[其他]石墨側(cè)向反射器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100107
• 申請(qǐng)日: 1987-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN87100107A
• 公開（公告）日: 1987-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃里克·博德曼;拉爾夫·丹寧霍夫;安東·施米特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高溫反應(yīng)器制造股份公司
• 主分類號(hào): G21C11/06
• 分類號(hào): G21C11/06;G21C7/22;C04B35/54
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發(fā)明是關(guān)于高溫氣冷塊式結(jié)構(gòu)核反應(yīng)堆的石墨側(cè)向反射器。反應(yīng)堆有一個(gè)充填球形工作物質(zhì)的堆芯，反射器具有鼻狀凸起，稱為鼻狀凸緣，其由相互安裝在一起的石墨塊組成，徑向伸入堆芯，在鼻狀凸緣內(nèi)側(cè)表面具有網(wǎng)柵狀溝槽，相互間距離是有規(guī)律的，在鼻狀凸緣端面具有穿通的縫隙，堆芯通過鼻狀凸緣與鼻狀凸緣內(nèi)垂直設(shè)置的空腔連接，空腔用于盛放吸收材料。

在核反應(yīng)堆中的反射器是用于減少中子在遷移時(shí)的損失。顧名思義，至少有一部分向外運(yùn)動(dòng)的中子散射回至反應(yīng)堆的裂變區(qū)，即堆芯。側(cè)向反射器有別于底部反射器和頂部反射器。高純石墨用作高溫氣冷核反應(yīng)堆的反射器材料，石墨經(jīng)中子輻射，其結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其外部表現(xiàn)為強(qiáng)度和體積的變化。

在溫度和高中子通量的影響下，石墨首先出現(xiàn)收縮，從轉(zhuǎn)變點(diǎn)開始出現(xiàn)膨脹，并且超過其原來的尺寸。

由于在各另件截面內(nèi)中子通量和溫度分布的不同所產(chǎn)生的膨脹值差而造成內(nèi)應(yīng)力。為了將內(nèi)應(yīng)力保持在可控制的范圍內(nèi)，可通過預(yù)先設(shè)計(jì)，使膨脹得到補(bǔ)償，在另件表面開槽能很好地達(dá)到此目的。

新研制的高溫氣冷核反應(yīng)堆，特別是低功率（約為100MWeL）和相應(yīng)的有小堆芯直徑的高溫氣冷核反應(yīng)堆，使反應(yīng)堆停堆用小的吸收球代替吸收棒，在裝球形工作物質(zhì)時(shí)，直接送入，吸收球放入相應(yīng)的側(cè)向反射器的空腔中。為此，在堆芯中配置了稱為鼻狀凸緣的具有垂直穿通的空腔，它用于盛放停堆球。鼻狀凸緣是方形石墨塊，在側(cè)向反射器處徑向凸出，并與側(cè)向反射器機(jī)械連接，堆芯在整個(gè)高度上 都向其內(nèi)部凸入。

由于以上已經(jīng)提到的在被輻射的石墨塊中體積的變化，而引起內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，因此石墨塊在芯側(cè)垂直和水平面上設(shè)有槽，將原來的很大表面用許多小坑道分開。為了控制應(yīng)力，在鼻狀凸緣中盛放小吸收球的空腔，通過狹窄的槽形穿通開口與堆芯連接。用開口使在鼻狀凸緣中的應(yīng)力降到可允許值。以上已經(jīng)提到的膨脹（稱為wigner膨脹），但是在工作過程中會(huì)引起如此大的縫隙寬度的變化，不再保證吸收材料與工作物質(zhì)能分開，也不能保證小吸收球從空腔中取出，工作物質(zhì)也不能進(jìn)入空腔中。

本發(fā)明的任務(wù)，從以上已有技術(shù)出發(fā)，提出結(jié)構(gòu)上的解決方案，其結(jié)構(gòu)簡單，制造費(fèi)用較低，工作可靠，并且避免了以上的缺點(diǎn)。

該任務(wù)是通過在高溫氣冷塊式結(jié)構(gòu)核反應(yīng)堆的石墨側(cè)向反射器中一個(gè)插入用形狀來鎖定與開口（19）匹配的連接件（20，30，40，50，60，70）來阻止吸收材料和工作物質(zhì)的逸出，以及作為自動(dòng)密封，抑制在空腔（12）和堆芯之間有較大氣體量的交換來完成的。對(duì)此，連接件插入槽形開口中，連接件用形狀來與鼻狀凸緣匹配，以阻止吸收材料和工作物質(zhì)逸出。

發(fā)明點(diǎn)在于在鼻狀凸緣中選用一個(gè)用形狀來鎖定的匹配連接件。為了與槽形開口一起通過膨脹補(bǔ)償，保證減小應(yīng)力的目的。為此，設(shè)計(jì)一雙即一對(duì)槽形和彈性連接是有利的。

可選用楔形槽連接（燕尾導(dǎo)軌）代替雙槽形和彈性連接。所有在鼻狀凸緣和連接件之間可以考慮的，用形狀來鎖定的匹配連接是與由中子通量決定的體積變化有關(guān)。

本發(fā)明還有一個(gè)有利的方案，鼻狀凸緣的端面用連接件和蓋似的部件蓋住。在反應(yīng)堆中的球形工作物質(zhì)按這種方式將連接件壓向鼻狀凸緣，以及阻止不希望有的，有時(shí)會(huì)破壞反應(yīng)堆工作的連接件位置發(fā)生變化。同時(shí)阻止在長孔和堆芯之間產(chǎn)生大的間隙。這樣，在有壓力差的情況下，能流過大的氣體流量，成為旁路，并在混合時(shí)會(huì)發(fā)生問題，連接件既在長孔中有高壓時(shí)，也在堆芯中存在過壓時(shí)作為自動(dòng)密封。本發(fā)明其它有利的實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。

本發(fā)明實(shí)施例將參照附圖作進(jìn)一步說明。

在下面附圖1-6的說明中，始終表示通過已插入連接件的鼻狀凸緣的端面部分的縱剖面，但是連接件在鼻狀凸緣中匹配方式不同。

圖1，表示在鼻狀凸緣中用長方形槽匹配，

圖2，表示在連接件中用長方形槽匹配，

圖3，表示在鼻狀凸緣中用楔形槽匹配，

圖4，表示在連接件中用楔形槽匹配，

圖5，表示在鼻狀凸緣中用園筒形槽匹配，

圖6，表示用園柱形匹配，

圖7，表示已插入帶底蓋連接件的鼻狀凸緣的側(cè)視圖，

圖8，表示已插入帶支持凸臺(tái)的鼻狀凸緣的側(cè)視圖。

圖1為一個(gè)通過插已入連接件20的鼻狀凸緣10的水平縱剖圖。鼻狀凸緣10有兩個(gè)相互平行設(shè)置的夾板11，兩夾板之間圍成一長空腔12以及在其外表面13上有相互間隔一定距離的縫形槽14，用于減小因膨脹而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。