Исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейного типа

 

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОДО-ВОДЯ|НОЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР БАССЕЙНОГО ТИПА, содержащий активную зону и эжектор, расположенные в нижней части бассейна , отличающийся тем, что, с цепью улучшения радиационной обстановки над бассейном путем увеличения времени подъема воды до поверхности бассейна, эжектор расположен в части бассейна, противоположной активной зоне параллельно его боковой стенке, и установлен в коробе с отверстиями , которые расположены по, высоте между верхним торцом эжектора и серединой активной зоны.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СЭ,Н ЛЮ

РЕСПУБЛИН

69) (11) 4(51) G 21 C 1 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *ВТОРСНОВВ(С ЮФВТВВСТВ5Г

ГОСЗЩАРСТОЕННЫЙ KOMHYKT СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3551876/18»25 (22) 15.02.83 (46) 30.01.85. Бюл. S 4 (72) Н.В .Архангельский, В.С.Буслаев, В.В.Гончаров, П.И.Егоренков, М.К.Емельянов, А.В.Талиев, А.А.Червяцов, А.Ф.Яшин и П.И.Шавров (53) 621.039.52(088.8) (56) 1. Гончаров В.В. и др. Доклады советских ученых "Ядерные реакторы и .ядерная энергетика". Труды второй международной конференции по мирному использованию атомной энергий в Женеве, с.273, 1958.

2. Бать Г.А. и др. Исследовательские ядерные реакторы. M., Атомиэдат, с ° 199-204, 1972 (прототип). (54) (57) ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОДО»ВОДЯ НОЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР БАССЕЙНОГО ТИПА, содержащий активную зону и эжектор, расположенные в нижней части бассейна, отличающийся .тем, что, с целью улучшения радиационной обстановки над бассейном путем увеличения времени подъема воды до поверхности бассейна, эжектор расположен s части бассейна, противоположной активной зоне параллельно его боковой стенке, и установлен в коробе с отверстиями, которые расположены по. высоте между верхним торцом эжектора и серединой активной зоны.

1 10821

Изобретение относится к области ядерной техники,: а точнее к исследовательским водо-водяным ядерным реакторам бассейного типа.

Известен исследовательский водоводяной ядерный реактор бассейного типа, содержащий бассейн, корпус активной зоны, активную зону, расположенную в нижней части бассейна, и эжектор, прикрепленный выходным флан- 1О цем к корпусу активной зоны (1).

В известном реакторе циркуляция йоды через активную зону реактора обеспечивается эжектором и насосами.

Причем вода входит в активную зону снизу и направляется вверх. Над активной зоной установлен зонт-отбойник, благодаря которому уменьшается скорость движения воды вверх и снижается интенсивность излучения над 2п бассейном реактора. Для предотвращения всплытия под напором воды тепловыделяющие сборки (ТВС) прижимаются сверху откидным кассетодержателем.

Известный реактор имеет следующие 25 недостатки относительно неудовлетворительная радиационная обстановка на верхней площадке реактора, обусловленная остаточной активностью ч и

1л.

О, ограниченный доступ к активной зр зоне для проведения операций по загрузке экспериментальных образцов, тепловыделяющих сборок и ампул с иэотопамн из-эа наличия зонта-отбойника и кассетодержателя, ограниченный расход воды через активную зону иэ-за колебаний ТВС, омываемых потоками теплоносителя.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению 40 является исследовательский водо-водяной ядерный реактор бассейного типа, содержащий активную зону и эжектор, расположенные в нижней части бассейна (23 . 45

В известном реакторе вода проходит активную зону сверху вниз и уходит по двум трактам: через эжектор, расположенный горизонтально, - в бассейн и через задерживающую емкость — в насосную. Зжектор размещен в нижней полости бассейна под горизонтальной перегородкой с отверстиями, которая рассредотачивает поток воды по поперечному сечению бассейна и уменьшает скорость движения ее вверх.

91 2

Выгрузка и транспортировка ТВС и других изделий с высокой активностью осуществляется с помощью поворотного кронштейна, наклонной трубы и контейнера.

Недостатками известного реактора являются: радиационная опасность на верхней площадке реактора, так как время движения воды от активной эоны к поверхности бассейна (4 мин) недостаточно для полного распада Я

16 и О, дополнительная вибрация активной зоны вследствие непосредственного соединения эжектора с корпусом активной эоны, невозможность демонтажа эжектора в случае необходимости его замены или модернизации реактора беэ демонтажа активной зоны и горизонтальной перегородки,.

Целью изобретения является улучшение радиационной обстановки на верхней площадке реактора путам увеличения времени подъема воды до поверхности бассейна.

Укаэанная цель достигается тем, что в известном исследовательском водо-водяном ядерном реакторе бассейного типа, содержащем активную зону и эжектор, расположенные в нижней части бассейна, эжектор расположен в части бассейна, противоположной ак. тивной зоне параллельно его боковой стенке, и установлен в коробе с отверстиями, которые расположены по высоте между верхним торцом эжектора и серединой активной зоны.

Благодаря указанной компоновке и оптимальному по высоте расположению отверстий в стенке короба выходящий из короба поток воды направляется в активную зону, а небольшая часть потока, отражающегося от противоположной стенки бассейна, завихряясь, теряет скорость и медленно поднимается к поверхности бассейна. Это позволяет свести к минимуму содержание

Ив воде изотопов Й и 0 у поверхности бассейна.

На Фиг. f изображен реактор, продольный разрез; на фиг.2 — то же,поперечный разрез.

Исследовательский водо-водяной ядерньй реактор бассейного типа включает бассейн 1. Бак реактора 2 выполнен из нержавеющей стали.. В нижней части бак имеет горизонтальную перегородку 3, которая отделяет нижнюю полость бассейна 4 от остальной части.

3 10821

На этой перегородке расположены корпус активной зоны 5 и опорная решетка

6, на которой установлены тепловыделяющие сборки 7, боковой стационарный отражатель 8 и блоки сменного отражателя 9.

В части бассейна, противоположной активной зоне, на горизонтальной перегородке 3 установлен в вертикальном положении эжектор 10, заключен- 1б ный в короб. 11, служащий для поворота потока воды, выходящей из. эжектора и равномерного распределения воды в . объеме бака с помощью отверстий, выполненных в коробе. Верхний ряд отверстий расположен на уровне верхне-. го торца эжектора, а нижний ряд отверстий — на уровне середины активной зоны.

На стенке бака укреплена задерживающая емкость t2.

Бак реактора сообщается с бассейном-хранилищем 13 с помощью шлюзового

;коридора 14. В конце шлюзового коридора установлены герметичные воро та 15.

Отработанные iBC из активной зоны реактора переносятся с помощью известных дистанционных инструментов и устанавливаются в ячейки для хранения

ТВС 1.6.

Корпус активной зоны 5 и боковой стационарный отражатель 8 пройизывают горизонтальные 17 и вертикальные 18 экспериментальные каналы. На выходе горизонтальных каналов расположены шиберы 19. Часть горизонтальных экс:периментальных каналов защищена свинцовым щитом 20 для уменьшения в них гамма-излучения.

Боковая защита 21 представляет собой стальной экран, расположенный между стенкой бака 2 и корпусом ак-... тивной зоны 5.

91 4

Сверху бассейн реактора и бассейнхранилище закрываются настилом 22 и настилом пола зала реактора 23.

Циркуляция воды через -активную зону и отражатель реактора обеспечивается эжектором и насосами 1-го контура. Вода входит в активную зону и отражатель сверху из основного объема бассейна и выходит из них снизу в нижнюю полость бассейна 4. Вода . из этой полости всасывается через патрубок задерживающей емкости 12 насосами 1-ro контура, охлаждается, подается через напорный -трубопровод

24 в сопло эжектора и затем перемешивается с эжектируемым потоком воды. Смешанный поток воды поступает в основной объем бассейна через .отвер- стия в коробе 11, направляется в активную зону 5, а меньшая часть потока, ударяясь о противоположную стенку, поднимается.

Время подъема активной воды составляет 10 мин.

Технико-экономические преимущества предложенного реактора заключаются в снижении мощности дозы излучения благодаря уменьшению активности воды у поверхности бассейна, определяющейся изотопами М и 0, на несколько порядков, т.е. практически до О.

Кроме того, предложенная компоновка эжектора уменьшает вибрацию активной зоны, упрощает монтаж и демонтаж эжектора при замене его, либо при модернизации реактора.

Предложенная компоновка реактора и наличие эффективного отражателя позволяет при том же уровне мощности, как на известном реакторе, повысить потоки тепловых нейтронов на выходе горизонтальных экспериментальных ка- . налов в 2-4 раза и довести их мак симальное, значение до 2 ° 10" нейтрон/

/см2 с, 1082191 1082191

f5.

1б

Фиг. 2

Редактор О.Филиппова ТехредЛ.Иартяшова

Корректор И.МаксимишинеИ

Заказ 147/4 Тираж 408 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал .ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4