АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Активная зона

Читайте также:
  1. Интерактивная карта Москвы в «Доме на Брестской»
  2. Интерактивная сторона общения

Активная зона реактора является непосредственным источником тепловой энергии, которая генерируется в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛ) и передается омывающему их теплоносителю.

Сборочная единица активной зоны – тепловыделяющая сборка (ТВС). Формируя активную зону, ТВС устанавливаются хвостовиками в опорные трубы, практически вплотную друг к другу в плане и жестким допуском по высоте.

ТВС – это пучок ТВЭЛ, собранных по треугольной решетке и зафиксированных в несущей конструкции, которая обеспечивает возможность транспортных операций с ТВС и сборки активной зоны. Как правило, ТВС набирается из ТВЭЛ с одинаковым обогащением. Исключение составляет незначительное количество ТВС ВВЭР-1000, применяемых в некоторых загрузках, у которых 2 периферийных ряда ТВЭЛ имеют несколько меньшее обогащение. Устройство ТВС для ВВЭР-1000* и ВВЭР-440 показано на рис.3, 4 соответственно.

 

 

* - На рис.3 изображена унифицированная ТВС (УТВС). В настоящее время прошла испытания и внедряется ТВСА – альтернативная, с усиленной несущей конструкцией: головка и хвостовик ТВСА соединены дополнительно шестью уголками


 

Ниже, в табл.2 приведены основные геометрические и физические характеристики ТВС и ТВЭЛ.

 

Табл. 2.

№ п/п Параметр Значение ВВЭР-1000 Значение ВВЭР-440
ТВС
  Количество ТВС в зоне   349*
1. Высота, м 4,57 3,22
2. Размер «под ключ», мм 235,1  
3. Форма кассеты Шестигранная призма Шестигранная призма
4. Количество ТВЭЛ в ТВС, шт.    
5. Шаг между ТВЭЛ, мм 12,75 12,2
6. Количество дистанционирующих решеток    
7. Направляющий канал Количество, шт Диаметр наружный, мм Диаметр внутренний, мм   12,6   - - -
8. Центральная трубка Диаметр наружный, мм Диаметр внутренний, мм   12,6   10,3 8.8
9. Масса топлива, кг 491,4 + 4,5 136 + 2,5
ТВЭЛ
10. Топливо Таблетки UO2 Таблетки UO2
11. Обогащение топлива изотопом U235% 1,6 - 4,4 1,6 – 4,4
12. Плотность таблетки, г/см3 10,4 – 10,7 10,4 – 10,7
13. Давление гелия под оболочкой, мПа 2,0 0,5-0,7
14. Диаметр оболочки наружный,мм внутренний,мм 9,1 7,73 9,1 7,73
15. Диаметр таблетки наружный,мм 7,57 7,6
16. Диаметр внутреннего отверстия в таблетке, мм 1,5 1,2
17. Высота таблетки, мм 9 -12 8 -14
18. Длина ТВЭЛ, м 3,84 2,54
19. Высота топливного столба в холодном состоянии, м 3,53 2,42

 

Принципиальным различием в конструкции ТВС ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 является то, что в ТВС-440 несущей конструкцией является шестигранный чехол с головкой и хвостовиком, а в ТВС-1000** таковой отсутствует. Функцию несущей конструкции в последней выполняют жестко скрепленные хвостовик - направляющие каналы и центральная трубка-головка. Безусловно отказ от чехла делает ТВС более уязвимой при проведении транспортно-технологических операций и эксплуатации в зоне, но он необходим при повышении единичной мощности ТВС. Дело в том, что чехол изолирует поток теплоносителя в конкретной ТВС, а гидравлическое сопротивление для такого потока связано положительной обратной связью с мощностью ТВС: больше мощность – больше гидравлическое сопротивление, поскольку средняя плотность теплоносителя в ТВС уменьшается.

 

 

* - на периферии активных зон ВВЭР-440 вместо ТВС могут быть установлены 36 имитаторов ТВС для уменьшения нейтронного инфлюенса на корпус реактора.

** - За исключением ТВС для головного блока ВВЭР-1000, НВАЭС-5.

 

В результате, при фиксированном перепаде давления на активной зоне, в наиболее энергонапряженных ТВС будет наименьшим расход. Отсутствие чехла в ТВС обеспечивает возможность поперечного перемешивания струй теплоносителя, омывающих ТВЭЛы разной энергонапряженности, что увеличивает коэффициент теплопередачи и сводит к минимуму негативное влияние положительной связи мощности и гидравлического сопротивления.

ТВЭЛы в ТВСах фиксируются в плане дистанцирующими решетками. Профиль ячеек решеток и их упругопластические свойства обеспечивают безлюфтовое поджатие ТВЭЛ в решетке и вместе с тем не препятствуют температурному удлинению ТВЭЛ. В нижней дистанцирующей решетке, которая является опорной и сваркой жестко соединена с хвостовиком, ТВЭЛы фиксируются в аксиальном направлении. Это соединение обеспечивает невсплытие ТВЭЛ при наличии перепада давления на активной зоне. Верхние концы ТВЭЛ свободны, что обеспечивает возможность безопасного температурного удлинения.

ТВЭЛ конструктивно выполнен в виде стержня: трубка - обечайка, уплотненная с обоих концов, наполненная таблетками топлива из спеченной двуокиси урана. Пространство между топливом и обечайкой заполнено гелием для обеспечения высокого коэффициента теплопроводности. В центре таблеток топлива имеется отверстие для уменьшения максимальной температуры топлива. В верхней части ТВЭЛ существует свободное пространство - газовая полость, для приема газов, появляющихся при делении урана. Давление указанных газов может приводить к подъему внутреннего давления ТВЭЛ.

Для уменьшения паразитного захвата нейтронов все конструкционные элементы ТВС и ТВЭЛ, расположенные в активной части зоны изготавливаются из сплавов Zr + 1% Nb и Zr + 2,5% Nb. Для ТВС-440 – это шестигранник чехла, дистанционирующие решетки, оболочки ТВЭЛ; для ТВС-1000 – направляющие каналы, центральная трубка, дистанционирующие решетки, оболочки ТВЭЛ. Остальные элементы изготавливаются из различных сталей и сплавов, в соответствии с технологическими требованиями.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)