Ядерная энергетическая установка корпусного типа

 

Сущность изобретения: в ядерной энергетической установке корпусного типа вертикального исполнения центральная часть внешней поверхности днища корпуса выполнена в виде круглого конуса с обращенной в бокс закругленной вершиной, у которого ось совпадает с продольной осью симметрии корпуса, боковая поверхность сопряжена с периферийной частью внешней поверхности днища, а угол между осью и образующей не превышает 65^o, что не позволяет паровым конгломератам, возникающим в результате повышения температуры днища, вызванного попаданием расплава на днище, скапливаться в его центральной части. 1 ил.

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в ядерных реакторах корпусного типа.

Известны ядерные энергетические установки (ЯЭУ) корпусного типа [1] в которых для послеаварийного отвода тепла от слоя кориума предусмотрен поддон, расположенный под активной зоной внутри корпуса. В ряде конструкций реакторов предусмотрены устройства, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя вокруг поддона.

Недостатками таких ЯЭУ являются увеличенные габариты корпуса, загромождение проточной части реактора на входе в активную зону, возмущение поступающего потока и относительно высокое гидравлическое сопротивление.

Наиболее близкой к заявляемой является ЯЭУ корпусного типа [2] включающая, в частности, вертикальный корпус с активной зоной, монолитным днищем и патрубками, помещенными в бокс. В этой ЯЭУ при возникновении аварийной ситуации бокс заполняется охлаждающей жидкостью, например водой из сплинклерной установки, а отвод избыточного тепловыделения от днища реактора осуществляется за счет естественной циркуляции указанной жидкости.

Недостатком такой ЯЭУ является относительно малая интенсивность отвода тепла от перегретой внешней поверхности днища в результате образования паровых конгломератов в плоской центральной части днища и недостаточно интенсивной их эвакуации. В этой ситуации возможно возникновение кризиса теплоотдачи на обращенной вниз обогреваемой поверхности.

Для решения данной задачи предложено центральную часть внешней поверхности монолитного днища выполнить в виде круглого конуса с обращенной в бокс закругленной вершиной, у которого ось совпадает с продольной осью симметрии корпуса, боковая поверхность сопряжена с периферийной частью внешней поверхности днища, а угол между осью и образующей не превышает 65^о.

На чертеже схематично изображена ЯЭУ корпусного типа, продольное осевое сечение.

ЯЭУ содержит корпус 1 с активной зоной 2, днищем 3 и патрубками 4. Корпус 1 с укрепленными на нем конструктивными элементами 2, 3 и 4 помещен в бокс 5. Центральная часть внешней поверхности монолитного днища 3 имеет вид круглого конуса 6 с обращенной в бокс закругленной вершиной 7. У круглого конуса 6 ось совпадает с продольной осью симметрии корпуса 1, боковая поверхность сопряжена с периферийной частью днища 3, а угол между осью и образующей не превышает 65^о. В бокс 5 выведено устройство 8 для заполнения его жидкостью, например сплинклерная система.

ЯЭУ работает следующим образом.

При возникновении аварийной ситуации, связанной с расплавлением активной зоны 2 и попаданием кориума на днище 3, бокс 5 заполняется жидкостью из сплинклерной установки 8. В результате увеличения температуры днища 3 возникающие в его центральной части паровые конгломераты выносятся в периферийную часть днища 3 корпуса 1 вдоль его внешней поверхности. Рассмотренная ранее конструкция внешней поверхности днища 3 не позволяет паровым конгломератам скапливаться в его центральной части и тем самым увеличивает интенсивность теплоотдачи.

Формула изобретения

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА КОРПУСНОГО ТИПА, содержащая размещенный в боксе вертикальный цилиндрический корпус реактора с монолитным днищем и устройство для заполнения бокса жидкостью, отличающаяся тем, что центральная часть внешней поверхности днища выполнена в виде круглого конуса с обращенной в бокс закругленной вершиной, у которого ось совпадает с продольной осью симметрии корпуса, боковая поверхность сопряжена с периферийной частью внешней поверхности днища, угол между осью и образующей составляет не более 65^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1