1.3. Конструкционная схема корпусного реактора
Реактор ВК-50 (рис. 1.4) представляет собой корпусной аппарат, предназначенный для выработки насыщенного водяного пара давлением 7 МПа.
В корпусе реактора 1 расположена активная зона с периферийными 2 и центральными 3 рабочими кассетами, а также кассетами СУЗ 4. По паровым патрубкам 10 насыщенный пар отбирается из реактора и направляется в сепараторы. По патрубку 9 питательная вода подается в кольцевой коллектор, из которого по раздаточным трубам 6 поступает в горячий опускной участок 15. По патрубкам 7 реакторная вода отбирается и направляется в парогенераторы, а по патрубкам 8 возвращается обратно, поступает в кольцевой коллектор, из которого по раздаточным трубам 5 распределяется по холодному опускному участку 16. По переливным окнам 11 вода из тягового участка поступает в опускные. Через окна 12 пар поступает из верхнего парового про-
странства реактора в пароотборные патрубки 10. В периферийные рабочие кассеты вода может поступать через отверстия втулок 19 как из. горячего, так и из холодного опускного участка. В центральные кассеты вода может поступать по втулкам 18 только из холодного опускного участка. В кассеты СУЗ вода поступает через отверстия втулок 17 из холодного опускного участка. Сверху реактор закрыт крышкой 14, на которой установлены приводы СУЗ 13. Активная зона реактора условно подразделена на две: малую центральную, состоящую из 91 кассеты, и периферийную из 96 кассет.
Рис. 1.4. Принципиальная схе-ма реактора ВК-50
11
Все рабочие кассеты 3 малой зоны нижними хвостовиками установлены во втулки 18. В связи с этим при работе малой активной
зоны циркулирующая вода поступает в кассеты из холодного опускного участка 16. Охлаждающая вода в периферийные кассеты 2 может поступать как из горячего, так и из холодного опускного участка через специальные отверстия во втулках 19. После пуска реактора с естественной циркуляцией был выполнен обширный комплекс исследований по определению основных его характеристик. Опыты проводились при работе малой активной зоны реактора. Через 85 сут работы реактора тепловая мощность его была равна 150 МВт. Через 430 сут тепловая мощность составила 1.40 МВт, т. е. стала равна проектной. Электрическая мощность составляла соответственно через 85 сут 34 МВт, а через 430 сут 30 МВт (30 МВт — проектная мощность). Измеренная фактическая скорость циркуляции теплоносителя в рабочих кассетах оказалась менее проектной в 2 раза и составила 0,5 м/с, в связи с чем фактическое среднее массовое паросодержание на выходе из активной зоны оказалось равным 15 %, т. е. более чем в 2 раза превысило проектное значение (6,5 %). В наиболее энергонапряженных кассетах массовое паросодержание достигало 32 % (при проектном значении, равном 18%).
Надежность охлаждения твэлов в кипящем реакторе с естественной циркуляцией определяется расходом (скоростью циркуляции) и харак-тером движения теплоносителя через кассеты, а также энерговыделением. Снижение расхода теплоносителя в кассетах (по сравнению с проектным) объясняется тем, что общий тяговый участок для всех кассет оказался менее эффективным по сравнению с индивидуальными тяговыми участками, представляющими собой трубы, установленные над кассетами, по которым перемещается вверх пароводяной поток, выходящий из кассет.
Опыты показали, что распределение расхода по отдельным кассетам (по радиусу активной зоны) достаточно равномерно, отличие расходов в центральных и периферийных кассетах составляет не более 10—15%.