Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Гидравлика реактора




ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕАКТОРА

Нейтронные потоки и радиационные энерговыделения в конструкциях реактора

Наиболее полная информация о пространственных и энергетических распределениях плотности потока нейтронов и полей радиационных энерговыделений в реакторе содержаться в [5.21], где обобщены результаты экспериментов на реакторах СМ-2, СМ-3, их физических моделях, а также результаты расчетных исследований. Максимальные значения указанных характеристик для различных конструктивных элементов реактора и его активной зоны представлены в табл. №№ 5.10, 5.11. Эти данные необходимы для контроля за сроками исчерпывания ресурсоспособности, а также для поддержания оптимальных режимов охлаждения конструктивных элементов, важных для обеспечения безопасной эксплуатации реактора.

Таблица № 5.10

Максимальные расчетные значения радиационных энерговыделений в элементах РО СУЗ при их нахождении в активной зоне (мощность реактора 100МВт)

Элемент РО СУЗ Материал Удельное энерговыделение, Вт/г
АЗ ЦКО АР КО
ПЭЛ: Поглотитель   Eu2O3        
Оболочка Нержавеющая сталь     6,3  
Хвостовик Э110   -- -- Хвостовик -штатная ТВС
Ве -- -- 4,2
Э125 --   --
Нержавеющая сталь -- -- 6,0
Окружение Ве 34 (вкладыши) 34 (вкладыши) 30 (централь-ный блок) -- --

Таблица № 5.11

Максимальные значения плотности потоков быстрых нейтронов в элементах реактора СМ-3 при мощности 100МВт

Элемент конструкции Ф(Е), 1014 см-2с-1 при Е>
2,5МэВ 0,8МэВ 0,1Мэв
Центральный блок ЦБТМ (Ве) 1,2 4,7 10,1
Вкладыши ЦБТМ (Ве) 2,8 10,0 19,0
ЦКО: ¨ пэлы ¨ хвостовик (Zr)   1,1 1,4   4,5 5,6   9,6 12,0
РО АЗ: ¨ пэлы ¨ хвостовик (Э110) ¨ направляющие трубы   2,5 2,7 2,8   8,2 9,1 9,3   14,5 16,0 16,5
КО: ¨ пэлы ¨ направляющие трубы   1,9 3,0   6,4 9,9   11,0 17,0
РО АР: ¨ пэлы ¨ хвостовик (Ве) ¨ направляющие трубы (Zr)   0,12 0,14 0,15   0,61 0,69 0,76   1,40 1,60 1,75
Вкладыши I-го ряда отражателя 1,4 5,1 10,0
Блоки I-го ряда отражателя 0,70 2,6 5,0
Угловые блоки I-го ряда отражателя 0,21 1,06 2,4
Блоки II-го ряда отражателя 0,1 0,53 1,2
Корпус центральной зоны 5,8 ×10-4 3,7 ×10-3 8,0 ×10-3
Опорная решетка центральной зоны 0,13 0,42 0,75
Экран 2,4 ×10-4 1,45 ×10-3 3,0 ×10-3
Корпус реактора 0,81 ×10-4 3,8 ×10-4 7,5 ×10-4
Корпус несущей конструкции реактора 0,34 ×10-4 1,45 ×10-4 2,9 ×10-4
Корпуса экспериментальных каналов, направляющих труб в ячейках отражателя: 2, 3, 4, 5   0,78   3,2   6,8
Д4, Д6, Д8, Д10 0,73 2,9 6,1
Д2, Д5, Д7, Д9 0,27 1,4 3,1
8, 13 0,15 0,76 1,75
Д1, Д3, 9, 12 0,13 0,65 1,45
6, 7, 10, 11 0,11 0,60 1,40
14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 0,013 0,080 0,19

Схема разделения теплоносителя на различные потоки по трактам внутри реактора представлена на рис. 5.10. Холодный (напорный) теплоноситель на вход активной зоны поступает двумя основными потоками [5.6]:

· нисходящим Q1 ®Q2 ®Q3 (с отбором Q4 на дегазацию из-под крышки реактора);

· нисходяще - восходящим Q1 ® Q6 ® Q8 с перетечками в сливной тракт через антисифонные отверстия (Q5), дренажные отверстия в стаканах опорной решетки центральной зоны (Q10) и щели в ножках бериллиевых вкладышей ЦБТМ (Q11).

Между этими двумя опускными трактами имеются также перетечки Q7 по зазору диаметром 1210 мм между нижней частью разделителя и корпусом центральной зоны. Подогретый теплоноситель к выходу из реактора движется подъемным трактом Q12 ® Q13.

Расчетные значения расходов теплоносителя по различным участкам гидравлических трактов внутри корпуса реактора в номинальном режиме работы ПК приведены в табл. № 5.12 для двух состояний отражателя [5.12, 5.13]: 1 - с полностью занятыми облучательными ячейками и 2 - при наличии в кладке отражателя 20 пустых ячеек, а в табл. № 5.13. - значения потерь давления по наиболее характерным гидравлическим трактам. Гидравлические характеристики реактора и некоторых его элементов показаны на рис. 5.11 ¸ 5.13.

 

Таблица № 5.12

Распределение потоков теплоносителя в реакторе(номинальный режим работы ПК)

Наименование потоков теплоносителя Расход теплоносителя, м3
     
На входе в реактор (Q1)    
Из напорной камеры в верхнюю часть реактора (Q2)    
В разделителе (Q3)    
На дегазацию из-под крышки реактора (Q4)    
Через антисифонные отверстия (Q5)    
Между экраном и разделителем (Q6)    
В зазоре по юбке разделителя (Q7)    
Через отражатель (Q8)    
Через активную зону (Q9),    
в том числе:    
¨ ЦБТМ    
¨ РО АЗ    
¨ ячейки Д 8, Д10    
¨ через ТВС    
Перетечки в отверстиях опорной решетки (Q10+Q11)    
Между экраном и корпусом (Q12)    
На выходе из реактора (Q13)    

 

1,2 - состояния отражателя 1 и 2 соответственно

Рис. 5.11 Гидравлическая характеристика отражателя

Рис. 5.12 Гидравлическая характеристика ЦБТМ

1-активная зона; 2-реактор; 3-напорная характеристика насосов ПК,

приведенная к патрубкам реактора.

Рис. 5.13 Гидравлические характеристики реактора и активной зоны

 

В активной зоне реактора СМ-3 сохранено применявшееся в СМ-2 профилирование расходов теплоносителя по ячейкам активной зоны в соответствии с их энерговыделениями [5.6, 5.30, 5.31]. Эффективность и надежность используемой схемы гидропрофилирования подтверждены опытом эксплуатации этих реакторов в 1978¸98 гг. За основной критерий профилирования принято обеспечение одинаковых запасов по критическим тепловым нагрузкам для всех ячеек с ТВС с учетом максимально возможных энерговыделений в каждой из ячеек, наблюдаемых в течение всей кампании по мере уменьшения запаса реактивности и перекомпоновки органов СУЗ.

Таблица № 5.13

Потери давления по трактам реактора (номинальный режим работы ПК)

Тракт Потери давления (кПа) при состоянии отражателя
     
Напорная щель к отражателю 15,4 33,0
Отражатель 40,0 5,5
Из напорной камеры в верхнюю полость реактора и далее к активной зоне   55,4   38,5
Активная зона 572,7  
Сливная щель между экраном и корпусом 14,9 643,0 14,9 583,4
Реактор в целом

Конструктивно гидропрофилирование реализуется установкой в 24 ячейках активной зоны (включая и ячейки КО) съемных дроссельных вставок, ограничивающих расходы теплоносителя через эти ячейки по сравнению с восемью максимально напряженными ячейками типа 54 (рис. 5.5 в разделе 5.2). В последних дроссельные вставки отсутствуют, но установлены специальные втулки, обеспечивающие подачу теплоносителя в систему КГО с незначительным увеличением гидравлического сопротивления всего тракта [5.30]. Эти ячейки характеризуются максимальными значениями расходов теплоносителя и гидравлическое сопротивление их трактов определяет потери давления на активной зоне. Для снижения этих потерь ячейки типа 54 снабжены выходными диффузорами. Ячейки типа 46 представляют собой направляющие трубы квадратного сечения, в которых перемещаются КО с топливной подвеской в виде штатной ТВС. Общий поток теплоносителя через каждую из этих ячеек складывается из потока через ТВС (назначается в соответствии с энерговыделением ячейки 46) и байпасирующего потока по щели между кожухом ТВС и направляющей трубой КО.

Характеристики гидропрофилирования активной зоны приведены в табл. № 5.14.

Таблица № 5.14

Характеристики гидропрофилирования ячеек активной зоны

Характеристика Значение
Номер типовой по энерговыделению ячейки          
Количество однотиповых ячеек, шт.          
Диаметр отверстий дроссельных вставок, мм   24,07   27,06   26,75   30,73   Втулки КГО
Расход теплоносителя через ячейку: - относительный - абсолютный, м3   0,33 40,2   0,41 49,9   0,40/0,31* 48,8/37,8*   0,54 65,7     1,0 121,8
Перепад давления, МПа          
· на ТВС 0,055 0,100 0,075 0,188 0,45
· на остальной части тракта под ТВС вместе с дроссельной вставкой   0,475   0,430   0,455   0,342   0,08

 

*В числителе - расход через ячейку, в знаменателе - через топливную подвеску.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 916; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.