Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УСТРОЙСТВО ПАССИВНОЙ ЗАЩИТЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА - Патент РФ 2172986
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ПАССИВНОЙ ЗАЩИТЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
УСТРОЙСТВО ПАССИВНОЙ ЗАЩИТЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

УСТРОЙСТВО ПАССИВНОЙ ЗАЩИТЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в атомной энергетике для повышения надежности срабатывания пассивной защиты ядерного реактора на тепловых нейтронах. Сущность изобретения: устройство пассивной защиты ядерного реактора 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 и исполнительный механизм, который 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. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2172986
Класс(ы) патента: G21C9/02, G21C7/12
Номер заявки: 2000103684/06
Дата подачи заявки: 18.02.2000
Дата публикации: 27.08.2001
Заявитель(и): Богуш Виктор Борисович; Потапов Юрий Васильевич
Автор(ы): Богуш В.Б.; Потапов Ю.В.
Патентообладатель(и): Богуш Виктор Борисович; Потапов Юрий Васильевич
Описание изобретения: Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности к устройствам пассивной защиты ядерного реактора.
Известны устройства пассивной защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах, в которых преобразователи аварийного сигнала выполнены с использованием изменения формы материала вследствие теплового расширения биметаллического материала, сильфона, упругой мембраны, плавкого элемента, газового поглотителя, срабатывающего на увеличение давления и др. , см. журнал "Атомная техника за рубежом", N 1, 1988, с. 10 - 16.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому устройству является 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 C-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 N 2057376, кл. G 21 C 9/02, 1992.
Технической задачей изобретения является повышение надежности срабатывания пассивной защиты ядерного реактора на тепловых нейтронах.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве, включающем размещенный в канале тракта первого контура реактора шток, удерживающий поглощающий элемент, с разъемом из сопряженных выступов и пазов, охваченным подвижным кольцом, на верхней части штока до разъема закреплены сильфоны, противоположные торцы которых связаны с подвижным кольцом, а полости сильфонов соединены через вентиль с трактом теплоносителя.
На чертеже изображено устройство пассивной защиты ядерного реактора.
Устройство установлено в канале 1 тракта теплоносителя первого контура реактора и содержит поглощающий элемент 4, удерживаемый на тросе 2 за шток 3, выполненный со скошенным разъемом в виде сопряженных между собой попарно трапецеидальных выступов и пазов 5, 6, при этом разъем охвачен подвижным вдоль оси кольцом 7, связанным с нижними торцами сильфонов 8, верхние торцы которых закреплены на штоке 3 выше разъема, а внутренние полости сильфонов 8 соединены через демпферный объем 9 и вентиль 10 с трактом теплоносителя.
Устройство работает следующим образом.
При открытом вентиле 10 заполняют сильфоны и демпферный объем 9 теплоносителем до уровня, при котором газовая подушка демпферного объема 9 находится под давлением, равным номинальному, после чего вентиль закрывают.
В нормальном режиме работы реактора сильфоны 8 разгружены (воспринимают лишь пульсации давления, неизбежные при работе реактора), в таком состоянии подвижное кольцо 7 охватывает разъем из трапецеидальных выступов и пазов 5, 6, удерживая поглощающий элемент 4 вне активной зоны.
В аварийном режиме повышение давления теплоносителя сверх номинального сжимает сильфоны 8, которые перемещают вверх подвижное кольцо 7, освобождая разъем по линии сопряжения выступов и пазов 5, 6. В результате этого поглощающий элемент 4 под действием собственного веса сбрасывается в активную зону реактора и надежно подавляет цепную реакцию.
Необходимая для освобождения зоны разъема штока 3 величина перемещения кольца 7 связана определенным соотношением с размерами демпферного объема 9, вывод которого дан ниже.
Такое выполнение пассивной защиты позволяет существенно повысить безопасность работы реакторов типа РБМК-1000 и РБМК-1500.
1. При начальном заполнении сильфонов 8 и демпферного объема 9 теплоносителем через вентиль 10 размер части демпферного объема, заполненного газовой средой, определяется из уравнения состояния при условии, что теплоноситель должен заполнить внутренний объем сильфонов и часть демпферного объема, выбираемую из конструктивных соображений (теплоноситель как минимум должен доходить до верхнего обреза трубки).
Исходя из этого положения, запишем:
p0 • (Vg + Vt + m • L • F)/T0 = p • Vg/T. (1)
Здесь p0 и p - нормальное давление и рабочее давление теплоносителя, T0 и T - нормальная температура и рабочая температура теплоносителя, Vg и V1 - газовая часть демпферного объема и часть демпферного объема, выбираемая из конструктивных соображений, m - количество сильфонов, L и F - длина и эффективная площадь сильфона.
Из уравнения (1) находим размер газовой части демпферного объема,
Vg • (p/T0)= p0 • (Vt + m • L • F)/T0. (2)
2. При увеличении давления теплоносителя в аварийной ситуации газовая часть демпферного объема за счет поджатия сильфонов будет уменьшаться до момента выравнивания давления в активной зоне с давлением в демпферном объеме. Уменьшенная часть газового демпферного объема определится из уравнения состояния следующим образом:
p • Vg = (p + 0.5 • Δ p) • Va, (3)
откуда Va = p • Vg/(p + 0.5 • Δ p). (4)
Здесь
Δ p - величина превышения давления над рабочим при аварийной ситуации, коэффициент 0.5 принят для обеспечения гарантированного хода сильфонов, при котором происходит освобождение разъема штока 3,
Va - остающаяся часть газового демпферного объема, обеспечивающая необходимый для освобождения разъема штока 3 подъем кольца 7 в аварийной ситуации.
3. Вычисленная из уравнения (4) величина Va не должна быть меньше допускаемой величины [Va] , при которой обеспечивается необходимый ход подвижного кольца 7 на величину h. Величина [Va] определяется из условия
[Va] = Vg - h • m • F, (5)
которое учитывает уменьшение газовой части демпферного объема за счет перетекания теплоносителя из сильфонов в демпферный объем при освобождении разъема штока 3.
4. Окончательное решение по величине демпферного объема 9 принимается при таком подборе конструктивных параметров, при котором выполняется условие
Va ≥ [Va]. (6)е
Формула изобретения: Устройство пассивной защиты ядерного реактора, содержащее 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 и исполнительный механизм, отличающееся тем, что 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.