202330. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőenergia passzív átadására magreaktorból fogyasztóhálózatnak a reaktor-teljesítmény önműködő szabályozásával, önműködő vészleállítással és vészhűtési üzemmódra történő áttéréssel
3 HU 202 330 B 4 határ alá süllyed, akkor az azt jelenti, hogy vagy a szabályozó rendszer mondta fel a szolgálatot, vagy a korrigálandó hiba túl nagy. Ilyen esetben az eljárás vészhűtést biztosít A találmány szerint ez passzív eszközökkel, beavatkozás nélkül történik. A kondenzátor góizterének felső részéből egy cső vezet lefelé egy könyökig, mely a szabályozási szint alsó határa alatt van, majd innen a cső felfelé folytatódik és egy elosztón át a kád vizébe torkollik. Az elosztó után egy további, lefelé nyitott harangban egy csőkígyót (vészhűtőt) helyeznek el. Ez a csőkígyó termoszifonként van kiképezve, és a hőt passzívan a környezet felé vezeti el. Ennek következtében normál üzemben ez a vészhűtő mindig kád vizével van tele, ugyanúgy, mint a csőkönyök és a vészhűtő tartálya közti csőszakasz. Amennyiben a vízszint valamilyen zavar miatt a csőkönyök alá süllyed, úgy a gőz útja szabaddá válik a vészhűtő felé. Ez azt eredményezi, hogy a kondenzátorból elszökik a gőz, a kádvíz szintje viszont a kondenzátorban megemelkedik. Itt a primer kör vizével összekeveredik és az ejtőcsövön a reaktorba folyik. Mivel normál üzemmódban a primer kör vize megközelítőleg tiszta, a kádvíz ezzel szemben magas koncentrációban tartalmaz neutronelnyelő anyagot, a kádvíz adagolás a hűtőhatás mellett a láncreakció és a hőtermelés leállítását eredményezi. Előnyösnek bizonyult továbbá a találmány szerinti eljárás olyan kiviteli alakja, ahol a kádviznek a reaktormaghoz egy további utat biztosítanak. Ez normál üzemben zárva van, így ellenőrzés nélkül nem keveredhet kádvíz a primer körhöz. Ez úgy valósul meg, hogy a kád és a reaktor alatti tér között egy további összekötőcsövet vezetnek, mely a reaktor alól felfelé, a kondenzátor alatti gőztérbe indul. A gőztérben levő csőkönyök külső felülete bordázott A kondenzálódó gőzből a bordázott felületen át a csőben nyugvó kádvizhez annyi hő áramlik, hogy ott a gőzképződés következtében a hidrosztatikai nyomás kiegyenlítődik. Normál üzemben ez a csőkönyökben levő gázpáma elválasztja egymástól a kád vizét és a prim» kör vizét Ha a vészhűtés beindul, úgy a csőkönyök bordázott felületét az emelkedő vízszint elönti, és a gőz lekondenzál. Másrészt az erősödő szívóhatás a gőzpáma záróhatását legyőzi, s így a kád vizének útja a reaktormaghoz szabaddá válik. Vészhűtés esetén a reaktor hőtermelése a neutronelnyelő anyagot tartalmazó víz hozzávezetése révén önműködően leáll. A vészhűtő hőelvezető teljesítménye nagyobb, mint a reaktor utófűtése. Ennek következtében vészhűtési üzemmódban a kondenzátor vízszintje megemelkedik, míg a vészhűtőhöz vezető összekötőcsövet elönti és a még képződő gőz útját elzárja. A gőz a kondenzátorban gyűlik össze, így a vízszint ott ismét süllyed, míg egy egyensúlyi állapot be nem áll. Egyensúly esetén az utófűtés hőjét egyrészt a kondenzátor hővesztesége, másrészt a kádban lévő víz reaktormagon át történő természetes cirkulációja vezeti el. Az egyensúlyi állapotból az utófűtés hőjének elvezetésével ismét beáll a normál üzemmód, miközben a primer kör az abszorbertartalmú víztől megtisztul. Ez a kádvízből termelt gőz primer körbe vezetése által történik. Az indítási folyamat közben a primőr kör természetes cirkulációját villamos fűtés, és az utófűtés hője tartja fenn. Az eközben termelt gőz a kondenzátor vízszintjét lesüllyeszti, míg az utófűtés természetes cirkulációja megszűnik és a kádvíz befolyó csövében elválasztó gázpárna képződik. Egyidejűleg kádvízből képződött gőz kerül a kondenzátorba. Nehogy a gőztúltermelés ismét vészhűtést eredményezzen, a villamos fűtés hőjét a kondenzátorban el kell vezetni. Ez a hűtés akkor indul be, amikor a süllyedő vízszint a vízszintszabályozás felső határához közelít. A hűtésen kívül ebben a pillanatban a vízszint finomszabályozása is beindul, mely a villamos fűtőtest teljesítményére hat. Ily módon a vízszint a normál szabályozási tartomány fölött stabilizálódik. Ez az állapot addig áll fenn, míg a prímér kör a bértartalomtól kellóképp megtisztul, és a reaktor hőt kezd el termelni. A reaktorhő által termelt gőz a vízszintet a szabályozási tartományba süllyeszti, s a reaktor ezután a normál teljesítményszabályozás szerint üzemel. A finomszabályozás a villamos teljesítményt egy tartalék értékre veszi vissza, mely a normál üzemmódban is megmarad. A találmány szerinti eljárás szempontjából előnyösnek bizonyult az olyan megoldás, melynél a kondenzátor a hasznos hőt nem közvetlenül a fogyasztóhálózatnak adja le, hanem egy zárt körfolyamat elpárologtatójának, mely körfolyamat kondenzátorát a fogyasztóhálózat vize hűti, tehát a primer kör és a fogyasztóhálózat közé egy tömítetlen zárt közbülső körfolyamat van bekapcsolva. Az eljárás egy további előnyös kiviteli alakja szerint a reaktormagot úgy alakítják ki, hogy az kiemeléskor széttolódik, miközben minden második fűtőelemet neutronelnyelő távtartóelem helyettesít Ezáltal egy megfelelően veszélytelen állapot áll elő, melyben a szerkezet szállítható. A reaktormag fűtőelemei a fedélrács függesztett tartócsöveivel és fenéklemez támasztócsöveivel váltakozva össze vannak kötve, miközben mind a tartócsövek, mind a támasztócsövek legalább olyan hosszúak, mint a fűtőelemek, és neutronelnyelő anyaggal vannak ellátva, így a fedélrács fenéklemezhez történő közelítésével a reaktormag széttolódik és neutronelnyelő anyag kerül a fűtőelemek közé. Ha a tartórácsot és a fedélrácsot ily módon egymáshoz közelítjük, akkor a reaktor térszerkezetében a fűtőelemek egyik fele a felső, a másik fele pedig az alsó síkban helyezkedik el. Ezáltal neutronelnyclő anyag kerül a fűtőelemek közé, ami megfelelően veszélytelen térszerkezetet eredményez. A fedélráccsal összekötött fűtőelemeket alulról egy támasztórács tartja. Ezt a támasztórácsot távtartóelemek kötik össze a fedélráccsal. Hasonló módon a fenéklemezzel összekötött fűtőelemeket felülről a tartórács tartja. Ez a tartórács egyrészt a távtartóelemek által a fenéklemezzel, másrészt tartóelemek által egy, a fedélrács felett elhelyezett emelőharanggal össze van kötve. Ha az egész térszerkezetet az emelőharang segítségével felemelik, vagy a fenéklemezre leállítják, úgy a fedélrács és a fenéklemez egymáshoz közeli helyzetében marad. Ha azonban a fedélrácsot felemelik és az emelőharangot alátámasztják, úgy a fedélrács a fenéklemeztől olyan távolságra eltávolodik, ami az üzemi térszerkezetnek megfelel. Ez a térszerkezet megváltozik, ha az emelőharangot megemelik, vagy a fedélrácsot lesüllyesztik. A találmány szerint a fedélrácsot a kilincsmű tartja felemelt állapotban, mely rázkódásra pl. földrengésre kikapcsolódik. Hasonló módon gőztúltermelésnél a gőz az emelőharang alatt összegyűlik, és azt felemeli. Mind rázkódásnál, mind gőztúltermelésnél a reaktormag a találmány szerint önműködően veszélymentes szállítási térszerkezetbe kerül. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
