устройство ограничения расхода теплоносителя при аварийной разгерметизации контура ядерного реактора

Формула изобретения

Устройство ограничения расхода теплоносителя при аварийной разгерметизации контура ядерного реактора, содержащее по меньшей мере один запирающий элемент аэродинамического торможения, выполненный в виде кольцевой камеры с отверстиями на внутренней стенке для подачи в трубопровод тормозящего агента, отличающееся тем, что кольцевая камера установлена в непосредственной близости от корпуса реактора, расположена по периферии внутренней поверхности трубопровода и соединена через обратный клапан с внешним источником запирающего агента в виде экологически чистого пара или газа под давлением не менее рабочего давления в контуре.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области атомной энергетики и может найти применение в устройствах ограничения расхода теплоносителя при аварийной разгерметизации контура ядерного реактора.

Известно устройство ограничения расхода теплоносителя при аварийной разгерметизации контура ядерного реактора, выполненное в виде трубы Вентури с прямолинейным цилиндрическим участком постоянного сечения в зоне сужения [1] . Труба Вентури при достижении в ней критической скорости выполняет роль аэродинамического элемента торможения. При этом эффект торможения усиливается, благодаря частичному вскипанию потока на прямолинейном участке.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство ограничения расхода теплоносителя при аварийной разгерметизации контура ядерного реактора, содержащее установленное внутри трубопровода контура в непосредственной близости от корпуса реактора по меньшей мере один запирающий элемент аэродинамического торможения, выполненный в виде расположенной по периферии внутренней поверхности трубопровода кольцевой камеры с отверстиями на внутренней стенке для подачи в трубопровод тормозящего агента [2]. В этом известном решении кольцевая камера образована внешней поверхностью трубы Вентури, установленной в трубопроводе контура, и противолежащим участком внутренней поверхности трубопровода. Камера открыта со стороны набегающего потока теплоносителя и зарыта с противоположной стороны. Отверстия выполнены в горловине трубы Вентури, и при движении теплоносителя через нее часть теплоносителя попадает в камеру и в качестве тормозящего агента выходит через отверстия под действием скоростного напора и эжектирующего действия потока. Выходящие через отверстия струи создают сопротивление потоку и оказывают тормозящее воздействие. Такое решение, однако, как и решение [1], связано со значительными потерями из-за дросселирования теплоносителя в трубе Вентури. Кроме того, эффективность торможения недостаточно высока, поскольку в качестве тормозящего агента используется теплоноситель, незначительно отличающийся по своим динамическим характеристикам от теплоносителя в основном потоке.

Достигаемый результат изобретения - снижение гидравлического сопротивления контура и повышение эффективности ограничения аварийного расхода загрязненного радиоактивностью теплоносителя.

Для достижения данного результата в устройстве ограничения расхода теплоносителя при аварийной разгерметизации контура ядерного реактора, содержащем установленное внутри трубопровода контура в непосредственной близости от корпуса реактора по меньшей мере один запирающий элемент аэродинамического торможения, выполненный в виде расположенной по периферии внутренней поверхности трубопровода кольцевой камеры с отверстиями на внутренней стенке для подачи в трубопровод тормозящего агента, согласно изобретению запирающий элемент соединен через обратный клапан с внешним источником запирающего агента в виде экологически чистого пара или газа под давлением не менее рабочего давления в контуре.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вариант конструктивного выполнения элемента аэродинамического торможения (вид по А фиг. 1).

Устройство ограничения расхода теплоносителя согласно изобретению содержит установленный внутри трубопровода 1 контура (не показан) в непосредственной близости от корпуса 2 реактора запирающий элемент аэродинамического торможения в виде установленной по периферии трубопровода кольцевой камеры 3 с отверстиями 4 на внутренней стенке 5 (фиг. 2) для подачи в трубопровод 1 запирающего агента. Камера 3 соединена линией 6 через обратный клапан 7 с внешним источником 8 запирающего агента в виде экологически чистого пара или газа под давлением не менее рабочего давления в контуре. В качестве внешнего источника 8 может быть использован резервуар или технологический агрегат с требуемыми параметрами рабочей среды, например компенсатор давления.

Устройство работает следующим образом. В аварийной ситуации при повреждении трубопровода 1 давление в нем падает, вызывая срабатывание обратного клапана 7, и запирающий агент (экологически чистый пар или газ) из внешнего источника 8 поступает по линии 6 в кольцевую камеру 3. Мощные струи запирающего агента из отверстий 4 создают эффективный и экологически чистый аэродинамический заслон на пути выхода теплоносителя из примыкающего к корпусу 2 реактора участка поврежденного трубопровода. Эффективность запирания места повреждения трубопровода повышается за счет возможности повышения термодинамических параметров запирающего агента и резкого увеличения удельного объема смеси последнего с теплоносителем в зоне его аварийного истечения.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР N 306378, G 01 M 3/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР N 723948, G 21 C 9/00, 1978.