а) изменяются плотность и геометрические размеры детали, выполненной из материала-поглотителя
б) изменяются механические и теплофизические характеристики материала-поглотителя;
в) изменяется также и коррозионная стойкость материала-поглотителя.
3.Требования к механическим свойствам материала-поглотителя существенно зависят от того, изготовляют из него несущие элементы конструкции или не несущие механической нагрузки.
4.Наиболее важной теплофизической характеристикой материалов-поглотителей является теплопроводность. Энерговыделение в материале при работе его в условиях активной зоны реактора распределено неравномерно. Чем выше теплопроводность материала-поглотителя, тем меньше эти перепады температуры и, следовательно, более благоприятны условия для работы органа регулирования.
5.Важная проблема, связанная с использованием поглощающих материалов в органах регулирования, — обеспечение коррозионной стойкости конструкции.
Общие принципы конструирования. Конструкция органов регулирования зависит:
1) от типа реактора, конструкции активной зоны и технологических параметров реактора. Тип реактора характеризует свойства теплоносителя и определяет его воздействие на органы регулирования. Конструкция активной зоны определяет форму и основные геометрические размеры органа регулирования.
2) от выбранного материала-поглотителя. Наибольшее распространение получили три материала:
а) бор (карбид бора и бористая сталь);
б) кадмий (в чистом виде или сплав Аg—1п—Сd);
в) редкоземельные элементы.
Каждый из применяемых материалов соответствует определенной конструкции стержней. Бористые стали, особенно с достаточным содержанием никеля, коррозионно-стойкие и не требуют специальной защиты от влияния теплоносителя. Карбидом бора, прессованным в виде таблеток, обычно заполняют цилиндрические трубчатые несущие элементы, которые герметизируют.
Из сплава Аg—1п—Сd изготавливают главным образом крестообразные или пластинчатые стержни, вводимые в активную зону в промежутках между твэлами. Такие стержни, чтобы исключить непосредственный контакт с теплоносителем, заключаются в чехлы из никеля или нержавеющей стали. Рассмотрим некоторые конструкции органов регулирования на действующих реакторах.
Стержни со специальным охлаждением. Стержни регулирования перемещаются в сухих вертикальных каналах с двойными концентрическими тонкими стенками, изготовленными из материала, слабо поглощающего нейтроны, В кольцевом зазоре (3 мм) между трубами циркулирует вода для отвода тепла, выделяющегося в стержнях и замедлителе (графите). Скорость воды 1,5— 2 м/с; давление 0,45 МПа; температура не более 80 °С.
Стержни регулирования делятся на следующие группы: стержни АР, укороченные стержни поглотителя (УСП), стержни ручного регулирования (РР);стержни перекомпенсации и аварийной защиты (ПКАЗ); стержни АЗ.
Конструкция стержней АЗ и ПКАЗ аналогична конструкции стержней РР. Стержень АР отличается от стержня РР тем, что не имеет вытеснителя и телескопического соединения.
Регулирующие органы реакторов на быстрых нейтронах БН-350, Б Н-600 представляют собой пучки стержней с поглощающим материалом, заключенные в стальной кожух и охлаждаемые натрием.
Стержни без специального охлаждения, используемые в импульсном графитовом реакторе (ИГР) (рис. Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует..5). В случае, когда невозможно обеспечить охлаждение стержней, они должны быть изготовлены из такого материала, который обладал бы необходимой жаропрочностью и исключал бы «спекание» поверхности стержня с элементами окружающей его конструкции.
Обеспечение равномерности распределения потока нейтронов в активной ,зоне реактора требует увеличения количества и равномерного (или по определенному закону) распределения органов регулирования. Однако увеличение количества стержней-поглотителей приводит к увеличению количества механизмов, управляющих ими. Поэтому в ряде случаев применяется конструкция, в которой один механизм перемещает большое количество стержней.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.