Канал-петля с естественной циркуляцией теплоносителя Советский патент 1991 года по МПК G21C17/06 

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к технике проведения испытаний тепловыделяющих элементов или тепловыделяющих сборок в исследовательских ядерных реакторах, включая реакторы бассейнового типа.

Известно устройство для облучения образцов, содержащее корпус, образцы и устройство для регулирования температуры образцов.

В этом устройстве образцы охлаждаются непосредственно водой первого контура, поступающей в ампулу,открытую снизу. Вода проходит сквозь ампулу и выходит из нее через щелевые отверстия в верхней части. Щели перекрываются подвижной шторкой так, что проходные сечения их плавно уменьшаются до полного закрытия (с небольшой протечкой).

Изменение скорости теплоносителя, омывающего образцы, влияет на коэффициент теплоотдачи и температура образцов изменяется в диапазоне 80 .250 С при давлении в реакторе порядка 50 бар. При других давлениях диа

пазон регулирования температуры может быть иным. Привод перемещения, шторки проходит в подвеске ампулы и выходит через крышку реактора.

Однако использование устройств подобного типа в каналах-петлях, для поддержания температурного режи-- ма испытуемых тепловьвделяющих элементов является менее эффективным, чем применение устройств, позволяющих исключить из теплообменной часть теплопередающей поверхности, поскольку зависимость уровня температур в контуре естественной циркуляцией от расхода -гораздо слабее, чем от поверхности теплообмена. Кроме того,увеличение гидравлического сопротивления на выходе из зоны нагрева в некоторых случаях работы циркуляционного контура может способствовать возникновению режима гидродинамической нестабильности.

Известен канал-петля с естественной циркуляцией теплоносителя,содержащий корпус, теплоотделяющие элементы, устройство для регулирования темперйтуры тепловыделяющих элементов в виде теплообменных труб. Недостатком известного канала является сложность конструкции канала и сложность регулирования температуры Целью изобретения является упрощение конструкции канала и упрощение регулирования температуры. Поставленная цель достигается тем что в канале установлено устройство в виде втулки с иглами5 входящими в теплообменные трубы. На фиг.1 схематично изображен в продольном разрезе канал; на фиг.2 устройство с иглами; на фиг. 3 теплообменные трубы с входящими в них иглами, поперечный разрез. Канал состоит из корпуса 1, несу щего давление, хвостовика 2,аналогичного хвостовикам штатных кассет трубы 3, разделяющей подъемную и опускную ветви канала, сборки тепло выделяющих элементов 4, устройства для регулирования температуры тепло вьщеляющих элементов в виде теплообменных труб 5, поворотной камеры 6, сборной камеры 7, газового зазор 8, импульсной трубки 9, трубки 10 для заполнения контура, устройства 11с иглами 12. Устройство работает следующим об разом. Регулирование температурного режима испытуемых тепловыделяющих эле ментов или из сборок при работе реактора на различных уровнях мощнос ти производится за счет изменения поверхности теплообмена между тепло носителем в канале и водой бассейна .реактора, имеющей свободный доступ к теплообменным трубам устройства для регулирования температуры тепловыделяющих элементов. Иглы 12 устройства 11 выполнены с пазами разной длины для прохода теплоносителя. Перемещая устройство 11 с помощью механизма перемещения и штока,можно перекрывать проходное сечение одной или нескольких труб устройства для регулирования температуры тепловьщеляющих элементов, тем самым изменяя поверхность теплообмена, а следовательно, изменяя уровень температур в контуре естественной циркуляции. Подобные каналы могут найти широкое применение в реакторах бассейнового типа для испытания тепловыделяющих элементов, отличных от штатных, при конкретных рабочих параметрах, достаточно приближенных к рабо-f чим режимам проектируемого реактора, с наименьшими экономическими затратами и при отсутствии специальных средств охлаждения на реакторе. Они не требуют дополнительного технологического оборудования и помещений для его размещения. Каналы выполняются таким образом, что могут использоваться взамен любой штатной тепловыделяющей кассеты реактора. При испытаниях твэлов в каналепетле обеспечивается повьш1енная надежность и безопасность. В случае разгерметизации TB3j;ioB активность локализуется в пределах канала-петли, При разрыве канала или обесточивании установки обеспечивается надежный отвод остаточного тепловыделения водой бассейна реактора.

КАНАЛ-ПЕТЛЯ С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, содержащий корпус, тепловыделяющие элементы, устройство для регулирования температуры тепловыделяющих элементов в виде теплообменных трубок, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции канала и упрощения регулирования температуры, в канале установлено устройство в виде втулки с иглами, входящими в теп- лообменные трубы.