Выбор конструкции механических органов регулирования в реакторе


Институт энергетических исследований СССР

Выбор конструкции механических органов регулирования в реакторе ВВЭР-1000 был обус­ловлен двумя факторами. Во-первых, разме­щение в транспортабельном по железным до­рогам корпусе активной зоны, обеспечиваю­щей мощность до 3000 Мвт (т.), требовало бо­лее экономного использования высоты корпу­са и побудило отказаться от перемещения топ­ливных сборок и перейти от «трехэтажной» зо­ны (нижний «этаж» — для размещения выдви­гаемых из активной зоны топливных сборок) к «двухэтажной». Это позволило увеличить высо­ту и диаметр активной зоны. Во-вторых, неко­торое повышение скорости теплоносителя, сопровождающееся увеличением мощности реактора в указанных условиях, создает дополнительные трудности для   применения   органов регулирования с подвижным топливом   из-за выталкивающего воздействия потока воды. В результате были применены регулирующие органы без вытеснителей в виде пучков стержневых поглотителей, которые размещаются практически в каждой тепловыделяющей сборке и вводятся в специальные направляю­щие трубки.

Реакторы первого поколения, ВВЭР-210 и ВВЭР-365, рассчитаны на рабочее давление в I контуре 100 и 105 аг соответственно, что поз­волило применить плоскую крышку корпуса толщиной 500 мм с самоуплотняющимися кли­новыми затворами. Прокладка — никелевая или медная по диаметру 3 350 мм. Наличие клино­вых затворов потребовало установки банда­жа на фланце корпуса. Эксплуатация подтвер­дила надежность таких затворов по обеспече­нию герметичности и удобство при сборке и разборке.

В реакторах ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 примене­ны сферические крышки, так как при давлении в I контуре 125 и 160 ат толщина плоских крышек должна быть резко увеличена. Установка сферических крышек определила и применение уплотнений с помощью прокладок, которые не приводят   к дополнительным распорным усилиям и не требуют   установки бандажа на горловине корпуса. Приводами для перемещения органов регулирования в реакторах   ВВЭР-210 и   ВВЭР-365 служат механизмы   с кинематической   парой винт-шариковая гайка. Охлаждение их осу­ществляется водой I контура, охлажденной и очищенной в установках спецводоочистки.

В реакторах ВВЭР-440 применены механиз­мы с кинематической парой рейка — шестерня, приводы и механизмы охлаждаются водой промежуточного контура специальной систе­мой, не связанной с I контуром. Это решение делает независимой работу системы спецводо­очистки по поддержанию определенного ре­жима I контура от работы механизмов СУЗ.

У ВВЭР-1000 органы регулирования легкие, поэтому не требуется мощных и тяжелых при­водов и механизмов, как на реакторах первого и второго поколений ВВЭР. В проекте ВВЭР-1000 предусмотрено использование электромагнит­ных шаговых приводов с воздушным охлажде­нием.