उबलता जल रिएक्टर (BWR)

परिचय

एक उबलता जल रिएक्टर (BWR) का इंटरैक्टिव 3D मॉडल जो अक्सर नाभिकीय ऊर्जा उत्पादन संयंत्रों में उपयोग होता है।

 

उबलता जल रिएक्टर कैसे काम करते हैं

यह वीडियो हमारे भाप, बॉयलर और थर्मोडायनामिक्स परिचय वीडियो कोर्स का हिस्सा है।

 

उबलता जल रिएक्टर (BWR) के घटक

समीक्षा

रिएक्टर वेसल का डिज़ाइन और उपयोग किसी विशेष उत्पाद लाइन के लिए संयंत्र की पुरानी स्थिति, कोर कूलिंग नियमों, पुनः परिसंचरण प्रणाली के प्रकार और इसके डिजाइन के समय उपयोग की गई तकनीक पर निर्भर करता है। रिएक्टर वेसल रिएक्टर कोर को समायोजित करता है, रिएक्टर कूलेंट सीमा का हिस्सा बनता है, ईंधन और नियंत्रण रॉड्स को समर्थन और संरेखित करता है, ईंधन के पास से कूलेंट के परिसंचरण के लिए एक प्रवाह पथ प्रदान करता है, रिएक्टर वेसल से निकलने वाली भाप से नमी को हटाता है, नियंत्रण रॉड ड्राइव हाउसिंग की विफलता के बाद नियंत्रण रॉड की नीचे की गति को सीमित करता है, और सभी मामलों में BWR/2 उत्पाद लाइन को छोड़कर, कूलेंट दुर्घटना के नुकसान के बाद एक आंतरिक पुनः भरने योग्य मात्रा प्रदान करता है।

BWR रिएक्टर वेसल

यह BWR वेसल एक इंसुलेटेड प्रेशर वेसल है जो ड्राईवेल के भीतर लंबवत रूप से माउंट किया गया है और इसमें एक बेलनाकार खोल होता है जिसमें एक अभिन्न गोलाकार निचला सिर होता है; शीर्ष सिर भी गोलाकार होता है लेकिन इसे पुनः ईंधन भरने के संचालन को सुविधाजनक बनाने के लिए हटाया जा सकता है। वेसल का आधार सामग्री उच्च शक्ति मिश्र धातु कार्बन स्टील है। सभी आंतरिक सतहें, जिनमें खोल, सिर, फ्लैंगेस और अटैचमेंट शामिल हैं, 0.25 इंच की मोटाई के साथ टाइप 304 स्टेनलेस स्टील से ढकी होती हैं। छोटे नोजल्स जिन्हें स्टेनलेस ओवरले के साथ आंतरिक रूप से ढकना व्यावहारिक नहीं है, ठोस निकल-क्रोमियम-लोहा मिश्र धातु हैं।

वेसल हेड

वेसल हेड को वेसल शेल से छह इंच व्यास के स्टड्स द्वारा जोड़ा जाता है जो वेसल फ्लैंग में बुशिंग्स में थ्रेड किए जाते हैं। गोलाकार वाशर और क्लोजर नट्स को दो के सेट में मिलान किया जाता है और सेट में उपयोग किया जाता है। हेड को वेसल शेल से सुरक्षित करने के लिए, स्टड्स को हाइड्रोलिक स्टड टेंशनर्स द्वारा लंबा किया जाता है, जो स्टड के तनाव में होने पर नट्स को घुमाने की अनुमति देते हैं।

रेडियोधर्मी कूलेंट और भाप का वातावरण में रिसाव, वेसल और क्लोजर हेड फ्लैंगेस की मिलान सतहों के बीच, दो स्व-ऊर्जावान ओ-रिंग गैस्केट्स द्वारा रोका जाता है। ये सिल्वर-प्लेटेड और पॉलिश्ड Ni-Cr-Fe- (इन्कोनेल) ओ-रिंग्स लगभग 0.50 इंच व्यास के होते हैं। ओ-रिंग्स को किसी भी रिएक्टर ऑपरेटिंग स्थिति के दौरान आंतरिक या बाहरी सदस्य के माध्यम से कोई पता लगाने योग्य रिसाव नहीं होने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

वेसल आंतरिक

इस उबलता जल रिएक्टर में शामिल प्रमुख रिएक्टर वेसल आंतरिक घटक कोर समर्थन असेंबली, कोर श्राउड, डिफ्यूज़र, कोर प्लेट, ऊपरी कोर ग्रिड, कोर स्प्रे सिस्टम स्पार्जर, फीडवाटर स्पार्जर, भाप विभाजक और ड्रायर हैं।

कोर समर्थन असेंबली

कोर समर्थन असेंबली एक स्टेनलेस स्टील फोर्ज्ड रिंग से बनी होती है जो एक इन्कोनेल सेगमेंट से वेल्डेड होती है। इन्कोनेल सेगमेंट को वेसल के निचले शेल से वेल्डेड किया जाता है। कोर समर्थन असेंबली कोर श्राउड का समर्थन करती है और इसके निर्वहन से पुनः परिसंचरण प्रणाली के सक्शन को अलग करती है।

कोर श्राउड

कोर श्राउड को कोर समर्थन असेंबली द्वारा समर्थित किया जाता है। कोर श्राउड और कोर समर्थन असेंबली मिलकर रिएक्टर वेसल की दीवार के अंदर 17 इंच का जल वलय बनाते हैं। इसके अलावा, श्राउड और समर्थन असेंबली के निचले हिस्से द्वारा एक प्रवाह बाधा प्रदान की जाती है। यह शंक्वाकार स्कर्ट, जो रिएक्टर वेसल की दीवार से वेल्डेड होती है, प्रभावी रूप से पुनः परिसंचरण इनलेट कोर प्रवाह को डाउनकमर वलय प्रवाह से अलग करती है।

डिफ्यूज़र

वेसल डिफ्यूज़र एक बेलनाकार खोल है जो एक रिंग गर्डर द्वारा प्रदान की गई शेल्फ से नीचे की ओर लटका होता है। डिफ्यूज़र में सैकड़ों 1.25 इंच व्यास के छेद होते हैं और यह लगभग आठ फीट ऊंचा होता है। डिफ्यूज़र का दोहरा उद्देश्य होता है; यह नियंत्रण रॉड गाइड ट्यूब्स के साथ पुनः परिसंचरण प्रवाह के सीधे संपर्क को रोकता है, और ईंधन ओरिफाइस क्षेत्र के नीचे कूलेंट का एक समान प्रवाह प्रदान करता है।

कोर प्लेट

कोर प्लेट को नियंत्रण रॉड गाइड ट्यूब और ईंधन समर्थन कास्टिंग्स को पार्श्व रूप से मार्गदर्शन और संरेखित करने के लिए प्रदान किया जाता है। नियंत्रण रॉड पैटर्न के बाहर स्थित परिधीय ईंधन असेंबली को कोर प्लेट द्वारा लंबवत रूप से समर्थित किया जाता है। ये परिधीय ईंधन असेंबली कोर प्लेट से वेल्डेड ईंधन समर्थन टुकड़े में स्थित होती हैं। कोर प्लेट ईंधन असेंबली को बायपास करने से पुनः परिसंचरण प्रवाह को रोकती है और प्रवाह को नियंत्रण रॉड गाइड ट्यूब में निर्देशित करती है।

ऊपरी कोर ग्रिड

ऊपरी कोर ग्रिड या शीर्ष गाइड को श्राउड के अंदर ब्रैकेट्स द्वारा माउंट और समर्थित किया जाता है। शीर्ष गाइड को कोर श्राउड के कगार से जोड़ने के लिए आधे होल्ड डाउन बोल्ट्स का उपयोग किया जाता है।

कोर स्प्रे स्पार्जर

स्वतंत्र कोर स्प्रे लूप्स को वेसल के अंदर ऊपरी कोर ग्रिड (शीर्ष गाइड) के ऊपर और कोर श्राउड के भीतर स्थापित किया जाता है। लूप्स को कोर स्प्रे सिस्टम से जोड़ा जाता है जो कूलेंट दुर्घटना की स्थिति में कोर कूलिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

फीडवाटर स्पार्जर

फीडवाटर स्पार्जर्स को रिएक्टर वेसल की दीवार पर डाउनकमर या वलय क्षेत्र के ऊपरी हिस्से में माउंट किया जाता है। स्पार्जर्स, प्रत्येक को दो फीडवाटर नोजल्स में से एक द्वारा आपूर्ति की जाती है, वेसल के आंतरिक भाग का आधा चक्र पूरा करते हैं और पानी को रेडियली अंदर की ओर छोड़ते हैं। प्रत्येक स्पार्जर में 1 इंच के कई छेद होते हैं जो ठंडे फीडवाटर को डाउनकमर पुनः परिसंचरण प्रवाह के साथ मिश्रित करने की अनुमति देते हैं।

भाप विभाजक

भाप विभाजक असेंबली में श्राउड हेड और स्टैंडपाइप्स की एक श्रृंखला शामिल होती है, जिनमें से प्रत्येक स्टैंडपाइप के ऊपर भाप विभाजक स्थित होते हैं। श्राउड हेड कोर श्राउड के साथ मेल खाता है और इसे बोल्ट किया जाता है। श्राउड हेड एक डिश्ड यूनिट है और कोर डिस्चार्ज प्लेनम क्षेत्र का कवर बनाता है। एक धातु-से-धातु संपर्क विभाजक असेंबली और कोर श्राउड फ्लैंग को सील करता है।

भाप ड्रायर

भाप ड्रायर गीली भाप को सुखाने के लिए आवश्यक होते हैं। ड्रायर असेंबली को आंतरिक वेसल पैड्स द्वारा समर्थित किया जाता है। वेसल के अंदर के ऊर्ध्वाधर गाइड इंस्टॉलेशन के दौरान संरेखण प्रदान करते हैं; होल्ड डाउन बोल्ट्स यूनिट को स्थिति में बनाए रखते हैं।

ड्रायर असेंबली को वेसल में भाप विभाजक असेंबली के ऊपर माउंट किया जाता है और गीली भाप प्लेनम के शीर्ष और किनारों को बनाता है। विभाजकों से गुजरने के बाद भाप चिव्रॉन-प्रकार के ड्रायर यूनिट्स में प्रवेश करती है। ट्रफ्स और ट्यूब्स की एक श्रृंखला शेष नमी को हटा देती है जो डाउनकमर वलय में प्रवाहित होती है।

 

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अतिरिक्त संसाधन

https://en.wikipedia.org/wiki/Boiling_water_reactor

https://www.nrc.gov/docs/ML1209/ML120970422.pdf

https://www.nrc.gov/reactors/bwrs.html