SU292326A1 - Ядерный реактор, охлаждаемый жидкостью - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к  дерным реакторам , охлаждаемым жидкостью -(преимущестпеино натрие.м), с погружной активной зоной и несколькими нараллельно работающими теплообменниками, имеющими верхний подвод греющего агента, расположенными в общем с активной зоной герметичном корпусе.

В известных реакторах подобного типа теплоноситель из активной зо1Из1 ностуиает в распределительиый кол.лектор. затем из теплообменников иаправл етс  в сборный коллектор , откуда насосами перекачиваетс  оп ть в активную зону.

Эта схема обеспечнвает упрощенную св зь между активной зоной и тенлообменннками, надежность устройства и уменьщает опасность утечки.

Однако ири такой схе.ме невозможно прекратить циркул цию жидкого иатри  в одном из теплообменников, который нужно отключить , например, дл  перехода на уменьщеиную мониюсть, после нейтронной остаиовкн реактора или при аварии, когда необходимо нрекратить подачу вторичного теплоносител  в этот теплообменник. Продолжение циркул ции жидкого натри  в отключенном теплообменнике вызовет значительное повыщение температуры выход щего из него натри , прп смешении которого с более холодными потоками из других теплообменников могут произойти серьезные нарушени  в работы pcaiiTOpa.

Целью изобретенн   вл етс  обеспечение прекращеии  циркул ции иервичного теплоносител  в любом из иараллельных теплообменников или целой их груипе.

Эта цель достигаетс  тем, что верхнне внускные окна дл  ввода в теплообменн1и и греющего агента (жидкого натри ) окружены колоколообразиоГ оболочко, онускаюн1,е11с  ннже впускных окон, в верхтною точку которой подаетс  инертный газ.

Вытесн   газом жидкий натрий из-под колокола , освобождают впускные окна н такнм образом прекращают циркул цию иатри  в теилообмениике. В то же врем  натрий оттесн етс  внутрь теилообменника. так что огол етс  верхн   часть его трубок.

Чтобы обеспечнть отсечение теплообменников и ири отсутствии организоваииой конвекции жидкого натри , верхнюю точку подачи инертного газа раснолагают -ниже естественного уровн  жидкого натри  в баке.

Па чертеже схематически изображеиа нижн   часть корпуса реактора с одним из теплообмеиииков .

Жидкий натрий (направление движени  показано стрелками) прокачиваетс  снизу вверх через топливные сборки активной зоны и нонадает в отделенный перегородкой 5 объем , в котором наход тс  верхние частн тенлообменнпков . Расноложснне по высоте перегородки п теплооб.ме1П1нков выбираетс  таким, чтобы даже при остановке орга1И1зованной циркул ции, когда жидкий натрий внутрн нерегородки находитс  на одном уровне с натрием вне ее {естественный уровень), корпус тенлообменинкоз был заполнен. При работе насоса создастс  нанор, п результате уровень за нерсгородкой превьнпает уровень в бакс на высоту /;..

Теплоноситель поступает в теплообменники через окна 6, а выходит через окна 7. Охладитель ( теплопоеитсль) поетупает через центральную трубу 8 в нижний коллектор 9, проходит снизу вверх тенлообменник и удал етс  через верхний коллектор но трубе JO.

Вокруг окон 6 устанавливаетс  колокол 1J, герметично соедииенный с верхней частью корнуса тенлообменннка выше входных окон. Нижний край колокола расиоложеи ниже рабочего уровн  иатри  внутри нерегородкн н нижнего кра  окон 6. (Вместо одного колокола 11 дл  каждого окна 6 может быть нрнменена система ковшей, параллельно соединенных ). К верхней части колокола У/ подводит с  труба 12, но которой через запорный кланан может нодаватьс  ннтертный газ, нанример тот же газ, что и дл  созда1И1  защитной атмосферы внутри корнуса реактора, аргон.

При необходимости прекратить циркул цию жидкого натри  в теплообменнике но трубе 12 иодаетс  газ, который оттесн ет натрий от входных окон 6, вытесн ет его изнод колокола за иерегородку и внутрь теплообменника . Давленне газа ири этом нодбираетс  таким, чтобы уровень натри  внутри колокола оиустилс  1П1же окон, но не ниже нижнего кра  колокола, ииаче газ начнет нробулькивать в занцпную атмосферу реактора . Таким образом нрекращаетс  циркул ци  натри  через один из тенлообменников, при этом работа других тенлообмеиииков не прерываетс .

С помощью колоколов можно, нрндава  нм нужную форму, регулнровать расход жидкого натрн  между теплообменниками, обеспечивать ламинаризацию нотока натри  н нреп тетвовать образовангпо вихрей на входе в теплообменники .

В случае когда организованна  циркул ци  остановлена и устанавливаетс  естественное равновесие уровней внутри перегородки н в корпуее ,нрекран,еине естественной цнрку,л нди (когда нейтронный ноток в реакторе и насосы остановлены, то циркул ци  продолжаетс  из-за остаточиого тенловыделени ) натрн  в теплооб.меппике также достигаетс  онисанным способом, носкольку верхн   точка впуска газа в колокол располагаетс  ниже естественного уровн .

Еслн же насосы останавл1 вают, когда тенлообме1нн1к изолирован, то и в этом случае изол ци  нродолжает сун;ествовагь, н естественна  остаточна  конвекцн  касаетс  Л1инь неизолированных теплообмеппиков.

Возможио также благодар  налнчню колокола нри заданном уровне впутри перегородки расиоложпть окна 6 выше заданного уровн  дл  обеснеченн  сифонной циркул ции. Это облегчает в некоторых случа х размен1;еиие теп.чообменннков или охлаждеине путем естественной конвекцнн, однако затрудн ет управление НЗО.ЧЯЦНРЙ тен.чообменникоь .

П р е д м с т и 3 о б р е т е н н  

1.Ядерный реактор, охлаждаемый жидкостью , нреимуществеиио жидким натрием, с погружной активной зоной и несколькими иараллельно работаюни1ми теплообмеи 1нками с

верхним нодводом греющего агента (нервнчного теплоносите:1 ), расположенными в общем с активной зоной герметичном корнусе, имеющий иасос первичного теплоносител  дл  его нодачи в общую дл  всех теплообменников емкость, отличающийс  тем, что, с целью нрекращени  циркул ции нервичного теплоносител  в любом из теплообмепииков, последiHie имеют вверху колоколообразпую оболочку вокруг Бпуекпых окоп греющего агента,

опускаюн1уюс  1п-1же впускпых окон, в верхнюю точку которой нодаетс  ннертный газ.

2.Реактор но н. 1, отличающийс  тем, что, е целью отсекани  тенлообменников и при отсутствии организованной циркул ции первичпого теплоносител , верхн   точка подачи инерт1юго газа расположена пиже естественного уровн  первичного теплоносител  в корнусе реактора.

J2