IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )



Нет регистрации на форуме? Вам сюда.
 
Reply to this topicStart new topic
> Управление реактором геометрией зоны
Татарин
сообщение 14.6.2021, 23:20
Сообщение #1


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 002
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



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.

Сообщение отредактировал Татарин - 14.6.2021, 23:20
Go to the top of the page
 
+Quote Post
armadillo
сообщение 14.6.2021, 23:35
Сообщение #2


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 392
Регистрация: 17.3.2011
Из: Russia, Moscow
Пользователь №: 32 515



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?


--------------------
Спор - это когда обе стороны пытаются сказать последнее слово первыми
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 15.6.2021, 0:12
Сообщение #3


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 002
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
barvi7
сообщение 15.6.2021, 8:49
Сообщение #4


Эксперт
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 388
Регистрация: 22.3.2010
Пользователь №: 4 323



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 ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 15.6.2021, 15:41
Сообщение #5


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 23 871
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alex_bykov
сообщение 15.6.2021, 15:57
Сообщение #6


Эксперт
******

Группа: Уровень доступа - 2
Сообщений: 3 473
Регистрация: 9.6.2007
Из: Обнинск-Москва
Пользователь №: 89



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...


--------------------
С уважением

Александр Быков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 16.6.2021, 4:51
Сообщение #7


Завсегдатай
****

Группа: Patrons
Сообщений: 586
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



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...

Сообщение отредактировал nuc - 16.6.2021, 4:53
Go to the top of the page
 
+Quote Post
myatom
сообщение 16.6.2021, 9:59
Сообщение #8


Эксперт
****

Группа: Haunters
Сообщений: 523
Регистрация: 15.1.2010
Из: Москва
Пользователь №: 2 152



QUOTE(barvi7 @ 15.6.2021, 9:49) *
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.
...
3. А чем не устаивает, то что работает ?

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


--------------------
быв. Ядерный блог "Мой Атом"
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 16.6.2021, 16:16
Сообщение #9


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 23 871
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



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:
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 16.6.2021, 16:37
Сообщение #10


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 23 871
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



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:
Go to the top of the page
 
+Quote Post
pappadeux
сообщение 16.6.2021, 17:02
Сообщение #11


Эксперт
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 270
Регистрация: 8.4.2010
Пользователь №: 5 621



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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 17.6.2021, 7:06
Сообщение #12


Завсегдатай
****

Группа: Patrons
Сообщений: 586
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



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...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 17.6.2021, 7:06
Сообщение #13


Завсегдатай
****

Группа: Patrons
Сообщений: 586
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



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.

Сообщение отредактировал nuc - 17.6.2021, 7:08
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 17.6.2021, 10:21
Сообщение #14


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 002
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alex_bykov
сообщение 17.6.2021, 11:25
Сообщение #15


Эксперт
******

Группа: Уровень доступа - 2
Сообщений: 3 473
Регистрация: 9.6.2007
Из: Обнинск-Москва
Пользователь №: 89



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.


--------------------
С уважением

Александр Быков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
armadillo
сообщение 18.6.2021, 14:06
Сообщение #16


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 392
Регистрация: 17.3.2011
Из: Russia, Moscow
Пользователь №: 32 515



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



--------------------
Спор - это когда обе стороны пытаются сказать последнее слово первыми
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 18.6.2021, 16:50
Сообщение #17


Завсегдатай
****

Группа: Patrons
Сообщений: 586
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



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).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Pakman
сообщение 19.6.2021, 1:03
Сообщение #18


Он знает ТОТ
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 408
Регистрация: 3.4.2011
Из: Питер
Пользователь №: 33 050



QUOTE
Управление реактором геометрией зоны

Кубик-рубик такой: собери все стороны и получи критмассу.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 19.6.2021, 7:55
Сообщение #19


Завсегдатай
****

Группа: Patrons
Сообщений: 586
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



Цитата(Pakman @ 19.6.2021, 1:03) *
Кубик-рубик такой: собери все стороны и получи критмассу.


+
Go to the top of the page
 
+Quote Post
pappadeux
сообщение 21.6.2021, 23:42
Сообщение #20


Эксперт
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 270
Регистрация: 8.4.2010
Пользователь №: 5 621



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 19.10.2021, 12:45