專利名稱:具有縱向長形容器的核反應(yīng)堆的制作方法
本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆及其內(nèi)部設(shè)備，特別涉及稱作PWR的壓水核反應(yīng)堆。
但是，本發(fā)明可以與任何類型的反應(yīng)堆有關(guān)，這些類型的反應(yīng)堆包括一個裝有加壓冷卻劑的耐壓容器，一個該容器用的可拆卸的蓋子，位于蓋子附近的穿過該容器設(shè)置的冷卻劑入口管嘴機(jī)構(gòu)和穿過該容器設(shè)置的冷卻劑出口管嘴機(jī)構(gòu)，一個位于容器內(nèi)部而被配置成在運(yùn)行中被冷卻劑向上通過并包括許多個互相鄰近的燃料組件的堆芯，許多個可被穿過反應(yīng)堆蓋子的驅(qū)動軸沿垂直方向移動以移動控制元件進(jìn)出上述堆芯的控制元件管束，以及包括位于堆芯和蓋子之間的上部內(nèi)部設(shè)備的內(nèi)部設(shè)備。
本發(fā)明也涉及這樣的反應(yīng)堆，這些反應(yīng)堆具有包括位于堆芯和容器底部之間的下部內(nèi)部設(shè)備的內(nèi)部設(shè)備，并具有引導(dǎo)細(xì)長探頭進(jìn)出堆芯和穿過組件下部伸入堆芯用的探針引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
已經(jīng)知道具有相應(yīng)內(nèi)部設(shè)備的各種類型的核反應(yīng)堆。
涉及壓水反應(yīng)堆用的上部內(nèi)部設(shè)備的歐洲專利0125126公開了一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使冷卻劑穿過一或多個冷卻劑入口管嘴進(jìn)入反應(yīng)堆，沿容器內(nèi)表面流動以穿過反應(yīng)堆堆芯底部而進(jìn)入堆芯，經(jīng)過該堆芯從而除去其一部分熱量，而后從上述堆芯出來，進(jìn)入一個包括控制元件管束用的導(dǎo)管的室，然后進(jìn)入一個冷卻劑分配輪壓機(jī)，輪壓機(jī)使冷卻劑轉(zhuǎn)向冷卻劑出口管嘴。
導(dǎo)管用來引導(dǎo)管束及其驅(qū)動棒或驅(qū)動軸。離開堆芯的冷卻劑流過管束導(dǎo)管。
這一解決辦法具有各種缺點(diǎn)。冷卻劑所經(jīng)過的管束導(dǎo)管由于上述冷卻劑通過而受到?jīng)_擊和擾動。這一點(diǎn)比如說可能會損壞控制元件管束的驅(qū)動棒。此外，如果主要冷卻系統(tǒng)在進(jìn)入容器之前的冷液部分中偶然地受到損壞，那末由于上述體積的水在一邊處于高溫(堆芯出口溫度)而另一邊易于因破壞而很快流失，位于上部內(nèi)部設(shè)備中的堆芯之上的水的體積，將很難對堆芯起到緊急冷卻作用。
至于先有技術(shù)核反應(yīng)堆的下部內(nèi)部設(shè)備，在容器的下部中一般包括一個由導(dǎo)管組成的構(gòu)造，導(dǎo)管用于將細(xì)長的探頭從堆芯下面導(dǎo)入組件外邊。細(xì)長探頭的導(dǎo)管從下面穿過容器底部密封地伸入反應(yīng)堆容器，并被安置在導(dǎo)管的延長部分中。這形成弱點(diǎn)，在若干斷裂的情況下，似乎會造成容器的排空和堆芯的脫水。
另一解決辦法在于穿過容器蓋連接堆芯的監(jiān)控儀表。這要求當(dāng)需要拆卸容器蓋時脫開上述儀表。但是，對一個熟悉該技術(shù)的人來說，似乎上面說明的內(nèi)部設(shè)備就足夠了。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的反應(yīng)堆，更具體的目的是提供一種反應(yīng)堆，其內(nèi)部設(shè)備具有下列功能通過避免讓經(jīng)過上述管束導(dǎo)管的冷卻劑流出堆芯的辦法，為引導(dǎo)控制元件管束及其驅(qū)動軸用的管束導(dǎo)管提供更好的保護(hù);
萬一主要冷卻系統(tǒng)在位于冷卻劑入口管嘴一側(cè)的液流的冷卻部分中破裂，上述內(nèi)部設(shè)備通過產(chǎn)生相當(dāng)大量的水的儲備的辦法提供改進(jìn)的安全措施，這水的儲備是由位于堆芯之上的體積形成的，冷卻劑并不通過該體積，該體積的排空時間可以被控制，其溫度接近于進(jìn)入容器的冷卻劑的入口溫度。
因此，上述內(nèi)部設(shè)備有可能免去容器外部的安全注入蓄水池，這種外部蓄水池是在先有技術(shù)中萬一產(chǎn)生此種破裂事故時使用的。
上述內(nèi)部設(shè)備利用存在于容器高處和包括管束導(dǎo)管機(jī)構(gòu)的室之間壓差(這種壓差是由水壓和壓差降所引起的)，產(chǎn)生一股方向向下的液流，它有助于管束下落，并且也可以用于冷卻可轉(zhuǎn)換為易裂變物質(zhì)的控制元件。
上述內(nèi)部設(shè)備盡可能減小驅(qū)動控制元件管束的驅(qū)動軸機(jī)構(gòu)穿入容器蓋的數(shù)目。
為此，本發(fā)明提供一種核反應(yīng)堆，它包括a)一個裝有加壓冷卻劑的耐壓容器;
b)一個該容器用的可拆卸的蓋子;
c)在上述蓋子緊鄰處穿過上述容器設(shè)置的冷卻劑入口管嘴機(jī)構(gòu);
d)在上述蓋子緊鄰處穿過上述容器設(shè)置的冷卻劑出口管嘴機(jī)構(gòu);
e)一個位于上述容器內(nèi)部而被配置成在運(yùn)行中被上述冷卻劑向上通過并具有許多個互相鄰近的燃料組件的堆芯;
f)許多個控制元件管束，每個管束可被驅(qū)動軸垂直移動以進(jìn)出上述堆芯;
g)位于上述容器中在上述堆芯和上述蓋子之間的上部內(nèi)部設(shè)備，它具有直接位于上述堆芯上方的隔離機(jī)構(gòu)，用來收集從上述堆芯流出的冷卻劑，它包括一個下穿孔板和一個上穿孔板，每一塊板都有許多個用來使上述冷卻劑穿過該板的洞孔，上述下穿孔板中的每一個上述洞孔都通過一個隔離管連接到上述上穿孔板中的一個相應(yīng)的洞孔上，以便在該隔離管中沿著該管引導(dǎo)冷卻劑穿過上述隔離機(jī)構(gòu)，上述隔離機(jī)構(gòu)還包括許多根管束導(dǎo)管和一圈外部圍板，每一根導(dǎo)管沿上述隔離管安置，以引導(dǎo)一個相應(yīng)的上述管束及其相應(yīng)的驅(qū)動軸穿過上述隔離裝置，外部圍板連接到上述上穿孔板和下穿孔板上;
一個充水室，用來收集流出上述隔離管穿過上述上穿孔板中洞孔的冷卻劑，并將該冷卻劑導(dǎo)向冷卻劑出口管嘴機(jī)構(gòu);
以及上述充水室中的許多根導(dǎo)管，它們跟上述隔離管準(zhǔn)直，以引導(dǎo)上述管束的驅(qū)動軸穿過上述充水室。
上述內(nèi)部設(shè)備特別適用于具有大量管束的反應(yīng)堆，如稱為RVS的能譜變化反應(yīng)堆或稱為RSM的慢化不足的反應(yīng)堆，它們使用規(guī)則的控制元件管束和元件管束以改變中子能譜。
本發(fā)明也提供一種核反應(yīng)堆，它包括a)一個裝有加壓冷卻劑的耐壓容器;
b)一個該容器用的可拆卸的蓋子;
c)在上述蓋子緊鄰處穿過上述容器設(shè)置的冷卻劑入口管嘴機(jī)構(gòu)和穿過上述容器設(shè)置的冷卻劑出口管嘴;
d)一個位于上述容器內(nèi)部而被配置成在運(yùn)行中被上述冷卻劑向上通過的堆芯，它具有許多個互相鄰近的燃料組件，并為一個具有許多個使上述冷卻劑通入堆芯用的通道洞孔的穿孔支承板所支承;
e)位于上述堆芯上方的上部內(nèi)部設(shè)備;
f)一個位于上述容器內(nèi)部并與上述容器的內(nèi)表面隔開的圓筒形外桶，該桶容放堆芯和上部內(nèi)部設(shè)備;
g)探頭引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，用來滑動地引導(dǎo)可彎曲的細(xì)長探頭穿過組件下部進(jìn)出上述堆芯，它包括至少一個在冷卻劑入口和出口管嘴機(jī)構(gòu)上方的密封地凸出和固定到上述容器上的套管;
和每個為容放至少一個細(xì)長探頭而配置的探頭導(dǎo)管，該探頭導(dǎo)管經(jīng)過一條穿過上述套管伸入容器的路徑，它向下沿著并固定于上述圓桶而伸出，在堆芯的下支承板之下延伸，上述探頭導(dǎo)管橫向地分布并被導(dǎo)引向著堆芯經(jīng)過上述支承板，在組件的下部緊鄰處停止。
這種配置使得可以消除在冷卻劑入口和出口管嘴以下(比如說在容器底部)出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象，而這一點(diǎn)附加地導(dǎo)至已經(jīng)提到過的結(jié)果。
本發(fā)明也提供如下的一些最佳實(shí)施例一種還包括一個位于容器內(nèi)部并與該容器的內(nèi)表面隔開的圓筒形外桶的核反應(yīng)堆，該桶包括堆芯、隔離裝置和充水室，并被配置成將主要部分的冷卻劑通過冷卻劑入口管嘴機(jī)構(gòu)引入容器，進(jìn)入堆芯下的空間，其中上部內(nèi)部設(shè)備還包括將通過上述入口管嘴機(jī)構(gòu)的一部分上述冷卻劑驅(qū)動到充水室和上述導(dǎo)管之上，以便向下供應(yīng)一股冷卻劑流穿過上述導(dǎo)管進(jìn)入隔離機(jī)構(gòu)。
管束用的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)或“管束導(dǎo)管”，用橫向穿孔板或“導(dǎo)向插板”機(jī)械焊接而成，這些導(dǎo)向插板用延伸在管束導(dǎo)管整個高度上的連續(xù)導(dǎo)管或方桿連接在一起。一些導(dǎo)向插板還從側(cè)面沿徑向緊靠隔離管，以便為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及更一般地為隔離機(jī)構(gòu)提供良好的橫向堅固性。
隔離管是垂直的，分布在一個六角形網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)上，因此形成一個垂直空間，該空間在每一組六根鄰近的上述隔離管之間有一個大體上六角形的橫截面，其中每一個上述垂直空間包含一根上述管束導(dǎo)管并有一根與該管束導(dǎo)管的軸相符合的軸，其橫向穿孔板被保持沿徑向緊靠形成上述空間的六根隔離管的每一根。
隔離機(jī)構(gòu)形成上部內(nèi)部設(shè)備的下部，上述內(nèi)部設(shè)備通過在蓋子和容器之間的固定夾持被懸掛或保持在容器中。
反應(yīng)堆的每個燃料組件包括一個上端件;隔離機(jī)構(gòu)的下板包括上述管束的單個控制元件進(jìn)出堆芯用的通道;而上述通道包括將下板可以滑動地連接到燃料組件的相應(yīng)端件上用的第一連接機(jī)構(gòu)和將相應(yīng)的管束導(dǎo)管連接到上述下板上用的第二連接機(jī)構(gòu)。
核反應(yīng)堆還包括至少包含一根管子的水冷卻劑注入機(jī)構(gòu)，管子出口位于隔離機(jī)構(gòu)下部的鄰近處。
探頭導(dǎo)管是彎的，其曲率半徑值足夠大，使得細(xì)長探頭可以滑動地從反應(yīng)堆外部裝入該導(dǎo)管和從導(dǎo)管中退出。
內(nèi)部設(shè)備還包括具有一個底壁的下部內(nèi)部設(shè)備，該底壁與堆芯的下支承板構(gòu)成一個偏遠(yuǎn)的很少受冷卻劑干擾的封閉室，上述底壁和上述下支承板有許多用來使冷卻劑穿過該封閉室通入堆芯的洞孔，上述壁中的每個上述洞孔分別用一根導(dǎo)管連接到上述下支承板中一個相應(yīng)的上述洞孔上，以便驅(qū)使冷卻劑在該導(dǎo)管內(nèi)沿著該導(dǎo)管流入堆芯組件上述封閉室包括了在下支承板以下延伸的探頭導(dǎo)管的末尾部分。
閱讀下列作為非限制性例子給出的具體實(shí)施例的描述，可以更好地理解本發(fā)明。該描述需要參考附圖，其中圖1是按照本發(fā)明所述的反應(yīng)堆的總剖面圖;
圖2是圖1的部分放大圖，更精確地顯示上部內(nèi)部設(shè)備;
圖3是表示按照本發(fā)明所述的細(xì)長探頭用的導(dǎo)管穿入容器的剖面圖;
圖4是沿圖1的Ⅳ-Ⅳ截取的截面圖;
圖5是按照本發(fā)明所述的圍繞有隔離管的棒束導(dǎo)管截面的半個平面圖;
圖6是圖2正視的部分放大圖，表示按照本發(fā)明所述的隔離裝置中的管束導(dǎo)管的下部;
圖7是沿圖2中Ⅶ-Ⅶ截取的部分平面圖;
圖8是按照圖1所述的反應(yīng)堆垂直半剖面的部分放大圖，表示隔離裝置中的棒束導(dǎo)管的頂部。
參考圖1至3，壓水反應(yīng)堆1包括一個耐壓容器2、一個堆芯6和控制元件棒束10，容器2包含被一個可移動的蓋子3封閉住的冷卻劑、冷卻劑入口管嘴4和冷卻劑出口管嘴5，堆芯6有一個下支承板7，板上穿有洞孔8，以便使冷卻劑穿過洞孔向上流入燃料組件9，控制元件可以被穿過反應(yīng)堆1的蓋子3的驅(qū)動軸11垂直移動。
反應(yīng)堆也包括位于堆芯6和蓋子3之間的上部內(nèi)部設(shè)備12。一個與容器2的內(nèi)表面14隔開而且有保持在蓋子3和容器2之間的上頸圈15的圓筒形外桶13，驅(qū)送通過入口管嘴4進(jìn)入的冷卻劑流，使其沿容器2的內(nèi)表面14的方向流動，從而穿過組件9的下部流入堆芯6中。
在頸圈15高度處設(shè)置了通道機(jī)構(gòu)16，用來使一小部分冷卻劑從堆芯旁路流動。這股冷卻劑被導(dǎo)向一個由反應(yīng)堆1的蓋子3與反應(yīng)堆上部內(nèi)部設(shè)備的頂部18所形成的體積17中。
充水室19收集從堆芯出來的冷卻劑，將其橫向地導(dǎo)向冷卻劑出口管嘴5，流出容器。冷卻劑通過與出口管嘴5成一直線設(shè)置的洞孔20橫越過圓桶13。導(dǎo)管21引導(dǎo)管束10的驅(qū)動軸11穿過充水室19，并保護(hù)上述驅(qū)動軸不受冷卻劑的擾動。
上部內(nèi)部設(shè)備12還包括隔離機(jī)構(gòu)或隔離裝置22，它具有隔離管束10和驅(qū)動軸11用的導(dǎo)管23。隔離裝置位于堆芯6和充水室19之間。
上述隔離裝置22還包括一個穿有洞孔25和洞孔26的下部板24，洞孔25允許冷卻劑從堆芯6流入上述裝置22，洞孔26用于使管束10及其控制棒11穿過下部板移入堆芯的組件9的出口。裝置22有一個穿有洞孔28和洞孔29的上部板27，洞孔28用于使冷卻劑通入充水室19，洞孔29的位置與控制元件棒束的驅(qū)動軸11的導(dǎo)管21成一直線。
裝置22的兩塊板在其周緣用圍板30連接在一起，從而形成一個封閉室，構(gòu)成隔離裝置22的徑向外部界限。在裝置22和圓筒形外桶13之間有一個盡可能小的間隙。
隔離管31將下部板24的冷卻劑通道洞孔25和下部板27的冷卻劑通道洞孔28連接在一起，隔離管被安置在管束導(dǎo)管23之間。
在本發(fā)明的一種最佳而并非一定要采用的實(shí)施例中，這些管束導(dǎo)管是由穿孔板或“導(dǎo)向插板”32形成的開口的機(jī)械焊接的管子，這些“導(dǎo)向插板”32由沿管束導(dǎo)管全高度延伸的連續(xù)導(dǎo)向套管33和方桿34間隔開(圖5)。
圖4和圖5表示一種具有按三角形間距設(shè)置的隔離管的最佳實(shí)施例。隔離管對稱地設(shè)置在六角形網(wǎng)格的六個節(jié)點(diǎn)上，六角形的中心位于相應(yīng)的管束導(dǎo)管23的軸上。
圖5以半個截面的形式更詳細(xì)地表示一個“插板”及其六個相應(yīng)的隔離管31中的三個。管束導(dǎo)管23通過凸緣35沿徑向緊靠六個圍繞的管子的每一個，這些凸緣35沿管子間隔開。管束導(dǎo)管23以熟知的方式固定到裝置22的上部板27上。
圖7表示上部板27的部分頂視圖。
管束套管23用虛線輪廓示意表示。它利用三個螺桿39牢固地固定到板27上。洞孔29用于通過由管束導(dǎo)管23引導(dǎo)的管束的驅(qū)動棒11。
在圖6中以非限制性例子表示的實(shí)施例中，管束導(dǎo)管23被彈性地定中心，并可以自動膨脹入下部板24，滑動地裝入洞孔26。這些洞孔從下面承受相應(yīng)燃料組件9的上端件37。
此外，隔離管31用螺桿36牢固地裝入下部板24。最后在輸送冷卻劑的隔離管31的下部形成增強(qiáng)部分38。
在本發(fā)明的另一種最佳實(shí)施例中，隔離機(jī)構(gòu)22形成由頸圈15懸掛的上部內(nèi)部設(shè)備12的下部，頸圈15由容器支承并由蓋子3加壓固定。
由于有了水冷卻劑注入機(jī)構(gòu)40，可以通過至少一根管子41將附加冷卻水直接引入隔離機(jī)構(gòu)，管子41的出口有利地位于隔離機(jī)構(gòu)下部附近，靠近堆芯的上部。
按照本發(fā)明，反應(yīng)堆1的內(nèi)部設(shè)備還包括探頭引導(dǎo)機(jī)構(gòu)或裝置42，用以引導(dǎo)細(xì)長的探頭穿過燃料組件9的下部43進(jìn)出堆芯。這一裝置包括探頭導(dǎo)管44，每個導(dǎo)管預(yù)期至少通過一根細(xì)長的探頭(未圖示)。
這些導(dǎo)管44通過套管45密封地穿入反應(yīng)堆1的容器2，套管45用虛線表示在圖1和圖3上。
這些套管45位于冷卻劑入口管嘴4和出口管嘴5之上。
導(dǎo)管44而后沿固定支承上述管子的外桶13向下延伸到堆芯7的下部板之下，在裝置22和該桶13之間存在的間隙允許這些導(dǎo)管通過。板24與桶13之間小心地形成流體密封性，以便防止從組件出來的冷卻劑通過存在于圍板30和桶13之間的通道。在該處形成的體積是相當(dāng)穩(wěn)定的，導(dǎo)管44而后橫向排布，從下面越過堆芯的支承板7，在組件9的下部緊鄰處停止。
為了從反應(yīng)堆的外部移出和裝入細(xì)長的探頭，導(dǎo)管44具有足夠大的曲率半徑值。
在本發(fā)明的一種最佳實(shí)施例中，下部內(nèi)部設(shè)備46的下部包括一個由堆芯的下支承板7和穿有冷卻劑通道洞孔48的壁47所形成的封閉室。導(dǎo)管49將壁47中的上述通道洞孔48連接到下板8上，使冷卻劑通向堆芯。
于是形成了一個不受擾動的體積51，探頭導(dǎo)管44在組件下部的緊鄰處停止之前，就排布在該體積內(nèi)。封閉室通過為此目的在壁47中形成的洞孔50充水，并在反應(yīng)堆最初充水期間通過設(shè)置在堆芯支承板中的機(jī)構(gòu)驅(qū)除空氣。
下面描述帶有如本發(fā)明描述的內(nèi)部設(shè)備的核反應(yīng)堆的正常運(yùn)行。圖1和圖2中的黑箭頭指示反應(yīng)堆中主要的冷卻劑流所流過的路徑。
冷的冷卻劑通過入口管嘴4進(jìn)入反應(yīng)堆1。主要的冷卻劑流由外桶13反射，其大部分向下進(jìn)入反應(yīng)堆底部，在該處流入導(dǎo)管49，冷卻劑穿過導(dǎo)管之后向上經(jīng)過反應(yīng)堆堆芯6的組件9。從每個組件出來的冷卻劑流而后由上述組件的上端件37反射，流向裝置22的隔離管31的入口洞孔25。
被堆芯加熱的冷卻劑流而后穿過上述管子引經(jīng)過裝置22，并到達(dá)充水室19中，在該處它在驅(qū)動軸11的導(dǎo)管21之間再次受到橫向的反射，在經(jīng)過圓桶13后穿過與出口管嘴5成一直線安置的洞孔20流向出口管嘴5。
因此，從組件來的冷卻劑沿其全部行程都是與裝置22和導(dǎo)管21中包含的圍繞管束及其驅(qū)動軸的冷卻體積相隔絕的。這些體積被直接連接到位于反應(yīng)堆蓋子下的容積17中。這一容積相對于離開組件的冷卻劑是超壓的。因此一般由圖1和圖2中白箭頭表示的軸向向下的冷卻劑流存在于管子21和裝置22中。這種向下的冷卻劑流有助于管束下降，這是一種安全方面的重要優(yōu)點(diǎn)。如果一些管束例如是能譜變化反應(yīng)堆情況下的可轉(zhuǎn)換為易裂變物質(zhì)的管束，那么這種向下的冷卻劑流也可以冷卻管束。
在圓桶13的頸圈15高度處的通道機(jī)構(gòu)16被設(shè)置來將從入口管嘴來的減小的冷的冷卻劑流導(dǎo)向位于反應(yīng)堆蓋子下的容積17中。這在圖1中用細(xì)的黑箭頭指示。
在關(guān)閉反應(yīng)堆換裝燃料期間，當(dāng)拆去上部內(nèi)部設(shè)備以接近燃料組件時，不需要拆去引導(dǎo)細(xì)長探頭的裝置。
探頭導(dǎo)管44穿過位于冷卻劑入口管嘴和出口管嘴之下的套管45進(jìn)入容器。而后，它們受外桶13的支承向下到堆芯的下方。因此它們與上部內(nèi)部設(shè)備無關(guān)。
在某些事故情況下，按照本發(fā)明所述的核反應(yīng)堆是特別有利的。對安全來說最惡化的狀態(tài)之一是由于主要冷卻劑流路的損壞而造成的冷卻劑損失。即使是在剛巧進(jìn)入容器的冷卻劑入口管嘴之前發(fā)生了上述主要冷卻劑流路的損壞，按照本發(fā)明所述的反應(yīng)堆的內(nèi)部設(shè)備仍將允許上述在圖1中用白箭頭表示的冷卻劑流向下進(jìn)入堆芯。
在意外事故的情況下，存在于蓋子3之下的隔離機(jī)構(gòu)和固定體積17中的相當(dāng)冷的冷卻劑將通過驅(qū)動軸11的導(dǎo)管21直接充滿堆芯。在事故開始時在裝置22和體積17中占優(yōu)勢的重力和超壓力使冷卻劑通過管束導(dǎo)管23和裝置22的下部板流向堆芯。
緊接著事故之后，冷卻劑體積具有容器入口的溫度，而在裝置22和容積17中可以利用的冷卻劑將冷卻堆芯30秒級別的時間，這一時間足以使在先有技術(shù)中已知并構(gòu)成注入機(jī)構(gòu)40一部分的中壓安全注入泵52啟動并達(dá)到其標(biāo)定輸送速度。
在一種有利而不受限制的實(shí)施例中，中壓安全注入泵52將冷卻劑注入裝置22的下部。兩道穿入容器法蘭盤的貫穿槽和六根管子41將把冷卻劑分配到堆芯上部的緊鄰處。
在裝置22下部注入冷卻劑，限制了由中壓安全注入泵輸送的冷液體與裝置22和容積17中包含的容器入口溫度液體或蒸汽之間的熱交換，從而避免了壓力降，這種壓力降可能減慢甚至阻礙安全注入液流到達(dá)堆芯以冷卻上述堆芯。
為了在裝置22中維持一定的冷卻劑水準(zhǔn)，需要確定中壓安全注入泵的輸送速率和冷卻劑通過板24和導(dǎo)管的通道截面，因而使由中壓安全注入泵輸入堆芯所有組件中的冷卻劑具有相等分布。
因此有可能保持燃料組件的元件溫度于一個可以接受的水準(zhǔn)，直到堆芯在事故末尾利用比如低壓安全注入泵重新充滿水為止。
不再需要外部蓄水池，以減少重新加水的時間，并能免掉。甚至可以減小低壓安全注入泵的尺寸。
權(quán)利要求
1.核反應(yīng)堆，包括a)一個裝有加壓冷卻劑的耐壓容器；b)一個該容器用的可拆卸的蓋子；c)在上述蓋子緊鄰處穿過上述容器設(shè)置的冷卻劑入口管嘴機(jī)構(gòu)；d)在上述蓋子緊鄰處穿過上述容器設(shè)置的冷卻劑出口管嘴機(jī)構(gòu)；e)一個位于上述容器內(nèi)部而被配置成在運(yùn)行中被上述冷卻劑向上通過并具有許多個互相鄰近的燃料組件的堆芯；f)許多個控制元件管束，每個管束可被驅(qū)動軸垂直移動以進(jìn)出上述堆芯；g)位于上述容器中在上述堆芯和上述蓋子之間的上部內(nèi)部設(shè)備，它具有直接位于上述堆芯上方的隔離機(jī)構(gòu)，用來收集從上述堆芯流出的冷卻劑，它包括一個下穿孔板和一個上穿孔板，每一塊板都有許多個用來使上述冷卻劑穿過該板的洞孔，上述下穿孔板中的每一個上述洞孔都通過一個隔離管連接到上述上穿孔板中的一個相應(yīng)的洞孔上，以便在該隔離管中沿著該管引導(dǎo)冷卻劑穿過上述隔離機(jī)構(gòu)，上述隔離機(jī)構(gòu)還包括許多根管束導(dǎo)管和一圈外部圍板，每一根導(dǎo)管沿上述隔離管安置，以引導(dǎo)一個相應(yīng)的上述管束及其相應(yīng)的驅(qū)動軸穿過上述隔離裝置，外部圍板連接到上述上穿孔板和下穿孔板上；一個充水室，用來收集流出上述隔離管穿過上述上穿孔板中間孔的冷卻劑，并將該冷卻劑導(dǎo)向冷卻劑出口管嘴機(jī)構(gòu)；以及上述充水室中的許多根導(dǎo)管，它們跟上述隔離管準(zhǔn)直，以引導(dǎo)上述管束的驅(qū)動軸穿過上述充水室。
2.如權(quán)利要求
1所述的核反應(yīng)堆，還包括一個位于容器內(nèi)部并與該容器的內(nèi)表面隔開的圓筒形外桶，該桶包括堆芯、隔離裝置和充水室，并被配置成將主要部分的冷卻劑通過冷卻劑入口管嘴機(jī)構(gòu)引入堆芯下的空間，其中上部內(nèi)部設(shè)備還包括將通過上述入口管嘴機(jī)構(gòu)的一部分上述冷卻劑驅(qū)動到充水室和上述導(dǎo)管之上，以便向下供應(yīng)一股冷卻劑流，穿過上述導(dǎo)管進(jìn)入隔離機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求
2所述的核反應(yīng)堆，其中，對每一個控制元件管束來說，管束導(dǎo)管都包括設(shè)置在許多個高度上的引導(dǎo)的橫向穿孔板，一些上述穿孔板被保持成沿徑向緊靠上述隔離機(jī)構(gòu)的隔離管。
4.如權(quán)利要求
3所述的核反應(yīng)堆，其中，隔離管是垂直的，分布在一個六角形網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)上，因此形成垂直空間，該空間在每一組六根鄰近的上述隔離管之間有一個大體上六角形的橫截面，其中每一個上述垂直空間包含一根上述管束導(dǎo)管，并有一根與該管束導(dǎo)管的軸相符合的軸，其橫向穿孔板被保持成沿徑向緊靠形成上述空間的六根隔離管的每一根。
5.如權(quán)利要求
1所述的核反應(yīng)堆，其中，隔離機(jī)構(gòu)形成上部內(nèi)部設(shè)備的下部，而且其中上部內(nèi)部設(shè)備通過在蓋子和容器之間的固定夾持被保持在容器中。
6.如權(quán)利要求
1所述的核反應(yīng)堆，其中，每個上述燃料組件包括一個上端件;隔離機(jī)構(gòu)的下板包括上述管束的單個控制元件進(jìn)出堆芯用的通道;而上述通道包括將下板可以滑動地連接到燃料組件的相應(yīng)端件上用的第一連接機(jī)構(gòu)和將相應(yīng)的管束導(dǎo)管連接到上述下板上用的第二連接機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求
1所述的核反應(yīng)堆，還包括至少包含一根管子的水冷卻劑注入機(jī)構(gòu)，管子出口位于隔離機(jī)構(gòu)下部的鄰近處。
8.核反應(yīng)堆，包括a)一個裝有加壓冷卻劑的耐壓容器;b)一個該容器用的可拆卸的蓋子;c)在上述蓋子緊鄰處穿過上述容器設(shè)置的冷卻劑入口管嘴機(jī)構(gòu)和穿過上述容器設(shè)置的冷卻劑出口管嘴;d)一個位于上述容器內(nèi)部而被配置成在運(yùn)行中被上述冷卻劑向上通過的堆芯，它具有許多個互相鄰近的燃料組件，并為一個具有許多個使上述冷卻劑通入堆芯用的通道洞孔的穿孔支承板所支承;e)位于上述堆芯上方的上部內(nèi)部設(shè)備;f)一個位于上述容器內(nèi)部并與上述容器的內(nèi)表面隔開的圓筒形外桶，該桶容放堆芯和上部內(nèi)部設(shè)備;g)探頭引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，用來滑動地引導(dǎo)可彎曲的細(xì)長探頭穿過組件下部進(jìn)出上述堆芯，它包括至少一個在冷卻劑入口和出口管嘴機(jī)構(gòu)上方的密封地凸出和固定到上述容器上的套管;和每個為容放至少一個細(xì)長探頭而配置的探頭導(dǎo)管，該探頭導(dǎo)管經(jīng)過一條穿過上述套管伸入容器的路徑，它向下沿著并固定于上述圓桶而伸出，在堆芯的下支承板之下延伸，上述探頭導(dǎo)管橫向地分布并被導(dǎo)引向著堆芯經(jīng)過上述支承板，在組件的下部緊鄰處停止。
9.如權(quán)利要求
8所述的核反應(yīng)堆，其中，上述探頭導(dǎo)管是彎的，其曲率半徑值足夠大，使得細(xì)長探頭可以滑動地從反應(yīng)堆外部裝入該導(dǎo)管和從導(dǎo)管中退出。
10.如權(quán)利要求
8所述的核反應(yīng)堆，還包括具有一個底壁的下部內(nèi)部設(shè)備，該底壁與堆芯的下支承板構(gòu)成一個偏遠(yuǎn)的很少受冷卻劑干擾的封閉室，上述底壁和上述下支承板有許多用來使冷卻劑穿過該封閉室通入堆芯的洞孔，上述壁中的每個上述洞孔分別用一根導(dǎo)管連接到上述下支承板中一個相應(yīng)的上述洞孔上，以便驅(qū)使冷卻劑在該導(dǎo)管內(nèi)沿著該導(dǎo)管流入堆芯組件，上述封閉室包括了在下支承板以下延伸的探頭導(dǎo)管的末尾部分。
專利摘要
具有上部和下部內(nèi)部設(shè)備的核反應(yīng)堆，帶有含可滑動地引導(dǎo)可彎曲細(xì)長探頭進(jìn)入堆芯用的探頭導(dǎo)管的機(jī)構(gòu)。上部內(nèi)部設(shè)備包括收集從堆芯流出的冷卻劑的充水室和置于堆芯與充氣室之間的隔離機(jī)構(gòu)，后者有周緣連接圍板的上下兩板并包含通冷卻劑的隔離管，以免冷卻劑通過引導(dǎo)控制元件進(jìn)出堆芯的棒束導(dǎo)管。位于堆芯和容器底部之間的下部內(nèi)部設(shè)備包括一分布探頭導(dǎo)管的封閉室和通冷卻劑入堆芯的導(dǎo)管。探頭導(dǎo)管穿過位于冷卻劑入口和出口管嘴機(jī)構(gòu)上方的套管進(jìn)入堆芯。
文檔編號G21C1/08GK87101686SQ87101686
公開日1987年9月16日 申請日期1987年3月5日
發(fā)明者德方丹·居伊, 米約·瓊·保羅 申請人:法碼通聯(lián)合股票公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan