[其他]石墨側向反射器

無效

• 申請號: 87100107
• 申請日: 1987-01-19
• 公開（公告）號: CN87100107A
• 公開（公告）日: 1987-09-23
• 發明（設計）人: 埃里克·博德曼;拉爾夫·丹寧霍夫;安東·施米特
• 申請（專利權）人: 高溫反應器制造股份公司
• 主分類號: G21C11/06
• 分類號: 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

本發明是關于高溫氣冷塊式結構核反應堆的石墨側向反射器。反應堆有一個充填球形工作物質的堆芯，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，在鼻狀凸緣內側表面具有網柵狀溝槽，相互間距離是有規律的，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垂直設置的空腔連接，空腔用于盛放吸收材料。

在核反應堆中的反射器是用于減少中子在遷移時的損失。顧名思義，至少有一部分向外運動的中子散射回至反應堆的裂變區，即堆芯。側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堆的反射器材料，石墨經中子輻射，其結晶結構發生變化，其外部表現為強度和體積的變化。

在溫度和高中子通量的影響下，石墨首先出現收縮，從轉變點開始出現膨脹，并且超過其原來的尺寸。

由于在各另件截面內中子通量和溫度分布的不同所產生的膨脹值差而造成內應力。為了將內應力保持在可控制的范圍內，可通過預先設計，使膨脹得到補償，在另件表面開槽能很好地達到此目的。

新研制的高溫氣冷核反應堆，特別是低功率（約為100MWeL）和相應的有小堆芯直徑的高溫氣冷核反應堆，使反應堆停堆用小的吸收球代替吸收棒，在裝球形工作物質時，直接送入，吸收球放入相應的側向反射器的空腔中。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，在側向反射器處徑向凸出，并與側向反射器機械連接，堆芯在整個高度上 都向其內部凸入。

由于以上已經提到的在被輻射的石墨塊中體積的變化，而引起內應力的產生，因此石墨塊在芯側垂直和水平面上設有槽，將原來的很大表面用許多小坑道分開。為了控制應力，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力降到可允許值。以上已經提到的膨脹（稱為wigner膨脹），但是在工作過程中會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能分開，也不能保證小吸收球從空腔中取出，工作物質也不能進入空腔中。

本發明的任務，從以上已有技術出發，提出結構上的解決方案，其結構簡單，制造費用較低，工作可靠，并且避免了以上的缺點。

該任務是通過在高溫氣冷塊式結構核反應堆的石墨側向反射器中一個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的逸出，以及作為自動密封，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逸出。

發明點在于在鼻狀凸緣中選用一個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償，保證減小應力的目的。為此，設計一雙即一對槽形和彈性連接是有利的。

可選用楔形槽連接（燕尾導軌）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。

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

本發明實施例將參照附圖作進一步說明。

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視圖，

圖8，表示已插入帶支持凸臺的鼻狀凸緣的側視圖。

圖1為一個通過插已入連接件20的鼻狀凸緣10的水平縱剖圖。鼻狀凸緣10有兩個相互平行設置的夾板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生的內應力。