1.4 Назначение, состав и устройство комплекса кассет и его составных частей

Комплекс ТВС реактора ВВЭР-1000 предназначен для генерирования тепловой энергии, обеспечения теплосъема и управления процессом энерговыделения в активной зоне реактора. Комплекс ТВС, в общем случае, представляет собой совокупность различных кассет, ПС СУЗ и пучков СВП, предназначенных для выполнения в активной зоне реактора (рисунок 1.5) взаимосвязанных эксплуатационных функций.

Рисунок 1.5 - Картограмма активной зоны реактора

Тепловыделяющая сборка генерирует тепловую энергию и передает ее потоку теплоносителя в активной зоне реактора. ТВС осуществляет дистанционирование тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), формирует поток теплоносителя вблизи элементов, обеспечивая необходимое охлаждение. ТВС обеспечивает механическую целостность сборки ТВЭЛ, препятствует возникновению и распространению локальной аварии, связанной с уменьшением потока теплоносителя в отдельные ячейки и разрушением части ТВЭЛ.

Общий вид ТВС реактора ВВЭР-1000 проекта В-320 представлен на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 - Тепловыделяющая сборка:

где: 1) головка; 2) направляющий канал (18 шт.); 3) труба центральная; 4) элемент тепловыделяющий; 5) решетка дистанционирующая (15 шт.); 6) решетка нижняя; 7) хвостовик.

В состав кассеты входят:

Головка; 18 каналов (направляющих); труба центральная; 312 ТВЭЛов; 15 дистанционирующих решеток; решетка нижняя; хвостовик; 21 шплинт.

Головка обеспечивает взаимодействие кассеты с плитой БЗТ реактора и представляет собой конструкцию, в состав которой входят:

Обечайка верхняя; обечайка нижняя; шток; 3 болта; 16 пружин; шайба[1].

Глава 2 Исходные данные

2.1 Почему нужен теплогидравлический расчет реакторов?

Теплогидравлический расчет реакторов вместе с нейтронно-физическим, прочностным и экономическим служит для обоснования проекта ядерной реакторной установки, ее теплотехнической оптимизации и повышения ее теплотехнической надежности. При теплогидравлическом расчете определяют распределение расхода теплоносителя по каналам реактора, давления и паросодержания по контуру циркуляции, температуры в элементах реактора, а также параметры оборудования первого контура установки.

Для проведения поверочного теплогидравлического расчета необходимо задавать исходные данные: технологическую схему первого контура, режимные параметры, конструкционные и теплотехнические характеристики активной зоны, гидравлические характеристики элементов контура циркуляции, теплофизические свойства материалов.

Многовариантные проектные расчеты проводятся с целью выбора оптимальной конструкции реактора и назначения оптимальных режимных параметров. Они носят оценочный характер, а результаты расчетов сопоставляются с лимитирующими факторами: допустимой температурой теплоносителя, замедлителя, оболочки и сердечника ТВЭЛов (рисунок 2.1). Температурный диапазон работы материалов в энергетических ядерных реакторах составляет 200...2600°С. К лимитирующим факторам относятся также запас до кризиса теплоотдачи, допустимая скорость теплоносителя и т.п.

Рисунок 2.1 - Конструкция ТВЭЛ