Атомная энергетика

Русская мебель XIX века
История мебели
ДИЗАЙН-ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОСТЮМА
Моделирование
Стиль
Ассортимент
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ДЕТСКОЙ ОДЕЖДЫ
ОБРАЗНО-АССОЦИАТИВНЫЙ ПОДХОД
К ПРЕКТИРОВАНИЮ КОСТЮМА
Ансамбль
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
И КОЛЛЕКЦИЙ
ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В СОВРЕМЕННОМ
ДИЗАЙНЕ ОДЕЖДЫ
Художественное восприятие произведений
дизайна
Работа с деревом Советы мастера
Курс
лекций по ТОЭ и типовые задания
Источники электрической энергии
Расчет цепей постоянного тока по законам
Кирхгофа
Выполним расчет цепи по методу контурных токов
Реактивные сопротивления элементов цепи
Найдем комплексные амплитуды токов
Параметры элементов схем реактивных
двухполюсников
Амплитудный и фазовый спектры напряжения
Расчет переходных процессов в электрических
цепях
Найти токи во всех ветвях
Расчет переходных процессов при импупьсных
воздействиях

Атомная энергетика

Энергетический реактор на быстрых нейтронах
Принцип работы атомных электрических станций
Примеры курсового расчета по дисциплине
"Теоретическая механика"
Проекция силы на ось
Уравнения равновесия плоской системы
сходящихся сил
Момент сил относительно точки и оси
Сумма статических моментов
Ускорение точки
Кинематические пары и цепи
Работа и мощность при вращательном движении
Сила трения качения
Построение эпюр продольных сил
Расчеты на срез и смятие
Расчеты на прочность и жесткость
Понятие о сложном деформированном
состоянии
Понятие о теориях прочности
Основные требования к машинам и деталям
Классификация машин
Храповые механизмы
Ременные передачи
Шпоночные и зубчатые (шлицевые) соединения
Назначение и классификация муфт
Сварные соединения

 

Основные решения по конструкции активной зоны

Тепловыделяющий элемент

Проработка активной зоны для реактора РУ КЛТ-40С под задачу нераспространения с использованием топлива таблеточного типа выполнена на базе гладкостержневого твэла того же типоразмера, что и для высокообогащенной активной зоны: наружный диаметр 6,2 мм, толщина оболочки 0,5 мм, материал оболочки - коррозионно и радиционностойкий сплав Э-635. Высокая коррозионная стойкость сплава Э-635 подтверждена испытаниями в ледокольной активной зоне 14-12. Длина активной части твэла - 1300 мм. Для выравнивания (профилирования) энерговыделения по сечению ТВС и активной зоны предусматривается применение двух типов твэлов, различающихся загрузкой U235. В таблице 3.1.6.1 приведены загрузочные характеристики твэлов.

Таблица 3.1.6.1 – Загрузочные характеристики твэлов

Характеристика

Значение

Тип 1 («легкий»)

Тип 2 («тяжелый»)

Плотность урана, г/см^3

4,5

4,5

Обогащение урана, %

16,1

18,7

Загрузка U-325 на твэл, г/см^3

20,0

23,2

Площадь топливной композиции, мм^2

21,24

21,24

Стержни выгорающего поглотителя и рабочие источники нейтронов

В активной зоне применены стержневые СВП на основе естественной смеси изотопов гадолиния и РИН на основе окиси бериллия.

Использованы СВП двух типоразмеров: с оболочкой из «твэльной» трубки Ø6,2x0,5 мм и с оболочкой из трубки Ø4*6x0,45 мм (материал - сплав Э-110). Для обеспечения развитого профилирования энерговыделения по высоте и сечению активной зоны предусматривается применение нескольких типов СВП, различающихся плотностью гадолиния и высотой "обрезов" (торцевых участков без гадолиния). В таблице 3.1.6.2 приведены параметры используемых СВП.

Таблица 3.1.6.2 – Параметры используемых в активной зоне СВП

Характеристика

Значение

Тип 1

Тип 2

Тип 3

Тип 4

Тип 5

Тип 6

Тип 7

Наружный диаметр, мм

6,2

6,2

6,2

6,2

6,2

4,6

4,6

Толщина оболочки, мм

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,45

0,45

Плотность Gd, г/см^3

3,0

1,5

3,0

1,5

1,5

1,2

1,2

Высота нижнего

«обреза», мм

-

-

70

70

210

-

70

Высота верхнего

«обреза», мм

100

100

100

100

240

100

100

ТВС и активная зона

 Кассетная активная зона для реактора РУ КЛТ-40С набрана из 121 ТВС, которые размещаются в узлах правильной треугольной решетки с шагом 100 мм.

ТВС активной зоны состоит из пучка твэлов и СВП стержневого типа, размещенных в узлах правильной треугольной решетки с шагом 8,35 мм внутри циркониевого шестигранного кожуха с размером «под ключ» 97 мм и толщиной 1 мм. Дистанционирование элементов в ТВС осуществляется с помощью нескольких дистанционирующих решеток пластинчатого типа. Общее количество «мест» в ТВС под размещение твэлов и СВП - 127. Конструктивно в активной зоне различаются основные ТВС (118 ТВС), а также три ТВС под размещение источников и детекторов нейтронного потока при пуске реактора (ТВС типа СУЗ). В центре основных ТВС на месте 7 центральных твэльных ячеек размещен внутренний цилиндрический кожух с диаметром

Ø22,0 мм и толщиной 0,5 мм, внутри которого организована водяная полость. В центре водяной полости перемещается поглощающий стержень (ПЭЛ) диаметром 18,5 мм с толщиной оболочки из сплава ЭП-630У 1,8 мм, заполненный карбидом бора (плотность В4С - 1,7 г/см3). Вокруг внутреннего цилиндрического кожуха размещаются 6 твэлов и 6 СВП уменьшенного диаметра - 4,6 мм. Применение кожуха цилиндрической формы позволило (по сравнению с альтернативным вариантом кожуха шестигранной формы) максимально использовать проходное сечение кассеты для размещения твэлов, СВП и ПЭЛ (см. рис. 1).

В центре ТВС типа СУЗ размещена стальная герметичная гильза с диаметром 26 мм и толщиной стенки 3 мм, под размещение источников и детекторов нейтронного потока при пуске реактора для обеспечения контроля нейтронного потока. Схема размещения твэлов и СВП в ТВС типа СУЗ аналогична размещению в основной ТВС.

Во всех ТВС активной зоны располагаются 102 твэла диаметром 6,2x0,5 мм.

12 мест твэльной решетки в каждой ТВС зарезервированы под размещение СВП или РИН аналогичного типоразмера (РИН типа 1), кроме того в каждой ТВС размещены 6 СВП или 6 РИН диаметром 4,6 мм с толщиной оболочки 0,45 мм (РИН типа 2).

Схема размещения элементов в ТВС приведена на рис. 1 Приложения.

Для выравнивания энергораспределения в активной зоне предусмотрены различающиеся по составу ТВС три зоны физического профилирования: центральная зона, основной массив и периферийная зона. Состав ТВС различных зон профилирования приведен в таблице 3.1.6.3. На рис. 3.1.6.1 представлена картограмма расположения ТВС в активной зоне.

Картограмма расположения ТВС в АЗ

рис.3.1.6.1 Картограмма расположения ТВС в АЗ

Таблица 31.6.3 – Состав ТВС различных зон физического профилирования кассетной активной зоны для ПЭБ КЛТ-40С

Значение

Центральная

зона

Основной

массив

Периферийная

зона

Число ТВС, шт.

31

60

30

Число твэлов в ТВС, шт.

Тяжелый

Легких

102

-

102

102

72

30

102

72

30

Число СВП в ТВС, шт.

типа 1

типа 2

типа 3

типа 4

типа 5

типа 6

типа 7

6

6

-

-

-

6

-

-

-

6

3

-

-

6

-

-

-

-

6

-

-

Число РИН в ТВС, шт.

типа 1

типа 2

-

-

3

-

6

6

Таким образом, общее количество твэлов в активной зоне составляет

12342 ( «тяжелых» и «легких»). Загрузка урана-235 в активной зоне равна 267,6 кг,

урана-238 - 1264,6 кг, средняя массовая доля урана-235 в уране -17,5 %. Масса гадолиния в активной зоне - 66,7 кг, масса окиси бериллия - 15 кг.

Рабочие органы СУЗ и схема компенсации реактивности

Для компенсации изменений реактивности активной зоны в процессе выгорания, температурного и мощностного эффектов, а также изменений реактивности, связанных с отравлением ксеноном и самарием, используется механическая система, рабочие органы которой (РО КГ) представляют собой ПЭЛы центрального расположения, объединенные посредством плит в несколько независимых групп - рис.3.1.6.2

Принята схема СУЗ, в которой РО КГ выполняют также и функцию аварийной защиты (как в энергетических реакторах ВВЭР-1000). Отказ от выделенных рабочих органов A3 позволил разместить на крышке реактора 8 приводов КГ. В плане РО КГ образуют два центральных РО, три средних РО и три периферийных - Каждый РО имеет индивидуальный независимый привод. Рабочий ход РО составляет 1250 мм. В крайнем верхнем положении драница поглотителя в ПЭЛ находится на уровне верхней границы активной зоны по топливу, а в крайнем нижнем положении располагается на 50мм выше ее нижней границы. ПЭЛы являются принадлежностью ТВС и перегружаются вместе с ТВС.

Компенсация изменений реактивности при работе реактора на энергетических уровнях мощности осуществляется совместным (вверх - поочередно-шаговым) перемещением двух центральных РО КГ при полностью выведенных из активной зоны средних и периферийных РО КГ.

Совместное погружение всех РО КГ обеспечивает подкритичность остановленного реактора.

По сигналу A3 происходит обесточивание всех приводов РО СУЗ, и рабочие органы под действием собственного веса погружаются в активную зону со скоростью не менее 50 мм/с.

  Исполнительный механизм аварийной защиты  Привод компенсирующей группы

Рис. 3.1.6.2 Исполнительный механизм аварийной защиты

1 – речный механизм; 2 – концевые индуктивные выключатели; 3 – асинхронный электродвигатель;

4 – удерживающий электродвигатель;

5 – сервопривод; 6 – обгонная муфта.

Рис. 3.1.6.3 Привод компенсирующей группы

1 – винтовой механизм; 2 – датчик реперных точек; 3 – шаговый электродвигатель; 4 – обгонная муфта; 5 – датчик перемещения; 6 - редуктор

Общие характеристики активной зоны

 Номинальная мощность активной зоны реактора РУ КЛТ-40С - 150 МВт. Для расчета выгорания активной зоны использовалась среднеэксплуатационная мощность, которая в соответствии с моделью эксплуатации для условий г. Певек составляет 64% Nном (96 МВт. ч).

Описанный диаметр активной зоны составляет 1219 мм, эквивалентный -1155 мм. При высоте активной зоны 1300 мм ее эквивалентный объем составляет 1,3623 м3, энергонапряженность при номинальной мощности - 110 кВт/л, при среднеэксплуатационной - 70,5 кВт/л.

Средняя объемная доля воды в активной зоне - 54,9%, величина спектрального индекса pн/р235 составляет 53,5.

На главную