Отличие канальных реакторов от корпусных заключается в том, что в них давление теплоносителя несет каждый отдельный канал, а в корпусных — под давлением общий корпус. Активная зона, включая отражатель канальных реакторов, размещенная в герметичном корпусе (кожухе), пронизана множеством параллельных каналов, к числу которых относятся рабочие каналы и каналы СУЗ. По системе охлаждения они работают независимо друг от друга. В рабочих каналах размешаются ТВС, охлаждаемые основным теплоносителем. В состав ТВС могут входить выгорающие поглотители.
В каналах СУЗ размещаются подвижные поглощающие стержни, охлаждение которых ведется автономным контуром.
Представителями канальных реакторов являются водоохлаждаемые графитовые и тяжеловодные реакторы. Вследствие редкой решетки тех и других реакторов размещение механизмов СУЗ не вызывает особых проблем. Значительно облегчается задача выноса механизмов приводом за пределы каналов СУЗ, так как параметры теплоносителя автономного контура охлаждения обычно низкие.
В реакторе типа РБМК соотношение рабочих каналов и каналов со стержнями СУЗ составляет 7:1. На рис. 6.7 приводится картограмма размещения поглощающих стержней (РР — ручного регулирования, АЗ — аварийной зашиты, УСП — укороченного стержня поглощения, АР — автоматического регулирования, ЛАР — локального автоматического регулирования), размещенных в сетке рабочих каналов и ТВС с детекторами контроля энерговыделения (ДКЭ) по радиусу (р) и по высоте (в). Конструктивное оформление поглощающего стержня показано на рис. 6.8.
Рис. 6.7. Схема размещения детекторов и поглощающих стержней в РБМК:
1 — ТВС с ДКЭ(р); 2 — канал с ДКЭ(в); 3 —стержень РР: 4 — стержень АЗ; 5— ионизационная камера ТКВ-3; 6 — УСП; 7—9 — стержни АП1, АП2 и АП3 соответственно; 10 — стержень ЛАР; 11 — ячейки с ТВС в активной зоне и графитовые в отражателе. Линиями указаны направления размещения камер AP1, АР2, АР3 и самопишущего потенциометра ЭППВ, контролирующего мощность реактора
Приводы подвижных поглощающих стержней размещаются в верхней части канала СУЗ. В качестве приводов используются асинхронные электродвигатели, оснащенные редукторами для снижения числа оборотов барабана, на котором закреплен трос поглощающего стержня. Поглощающие стержни размещены внутри вертикальных труб, аналогичных трубам рабочих каналов.
Тяжеловодные реакторы, охлаждаемые кипящей водой, конструктивно схожи с реакторами РБМК. Принципиальное различие заключается в том, что замедлителем первых является тяжелая вода, а вторых — графит. Рабочие каналы с ТВС и с органами СУЗ размещены вертикально. Принципиальных отличий механической системы компенсации реактивности кипящих тяжеловодных реакторов от системы реакторов типа РБМК нет.
Рис. 6.8. Стержень-поглотитель:
1 — трос; 2 — штанга; 3 — звено поглотителя; 4 — телескопическая тяга; 5- звено вытеснителя
Тяжеловодные реакторы типа CANDU также являются представителями канальных реакторов. Принципиальное отличие их — горизонтальное размещение рабочих каналов (рис. 6.9). Однако каналы стержней СУЗ и в этих реакторах размещены вертикально. Возможность подобного расположения каналов СУЗ по отношению к рабочим определяется редкой решеткой. Вертикальное расположение каналов СУЗ имеет преимущество над горизонтальными, так как обеспечивает большие возможности при конструировании механизмов приводов. В тяжеловодных реакторах в дополнение к механической системе компенсация реактивности может осуществляться уровнем тяжелой воды, выполняющей роль замедлителя. А при аварийном выключении реактора предусматривается сброс тяжелой воды из активной зоны в специальную емкость, расположенную под реактором.
