Активная зона ядерного реактора

Предложена разборная конструкция активной зоны ядерного реактора с преимущественным использованием в качестве теплоносителя первого контура жидкометаллического теплоносителя. Конструкция содержит тепловыделяющие сборки, чехлы СУЗ с поглощающими стержнями, закрепленные в опорной плите с помощью цанговых устройств, причем цанговый захват чехла СУЗ закреплен в опорной плите и выполнен таким образом, что цанговый хвостовик ТВС своим внутренним диаметром охватывает лепестки цангового захвата чехла СУЗ и фиксирует их в удерживающем рабочем состоянии. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение более высокого уровня безопасности при работе ядерного реактора. 2 ил.

 

Область техники.

Изобретение относится к ядерным паропроизводящим установкам (ЯППУ) с преимущественным использованием в качестве теплоносителя первого контура жидкометаллического теплоносителя (ЖМТ).

Уровень техники.

Известна конструкция разборной активной зоны, состоящая из безчехловых тепловыделяющих сборок (ТВС), чехлов со стержнями СУЗ, занимающих центральную часть ТВС и опорной плиты. Каждая ТВС имеет верхнюю и нижнюю решетки, в которых закреплены твэлы. В центральной части ТВС расположена шестигранная тонкостенная труба, закрепленная в нижней и верхней решетках. Внутри упомянутой трубы проходит чехол СУЗ. Нижняя решетка в центральной части имеет своим продолжением кольцевой хвостовик, выполненный в виде цанги, с помощью которого ТВС крепится в опорной плите активной зоны. Для этого в опорной плите выполнены отверстия с кольцевой проточкой, в которые заходят лепестки цангового хвостовика ТВС, благодаря чему происходит крепление и удержание ТВС от вертикальных перемещений при работе. Зазор между ТВС и опорной плитой обеспечивается за счет ребер на нижней решетке ТВС. Чехол СУЗ, проходящий через ТВС, снабжен наконечником в виде конуса Морзе, обеспечивающего крепление чехла в опорной плите активной зоны, а хвостовик чехла выполнен в виде цангового захвата, с помощью которого дублируется крепление чехла.

Данная конструкция крепления ТВС и чехлов СУЗ разработана и применена в активной зоне моноблочной ЯППУ (журнал «Атомная энергия», т.91, вып.6, стр.415).

Недостатком этой конструкции является возможность случайного извлечения чехла СУЗ с поглощающим стержнем из ТВС, что недопустимо по условиям ядерной безопасности.

Конструкция крепления ТВС и чехлов СУЗ в данной моноблочной ЯППУ является наиболее близким техническим решением из известных и принята за прототип.

Раскрытие изобретения.

Задачей изобретения является повышение надежности крепления чехлов СУЗ.

Техническим результатом изобретения является фиксация чехла СУЗ с поглощающим стержнем в рабочем положении и невозможность извлечения упомянутого чехла из установленной ТВС.

Это достигается тем, что лепестки цангового захвата, удерживающие чехол СУЗ, находятся внутри цилиндрической части цангового хвостовика ТВС, поэтому извлечение чехла СУЗ с поглощающим стержнем возможно только после извлечения ТВС.

Краткое описание чертежей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг.1 - продольный разрез активной зоны с ТВС и опорной плитой;

Фиг.2 - узел крепления ТВС.

На фиг.1 показаны активная зона с ТВС 1 и опорная плита 2.

На фиг.2 показаны узел крепления ТВС 1 в опорной плите 2 с цанговым хвостовиком 3 ТВС, цанговый захват 4 чехла СУЗ 5.

Осуществление изобретения.

Предложенное устройство позволяет обеспечить необходимый порядок сборки и разборки активной зоны с соблюдением условий ядерной безопасности и оптимальную технологичность проводимых операций. Для этого в опорной плите активной зоны по оси каждой ТВС имеется отверстие с проточкой, в которое входит цанговый хвостовик ТВС. Чехол СУЗ устанавливается и фиксируется цанговым захватом, закрепленным в опорной плите активной зоны. Чехол СУЗ проходит через ТВС и своим наконечником, выполненным в виде конуса Морзе, и цанговым захватом закрепляется в опорной плите. При этом цанговый хвостовик ТВС своим внутренним диаметром охватывает лепестки цангового захвата чехла СУЗ и фиксирует их в удерживающем рабочем состоянии. Разборка этой конструкции возможна только в обратном порядке, т.е. первоначально извлекается сама ТВС, затем чехол СУЗ с поглощающим стержнем с обеспечением условий ядерной безопасности.

Активная зона ядерного реактора, содержащая тепловыделяющие сборки, чехлы СУЗ с поглощающими стержнями, закрепленные в опорной плите с помощью цангового хвостовика тепловыделяющей сборки и цангового захвата чехла СУЗ, отличающаяся тем, что цанговый захват чехла СУЗ закреплен в опорной плите и выполнен таким образом, что цанговый хвостовик тепловыделяющей сборки своим внутренним диаметром охватывает лепестки цангового захвата чехла СУЗ и обеспечивает их фиксацию.