Reaktor teljesítmény
Az atomreaktor működése során a magnak működőképesnek kell lennie az atomreaktor kampány során, amelyet a reaktor termotehnai megbízhatósági kritériumainak a megengedett tervezési határértékek meghatározása határoz meg. A mag működőképességét gyakorlatilag a TVEL-k - az atomreaktor legfontosabb szerkezeti egységei - megbízhatósága biztosítja.
Az egész kampány teljesítményének fűtőelemek látva e feltételek megteremtésében, amelyek kizárnák a működési és túlnyomás megszüntetése kárt okoz az üzemanyag rudak és növeli a tevékenység a hűtőfolyadék magasabb, mint a norma. Működés közben egy nukleáris reaktor-fűtőelemeket nem szabad megengedni, hogy túlmelegedés miatt váratlan megnövekedett teljesítmény RP, a változás az energia eloszlása a mag, a romlás a hűtési fűtőelemek, eltérések a normák a kémiai összetétele a hűtőfolyadék. Ehhez az üzemeltetőnek szüksége van:
- szigorúan tartsák meg a megengedett tartományon belül a teljesítmény- és hőmérsékletváltozás sebességét az indításkor, felmelegedésnél az energia szintjén, a leállítás alatt és az atomreaktor hűtése közben;
- megfigyelni a mag hőmérsékleti rendjét (megengedett hőmérséklet az NR be- és kilépési hőmérsékletén, a TC-ben);
- korlátozza a teljesítményt a CD váratlan helyzete, az xenon hullámok stb. által okozott energiaelégtelenség esetén;
- Ne engedje ki az energiafelszabadulás és a hőelvezetés közötti egyensúlyt, amikor a hűtőközeg keringése megváltozik;
- a tervezett és a vészkijáratok befejezése után a normál hűtést biztosítsa.
A kampány során a mag működésének legfontosabb feltétele a teljes egyensúly fenntartása:
a) az üzemanyagban felszabaduló erő, amely QF hőáramot hoz létre az üzemanyag elemek felületéről FTVEL:
b) a tüzelőanyag-elemekről a hőhordozóra átadott teljesítmény
c) a hűtőközeg által a magból eltávolított erő
ahol a a hőátadási együttható az üzemanyagcellás héj felületeiből, amelynek h mérséklete t0 a hőforráshoz, amelynek hőmérséklete tm; t annak. tвх - a hűtőközeg hőmérséklete a reaktor kimeneti nyílásán és a reaktor belépőnyílásánál, G1k - az elsődleges hűtőközeg áramlási sebessége a reaktorban, cp - hűtőközeg kapacitása.
Az első és a második áramkör N, t, G, P és egyéb paramétereinek eltérése az adott üzemeltetési módtól a hőmérleg megsértését eredményezi, ami nagyon súlyos következményekhez vezethet. Az első és a második faj hőcseréje különösen veszélyes.
A nagy energiák, a legtöbb energiát részek a fűtőelem burkolat hőmérsékletét TC elérheti a telítési hőmérséklete a hűtőfolyadék az adott nyomáson, és a haladja meg. Ezekben a helyeken: a felszíni buborék forrása akkor kezdődik, amikor a hűtőközeg teljes áramlását nem forraljuk fel. Jelenleg gócot forralás megengedett sok LE, ez fokozza a hő eltávolítására és nincs különösebb gondot, de a határon gócot forráspontja, instabil állapotban figyelhető kíséretében rezgések és a felületi hőmérséklet a fűtőelemek, ezért hőterhelés rezgéseket.
Abban az esetben, amelynek forráspontja felületének az a veszély, növeli a hő fluxus (kapacitás), ha túlhűtött forró vízzel, amíg a képződési sebességét buborékok felszínén a tüzelőanyagcella mértéket túllépi az eltávolítás és egy stabil vízgőz-film, amelynek kis hőátadási tényező. Comes az úgynevezett elsőrendű válság: a hőáram eléri a kritikus értéket, amelynél a tüzelőanyag-elemek felületén kialakított egy vízgőz-film (film forráspont), a hőmérséklet hirtelen megemelkedik TVEL - kezd olvadni. A film forrásának megakadályozása érdekében olyan hűtőbordát kell kialakítani, hogy a legszűkebb üzemanyagcellában tartalék legyen a kritikus hőterheléshez:
ahol qcr a kritikus hőáram, W / m 2; kv az egyenlőtlenségek térfogati együtthatója; - átlagos hőáram, W / m 2.
A modern gyors neutronenergia neutronok aktív zónájában a tüzelőanyag-elemek felületének hőáramlása eléri a 2,5 × 10 6 W / m2-t és a magasabbat, a termikus nukleáris neutronok esetében pedig körülbelül kétszer kisebb.
Így a mag hőmérsékleti rendellenességeinek előfordulásához vezető fő tényező a reaktor hõteljesítményének és a tranziens rezsimek változásának mértéke. Ennek eredményeképpen a reaktortérfogat folyamatos ellenőrzését a működés során kell kialakítani.
Mint ismeretes, a reaktor teljesítményét a magban lévő energiafelszabadulás határozza meg. A 3. fejezetben leírtak szerint az energiafelszabadulás függ a tüzelőanyag-magok kilövéseinek számától, következésképpen a magzati neutronáram sűrűségétől, amely ezt a hasadást okozza. A mag egységnyi térfogatára felszabaduló hőmennyiséget a következő kifejezéssel írjuk le:
hol van a mag átlagos fajlagos energiája (energia), azaz teljesítmény egységnyi térfogat, kW / cm 3;
- a neutron / cm 2 s termikus neutronáram átlagos sűrűsége;
- a hasadás makroszkopikus hatásos keresztmetszete 235 U, 1 / cm.
A reláció (5.28) alapján a reaktor teljesítményét a következőképpen határozzuk meg: