ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР Советский патент 1994 года по МПК G21C15/00 

Изобретение относится к узлам ядерных реакторов, преимущественно водоводяных с камерой смешения теплоносителя на выходе из активной зоны, отделенной от полости под крышкой реактора верхней перфорированной плитой.

Известен ядерный реактор водоводяного типа, имеющие полость под крышкой, отделенную от камеры смешения перфорированной плитой.

Указанное техническое решение представляет собой водоводяной реактор, состоящий из корпуса, внутри которого на опорном цилиндре, закрепленном на фланце корпуса, установлена активная зона. Верхняя часть активной зоны зафиксирована с помощью нижней перфорированной плиты, соединенной с помощью направляющих труб регулирующих стержней с верхней перфорированной плитой. Верхняя перфорированная плита закреплена на корпусе. Верхняя и нижняя перфорированные плиты образуют камеру смешения, к которой примыкают патрубки для отвода теплоносителя.

Полость под крышкой отделена от камеры смешения верхней перфорированной плитой.

Недостатком известного технического решения является то, что при работе реактора из-за наличия верхней перфорированной плиты ухудшен тепломассообмен между камерой смешения и полостью под крышкой, в результате чего при расхолаживании и при разогреве реактора возникает разница температур теплоносителя в полости под крышкой и в камере смешения, следствием чего является разница температур между крышкой и верхней частью корпуса реактора, так как между верхней частью корпуса и пристыкованной крышкой недопустима большая разница температур, расхолаживание и разогрев необходимо производить с низкой скоростью, что увеличивает время расхолаживания и разогрева реактора.

Известен ядерный реактор, содержащий корпус, крышку, активную зону, опорный цилиндр, опертый на верхнюю часть корпуса, камеру смешения, образованную нижней перфорированной плитой, фиксирующей верхнюю часть активной зоны и соединенной направляющими трубами регулирующих стержней с верхней перфорированной плитой, образующей полость под крышкой, входной и выходной участки циркуляционного контура, образованные корпусом и опорным цилиндром.

Недостатком известного устройства является невысокая надежность работы, так как при понижении давления в контуре происходит вскипание горячей воды в полости под крышкой, в результате чего в контуре возможны гидравлические удары.

Целью изобретения является повышение надежности работы реактора.

Цель достигается тем, что в полости под крышкой на верхней перфорированной плите установлена разделительная перегородка, образующая с внутренней поверхностью крышки циркуляционную камеру, соединенную с выходным участком циркуляционного контура.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез реактора; на фиг. 2 - поперечный разрез верхней части реактора, в котором циркуляционная камера соединена с выходным участком циркуляционного контура непосредственно отверстиями.

Ядерный реактор содержит корпус 1 с крышкой 2, активная зона 3 установлена в опорном цилиндре 4 и зафиксирована сверху нижней перфорированной плитой 5, соединенной направляющими трубами 6 регулирующих стержней с верхней перфорированной плитой 7. Между корпусом 1 и опорным цилиндром 4 образованы входной участок циркуляционного контура 8 и выходной 9. Между нижней перфорированной плитой 5 и верхней перфорированной плитой 7 образована камера смещения 10, которая верхней плитой 7 отделена от полости 11 под крышкой. На верхнюю перфорированную плиту 7 установлена разделительная перегородка 12, в нижней части которой выполнены перепускные отверстия 13. Между крышкой и разделительной перегородкой 12 образована циркуляционная камера 14. На разделяющей перегородке 12 установлены трубы 15, примыкающие к отверстиям 16 в верхней перфорированной плите 7, на которой укреплено центрирующее кольцо 17, примыкающее к опорному цилиндру 4 и имеющее отверстия 18, соединенные трубами 19 с отверстиями 16 и состыкованные с отверстиями 20, выполненными в опорном цилиндре 4.

На фиг. 2 показан вариант, в котором перепускные отверстия 13 выполнены в бурте опорного цилиндра 4 и непосредственно соединяют циркуляционную камеру 14 с выходным участком циркуляционного контура 9.

Реактор работает следующим образом.

Между камерой смешения и выходным участком циркуляционного контура существует перепад давлений, часть теплоносителя из камеры смешения 10 проходит через отверстия в верхней перфорированной плите 7 в полость под крышкой, затем через отверстия в верхней части, разделяющей перегородке 12, попадает в циркуляционную полость 14, из которой поступает через перепускные отверстия 13 в выходной участок циркуляционного контура 9. Таким образом ускоряется процесс расхолаживания и разогрева реактора, предотвращается возможность вскипания воды в полости под крышкой и конденсация паровых пузырей в камере смешения, что уменьшает вероятность гидравлических ударов в контуре. (54) Вопросы конструирования ядерных реакторов. Крамеров А. Я. М. : Атомиздат, 1971, с. 75, рис. 4.1. б.

Энергетический реактор с водой под давлением (Шиппингпорт). Под ред. Скворцова С. А. Иностранная литература, 1961, с. 80, фиг. 9.

ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР, содержащий корпус, крышку, активную зону, опорный цилиндр, опертый на верхнюю часть корпуса, камеру смешения, образованную нижней перфорированной плитой, фиксирующей верхнюю часть активной зоны и соединенной направляющими трубами регулирующих стержней с верхней перфорированной плитой, образующей полость под крышкой, входной и выходной участки циркуляционного контура, образованные корпусом и опорным цилиндром, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы реактора, в полости под крышкой на верхней перфорированной плите установлена разделительная перегородка, образующая с внутренней поверхностью крышки циркуляционную камеру, соединенную с выходным участком циркуляционного контура.