Версия для печати темы
Форум AtomInfo.Ru _ Разные стороны атома _ Управление реактором геометрией зоны
Автор: Татарин 14.6.2021, 23:20
Дилетанту непонятно, почему для управления реактором (нормального, не АЗ) используются поглощающие стержни, почему нет ни одной конструкции промышленного реактора, в которой управление происходило бы через сдвиг топливных стержней.
Преимущества поглотителей, наверное, понятны... но ведь совсем ни одной попытки реализовать управление геометрией.
Почему?
Преимущества двигать топливо тоже ведь есть: нет лишних поглотителей, лучше нейтронный баланс, больше места в зоне (а оно в корпусных реакторах очень дорогое), больше топлива, меньше потери нейтронов и больше кампания.
Топливо в корпусных реакторах двигается и так, и этак, ну и управляющие стержни сейчас - тоже двигаются во время работы, все нагрузки механически на них те же. То есть, "механических" причин тоже не видно.
Тут должно быть что-то простое и очевидное, накладывающее полный инженерный запрет, раз НИКТО так не сделал.
Автор: armadillo 14.6.2021, 23:35
у какого то проекта был вариант сброса АЗ в виде раздвигания стержней в разные стороны.
в остальном - уточните плз.
сдвиг сбок от зоны? или вверх-вниз (при вертикальной компоновке)?
тогда оно требует полного выдвижения, иначе останется совпадающая часть?
Автор: Татарин 15.6.2021, 0:12
Цитата(armadillo @ 14.6.2021, 23:35)
у какого то проекта был вариант сброса АЗ в виде раздвигания стержней в разные стороны.
в остальном - уточните плз.
сдвиг сбок от зоны? или вверх-вниз (при вертикальной компоновке)?
тогда оно требует полного выдвижения, иначе останется совпадающая часть?
Так ведь и никакого не было (про АЗ не знал - спасибо).
Вверх-вниз при компоновке а-ля ВВЭР - часть вверх, часть вниз, максимальная реактивность - ессно, когда они на одном уровне. Пусть совпадающие части остаются, но АЗ становится больше и разреженной. Ессно, что неравномерность выгорания по концам будет. Но она и так есть.
Автор: barvi7 15.6.2021, 8:49
QUOTE(Татарин @ 15.6.2021, 0:12)
Вверх-вниз при компоновке а-ля ВВЭР - часть вверх, часть вниз, максимальная реактивность - ессно, когда они на одном уровне. Пусть совпадающие части остаются, но АЗ становится больше и разреженной. Ессно, что неравномерность выгорания по концам будет. Но она и так есть.
1. Кассета АРК (аварийно-регулирующая кассета) ВВЭР-440 состоит из нижней топливной части и верхней поглощающей и ее перемещение обеспечивает управление при нормальной работе, а "падение" выполняет функцию Аварийной защиты. Так что, перемещение топлива используется для регулирования уже ~ 60 лет.
2. Реакторы типа ВВЭР- PWR "все" работают в недозамедленной области, поэтому при увеличении расстояния между твэлами или ТВС, а также при их раздвижении в вертикальном направлении будет увеличиваться коэффициент размножения нейтронов, а, следовательно, можно только увеличивать мощность. Будет эффект как с графитовым вытеснителем в РБМК.
3. А чем не устаивает, то что работает ?
Автор: AtomInfo.Ru 15.6.2021, 15:41
Идеальная форма зоны - шар (с точки зрения утечки). Наш псевдоцилиндр активной зоны не шар, но приближение к нему. Если цилиндр превратить в ежа со встопорщенными иголками (топливо двигается в разных местах туда-сюда при управлении реактором), то с утечкой станет явно хуже, как мне представляется. А это плохо для баланса нейтронов.
Автор: alex_bykov 15.6.2021, 15:57
QUOTE(Татарин @ 14.6.2021, 23:20)
Дилетанту непонятно, почему для управления реактором (нормального, не АЗ) используются поглощающие стержни, почему нет ни одной конструкции промышленного реактора, в которой управление происходило бы через сдвиг топливных стержней.
ВВЭР-440 - вполне себе сдвиг топлива с заменой в АкЗ топлива поглощающей надставкой работает. Есть небольшой нюанс. Если не будет поглощающей надставки, в тесных решётках с промежуточным спектром рискуете получить не снижение, а всплеск мощности за счёт смягчения спектра...
Автор: nuc 16.6.2021, 4:51
Цитата(Татарин @ 14.6.2021, 23:20)
Дилетанту непонятно, почему для управления реактором (нормального, не АЗ) используются поглощающие стержни, почему нет ни одной конструкции промышленного реактора, в которой управление происходило бы через сдвиг топливных стержней.
Преимущества поглотителей, наверное, понятны... но ведь совсем ни одной попытки реализовать управление геометрией.
Почему?
Преимущества двигать топливо тоже ведь есть: нет лишних поглотителей, лучше нейтронный баланс, больше места в зоне (а оно в корпусных реакторах очень дорогое), больше топлива, меньше потери нейтронов и больше кампания.
Топливо в корпусных реакторах двигается и так, и этак, ну и управляющие стержни сейчас - тоже двигаются во время работы, все нагрузки механически на них те же. То есть, "механических" причин тоже не видно.
Тут должно быть что-то простое и очевидное, накладывающее полный инженерный запрет, раз НИКТО так не сделал.
На точно. Я даже статью про это писал. Например на ракторе ATR вполне себе управление геометривей (барабаны). Изменение свойств и соответственно толщины отражателя, а как следствие изменение эффективной добавки.
Сложности в том, что геометрия обычного реактора мало изменяема, точнее ничтожно мало изменяемая. Хотя мы же изменяем материальный параметр. Значит должен меняться и геометрический.
Реактором Кайрос Пауэр предполагается управлять как раз в отражателе. там свои проблемы, но тем не менее...
Автор: AtomInfo.Ru 16.6.2021, 16:16
QUOTE(myatom @ 16.6.2021, 9:59)
а для малых реакторов, как помнится по годам учебы, например для космических установок - конечно. что там предлагалось, типа вращающиеся полуцилиндры, щели.
Космос - это всё же больше барабаны по бокам, а не движение топливом.
SNAP-10, например:
Автор: AtomInfo.Ru 16.6.2021, 16:37
QUOTE(Татарин @ 14.6.2021, 23:20)
Тут должно быть что-то простое и очевидное, накладывающее полный инженерный запрет, раз НИКТО так не сделал.
Прямого инженерного запрета нет. Но используют движение топлива действительно редко.
Есть книга Ионайтиса по нетрадиционным методам управления ЯР, в ней движению (удалению) топлива посвящено буквально одно предложение.
Начиная с третьей строчки:
Автор: pappadeux 16.6.2021, 17:02
QUOTE(Татарин @ 14.6.2021, 16:20)
Преимущества поглотителей, наверное, понятны... но ведь совсем ни одной попытки реализовать управление геометрией.
ну подвижные отражатели во многих реакторах работали/работают, не уверен, что это считается управлением геометрией или нет
или импульсный в дубне
Автор: nuc 17.6.2021, 7:06
Цитата(myatom @ 16.6.2021, 9:59)
да, несколько неожиданный вопрос, при всё еще работающих 440
но даже такой проверенный годами способ регулирования не значит лучший: тяжеленные конструкции, требующие специальный приводов, большая эффективность, динамическое воздействие на топливо, "проблема стыковочного узла" + моделирование такой зоны, да в динамике, представляет методическую сложность, я бы сказал
а для малых реакторов, как помнится по годам учебы, например для космических установок - конечно. что там предлагалось, типа вращающиеся полуцилиндры, щели.
А где-то еще залитые трубки в отражателе, уровень в которых управляется.
но для больших реакторов преимущества такого еще надо показать
Не большая эффективность...
Автор: nuc 17.6.2021, 7:06
Цитата(AtomInfo.Ru @ 16.6.2021, 16:16)
Космос - это всё же больше барабаны по бокам, а не движение топливом.
SNAP-10, например:
Смотрим зону ATR... изменение отражателя, это точно изменение геометрии. Если расчеты или схему рассчетов привести, то все станет понятно... вы же эффективную добавк меняете.
Автор: Татарин 17.6.2021, 10:21
Цитата(barvi7 @ 15.6.2021, 8:49)
1. Кассета АРК (аварийно-регулирующая кассета) ВВЭР-440 состоит из нижней топливной части и верхней поглощающей и ее перемещение обеспечивает управление при нормальной работе, а "падение" выполняет функцию Аварийной защиты. Так что, перемещение топлива используется для регулирования уже ~ 60 лет.
2. Реакторы типа ВВЭР- PWR "все" работают в недозамедленной области, поэтому при увеличении расстояния между твэлами или ТВС, а также при их раздвижении в вертикальном направлении будет увеличиваться коэффициент размножения нейтронов, а, следовательно, можно только увеличивать мощность. Будет эффект как с графитовым вытеснителем в РБМК.
3. А чем не устаивает, то что работает ?
Спасибо! К стыду своему не знал про ВВЭР-440, аргумент про смещение спектра тоже не пришёл в голову.
Не устраивает, в частности, то, что под управляющие стержни тратится место, и не "вдоль", а "в сечении". Диаметр реактора жёстко ограничен ЖД, а не будь этого, всё равно увеличение диаметра очень дорого - как квадрат растёт масса заготовки, нелинейно сложнее её обработка... и т.п. НЯЗ, некоторая многосотмиллионная машинерия на заводах должна быть полностью заменена на новую даже при небольшом уже увеличении диаметра корпуса и т.д..
Чем больше топлива в зоне при прочих равных, тем больше мощность, больше ресурс зоны, лучше нейтронный баланс и т.п., так что поглощающие стержни обходятся очень дорого.
Откуда и возник вопрос, почему это не решали как-то иначе.
Автор: alex_bykov 17.6.2021, 11:25
QUOTE(Татарин @ 17.6.2021, 10:21)
Откуда и возник вопрос, почему это не решали как-то иначе.
Я не конструктор, но наиболее вероятный ответ "остальное хуже".
К управлению полем и аварийной защите предъявляется много требований, и по быстродействию, и по эффективности, и по влиянию на топливо. И надо их выполнить в общем конструктиве. В 1000-ках и выше не просто так ушли от перемещения кассет - это реальная проблема + удорожание конструкции.
Автор: armadillo 18.6.2021, 14:06
с главной, мопед не мой
Цитата
Столь заметный прирост стал возможен благодаря изменению конструкций СУЗ. Теперь вместо выведения из активной зоны части топлива с его замещением на поглощающие части кассет АРК стали применяться сборки стержней СУЗ, вводимые в каналы неподвижных ТВС.
Это позволило разместить больше топлива в активной зоне, что, в свою очередь, привело к росту энергонапряжённости до
Автор: nuc 18.6.2021, 16:50
Цитата(Татарин @ 17.6.2021, 10:21)
Спасибо! К стыду своему не знал про ВВЭР-440, аргумент про смещение спектра тоже не пришёл в голову.
Не устраивает, в частности, то, что под управляющие стержни тратится место, и не "вдоль", а "в сечении". Диаметр реактора жёстко ограничен ЖД, а не будь этого, всё равно увеличение диаметра очень дорого - как квадрат растёт масса заготовки, нелинейно сложнее её обработка... и т.п. НЯЗ, некоторая многосотмиллионная машинерия на заводах должна быть полностью заменена на новую даже при небольшом уже увеличении диаметра корпуса и т.д..
Чем больше топлива в зоне при прочих равных, тем больше мощность, больше ресурс зоны, лучше нейтронный баланс и т.п., так что поглощающие стержни обходятся очень дорого.
Откуда и возник вопрос, почему это не решали как-то иначе.
Смотрим РИТМ и его зону. Перенести все на большие реакторы не получится (хотя, мне кажется, что технически вполне возможно).
Автор: Pakman 19.6.2021, 1:03
QUOTE
Управление реактором геометрией зоны
Кубик-рубик такой: собери все стороны и получи критмассу.
Автор: nuc 19.6.2021, 7:55
Цитата(Pakman @ 19.6.2021, 1:03)
Кубик-рубик такой: собери все стороны и получи критмассу.
+
Автор: pappadeux 21.6.2021, 23:42
QUOTE(Pakman @ 18.6.2021, 18:03)
Кубик-рубик такой: собери все стороны и получи критмассу.
почти как у солевиков - слей 5 ведер солей и получи критмассу.
Русская версия Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)