Реактор ВВЭР-1000

Предотвращение вибрации конструкционных элементов активной зоны реактора ВВЭР-1000.

Вибрация конструкционных элементов активной зоны опасна тем, что при её возникновении могут происходить изменения проектной геометрии расположения ТВС в активной зоне, что в свою очередь, приводит к нарушению требований по коэффициенту неравномерности энерговыделения в ТВС и к повреждению оболочек твэл.

Для снижения вибрации предусмотрено:

● Выбор расходов ГЦН, гидравлических характеристик петель и активной зоны выполнен с целью оптимизации с точки зрения частот. Собственные колебания элементов ГЦК, ГЦН, ТВЭЛ, ТВС, БЗТ лежат в нерезонансной области.

● Фиксация корпусов основного оборудования - ГЦН, ПГ, а также ГЦК с использованием гидроамортизаторов обеспечивает возможность термокомпенсации, но исключает вибрацию.

● ВБ жестко фиксирован с корпусом реактора (54 шпильки) и давит через демпферные трубы (3 шт.) на БЗТ.

● Перфорация поворотной камеры БЗТ оптимизирует потери местного сопротивления и уменьшает сопротивление потока. Данная перфорация обеспечивает при нормальных условиях эксплуатации скорость теплоносителя, равную скорости на выходе из ТВС, а при нарушениях нормальной эксплуатации – ограничивает скорость истечения теплоносителя при разрывах ГЦТ до значения менее 7 м/с.

● Распределение скоростей по активной зоне ограничено перфорацией в опорных стаканах ТВС (~5,7 м/с).

● Наличие выгородки увеличивает массу реактора, что смещает её собственные частоты колебания и резонансные частоты.

● Перфорация нижней части шахты исключает возникновение пульсаций потока теплоносителя.

● Эллиптическое днище шахты выполнено с радиусом кривизны меньше чем у днища корпуса - для минимального градиента давления по сечению прохода.

● Закрепление шахты реактора в корпусе реактора выполнено в трёх сечениях.

● Закрепление шахты реактора в корпусе реактора при помощи шпоночных соединений (12 в верхней части и 8 в нижней) предохраняют шахту от поворота в плане.

● Жесткость ТВС создает центральная труба Æ13,2 и 18 трубок для ПС СУЗ и СВП.

● Фиксация ТВЭЛ обеспечивается дистанционирующими (15 шт.) решетками, что обеспечивает дистанционирование твэлов друг относительно друга в ТВС и относительно выгородки;

● Головка ТВС имеет 15 пружин и поджата БЗТ.

● Опорный стакан имеет форму конуса, что способствует фиксации ТВС.

● ТВС фиксирована в плане при помощи фиксатора (пальца) хвостовика.

● Твэлы в нижней части ТВС закреплены шплинтами.

● Использование бесчехловых ТВС обеспечивает снижение пульсации потока теплоносителя. Относительно чехловых кассет, неравномерность движения теплоносителя снижается с 30% до приемлемых значений 3% на высоте входа в кассету около 50 см.

Механизм перемещения ионизационных камер

Механизм перемещения ионизационных камер предназначен для перемещения и установки в нужное положение ионизационной камеры в канале измерительном ядерном.

Механизм перемещения ионизационных камер является составным звеном системы управления и защиты реактора ВВЭР-1000.

Механизм перемещения ионизационных камер относится к оборудованию I категории сейсмостойкости.

Для получения информации о нейтронном потоке во всём диапазоне мощностей ядерного реактора используется система АКНП, где весь измеряемый диапазон мощностей разбит на три диапазона:

● Диапазон источника (ДИ);

● Промежуточный диапазон (ПД);

● Энергетический диапазон (ЭД).

По техническим условиям, ИК ДИ и ПД с линиями связи, отработав в своём диапазоне, должны быть защищены от более мощного излучения, поэтому принят вариант перемещения их в зону с меньшей мощностью излучения. ИК ЭД постоянно находятся в одном положении. Их перемещение с линиями связи осуществляется вручную во время настройки.

Для удобства принято:

● Размещение противовеса и привода в одном помещении (А 336 на отм. 6,6 м);

● Помещение ИК выбрано обслуживаемое (расположено вне герметичной оболочки);

● Каналы измерительные ядерные конструктивно выполнены прямыми.


Работа механизма перемещения ИК заключается в изменении положения ИК ДИ и ИК ПД в канале измерительном ядерном относительно активной зоны реактора оператором с БЩУ (РЩУ) или автоматически.

Схема механизма перемещения ИК представлена на рис. 37. Крутящий момент от приводного электродвигателя через силовой редуктор передаётся на выходной вал, непосредственно соединённый с барабаном, который, в зависимости от направления вращения сматывает или наматывает на себя трос, производя тем самым опускание или подъём ИК.

Таблица 18 Технические характеристики механизма перемещения ионизационных камер

№ п/п

Наименование параметров

Значение

Давление внутри механизма перемещения ионизационных камер, МПа (кгс/см2)

0,0-0,02 (0,0-0,2)

Среда внутри механизма перемещения ионизационных камер

азот

Температура рабочая внутри канала измерительного ядерного, ºС

До 80

Скорость перемещения ионизационной камеры, м/с

0,10-0,12

Количество двойных ходов за срок службы 10 лет, не менее

400

Напряжение питания привода, Вольт

220/380

Частота тока, Гц

50

Мощность максимальная, Вт

180

Некоторые характеристики реактора ВВЭР-1000

Таблица 19 Составляющие протечек мимо активной зоны реактора ВВЭР-1000

Наименование участка, обозначение расхода

Процент протечек от общего расхода

Разделитель потока между камерами входных и выходных патрубков, G1

0,1

Каналы в выгородке активной зоны, зазор между выгородкой и шахтой, G2

0,7

Каналы поглощающих элементов, центральные трубки в кассетах, G3

2,2

Общие протечки

3,0

Таблица 20 Геометрические характеристики реактора ВВЭР-1000

Наименование оборудования и элементов

Объём, м3

Реактор,

110

в том числе:

Входной патрубок

0,4

Кольцевой опускной канал

20,0

Нижняя камера смешения

12,4

Активная зона

14,8

Верхняя камера смешения

59,6

Выходной патрубок

0,4

Таблица 21 Перепады давления на участках внутрикорпусного тракта реактора ВВЭР-1000.

Наименование величины

Обозначение

Расчётное значение, кгс/см2

Фактическое значение (по результатам ПНР), кгс/см2

Входной участок

P1-P2

2,05

2,37

Активная зона

P2-P3

1,45

1,52

БЗТ

P3-P4

0,294

0,270

Перфорация шахты

P4-P5

0,082

0,086


Реактор без входных и выходных патрубков

P1-P5

3,88

4,25

Реактор ВВЭР-1000 является водо-водяным энергетическим реактором корпусного типа