для того, чтобы прослойка между расходомером и хвостовиком была заполнена теплоносителем, предусмотрены отверстия 8, соединяющие ее с областью низкого давления теплоносителя под напорным коллектором. Для выпуска газа, заполняющего внутреннюю полость хвостовика до установки топливной сборки в реактор, выполнены отверстия 9.

В варианте реактора с модульной конструкцией отверстия 9 служат также для сообщения полости под хвостовиком центральной топливной сборки данного модуля

с областью низкого давления теплоносителя над напорным коллектором. Модуль в дроссельной втулке прикрепляется с помощью системы гаек к корпусу расходомера. 5 В случае необходимости модуль можно от соединить от расходомера и извлечь из реактора так, как это предусматривается в конструкции реактора без магнитных расходомеров.

0 Магнитная система 4, представляющая собой цилиндр, намагниченный вдоль диаметра, изготовлена из термостабильных сплавов типа ЮНДК 35Т5 или ЮНДК 38Т7.

5 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет установить электромагнитные расходомеры в каждую топливную сборку или в группу топливных сборок, расположенных на модуле, и обеспечить работо0 способность расходомеров после перегрузки реактора. Это дает возможность контролировать расход теплоносителя через топ ливные сборки и облегчает эксплуатацию реакторов.

Формула изобретения

1.Дроссельное устройство ядерного реактора, содержащее дроссельную втулку с

0 помещенным в ней хвостовиком топливной сборки, выполненным в виде двух коаксиальных цилиндров с отверстиями на внещнем из них и электромагнитным расходомером во внутреннем цилиндре, отличающееся тем, что, с целью обеспечения ра,ботоспособности расходомера после пере грузки реактора, полость внутреннего цилиндра сообщена с областью низкого давления теплоносителя над напорным коллектором.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в стенке наружного цилиндра размещена электроизолирующая прослойка, например газовая.