УСТРОЙСТВО ПАССИВНОЙ ЗАЩИТЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
APPARATUS FOR PASSIVE PROTECTION OF NUCLEAR REACTOR

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к устройствам пассивной защиты ядерного реактора.
Известно устройство пассивной защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах, которое выполнено в виде головки, корпуса и хвостовика.
Вдоль оси головки закреплен шток, на котором последовательно размещены пружина, подвижный груз с «С»-образным выступом, разъем из сопряженных выступа и паза, охваченный подвижным кольцом, и пучок стержней поглотителей.
При сжатой пружине груз удерживается биметаллической пластиной, см. патент РФ №2057376, кл. G21C 9/02, 1992.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому устройству является устройство пассивной защиты ядерного реактора на тепловых нейтронах, которое содержит размещенный по оси канала теплоносителя шток со скошенным разъемом, выполненным в виде попарно сопряженных трапецеидальных выступов и пазов, охваченным подвижным вдоль штока кольцом, закрепленный на штоке поглощающий элемент, в котором исполнительный механизм выполнен в виде сильфонов, закрепленных с одной стороны на штоке выше разъема, а с другой - на упомянутом подвижном кольце, причем полости сильфонов соединены через демпферный объем и вентиль с трактом теплоносителя, см. патент РФ №2172986, кл. O21С 9/02, 2000.
Недостатком такого устройства пассивной защиты является снижение надежности работа разъема из попарно сопряженных выступа и паза с увеличением периода работы ядерного реактора.
Технической задачей изобретения является повышение надежности срабатывания пассивной защиты ядерного реактора на тепловых нейтронах.
Поставленная задана достигается тем, что в предлагаемом устройстве сильфон связен с узлом разъема, который выполнен с «Н» отверстиями, где «Н» - целое число больше 2, отверстия размещены равномерно по окружности под углом к оси тракта теплоносителя, в отверстиях установлены шары; а на штоке с поглощающим элементом выполнен кольцевой паз с поверхностью сопряженной с поверхностью шаров.
На чертеже изображено устройство пассивной зашиты ядерного реактора.
Устройство установлено в канале 1 тракта теплоносителя первого контура реактора и содержит поглощающий элемент на штоке 2 с кольцевым пазом, поверхность которого сопряжена с поверхностью шаров 3, установленных в, например, шести отверстиях узла разъема 4, размещенных равномерно по окружности и под углом к оси, жестко связанного с сильфоном 5, соединенным через демпферный объем 6, и вентиль 7 с каналом 1 тракта теплоносителя.
Устройство работает следующим образом. При открытом вентиле 7 заполняют сильфон 5 и демпферный объем 6 теплоносителем до уровня, при котором газовая подушка демпферного объема находится под давлением, равным номинальному, после чего вентиль 7 закрывают.
В нормальном режиме работы реактора сильфон 5 разгружен (воспринимаются лишь пульсации давления, неизбежные при работе реактора), в таком состоянии шары 3 надежно удерживают шток 2 с поглощающим элементом вне активной зоны.
В аварийном режиме повышение давления теплоносителя сверх номинального сжимает сильфон 5, перемещает шток 2 с поглощающим элементом вверх.
Шары 3 выталкиваются в полость отверстий узла разъема 4.
В результате этого шток 2 с поглощающим элементом под действием собственного веса сбрасывается в активную зону реактора и надежно подавляет цепную реакцию.
Такое выполнение пассивной защиты позволяет существенно повысить безопасность работы реактора на нейтронах.