×
10.09.2015
216.013.77af

ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР БАССЕЙНОВОГО ТИПА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к ядерным реакторам. Ядерный реактор бассейнового типа содержит бак, заполненный теплоносителем, горизонтальную и вертикальную перегородки, разделяющие бак на задерживающую емкость и расположенные над ней бассейн реактора с активной зоной и бассейн хранилища. В бассейне реактора горизонтальная перегородка содержит коллектор под активной зоной и байпасные проходы за пределами активной зоны, обеспечивающие нисходящее течение теплоносителя в задерживающую емкость при нормальной эксплуатации. В бассейне хранилища установлен теплообменник контура аварийного расхолаживания, а в вертикальной перегородке выше верхнего уровня активной зоны выполнена заслонка, открывающаяся в аварийной ситуации. Технический результат - организация эффективной взаимосвязанной циркуляции теплоносителя в бассейнах и в задерживающей емкости в аварийных ситуациях, обеспечивающей длительное расхолаживание без размещения дополнительных противоаварийных устройств в бассейне реактора. 1 ил.
Основные результаты: Ядерный реактор бассейнового типа, содержащий бак, заполненный теплоносителем, горизонтальную и вертикальную перегородки, разделяющие бак на задерживающую емкость и расположенные над ней бассейн хранилища и бассейн реактора с активной зоной, под которой в горизонтальной перегородке выполнен коллектор для выхода теплоносителя в задерживающую емкость, отличающийся тем, что в бассейне реактора за пределами активной зоны в горизонтальной перегородке выполнены байпасные проходы, в бассейне хранилища расположен теплообменник системы аварийного отвода тепла, а в вертикальной перегородке выше верхнего уровня активной зоны установлена заслонка, открывающаяся в аварийной ситуации.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к атомной технике и может использоваться в ядерных установках бассейнового типа, применяемых, в частности, для производства изотопов, таких, как 99Mo, 192Ir, 177Lu и др., а также для наработки ядерно-легированного кремния.

Наиболее близким аналогом изобретения является ядерный реактор бассейнового типа, содержащий бак, заполненный теплоносителем, горизонтальную и вертикальную перегородки, разделяющие бак на три емкости - нижнюю задерживающую емкость и расположенные над ней бассейн реактора с активной зоной и бассейн хранилища (патент РФ №2497207, опубл. 27-10-2013 г.). В бассейне реактора располагается активная зона, в бассейне хранилища - свежие и отработавшие тепловыделяющие сборки, облучательные изделия и мишени. Для перемещения тепловыделяющих сборок и изотопной продукции между бассейнами предусмотрены перегрузочные механизмы.

В данном реакторе охлаждение тепловыделяющих сборок осуществляется за счет нисходящего течения теплоносителя (воды). Для этого в горизонтальной перегородке под активной зоной выполнен коллектор, через который теплоноситель, пройдя тепловыделяющие сборки, опускается в задерживающую емкость, проходит ее за определенный промежуток времени, необходимый для снижения наведенной активности, преимущественно от 16N, и далее, через циркуляционные насосы, теплообменники и другие элементы первого контура возвращается в бассейн реактора.

В рассматриваемом реакторе при нормальных условиях эксплуатации обеспечивается высокий уровень надежности и безопасности. Однако при развитии аварийных ситуаций с длительной, более десятков часов, остановкой циркуляции первого контура возникает вероятность существенного ухудшения отвода теплоты остаточного энерговыделения тепловыделяющих сборок. Это приведет к запариванию помещения реактора (технологического зала), а дальнейшая аккумуляция тепла в бассейне реактора вызовет еще более тяжелые последствия.

Заявленное изобретение направлено на преодоление перечисленных недостатков известной конструкции. Его задачей является повышение уровня безопасности реактора. Технический результат изобретения состоит в том, что в аварийной ситуации с длительным отсутствием циркуляции первого контура реализуется эффективная циркуляция теплоносителя в бассейнах реактора и задерживающей емкости, при которой обеспечивается надежное охлаждение активной зоны на остановленном реакторе и отвод избыточной теплоты от реактора. При этом не требуется размещения дополнительных противоаварийных устройств в бассейне реактора, где велик уровень радиации.

Указанный технический результат достигается за счет того, что ядерный реактор бассейнового типа содержит бак, заполненный теплоносителем, горизонтальную и вертикальную перегородки, разделяющие бак на задерживающую емкость и расположенные над ней бассейн хранилища и бассейн реактора с активной зоной, под которой в горизонтальной перегородке выполнен коллектор для выхода теплоносителя в задерживающую емкость, а за пределами активной зоны в бассейне реактора в горизонтальной перегородке выполнены байпасные проходы. При этом в бассейне хранилища расположен теплообменник системы аварийного отвода тепла, а в вертикальной перегородке выше верхнего уровня активной зоны установлена заслонка, открывающаяся в аварийной ситуации.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показан вертикальный разрез ядерного реактора для производства изотопов.

Металлический бак 1, служащий облицовкой бетонного корпуса биологической защиты, заполнен деминерализованной водой, являющейся теплоносителем, замедлителем, торцевым отражателем и радиационной защитой. Расположенная в баке 1 вертикальная перегородки 2 разделяет его на два бассейна - бассейн реактора 3 и бассейн хранилища 4. Активная зона 5 расположена в бассейне реактора, а в бассейне хранилища размещаются свежие и отработавшие тепловыделяющие сборки, облучательные устройства и мишени, перегрузочные механизмы. Подача и отвод теплоносителя в бак реактора осуществляется соответственно через трубопроводы 6 и 7.

Ядерный реактор снабжен также горизонтальной перегородкой 8, отделяющей бассейны 3 и 4 от расположенной под ними задерживающей емкости 9. Бассейн реактора и задерживающая емкость сообщаются между собой посредством выполненного в перегородке 8 под активной зоной 5 коллектора 10. Кроме того, в перегородке 8 вне периметра активной зоны расположены дополнительные байпасные проходы 11, сообщающие между собой бассейн реактора и задерживающую емкость.

В бассейне хранилища имеется также погруженный в теплоноситель теплообменник системы аварийного отвода тепла 12, а в вертикальной перегородке 2 выше верхнего уровня активной зоны 5 и ниже уровня теплоносителя выполнена заслонка 13, открывающаяся при возникновении аварийной ситуации.

При нормальной безаварийной эксплуатации реактора охлаждение активной зоны производится за счет принудительной циркуляции теплоносителя. Вода поступает через трубопровод 6 в бассейн реактора, проходит активную зону 5 в направлении сверху вниз, далее через коллектор 10 опускается в задерживающую емкость 9, которую он проходит за промежуток времени, достаточный для снижения наведенной в нем активности, и затем через трубопровод 7 продолжает движение по циркуляционному контуру.

Наряду с основным потоком теплоносителя через активную зону 5 некоторая незначительная его часть поступает из бассейна реактора 3 в задерживающую емкость 9, минуя активную зону через байпасные проходы 11 и не оказывая при этом существенного влияния на теплогидравлические характеристики реактора.

В аварийной ситуации при отключении насосов первого контура реактор будет заглушен, однако вследствие остаточного энерговыделения произойдет опрокидывание циркуляции в активной зоне 5, развитие естественной конвекции в бассейне реактора с разогревом теплоносителя. В этом случае заслонку 13 в вертикальной перегородке 2 открывают, сообщая бассейн реактора с бассейном хранилища, и запускают систему аварийного отвода тепла, содержащую теплообменник 12, насосы 14 и конечный поглотитель тепла 15, например, градирню. В результате этого циркуляция теплоносителя будет происходить следующим образом - движение снизу вверх из задерживающей емкости 9 через коллектор 10 в активную зону 5 и далее в бассейн реактора, затем движение сверху вниз из бассейна реактора через байпасные проходы 11 обратно в задерживающую емкость 9. Таким образом, байпасные проходы 11, являясь частью тракта теплоносителя, выполняют функцию пассивного элемента системы безопасности, в аварийной ситуации гарантированно обеспечивающего естественную циркуляцию в бассейне реактора и охлаждение активной зоны. При этом часть теплоносителя через открытую заслонку 13 будет поступать в бассейн хранилища и передавать аккумулированное тепло через теплообменник 12 в контур системы аварийного отвода тепла к конечному поглотителю 15. Для обеспечения надежной циркуляции теплоносителя заслонка 13 в вертикальной перегородке 2 должна располагаться выше верхнего уровня активной зоны 5.

Ядерный реактор бассейнового типа, содержащий бак, заполненный теплоносителем, горизонтальную и вертикальную перегородки, разделяющие бак на задерживающую емкость и расположенные над ней бассейн хранилища и бассейн реактора с активной зоной, под которой в горизонтальной перегородке выполнен коллектор для выхода теплоносителя в задерживающую емкость, отличающийся тем, что в бассейне реактора за пределами активной зоны в горизонтальной перегородке выполнены байпасные проходы, в бассейне хранилища расположен теплообменник системы аварийного отвода тепла, а в вертикальной перегородке выше верхнего уровня активной зоны установлена заслонка, открывающаяся в аварийной ситуации.
ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР БАССЕЙНОВОГО ТИПА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 11.
27.10.2013
№216.012.7b39

Ядерный реактор для производства изотопов

Изобретение относится к ядерным реакторам для производства изотопов. Реактор содержит бак, заполненный теплоносителем и разделенный герметичной вертикальной перегородкой на бассейн реактора, в котором размещены активная зона и оборудование реактора, и бассейн хранилища, в котором размещены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497207
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7b3b

Система аварийного расхолаживания ядерного реактора бассейнового типа

Изобретение относится к системам безопасности ядерного реактора. Система аварийного расхолаживания ядерного реактора бассейнового типа содержит емкость аварийного расхолаживания, расположенную в бассейне реактора и сообщающуюся посредством трубопровода с подзонным пространством, которое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497209
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.12.2013
№216.012.8a5d

Система охлаждения активной зоны и отражателя ядерного реактора бассейного типа

Изобретение относится к ядерным реакторам бассейнового типа. Система охлаждения активной зоны и отражателя реактора содержит активную зону и отражатель, расположенные в заполненном теплоносителем бассейне реактора. Активная зона и отражатель размещены в корпусе, выполненном в виде короба с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501103
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.04.2015
№216.013.36c8

Установка для разделки длинномерных радиоактивных изделий на фрагменты

Изобретение относится к устройствам для фрагментации длинномерных радиоактивных изделий. Установка содержит подъемный механизм с кареткой, перемещающей изделие из шахты, механизм фиксации изделия, режущий механизм, контейнер для приема фрагментов изделия. Каретка подъемного механизма размещена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545512
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3c24

Затвор обратный поворотный

Изобретение относится к арматурным средствам безопасности энергетических установок и предназначено для использования в трубопроводных системах для предотвращения нештатных ситуаций, связанных с аварийной сменой направления течения рабочей среды. Затвор обратный поворотный содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546884
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3c85

Способ обработки облученного реакторного графита

Изобретение относится к способам обработки облученного реакторного графита. Заявленный способ включает стадии термической деструкции и окисления. На подготовительном этапе графит помещают в термическую камеру, затем через термическую камеру продувают газообразную инертную среду, нагретую до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546981
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e57

Способ контроля герметичности теплообменной поверхности парогенератора реакторной установки с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем

Заявленное изобретение относится к способу контроля герметичности теплообменной поверхности парогенератора реакторной установки с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. Способ основан на регистрации изменения показателя газосодержания в первом контуре вследствие потери герметичности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547447
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.09.2015
№216.013.7db4

Способ контроля состояния обмоток с монолитными металлическими сердечниками

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться для диагностирования межвиткового замыкания в обмотках электрических машин с монолитными металлическими сердечниками. Сущность: при различных значениях частоты измеряют действительную и мнимую компоненты импеданса обмотки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563777
Дата охранного документа: 20.09.2015
27.09.2015
№216.013.7e6b

Способ восстановления ресурсных характеристик реактора рбмк

Изобретение относится к способам восстановления ресурсных характеристик реактора РБМК. При прогибе колонн, установленных в активной зоне рядами, из них извлекают каналы, графитовые блоки этих колонн разрезают вдоль граней на фрагменты, смещают фрагменты в направлении, перпендикулярном плоскости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563960
Дата охранного документа: 27.09.2015
27.09.2015
№216.013.7e72

Линейный шаговый двигатель исполнительного механизма системы управления и защиты ядерного реактора

Изобретение относится к атомной технике и представляет собой линейный шаговый двигатель исполнительного механизма системы управления и защиты ядерного реактора, содержащий цилиндрический корпус, закрепленный в нем статор с кольцевыми индукционными обмотками и расположенный внутри статора якорь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563967
Дата охранного документа: 27.09.2015
Показаны записи 1-10 из 13.
27.10.2013
№216.012.7b39

Ядерный реактор для производства изотопов

Изобретение относится к ядерным реакторам для производства изотопов. Реактор содержит бак, заполненный теплоносителем и разделенный герметичной вертикальной перегородкой на бассейн реактора, в котором размещены активная зона и оборудование реактора, и бассейн хранилища, в котором размещены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497207
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7b3b

Система аварийного расхолаживания ядерного реактора бассейнового типа

Изобретение относится к системам безопасности ядерного реактора. Система аварийного расхолаживания ядерного реактора бассейнового типа содержит емкость аварийного расхолаживания, расположенную в бассейне реактора и сообщающуюся посредством трубопровода с подзонным пространством, которое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497209
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.12.2013
№216.012.8a5d

Система охлаждения активной зоны и отражателя ядерного реактора бассейного типа

Изобретение относится к ядерным реакторам бассейнового типа. Система охлаждения активной зоны и отражателя реактора содержит активную зону и отражатель, расположенные в заполненном теплоносителем бассейне реактора. Активная зона и отражатель размещены в корпусе, выполненном в виде короба с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501103
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.04.2015
№216.013.36c8

Установка для разделки длинномерных радиоактивных изделий на фрагменты

Изобретение относится к устройствам для фрагментации длинномерных радиоактивных изделий. Установка содержит подъемный механизм с кареткой, перемещающей изделие из шахты, механизм фиксации изделия, режущий механизм, контейнер для приема фрагментов изделия. Каретка подъемного механизма размещена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545512
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3c24

Затвор обратный поворотный

Изобретение относится к арматурным средствам безопасности энергетических установок и предназначено для использования в трубопроводных системах для предотвращения нештатных ситуаций, связанных с аварийной сменой направления течения рабочей среды. Затвор обратный поворотный содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546884
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3c85

Способ обработки облученного реакторного графита

Изобретение относится к способам обработки облученного реакторного графита. Заявленный способ включает стадии термической деструкции и окисления. На подготовительном этапе графит помещают в термическую камеру, затем через термическую камеру продувают газообразную инертную среду, нагретую до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546981
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e57

Способ контроля герметичности теплообменной поверхности парогенератора реакторной установки с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем

Заявленное изобретение относится к способу контроля герметичности теплообменной поверхности парогенератора реакторной установки с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. Способ основан на регистрации изменения показателя газосодержания в первом контуре вследствие потери герметичности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547447
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.09.2015
№216.013.7db4

Способ контроля состояния обмоток с монолитными металлическими сердечниками

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться для диагностирования межвиткового замыкания в обмотках электрических машин с монолитными металлическими сердечниками. Сущность: при различных значениях частоты измеряют действительную и мнимую компоненты импеданса обмотки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563777
Дата охранного документа: 20.09.2015
27.09.2015
№216.013.7e6b

Способ восстановления ресурсных характеристик реактора рбмк

Изобретение относится к способам восстановления ресурсных характеристик реактора РБМК. При прогибе колонн, установленных в активной зоне рядами, из них извлекают каналы, графитовые блоки этих колонн разрезают вдоль граней на фрагменты, смещают фрагменты в направлении, перпендикулярном плоскости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563960
Дата охранного документа: 27.09.2015
27.09.2015
№216.013.7e72

Линейный шаговый двигатель исполнительного механизма системы управления и защиты ядерного реактора

Изобретение относится к атомной технике и представляет собой линейный шаговый двигатель исполнительного механизма системы управления и защиты ядерного реактора, содержащий цилиндрический корпус, закрепленный в нем статор с кольцевыми индукционными обмотками и расположенный внутри статора якорь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563967
Дата охранного документа: 27.09.2015
+ добавить свой РИД