ЭКРАН РАДИАЦИОННОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Область техники.
Полезная модель относится к устройствам для атомной энергетики, в частности, к элементам внутрикорпусной радиационной защиты реактора.
Уровень техники.
Известна моноблочная конструкция ядерной паропроизводящей установки (ЯППУ) типа «Вулкан» (Англия) (1), Д.Ф.Романов и др. «Судовые ядерные паропроизводящие установки», изд. «Судостроение» Ленинград, 1967, стр.82, рис.326, во входной камере которой на днище корпуса реактора закреплен экран радиационной защиты с плоской наружной поверхностью. Назначение упомянутого экрана состоит в снижении флюенса нейтронов на днище корпуса реактора, воздействие которых приводит к охрупчиванию металла, а также в уменьшении температурного перепада по толщине днища, что позволяет снизить температурные напряжения в последнем.
К недостаткам этой конструкции можно отнести отсутствие гидравлического профилирования экрана днища и возможность образования горизонтальных вихрей теплоносителя над экраном днища из-за гидравлической разверки скоростей теплоносителя на входе в камеру. Образовавшиеся горизонтальные вихри разрушают структуру потока и приводят к неравномерности потока на входе в активную зону.
Известна конструкция реактора БРУС-150 (2) («Атомная энергия», том 76, выпуск 4, 1994, стр.336, рис.2) в котором также имеется экран радиационной и тепловой защиты в виде круглого диска, установленного на днище корпуса реактора. Вышеупомянутый диск имеет минимальную толщину по периметру и максимальную - по центру с криволинейной наружной поверхностью. Подвод теплоносителя осуществляется радиально
по всему периметру экрана. Данная конструкция экрана позволяет обеспечить гидравлическое профилирование потока по радиусу активной зоны, но не исключает возможность вихреобразования в камере над поверхностью экрана в виду различных скоростей потока на входе, обусловленных работой насосов. Эта конструкция экрана днища реактора более прогрессивна, так как лишена недостатка экрана по (1), связанного с отсутствием гидравлического профилирования экрана в радиальном направлении, поэтому он и принят за прототип.
Раскрытие полезной модели.
Задача полезной модели - обеспечение равномерного поля скоростей теплоносителя на входе в активную зону.
Технический результат полезной модели является значительное уменьшение интенсивности горизонтальных вихрей или полное исключение возможности вихреобразований.
Указанный результат достигается тем, что экран радиационной и тепловой защиты ядерного реактора, выполненный в виде профильного диска, имеет на внешней поверхности радиальные ребра, которые препятствует вихреобразованию при радиальном подводе теплоносителя на упомянутый экран, в результате поток плавно меняет направление движения и направляется в активную зону.
Осуществление полезной модели.
Экран радиационной и тепловой защиты ядерного реактора, выполненный в виде профильного диска и содержащий радиальные ребра, изготовлен из стальной поковки путем обточки и придания нужной формы с последующим образованием радиальных ребер по наружной поверхности методом фрезерования. Могут быть использованы и накладные ребра, прикрепленные посредством сварки к профильному диску.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Д.Ф.Романов и др. «Судовые ядерные паропроизводящие установки». Изд. «Судостроение», Ленинград, 1967, стр.82.
2. «Атомная энергия», том 76, выпуск 4, апрель 1994, стр.336.