Ядерна енергетична установка корпусного типу

МІЖ* G П С 9/016, &с?/С/3/О2 ЯДЕРНА ЕНЕРГЕТИЧНА УСТАНОВКА КОРПУСНОГО ТИПУ Винахід стосується ядерної техніки і може бути використаний в ядерних енергетичних установках (ЯЕУ) корпусного типу. і Відома ядерна енергетична установка корпусного типу з захистом днища корпусу реактора від проплавлення розплавом активної зони (коріумом) шляхом його занурення в бокс, заповнений водою, І встановлення з зазором вздовж зовнішньої поверхні днища або перфорованої оболонки, або системи повернених більшою основою в бік корпусу зрізаних конусів, які при подачі стисненого газу на центральну частину зовнішньої поверхні днища забезпечує збільшення швидкості циркуляції рідкого середовища (газопароводяної суміші) біля зовнішньої поверхні днища [1]. Недоліком вказаного пристрою в його відносно низька безпека, У випадку, коли теплові потоки від днища корпусу до парорідинного середовища не перевищують критичних значень, немає гарантії збереження в цілості корпусу, яке залежить від його напружено-деформованого стану [2]. При проплавленні днища корпусу І попаданні розплаву в бокс можливі паровий і хімічний вибухи з виносом продуктів ділення і радіоактивним зараженням навколишнього середовища, як це мало місце на Чорнобильській АЕС ; Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є ядерна енергетична установка корпусного типу, яка включає, зокрема, корпус з активною зоною, днищем і патрубками, який поміщений в бокс, в якому під днищем розміщено захист із повернутою до днища угнутою поверхнею, яка утворює з ним внутрішню порожнину, заповнену тепловідвІдним матеріалом, температура плавлення І кипіння якого менші температури плавлення днища корпусу, що контактує з ним при розплавленні активної зони. Захист виконано у вигляді встановленої на рухомій поворотній платформі оглядової машини монолітної адіабатної керамічної чаші з тепловідвІдним матеріалом, який контактує з днищем корпусу завдяки переміщенню чаші у вертикальному напрямку підйомним пристроєм, встановленим на поворотній платформі [3]. Недоліком даного пристрою є його низька надійність І безпека ЯЕУ через наявність поворотного і підіймально-транспортного механізмів, які у випадку відсутності обслуговуючого персоналу і повного обезструмлення АЕС при важкій аварії стають непридатними для виконання покладених на них функцій, а саме, не гарантується захист днища корпусу реактора від проплавлення залишковим тепловиділенням і запобігання виносу продуктів ділення в навколишнє середовище. > - \ В основу винаходу поставлена задача вдосконалення захисту \ корпусу ядерного реактора шляхом винесення зони охолодження днища корпусу за межі боксу (контейнмента) за допомогою мідного уловлювача, кільцевого тепловідвідйого каналу, циркуляційних контурів з пароводяним середовищем І повітряних конденсаторів, чим забезпечується відвід від днища корпусу залишкових тепловиділень ,. коріума, запобігання можливого парового вибуху через відсутність контакту коріума з водою і виносу продуктів ділення в навколишнє середовище, за рахунок чого підвищується надійність і безпека ЯЕУ. Поставлена задача вирішується тим, що ядерна енергетична установка корпусного типу, яка включав поміщений в бокс корпус з активною зоною, днищем і патрубками, в якому під днищем розташований захист з повернутою до днища угнутою поверхнею, що утворює з ним внутрішню порожнину, заповнену тепловідБІДНИМ матеріалом, температура плавлення і кипіння якого менші за температуру плавлення днища корпусу, що1 контактує з ним при розплавленні активної зони, має захист днища корпусу, виконаний у вигляді розміщеного в сталевому кожусі мідного уловлювача циліндричної форми, угнута поверхня якого перебуває у тепловому контакті з тепловідвідним матеріалом, і системи радіально розміщених поза боксом, повітряних колодязів, що споряджені пластинчастими повітряними конденсаторами, причому бокова поверхня мідного уловлювача утворює з внутрішньою боковою поверхнею сталевого кожуха кільцевий тепло відвідний канал з розміщеними на його кінцях приймальним І роздавальним колекторами, які з'єднані з основами повітряних колодязів підвідними і відвідними трубопроводами. В результаті такого конструктивного виконання ЯЕУ забезпечується автономна робота захисту корпусу реактора при вІдсутнІстГ обслуговуючого персоналу, повному' відключенні електроживлення і виході зі строю приводів і самих механізмів, відвід залишкових тепловиділень від днища корпусу через мідний уловлювач в кільцевий тепло відвідний канал з циркулюючим по підвідним та відвідним трубопроводам пароводяним середовищем, від якого при конденсації пари в пластинчастому повітряному конденсаторі теплота залишкових тепловиділень передається атмосферному повітрю, яке циркулює в повітряних каналах . При цьому у випадку проплавлення днища корпусу і попадання коріума в мідний уловлювач повністю виключається можливість парового вибуху через відсутність безпосереднього контакту коріума з водою або пароводяним середовищем, а також винос продуктів ділення в навколишнє середовище. Таким чином досягається очікуваний технічний результат захист днища корпусу від проплавлення і відвід залишкових тепловиділень ЯЕУ, запобігання забрудненню навколишнього середовища продуктами ділення ядерного палива. Технічне рішення, що заявляється, Ілюструється кресленнями, де на фіг.1 схематично зображено корпус ЯЕУ з запропонованим захистом, а на фіг.2 показано фрагмент конструктивного виконання теплообмінної поверхні пластинчастого повітряного конденсатора. ЯЕУ містить корпус реактора 1 з активною зоною 2, днищем 3 і патрубками 4. Корпус 1 з закріпленими на ньому конструктивними елементами 2,3 і 4 розміщений у «боксі 5. Під днищем розміщено захист 6 корпусу реактора, який містить тепловідвідний матеріал 7, мідний уловлювач S з сталевим кожухом 9, тепловІдвідним кільцевим каналом 10, приймальним 11 та роздавальним І2 колекторами, підвідний 13 та відвідний 14 трубопроводи , повітряний колодязь 1,5 з повітропроводом 1 6, повіт ряни м пла стин части м кон денс атор ом 17 та конденсатопроводом 18. . ;v ' :< ^ Теплообмінна поверхня повітряного ] конденсатор складається з теплообмінних пластин 19, кромкових планок 20 і проставок 21, .які утворюють щілинні канали 22. ; V ^ , ~ Як тепловідвідний матеріал може бути ' використаний, Наприклад, цинк, 3 метою збільшення тяги над повітряними колодязями можуть бути встановлені одна (з газоходами) або декілька (для кожного колодязя індивідуально) тру&. ., .. , ;. ' \ Пристрій^ щ