Устройство пассивной защиты ядерного реактора

Изобретение относится к системам защиты ядерных водо-водяных реакторов. В устройстве пассивной защиты сильфон связан с узлом разъема, который выполнен с «Н» отверстиями, где «Н» - целое число больше 2. Отверстия размещены равномерно по окружности под углом к оси сильфона. В отверстиях установлены шары, а на штоке с поглощающим элементом выполнен кольцевой паз с поверхностью, сопряженной с поверхностью шаров. Технический результат - повышение надежности срабатывания защиты ядерного реактора. 1 ил.

 

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к устройствам пассивной защиты ядерного реактора.

Известно устройство пассивной защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах, которое выполнено в виде головки, корпуса и хвостовика.

Вдоль оси головки закреплен шток, на котором последовательно размещены пружина, подвижный груз с «С»-образным выступом, разъем из сопряженных выступа и паза, охваченный подвижным кольцом, и пучок стержней поглотителей.

При сжатой пружине груз удерживается биметаллической пластиной, см. патент РФ №2057376, кл. G21C 9/02, 1992.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому устройству является устройство пассивной защиты ядерного реактора на тепловых нейтронах, которое содержит размещенный по оси канала теплоносителя шток со скошенным разъемом, выполненным в виде попарно сопряженных трапецеидальных выступов и пазов, охваченным подвижным вдоль штока кольцом, закрепленный на штоке поглощающий элемент, в котором исполнительный механизм выполнен в виде сильфонов, закрепленных с одной стороны на штоке выше разъема, а с другой - на упомянутом подвижном кольце, причем полости сильфонов соединены через демпферный объем и вентиль с трактом теплоносителя, см. патент РФ №2172986, кл. O21С 9/02, 2000.

Недостатком такого устройства пассивной защиты является снижение надежности работа разъема из попарно сопряженных выступа и паза с увеличением периода работы ядерного реактора.

Технической задачей изобретения является повышение надежности срабатывания пассивной защиты ядерного реактора на тепловых нейтронах.

Поставленная задана достигается тем, что в предлагаемом устройстве сильфон связен с узлом разъема, который выполнен с «Н» отверстиями, где «Н» - целое число больше 2, отверстия размещены равномерно по окружности под углом к оси тракта теплоносителя, в отверстиях установлены шары; а на штоке с поглощающим элементом выполнен кольцевой паз с поверхностью сопряженной с поверхностью шаров.

На чертеже изображено устройство пассивной зашиты ядерного реактора.

Устройство установлено в канале 1 тракта теплоносителя первого контура реактора и содержит поглощающий элемент на штоке 2 с кольцевым пазом, поверхность которого сопряжена с поверхностью шаров 3, установленных в, например, шести отверстиях узла разъема 4, размещенных равномерно по окружности и под углом к оси, жестко связанного с сильфоном 5, соединенным через демпферный объем 6, и вентиль 7 с каналом 1 тракта теплоносителя.

Устройство работает следующим образом. При открытом вентиле 7 заполняют сильфон 5 и демпферный объем 6 теплоносителем до уровня, при котором газовая подушка демпферного объема находится под давлением, равным номинальному, после чего вентиль 7 закрывают.

В нормальном режиме работы реактора сильфон 5 разгружен (воспринимаются лишь пульсации давления, неизбежные при работе реактора), в таком состоянии шары 3 надежно удерживают шток 2 с поглощающим элементом вне активной зоны.

В аварийном режиме повышение давления теплоносителя сверх номинального сжимает сильфон 5, перемещает шток 2 с поглощающим элементом вверх.

Шары 3 выталкиваются в полость отверстий узла разъема 4.

В результате этого шток 2 с поглощающим элементом под действием собственного веса сбрасывается в активную зону реактора и надежно подавляет цепную реакцию.

Такое выполнение пассивной защиты позволяет существенно повысить безопасность работы реактора на нейтронах.

Устройство пассивной защиты ядерного реактора, содержащее размещенный по оси тракта теплоносителя сильфон с демпферным объемом, соединенным через вентиль с трактом теплоносителя, и шток с закрепленным на нем поглощающим элементом, отличающееся тем, что сильфон связан с узлом разъема, который выполнен с «Н» отверстиями, где «Н» - целое число больше 2, отверстия размещены равномерно по окружности под углом оси сильфона, в отверстиях установлены шары, а на штоке с поглощающим элементом выполнен кольцевой паз с поверхностью, сопряженной с поверхностью шаров.