RU2189645C2 - Исполнительный орган системы управления и защиты ядерного реактора - Google Patents
Исполнительный орган системы управления и защиты ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2189645C2 RU2189645C2 RU2000124623/06A RU2000124623A RU2189645C2 RU 2189645 C2 RU2189645 C2 RU 2189645C2 RU 2000124623/06 A RU2000124623/06 A RU 2000124623/06A RU 2000124623 A RU2000124623 A RU 2000124623A RU 2189645 C2 RU2189645 C2 RU 2189645C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- absorbers
- brackets
- peripheral
- sleeves
- central sleeve
- Prior art date
Links
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к исполнительным органам системы управления и защиты ядерного реактора. Исполнительный орган содержит в вертикально устанавливаемом сухом пенале периферийные гильзы с поглотителями нейтронов, центральную гильзу с аксиально перемещаемой подвеской, соединенной с гибкой тягой сервопривода, и проходящие через вертикальные прорези между периферийными и центральной гильзами кронштейны для связи подвески с поглотителями, усовершенствован тем, что элементы связи названных кронштейнов с поглотителями выполнены в виде размещенных в периферийных гильзах под поглотителями поршней-толкателей, а кронштейны выполнены с возможностью разрыва связи с поршнями-толкателями при увеличении аксиально перемещающих усилий выше заданных. Технический результат изобретения: повышается надежность исполнительного органа-прототипа при вводе отрицательной реактивности для аварийной защиты (останова) реактора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к исполнительным органам систем управления и защиты (СУЗ) ядерных реакторов Предполагаемая область применения - канальные реакторы типа РБМК. Реализуемая функция - относительно медленное разнополярное изменение реактивности в режиме регулирования мощности реактора и быстрый ввод отрицательной реактивности при появлении сигнала на аварийный останов реактора.
Известен исполнительный орган СУЗ /1/, содержащий в вертикально устанавливаемом сухом пенале многозвенный стержень-поглотитель нейтронов, перемещаемый по высоте при помощи гибкой тяги сервоприводом. Охлаждение пенала в канале СУЗ реактора осуществляется водой, протекающей через тонкий кольцевой зазор между внутренней поверхностью канала и внешней - пенала. Охлаждение стержня осуществляется главным образом за счет теплового излучения к внутренней поверхности стенок пенала, частично - за счет конвекции газовой среды (воздуха) в пенале и теплообмена через точки касания "стержень- пенал".
Достоинством такого исполнительного органа в сравнении с другими, размещаемыми непосредственно в каналах СУЗ и снабжаемыми специальными вытеснителями воды, является обеспечение минимума количества воды в пределах активной зоны реактора и, следовательно, минимума нежелательного ввода положительной реактивности при возможном обезвоживании контура охлаждения каналов СУЗ, а также относительно меньший вес перемещаемого стержня в связи с отсутствием в нем вытеснителя.
Недостатком описанного исполнительного органа является весьма высокая вероятность заклинивания стержня-поглотителя в случае возможных искривлений канала СУЗ при аварии и необходимость использования высокотермоустойчивых материалов из-за слабого теплоотвода от все еще слишком массивного стержня-поглотителя.
Исполнительный орган СУЗ /2/, принимаемый за прототип к изобретению, содержит в вертикально устанавливаемом сухом пенале периферийные гильзы с поглотителями нейтронов, центральную гильзу с аксиально перемещаемой подвеской, соединенной с гибкой тягой сервопривода, и проходящие через вертикальные прорези между периферийными и центральной гильзами кронштейны для связи подвески с поглотителями.
Охлаждение элементов исполнительного органа-прототипа осуществляется аналогично описанному выше. Характерной особенностью конструкции является то, что поглотители нейтронов выполнены в виде шарнирно соединенных друг с другом цилиндрических звеньев, а элементы связи кронштейнов с поглотителями - в виде шарниров, соединенных с верхними звеньями поглотителей Аксиальное перемещение и удержание поглотителей в заданном положении осуществляется подвеской, соединенной гибкой тягой с сервоприводом.
Отметим, что центральная гильза пенала исполнительного органа по источнику /2/ содержит еще так называемый вытеснитель-замедлитель, несколько повышающий эффективность поглотителей. Однако в других известных вариантах такого исполнительного органа вытеснитель-замедлитель (ввиду относительно малого влияния на эффективность поглотителей при существенном усложнении конструкции в целом) в центральную гильзу не устанавливается (см., например, /2/, Рис. 17а) и в дальнейшем изложении принимается отсутствующим.
К достоинствам исполнительного органа-прототипа в сравнении с аналогом можно отнести существенно меньший вес (массу) поглотителей при их высокой эффективности в отношении влияния на реактивность и снижение требований к термоустойчивости используемых материалов в связи с улучшением условий теплоотвода.
Недостатком исполнительного органа-прототипа является то, что вероятность заклинивания поглотителей в гильзах в случае возможных искривлений канала СУЗ и пенала при аварии сохраняется приблизительно на том же, что и у аналога по /I/, уровне.
Задачей изобретения является повышение надежности исполнительного органа-прототипа при вводе отрицательной реактивности для аварийной защиты (останова) реактора.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в обеспечении повышенной проходимости поглотителей в активную зону в случае возможных искривлений канала СУЗ и пенала при аварии.
Указанный технический результат достигается тем, что элементы связи кронштейнов подвески с поглотителями выполнены в виде размещенных в периферийных гильзах под поглотителями поршней-толкателей, а кронштейны выполнены с возможностью разрыва связи с поршнями-толкателями при увеличении аксиально-перемещающих усилий выше заданных.
Использование средств удержания поглотителей снизу дает возможность выполнить их в виде цилиндров или шариков без специальных элементов взаимосвязи и обеспечивает им повышенную проходимость в активную зону в случае возможных искривлений канала СУЗ и пенала при аварии. То, что кронштейны выполнены с возможностью разрыва связи с поршнями-толкателями при увеличении аксиально перемещающих усилий выше заданных, обеспечивает возможность управления большей частью поглотителей даже в случае, если меньшая их часть окажется в дефектных периферийных гильзах.
Изобретение поясним по представленному на рисунке эскизу исполнительного органа СУЗ с шариковыми поглотителями нейтронов Замена шариковых поглотителей цилиндрическими принципа действия такого исполнительного органа не меняет.
На чертеже обозначено: 1 - канал СУЗ с фланцем 2 для подвода охлаждающей воды и крепления к металлоконструкциям реактора, не показанным; 3 - сухой пенал (корпус) исполнительного органа с периферийными гильзами 4, центральной гильзой 5 и фланцем 6 для соединения с фланцем 2 канала СУЗ; 7 - поглотители нейтронов; 8 - поршни-толкатели поглотителей; 9 - кронштейны подвески 10, соединенной при помощи гибкой тяги 11 с барабаном 12 сервопривода 13; 14 - опорные демпферы для смягчения ударной нагрузки на элементы конструкции при быстром перемещении подвески и поглотителей вниз по аварийному сигналу на останов реактора или при обрыве тяги 11. Кронштейны 9 выполнены с локальными прорезями 15, обеспечивающими разрыв связи с поршнями-толкателями 8 при увеличении аксиально перемещающих усилий выше заданных (этот весьма "грубый" прием разрыва связи кронштейнов с поршнями принят здесь лишь для упрощения описания; практически такую функцию релейного типа предполагается реализовать механическими защелками).
В указанном на чертеже состоянии исполнительного органа элементы 7-10 находятся в верхней части активной зоны, выделенной на чертеже штриховкой. При подаче сигнала на вращение сервопривода 13 с барабаном 12 в направлении, при котором тяга 11 удлиняется, элементы 7-10 еще больше в активную зону погружаются и интенсивность поглощения нейтронов поглотителями 7 увеличивается. При подаче сигнала на вращение сервопривода 13 с барабаном 12 в направлении, при котором тяга 11 укорачивается, элементы 7-10 начинают перемещаться в сторону извлечения из активной зоны и интенсивность поглощения нейтронов поглотителями 7 уменьшается. В отсутствие управляющего сигнала к сервоприводу поглотители 7 неподвижны.
В аварийной ситуации, при заклинивании в какой-либо гильзе 4 поршня 8 и невозможности его свободного перемещения вниз, связь между соответствующим кронштейном 9 и поршнем 8 в месте расположения прорези 15 под действием силы тяжести подвески 10 разрывается и тем самым возможность перемещения поглотителей вниз в других периферийных гильзах пенала сохраняется. В случае заклинивания элементов 7, 8, препятствующего их свободному перемещению в дефектной гильзе 4 вверх, связь между соответствующим кронштейном 9 и поршнем 8 в месте расположения прорези 15 разрывается под действием подъемной силы сервопривода 13 и возможность перемещения поглотителей в других периферийных гильзах вверх тоже сохраняется.
Для еще большего повышения работоспособности предложенного исполнительного органа в аварийных режимах (в том числе при деформации центральной гильзы пенала), подвеска 10 может быть выполнена радиально-упругоизменяемой.
ЛИТЕРАТУРА
1. Емельянов И.Я. и др. Конструирование ядерных реакторов. - М.: Энергоиздат, 1982, стр. 199-200.
1. Емельянов И.Я. и др. Конструирование ядерных реакторов. - М.: Энергоиздат, 1982, стр. 199-200.
2. Ионайтис P.P. Нетрадиционные средства управления ядерными реакторами - М., Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1992, стр. 63-66, Рис. 17 д.
Claims (1)
- Исполнительный орган системы управления и защиты ядерного реактора, содержащий в вертикально устанавливаемом сухом пенале периферийные гильзы с поглотителями нейтронов, центральную гильзу с аксиально перемещаемой подвеской, соединенной с гибкой тягой сервопривода, и проходящие через вертикальные прорези между периферийными и центральной гильзами кронштейны для связи подвески с поглотителями, отличающийся тем, что элементы связи названных кронштейнов с поглотителями выполнены в виде размещенных в периферийных гильзах под поглотителями поршней-толкателей, а кронштейны выполнены с возможностью разрыва связи с поршнями-толкателями при увеличении аксиально перемещающих усилий выше заданных.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000124623/06A RU2189645C2 (ru) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Исполнительный орган системы управления и защиты ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000124623/06A RU2189645C2 (ru) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Исполнительный орган системы управления и защиты ядерного реактора |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000124623A RU2000124623A (ru) | 2002-08-10 |
| RU2189645C2 true RU2189645C2 (ru) | 2002-09-20 |
Family
ID=20240463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000124623/06A RU2189645C2 (ru) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Исполнительный орган системы управления и защиты ядерного реактора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2189645C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2252460C1 (ru) * | 2003-10-20 | 2005-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" | Устройство для перемещения регулирующего органа ядерного реактора |
| RU2496165C1 (ru) * | 2012-02-21 | 2013-10-20 | Объединенный Институт Ядерных Исследований | Криогенный дозатор шариков для холодного замедлителя нейтронов |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2547100A1 (fr) * | 1983-06-03 | 1984-12-07 | Framatome Sa | Dispositif de guidage des grappes de controle de reacteurs nucleaires |
| RU2046407C1 (ru) * | 1992-08-27 | 1995-10-20 | Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Система управления и защиты ядерного канального реактора |
| SU1723919A1 (ru) * | 1989-04-14 | 1996-06-10 | Л.И. Владимиров | Исполнительный механизм управления и защиты ядерного реактора |
-
2000
- 2000-09-28 RU RU2000124623/06A patent/RU2189645C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2547100A1 (fr) * | 1983-06-03 | 1984-12-07 | Framatome Sa | Dispositif de guidage des grappes de controle de reacteurs nucleaires |
| SU1723919A1 (ru) * | 1989-04-14 | 1996-06-10 | Л.И. Владимиров | Исполнительный механизм управления и защиты ядерного реактора |
| RU2046407C1 (ru) * | 1992-08-27 | 1995-10-20 | Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Система управления и защиты ядерного канального реактора |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ИОНАЙТИС Р.Р. Нетрадиционные средства управления ядерными реакторами. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1992, с. 63-66. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2252460C1 (ru) * | 2003-10-20 | 2005-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" | Устройство для перемещения регулирующего органа ядерного реактора |
| RU2496165C1 (ru) * | 2012-02-21 | 2013-10-20 | Объединенный Институт Ядерных Исследований | Криогенный дозатор шариков для холодного замедлителя нейтронов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2745581C (en) | Seismically isolated containment vessel | |
| US9881703B2 (en) | Seismic attenuation system for a nuclear reactor | |
| CA1315425C (en) | Water cooled nuclear reactor with a diaphragm pressuriser for low pressures and temperatures | |
| RU2189645C2 (ru) | Исполнительный орган системы управления и защиты ядерного реактора | |
| CN111933314A (zh) | 一种核反应堆非能动停堆装置 | |
| US4019954A (en) | Safety device for a nuclear reactor and especially a fast reactor | |
| US4459261A (en) | Support structure for a core of a high temperature reactor | |
| CN106941013B (zh) | 触发与插入设备及系统、核燃料组件、核反应堆 | |
| US5075072A (en) | High temperature control rod assembly | |
| US5272742A (en) | Upper end fitting | |
| GB1354051A (en) | Control rod drive system | |
| US4734252A (en) | Nuclear reactor shutdown control rod assembly | |
| RU2101787C1 (ru) | Регулирующий стержень ядерного реактора | |
| KR101556758B1 (ko) | 피동 안전장치를 구비한 원자로 | |
| US4911881A (en) | Spring packed particle bed fuel element | |
| RU2188469C2 (ru) | Исполнительный орган системы управления и защиты ядерного реактора | |
| RU2057376C1 (ru) | Устройство пассивной защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах | |
| RU2082228C1 (ru) | Поглощающий стержень ядерного реактора | |
| JPS5939604B2 (ja) | 液圧直線駆動用減速緩衝装置 | |
| JPH0815473A (ja) | 高速炉の反射体駆動装置 | |
| RU2269831C1 (ru) | Орган регулирования ядерного реактора | |
| RU2190261C2 (ru) | Внутренний блок ядерного реактора | |
| JP2723295B2 (ja) | 制御棒集合体 | |
| JPH04110696A (ja) | 制御棒集合体 | |
| Vollman | High temperature control rod assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040929 |