Пасивна система охолодження захисної оболонки ядерного реактора

Пасивна система охолодження захисної оболонки ядерного реактора, що містить ядерний реактор, корпус захисної оболонки і пасивні елементи, яка відрізняється тим, що пасивні елементи виконані як блок теплових труб, випаровувальні ділянки яких вмонтовано в корпус захисної оболонки, а конденсуючі ділянки під'єднані до блока радіаторів, розміщеного в навколишньому середовищі Корисна модель відноситься до галузі енергетики і може бути використана при розробці елементів третього бар'єру безпеки атомних електричних станцій Відома система охолодження захисної оболонки і ВІДПОВІДНО зниженням тиску в ній [див книгу О Б Самойлов, Г Е Усынин, А М Бахметьев Безопасность ядерных энергетических установок - М Энергоатомиздат, 1989, с 85, рис 518] включає реактор, спринклерний пристрій, спеціальний бак, приямок захисної оболонки, теплообмінник аварійного охолодження активної зони Головним недоліком цієї системи є те, що вона відноситься до активних систем, тобто потребує для своєї роботи як джерел енергії, так і наявності керуючих сигналів В якості найбільш близької по технічній суті вибрана система охолодження захисної оболонки, що функціонує з використанням пасивних елементів [див книгу О Б Самойлов, Г Б Усынин, А М Бахметьев Безопасность ядерных энергетических установок - М Энергоатомиздат, 1989, с 86, рис 5 19] і має у своему складі ядерний реактор, корпус захисної оболонки, пасивні елементи В якості пасивних елементів використовуються спринклерний пристрій з гідроакумулятором, пристрій для зовнішнього обливання оболонки із запасом води, система отворів для забезпечення природної конвекції повітря До недоліків цієї системи, що більш досконала від системи-аналога, відноситься обмеженість строку дії водяних систем охолодження, невисока ефективність, неповна пасивність дії чити ефективність, пасивність, довготривалий режим роботи Поставлена задача вирішується тим, що в системі охолодження захисної оболонки, що містить ядерний реактор, корпус захисної оболонки, пасивні елементи, згідно з корисною моделлю, пасивні елементи виконано у вигляді блока теплових труб, випаровувальні ділянки яких вмонтовано в корпус захисної оболонки, а конденсаційні ділянки під'єднано до блоку радіаторів, розміщеного у ДОВКІЛЛІ Виконання пасивних елементів у вигляді блока теплових труб, випаровувальні ділянки яких вмонтовано в корпус захисної оболонки, а конденсаційні ділянки під'єднано до блоку радіаторів, розміщеного у ДОВКІЛЛІ, дозволяє забезпечити ефективність, пасивність, довготривалий режим роботи за рахунок якісного збирання та відведення теплоти від корпусу захисної оболонки та передачу и на розвинену поверхню блоку радіаторів, де вона розсіюється у ДОВКІЛЛІ Система не потребує енергоспоживання для своєї роботи та будь-яких керуючих впливів, а починає працювати, як тільки оболонка починає нагріватися Тривалість роботи такої системи співпадає з тривалістю роботи станції внаслідок тривалості роботи и складових - теплових труб, що дорівнює десяткам років при використанні відпрацьованої технології їх виготовлення з урахуванням специфіки застосування В основу корисної моделі поставлено задачу створення пасивної системи охолодження захисної оболонки ядерного реактора, в якій нова конструкція пасивних елементів дозволила б забезпе Технічна суть та принцип дії запропонованої пасивної системи охолодження захисної оболонки ядерного реактора пояснюється кресленням На кресленні (див Фіг) зображена пасивна система охолодження захисної оболонки ядерного реактора у розрізі Пасивна система охолодження захисної оболонки ядерного реактора включає в себе ядерний реактор 1, корпус захисної оболонки (О 1464 2, блок теплових труб 3 з їх випаровуваньними ділянками 4 і конденсаційними ділянками 5 та ребриста поверхня теплообміну блоку радіаторів 6 Пасивна система охолодження захисної оболонки ядерного реактора працює слідуючим чином При надмірному виділенні теплоти всередині оболонки або при виникненні аварійної ситуації теплота, що виділяється в реакторі 1 при розгерметизації першого контура в кінцевому підсумку виділяється на стінках захисної оболонки 2 Тут ця теплота сприймається випаровувальними ділянками 4 теплових труб 3 Внаслідок підвищення температури на випаровувальних ділянках 4 теплоносій в теплових трубах випаровується або кипить і у вигляді пари переміщується до конденсаційних ділянок 5 Тут теплоносій конденсується внаслідок охолодження конденсаційних ділянок теплових труб 3 за рахунок дії блоку радіаторів 6, який здійснює скидання теплоти в довкілля шляхом природної конвекції Сконденсований теплоносій у вигляді рідини повертається на випаровувальні ділянки 4 теплових труб 3 за рахунок дії на нього сили гравітації Далі цикл повторюється Виготовлена та досліджена модель фрагмента пасивної системи охолодження захисної оболонки ядерного реактора, що мала у своєму складі нагрівальну камеру, до стінок якої були приєднані випаровувальні ділянки трьох теплових труб, конденсаційні ділянки яких були приєднані до спорядженого ребрами радіатора В результаті проведених ДОСЛІДІВ було встановлено слідуюче - теплові труби починали працювати через декілька хвилин після подачі живлення на нагрівач нагрівальної камери, про що свідчило підвищення температури теплових труб як на випаровувань них їх ділянках, так і на конденсаційних, а також на радіаторі , - на кожному рівні потужності через деякий час встановлювався стаціонарний режим теплоскидання з практично постійними температурами на всіх елементах ланцюга стінка нагрівальної камери - теплові труби - радіатор, - кінцевим поглиначем теплоти служило повітря, а теплоскидання відбувалось за рахунок природної його конвекції крізь розвинену поверхню радіатора, всі елементи якого знаходились практично при одинаковій температурі, а саме температурі конденсаційних ділянок теплових труб, - ефективність роботи пропонованої системи визначається ефективністю роботи її основних тепло-збираючих-передаючих-роз-подяляючих елементів, а саме теплових труб, які за рахунок використання випаровуваньно-конденсаційного принципу функціонування мають ряд переваг над традиційними системами охолодження, що дозволяє впевнено прогнозувати їх надійну і довготривалу роботу в системах забезпечення теплових режимів обладнання енергетичних об'єктів ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71