товик, службовці для захоплення при перевантаженні і кріплення в активній зоні;
тонкостінний чохол служить для напрямку руху теплоносія і дозволяє регулювати його витрата по касетах, якщо це потрібно.
Якщо касета розміщена в окремому каналі, то чохол не потрібно, і вона являє собою тепловиділяючі збірки (ТВЗ).
Несучий каркас ТВС може бути виконаний у вигляді центральної несучої труби із закріпленими на ній дистанціюється гратами. У трубі при цьому можуть розміщуватися датчики СУЗ, або дросселирующие вставки, що регулюють витрату теплоносія в межтвельном просторі.
2. Попередній розрахунок
Схема розрахунку реактора на теплових нейтронах починається з попередньої оцінки розмірів активної зони, які забезпечили б потрібний знімання тепла при заданої потужності апарату.
Перед розрахунком реактора необхідно вибрати крок решітки, конструкцію, розміри і матеріали тепловиділяючих елементів, їх число в каналі або касеті.
У гетерогенних реакторах максимально допустима теплове навантаження q max на поверхні тепловиділяючих елементів є важливим параметром, який визначає розміри активної зони при заданому кроці решітки.
Для попередніх розрахунків можна замість величини q max використовувати узагальнені дані для середньої питомої енергетичного навантаження.
Виходячи з необхідної потужності реактора, розміри активної зони можна оцінити таким чином:
(1.1)
(1.2)
(1.3)
де V акт.з. , D акт.з. , H акт.з.- Обсяг, діаметр, висота активної зони;
m - відношення висоти до діаметра;
N - задана потужність реактора, кВт;
h - коефіцієнт, що враховує збільшення обсягу реактора внаслідок розміщення регулюючих стрижнів.
Коефіцієнт відрізняється від одиниці, якщо регулюючі стрижні займають окремі ячейка реактора (h=1,1-1,3).
Максимальна питома об'ємна навантаження активної зони:
(1.4)
де KV - об'ємний коефіцієнт нерівномірності тепловиділення (зазвичай для теплового реактора з однорідною активною зоною K v=2ч3).
Максимально допустима теплове навантаження:
, Гкал/м2? ч; (1.5)
де - периметр тепловиділяючої поверхні одного ТВЕЛ, см;
n - число ТВЕЛ в касеті;
S яч - площа перерізу комірки, см 2.
Необхідна для відводу тепла швидкість визначається в максимально напружено тепловиділяючі елементи з рівняння балансу тепла:
; (1.6)
де K z - осьовий коефіцієнт нерівномірності (K z=1,2 - 1,5);
S - площа перерізу проходу теплоносія, яка припадає на один елемент, см 2;
g - питома вага теплоносія при робочих параметрах, г/см 3;
D i - різниця теплосодержания теплоносія на виході, ккал/кг.
Якщо теплоємність C p [ккал/кг? град] не залежить від температури, то:
. (1.7)
В іншому випадку величину теплосодержания як функцію параметрів теплоносія слід визначати за спеціальними таблицями або графіками.
Величини, необхідні для проведення попереднього розрахунку представлені в таблиці 1.1.:
Таблиця 1.1 - Задані величини
ВелічінаЗначеніеЗаданная теплова потужність, кВт3 · 104Колічество ТВЕЛ в ТВЗ 317Шаг розташування ТВЕЛ, см2Удельний вага теплоносія, г/см30,67Температура теплоносія на вході, ° С310Температура теплоносія на виході, ° С320Отношенія висоти активної зони до діаметру1,13Удельная теплоємність теплоносія, ккал/кг · К ° 1,453Висота активної зони, см200Размер ТВС під ключ, см35,6
Конструкція осередку представлена ??в додатку 1.
Виходячи з того, що в нашому випадку відомі висота активної зони і відношення висоти до діаметру, можна оцінити діаметр наступним чином:
У свою чергу за допомогою діаметра можна оцінити обсяг активної зони. Висловивши з формули (1.2) шукане значення, отримаємо:
Знаючи обсяг активної зони та теплову потужність, можна оцінити середню питому об'ємну навантаження палива:
Максимальна питома об'ємна навантаження активної зони:
де KV - об'ємний коефіцієнт нерівномірності тепловиділення (зазвичай для теплового реактора з однорідною активною зоною KV=2 ч 3).
У разі шестигранної чарунки із заданим розміром площа осередку дорівнює:
П...
