167776. lajstromszámú szabadalom • Gyorsreaktor
7 167776 8 4 homlokoldali zónában azonos, vagy mint ahogy a 7. ábrán látható, egymástól eltérő. Egy további kiviteli változat szerint a primer 9 és 19 fűtőelemeket (1. 8. ábra) az előző kiviteli változattól eltérően úgy alakítjuk ki, hogy a 19 fűtőelemek magassága — amelyeknek keresztmetszeti profilja a felső homlokoldali 4 tenyésztési zónában lépcsőzetes — a reaktor függőleges tengelyéhez közeledve egyre nagyobb méretű. Emellett a 9 és 19 fűtőelemek közötti távolság a 2 aktív zónában és a felső 4 homlokoldali zónában egymáshoz képest egyenlő távolságú, ahogy ez a 9. ábra alapján is látható. Egy további kiviteli változat szerint a 2 aktív zóna primer 9 fűtőelemei (1. 10. ábra) úgy vannak elhelyezve, hogy azok sík keresztmetszeti profilt alkotnak, amelyben a reaktor tengelyétől távolabbi és közelebbi elemek magassága azonos. Lépcsőzetes profil esetén, amelyet a felső homlokoldali 4 tenyésztési zónában a 19 fűtőelemek alkotnak, az elemek magassága a reaktor tengelyének közepe irányában csökkenő. Emellett a 9 és 19 fűtőelemek közötti távolság a 2 aktív zónában és a felső 4 homlokoldali zónában a megelőző kiviteli változatban ismertetett módon van kialakítva, ahogy az a 11. ábra alapján is látható. Valamennyi ezideig ismertetett kiviteli változat esetében a pótlólagos 10 és 20 fűtőelemek a 2 aktív zónában (1. 2. ábra), ill. az alsó homlokoldali 5 tenyésztési zónában a primer 9 fűtőelemek (1. 3. ábra) elrendezéséhez hasonló módon vannak elhelyezve. Az is előnyös, hogyha a primer fűtőelemeket az aktív zónában és a felső homlokoldali tenyésztési zónában úgy helyezzük el egymáshoz képest, hogy a fűtőelemek egymáshoz képest való elhelyezésének távolsága az aktív zónában és az alsó homlokoldali tenyésztési zónában az előző kiviteli példákban megadott kölcsönös távolságoktól eltérő, ahogy azt a 12., 13., 14., 15., 16., 17., 18. és 19. ábrák szemléltetik. Ezen kívül az is előnyös lehet, hogy az összes korábbi kiviteli változatokkal szemben a primer és a homlokoldali tenyésztési zónákat alkotó fűtőelemek egymáshoz képesti magassága mind a reaktor alsó, mind felső részében az eddigi kiviteli példáktól eltérően eltérő magasságú. A találmány szerinti gyorsreaktor működésének módja a következő: A 14 szivattyúval (1. 1. ábra) folyékony nátriumot nyomatunk a gyűrű alakú 15 nyomástérből a 11 bevezető kollektorba, amelyben a folyadékáram két egymáshoz képest ellenkező irányú áramra osztódik. Ezek a 2 aktív zóna (1. 2. ábra), valamint az oldalsó és homlokoldali 3, 4 és 5 tenyésztési zónák 9, 19, 10 és 20 fűtőelemeit átöblítik. Miután a folyékony nátrium az elemek résein át az elemek fűtőanyagának hőjét fölvette, a folyadék a 12 és 13 kivezető kollektorokban gyülemlik, ahonnan a 16 közbenső hőcserélőbe kerül. Ezután a lehűtött nátrium a 17 átvivőkamrán át a 14 szivattyú nyomásterébe jut, majd innen ismét visszakerül a reaktorba. A gyorsreaktor találmány szerinti szerkezete a hőfelvétel szempontjából úgy van kialakítva, hogy a meleg hőtovábbító közeg közvetlenül a fűtőelemek szempontjából leginkább igénybe vett részébe áramlik. Ezáltal lehetővé válik az, hogy a reaktor teljesítményét növeljük, és ilyen szempontból olyan energiát érjünk el, amely a reaktor aktív zónájának energiájához közel eső érték, és a D/H > 3 összefüggésnek felel meg. A találmány szerinti gyorsreaktor működési módjának részletesebb kifejtése érdekében a 20. ábra olyan diagramot ábrázol, amelyre a q hőképződési sűrűséget az ordináta tengelyre és abszcisszára pedig a reaktor aktív zónájának H magassági méretét vittük föl. A folytonos vonal a találmány szerinti reaktor hőelőállításának lefutását szemlélteti, míg a pontozott vonal BH — 600 reaktor hasonló adatait ábrázolja összehasonlításként. A találmány szerint kialakított gyorsreaktor szerkezete lehetővé teszi, hogy a fűtőelemekben létrejövő hőképződés kedvezőbb, mert a hőtovábbító közeg növekvő melegedésével a hőképzési sűrűség csökken. Ez a körülmény a fűtőelemek hosszúsága függvényében megkönnyíti a hőmérsékleti kiegyenlítődést. Annak érdekében, hogy a fűtőelemeket a hőtovábbító közeg mind a reaktor közepén, mind a szélein azonos áramlási sebességgel öblítse, azaz hogy a reaktor teljes keresztmetszete mentén megbízható hőelvonást biztosíthassunk, mind az aktív zóna, mind a homlokoldali tenyésztési zónák fűtőelemeit egymáshoz képest olyan távolságban helyezzük el, amely távolság a hosszanti tengely irányában növekszik. Ugyanezen okból a fűtőelemek magasságát a reaktor tengelyétől a reaktor szélei irányában megfelelően nagyobbra választjuk. Ez egyidejűleg előnyösen hat a fűtő tér radiális irányú egyenlőtlenségeinek nagyobbodása és stabilizálása szempontjából. Abban az esetben, ha a reaktor alsó részében a hőtovábbító közeg áramlásának iránya a nehézségi erő irányával egybeesik, míg a felső térben ezen irányok ellenkezőek,( azaz ha a reaktor alsó Ss felső részeiben a feltételek különbözőek) úgy célszerű, hogy a 9, 19, 10 és 20 fűtőelemek részére azonos működési feltételt biztosítsunk. Ezek az elemek a reaktor alsó részében a 7 sík alatt elhelyezett pótlólagos 10 és 20 fűtőelemek, amelyeknek magassági méretét nagyobbra választottuk és egymáshoz képest kisebb távolságban vannak elhelyezve, mint amilyen a 9 és 19 fűtőelemek közötti távolság voít a reaktor felső részében. A reaktor működése során a hőelvonási művelet a fűtőelemek elhelyezésének kiviteli változatai kapcsán elmondottakkal azonosan megy végbe. Az alábbiakban a találmány szerinti reaktor és az önmagában ismert BH —600 reaktor legfontosabb jellemzőit összehasonlító táblázat alapján ismertetjük. paraméterek "KW!!^8 szerinti a reaktor hőteljesítménye (MW) 2500 2500 hőelvezető közeg kilépő hőmérséklete (°C) 400 400 a hőhordozó közeg előmelegítése °C-ban 180 180 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
