ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ ИНТЕГРАЛЬНОГО ТИПА С НАТРИЕВЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ

1. Реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем интегрального типа, содержащий корпус (13), выполненный с возможностью заполнения натрием, внутри которого предусмотрена активная зона (11), насосные средства для протекания натриевого теплоносителя, первичные теплообменники (16), известные как промежуточные теплообменники, выполненные с возможностью отведения мощности, произведенной активной зоной при нормальной работе, от вторичных теплообменников (25), выполненных с возможностью отведения остаточной мощности, произведенной активной зоной во время останова, когда насосные средства также остановлены, разделительное устройство, определяющее горячую зону (12) и холодную зону (14) в корпусе, включающий в себя:
- разделительное устройство, образованное двумя стенками (150, 151), каждая имеет по существу вертикальный участок (1500, 1511), окружающий активную зону, и по существу горизонтальный участок (1500, 1510), причем по существу горизонтальные участки отделены друг от друга по высоте (Н), и пространство, определенное над горизонтальным участком (1500) верхней стенки (150), образует горячую зону, тогда как пространство, определенное под горизонтальным участком (1510) нижней стенки (151), образует холодную зону, и по существу горизонтальные участки (1500, 1510) снабжены зазорами (j1) относительно корпуса,
- промежуточные теплообменники (16), установленные по существу вертикально с зазорами (j2) в первых вырезах, сделанных в каждом горизонтальном участке стенки разделительного устройства таким образом, чтобы их выходные окна (18) располагались ниже горизонтального участка нижней стенки,
- насосные средства (3) с переменным потоком, разделенные на две гидравлически последовательные группы, одна (31) из которых предусмотрена ниже горизонтального участка нижней стенки для протекания натрия из холодной зоны в горячую зону через активную зону, а другая (31) для закачивания натрия из горячей зоны в холодную зону через промежуточные теплообменники,
- средства (6, 60) измерения температуры, установленные в пространстве, определенном между горизонтальными участками (1500, 1510) двух стенок, распределенные вдоль по существу вертикальных осей для определения термической стратификации в упомянутом пространстве в реальном времени,
- средство автоматического управления, соединенное, с одной стороны, со средством измерения температуры, а с другой стороны, с двумя насосными группами, для изменения при необходимости потока по меньшей мере одной насосной группы для поддержания удовлетворительного уровня стратификации при нормальной работе,
- вторичные теплообменники, расположенные по существу вертикально над холодной зоной (14),
- средство обеспечения естественной конвекции натриевого теплоносителя из вторичных теплообменников в холодную зону, когда активная зона и насосные средства также остановлены,
- реактор, в котором все зазоры (j1, j2) и высота (Н) между горизонтальными участками (1500, 1510) двух стенок разделительного устройства заранее определены так, чтобы при нормальной работе компенсировать разностные перемещения между стенками (150, 151), теплообменниками (16, 25) и корпусом (13) и сделать возможным установление при нормальной работе термической стратификации натриевого теплоносителя в пространстве, определенном между горизонтальными участками двух стенок (150, 151), и чтобы уменьшить, в случае непредвиденной остановки одной насосной группы, механическое напряжение, приложенное к стенкам из-за протекания части потока натриевого теплоносителя через зазоры, отличающийся тем, что:
- каждое из выходных окон (18) промежуточных теплообменников (16) окружено оболочкой (20), гидравлически соединенной с трубой в форме тороида (21),
- каждое из входных отверстий насосной группы (30), которые закачивают натрий из горячей зоны (12) в холодную зону (14) через промежуточные теплообменники (16), также гидравлически соединено с тороидом, так что натриевый теплоноситель, исходящий из горячей зоны и выходящий из промежуточных теплообменников, протекает через тороид и затем направляется в холодную зону упомянутой насосной группой.
2. Реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем интегрального типа по п.1, в котором обе гидравлически последовательные насосные группы переменного расхода механически независимы друг от друга, и каждая состоит из центробежных насосов, приводной вал которых проходит вертикально по всей высоте корпуса (13), пересекая перекрывающую плиту (24) и горизонтальные участки (1500, 1501) обеих стенок (150, 151) разделительного устройства, которые установлены по существу вертикально с зазорами (j2), причем зазоры между структурой (321), поддерживающей насосы, и обеими стенками разделительного устройства, также определены заранее таким образом, чтобы при нормальной работе они компенсировали разностные смещения между ними и корпусом (13), и чтобы позволить установить термическую стратификацию натриевого теплоносителя при нормальной работе в пространстве, определенном между горизонтальными участками обеих стенок (150, 151), а, в случае незапланированной остановки группы насосов, ограничить механические силы, прикладываемые к стенкам из-за протекания части потока натриевого теплоносителя через упомянутые зазоры.
3. Реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем интегрального типа по п.1, в котором две гидравлически последовательные насосные группы переменного расхода являются механически зависимыми и состоят из по меньшей мере одного центробежного динамического насоса (3) с двумя крыльчатками, первая крыльчатка (30) которого расположена своим входом (300) так, чтобы засасывать натриевый теплоноситель аксиально в тороид (21), а своим выходом (301) так, чтобы направлять натриевый теплоноситель в холодную зону (14), и вторая крыльчатка (31), установлена на той же оси приводного вала, что и первая крыльчатка, и позиционирована своим входом (310) так, чтобы засасывать натриевый теплоноситель в холодную зону, а своим выходом (311) так, чтобы направлять его к активной зоне.
4. Реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем интегрального типа по п.3, включающий в себя по меньшей мере одно средство для регулирования расхода натриевого теплоносителя через активную зону относительно расхода через промежуточные теплообменники независимо друг от друга и от скорости вращения оси приводного вала обеих крыльчаток.
5. Реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем интегрального типа по п.4, в котором средство для регулирования расхода состоит из одного/нескольких дополнительных насосных средств, отдельных от электромеханического насоса (насосов) с двумя крыльчатками, и входное отверстие которого (которых) гидравлически сообщается(ются) с тороидом, причем сумма расходов натриевого теплоносителя, подаваемого дополнительными насосными средствами, и крыльчаткой (30) насоса с двумя крыльчатками, приблизительно равна расходу, проходящему через промежуточные теплообменники.
6. Реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем интегрального типа по п.5, в котором дополнительные насосные средства состоят из центробежного насоса и/или электромагнитного насоса.
7. Реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем интегрального типа по п.4, в котором:
- ось (32) приводного вала двух крыльчаток насоса включает в себя по меньшей мере два коаксиальных вала, которые могут аксиально смещаться относительно друг друга, причем нижний конец одного из валов (320) поддерживает по меньшей мере часть лопаток крыльчатки, тогда как нижний конец другого вала (321) поддерживает другие участки крыльчатки;
- средство для регулирования расхода состоит из приводного вала, к нижнему концу которого прикреплена (по меньшей мере) часть лопаток крыльчатки, и аксиальное смещение которого относительно другого приводного вала позволяет отводить по меньшей мере часть лопаток.
8. Реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем интегрального типа по п.7, в котором механизм (34) управления перемещением вала, позволяющий отводить по меньшей мере часть лопаток крыльчатки, расположен над приводом (33) оси вала, которая, в свою очередь, расположена над перекрывающей плитой (24).
9. Реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем интегрального типа по п.8, включающий в себя шесть промежуточных теплообменников (16), шесть вторичных теплообменников (25) и три (30, 31) центробежных динамических насоса с двумя крыльчатками.