[其他]核反應堆控制棒驅動裝置

無效

• 申請號: 87104421
• 申請日: 1987-06-26
• 公開（公告）號: CN87104421A
• 公開（公告）日: 1988-01-06
• 發明（設計）人: 費爾南德·薩瓦利
• 申請（專利權）人: 法瑪通公司
• 主分類號: G21C7/14
• 分類號: G21C7/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 張祖昌

本發明涉及核反應堆控制棒的一種驅動裝置，適用的核反應堆，由加壓液體冷卻，具有置于堆芯之上的控制棒導向裝置，一個內部裝有驅動裝置并且由密封地穿過堆芯容器蓋的護套連接于反應堆容器內部的殼體，一個可在該護套內沿其移動，把該機構連接在控制棒上并且徑向具有間隙地穿過導向裝置的上密封板的驅動軸，以及一個徑向地插在驅動軸和護套之間，并且具有一個與該上密封板一道工作以便控制冷卻劑流的端件的防熱套。

上述類型的裝置已經應用于壓水堆中，包括本發明受讓人制造的某些壓水堆中。例如，圖1表示一個用于具有由上蓋10密封的容器的壓水堆的該種裝置。每個裝置都包括一個護套12，固定在蓋10上，并密封地從其中穿出，底部通入容器，頂部通入一個裝有控制棒驅動機構的殼體14。該機構，例如可以是公知的電氣機械式的機構，被連接在軸16上，軸16可連接在控制棒的頭部18上，控制棒包括裝有中子吸收材料的棒束20。該棒束在其縱向運動中由一個下部導向裝置22和一個導向管24進行軸向導向。導向裝置22和導向管24，相互對準，固定在上板26上，上板26由反應堆容器承載并且屬于反應堆的上部內部設備。導向管24的上端由板28封閉，板28上有開口，軸16穿過該開口。為了保證滿意的機械動作，該開口留有明顯的間隙（實踐中，繞軸留有7mm左右的間隙）。

在這種壓水堆中，做為冷卻劑和減速劑流的輕水向上流過堆芯，帶走燃料提供的熱量。輕水通過一條與棒束導向裝置22大約同一水平位置的橫向管（未畫出）流出容器。板26把冷卻劑在其中改變方向以便通過出口管流出的空間與另一個空間30隔開，該空間有時也叫“容器頂部（vesselroof）”其位置緊靠在蓋下。如圖1所示，容器頂部相對于板26以下的空間保持輕微的過壓，例如，這可以用使水從與堆芯上游進口管相通的一個區域流過板26上形成的通路32的方法來實現。由于容器頂部30內的過壓，水向著板26之下的空間流動，并使堆芯沿著箭頭fo所示的路徑短路。通過棒束導向管24的該流容易引起棒束控制軸的振動，并且由于與裝在導向裝置22內的傳統的橫向導向板的接觸，容易引起控制棒護套的磨損。該非可控流傾向于減少反應堆的熱效率。由于機械方面的要求，要通過減小軸16在板28內的間隙的方法把其減少，又不能超過一定限度。

另外，容器頂部傾向于承受流向殼體14的冷卻劑流。這些由溫差環流效應引起的冷卻劑流增加了從該機構殼體向大氣的熱損耗。

為了減少這種熱損耗并保護穿過蓋的護套12，過去已有人建議在護套12和控制軸16之間加裝一個防熱套34。該防熱套，在圖1所示的高位和防熱套的上環38支承在殼體14的出口處安裝的一個座上時的低位之間，可以軸向移動。在該低位時，防熱套34的一個低位杯形端件緊緊靠近板28。當控制棒下降時，因軸16下降而在殼體14的上部產生的低壓使防熱套上升并打開一條通路;使水可以沿著箭頭f1所示的路徑流動，以便平衡壓力。

這種技術方案并不能取得完全令人滿意的效果。控制棒的自由下落被延誤，直至殼體14中的低壓達到足以平衡防熱套34重量的值為止。棒束控制機構內的熱對流仍舊是混亂的并取決于局部過熱。

過去也有人建議在控制棒管狀驅動軸上安裝閥門裝置以便當該軸回動時封閉軸上的液流開口（見西德專利1，951，418）。但是這種設計也不能克服上面提到的缺陷。

本發明的一個目的是提供一種控制棒的驅動裝置;更具體的目的是提供一種對流熱損耗小，在快速停堆時控制棒的落下沒有延誤的裝置。另一個目的是把棒束導向裝置中的水流及其產生的振動減小到冷卻控制棒束所需要的最小量。

為實現該目的，本發明提供了一種上述的裝置，其防熱套與上板接觸，在護套之下形成校準裝置，做為冷卻液通過間隙流入導向裝置的入口，一個止回閥安裝在防熱套和護套之間，護套可以垂直地相對于防熱套移動。該止回閥可以具有一個可以滑動的閥門密封件與護套座配合動作以便使冷卻液只朝向驅動機構流動。

在這設計中，由于該止回閥的重量增強了防熱套重量的很小的功能，當控制棒束下落時，該機械殼體底部與容器頂部之間的溝通加快了許多。通過調整通路的橫截面積可以很方便地調整使堆芯短路的液流，這有助于平衡不同裝置之間的液流。在機構中由溫差環流效應引起的流速大大減小，由其引起的熱損耗也隨之大大減小。