[发明专利]一种核动力反应缸

说明书

本发明公开了一种核动力反应缸，其特征在于由固定的缸体和运动的活塞组成。本发明具有固有安全特性，且使反应堆堆芯结构简化，并改善其物理热工、水力学性能，使得水力步进缸易于推广应用到所有类型的轻水核动力堆上去。

技术领域

本发明属于核反应堆领域，尤其涉及用于轻水动力核反应堆控制棒传动机构的对孔式水力步进缸。

背景技术

它基于中国专利CN85100042-反应堆控制棒用对孔式水力步缸。这是一种外套运动的动压传动缸，它已成功地用于低温供热堆。但这种水力步进缸只适合于把传动缸组件设置入堆芯结构的条件下(主要是沸水堆和低温供热堆)，而对压水堆棒束式的控制棒，则限于结构难于实现。另外这种水力步进缸采用的对孔式方案，要求控制棒翼板与节流孔的方位不变，否则将会影响缸体的水力学特性。而保持节流孔方位不变，在工艺上也有一定的困难。再有整个缸体与堆芯成为一体为刚性结构，对于缸体的制造、安装精度和堆芯元件盒的制造及定位精度都有很严格的要求，也给制造、装配增加很大的难度。同时传动机构进入反应堆堆芯，也会给堆的物理、热工设计带来一定的困难，从而影响整个堆的结构设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种把传动缸设于反应堆堆芯以外的，对于节流孔方位安装精度不敏感的，有一定自位性能的，外套固定的对孔式水力步进缸。本发明具有固有安全特性，且使反应堆堆芯结构简化，并改善其物理热工、水力学性能，使得水力步进缸易于推广应用到所有类型的轻水核动力堆上去。(包括压水堆、沸水堆、壳式供热堆、池式供热堆等)

本发明对孔式水力步进缸主要特征是：由设置在反应堆堆芯以上的固定的缸体和运动的活塞组成。缸体分为两段，上段为传动缸，下段为密封缸，中间有一段节流孔，孔的数目大于2，孔沿周围均布，活塞杆与下部的密封杆采用有自位功能的连接，活塞与传动缸、密封杆与密封缸的下密封为迷宫式密封，活塞杆与密封缸的上密封为间隙密封。活塞杆为中空结构，其外表面上有数目等于步数的槽，相邻的槽的间距为步距，槽内有两个以上直径小于槽宽的孔，孔沿周围均布。密封杆的长度应大于总行程加活塞杆下密封的长度。

对孔式步进缸应设置在反应堆堆芯以上，下端与控制棒相联，控制棒可以是集束式(压水堆)，也可以是十字形的(沸水堆)。反应堆冷却剂水从压力壳中抽出，经过泵加压后，通过由电磁阀组成的控制单元，注入水力步进缸的进口。控制单元的原理是通过流量控制单元产生保持流量来保持控制棒位置，产生脉冲流量实现步进式运动，当控制阀断电时，或系统停泵后，控制棒可以紧急降落。

附图说明

图1为本发明对孔式水力步进缸结构示意图；

图2为控制单元原理图；

本发明可以在反应堆堆芯外拖动控制棒，且有以下优点：

①以槽孔结构解决了对孔的方向性问题。

②采用自位式连接，使得缸体与活塞可以具有自位性，降低了缸体与活塞的制造精度。

③简化了反应堆的结构，改善堆芯的物理、热工性能，进而减少核燃料的初装量。对于反应堆的总体结构产生有利的影响。

④缸体、及传动组件可以检修。

⑤提高了注水管的高度，彻底解决了因管道断裂而使反应堆失水的安全问题。

⑥在执行缸的顶部安装超声波位置指示器的换能器[5]，可以避免由于堆内介质状态变化出现游离气泡而对超声波换能器的工作产生不良影响。

具体实施方式

将本装置设于反应堆堆芯以上2.5米的高度处，通过密封杆[4]与控制棒吸收元件相联。吸收元件是棒束式，传动系统参数如下：

步距50毫米

行程2500毫米

步数50步