ES2863432T3 - Reactor nuclear que integra un intercambiador de calor primario de seguridad - Google Patents
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Abstract
Reactor nuclear (10) que comprende una cuba (100) que integra al menos un intercambiador de calor primario de potencia (200) para la refrigeración del líquido primario del reactor nuclear en funcionamiento normal del reactor y al menos un intercambiador de calor primario de seguridad pasivo (120, 220, 320, 420) para la refrigeración del líquido primario del reactor nuclear en caso de fallo de funcionamiento de la refrigeración normal del líquido primario del reactor, estando caracterizado el citado reactor nuclear (10) por que la cuba (100) comprende un alojamiento (110, 310) dispuesto en su espesor y por que el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo (120, 220, 320, 420) está integrado al menos parcialmente en el citado alojamiento (110, 310).
Description
DESCRIPCION
Reactor nuclear que integra un intercambiador de calor primario de seguridad
Ámbito técnico de la invención
La invención se refiere al ámbito de los reactores nucleares que integran intercambiadores de calor primarios de seguridad, denominados también intercambiadores de calor primario de emergencia para la refrigeración del reactor y la evacuación de la potencia residual del núcleo en caso de incidente.
La invención se aplica particularmente pero no solamente a los reactores nucleares integrados en los reactores modulares pequeños denominados también SMR (de Small & Modular Reactor en lengua inglesa).
Estado de la técnica anterior
En los reactores integrados, y especialmente en los SMR, los intercambiadores de calor de potencia, denominados también generadores de vapores, así como los intercambiadores de calor de seguridad, están situados en el interior de la cuba del reactor. En este tipo de reactor, el aumento del número de intercambiadores de calor primario en el interior de la cuba del reactor plantea problemas en términos de posicionamiento o de dimensionado de la cuba.
Una primera solución consiste en prever la integración de los intercambiadores de calor primario de seguridad en paralelo con los intercambiadores de calor de potencia. En esta configuración, se reduce entonces el espacio disponible para los intercambiadores de calor primario de potencia, que permiten refrigerar el reactor nuclear en funcionamiento. Una solución que permite mantener la eficacia de refrigeración del reactor nuclear consiste en aumentar el volumen de la cuba del reactor para integrar el conjunto de los diferentes intercambiadores de calor (de potencia y de seguridad) ocasionando por consiguiente un sobredimensionado del reactor.
Otra solución existente consiste en situar los intercambiadores de calor de seguridad por debajo o por encima de la « altura » consagrada al posicionamiento óptimo de los intercambiadores de calor en el interior de la cuba del reactor. Sin embargo, en esta configuración, el posicionamiento de los intercambiadores de calor primario de seguridad con respecto al núcleo no permite optimizar la circulación natural del líquido primario y plantea así problemas de eficacia de estos intercambiadores de calor de seguridad situados fuera de la « altura » óptima de refrigeración. En tal configuración, es necesario entonces sobredimensionar los intercambiadores de seguridad o aumentar su número en el interior de la cuba para garantizar la refrigeración deseada del reactor en caso de incidente.
La técnica anterior pertinente está divulgada en los documentos siguientes: US 2013/336440 A1, US 2013/336441 A1, US 2015/146838 A1.
Sin embargo, ninguna de las soluciones presentadas precedentemente es totalmente satisfactoria.
Exposición de la invención
En este contexto, la invención tiene por objeto proponer un reactor nuclear que comprende un intercambiador de calor primario de seguridad que permite ser integrado fácilmente en la arquitectura de una cuba de un reactor nuclear integrado sin aumento de volumen de la cuba, y proponiendo una arquitectura que optimiza el posicionamiento de los intercambiadores de calor primario de seguridad de manera que se asegura su eficacia.
Con este fin, la invención tiene por objeto un reactor nuclear que comprende una cuba que integra al menos un intercambiador de calor primario de potencia para la refrigeración del líquido primario del reactor nuclear en funcionamiento normal del reactor y al menos un intercambiador de calor primario de seguridad pasivo para la refrigeración del líquido primario del reactor nuclear en caso de fallo de funcionamiento de la refrigeración normal del líquido primario del reactor, estando caracterizado el citado reactor nuclear por que la cuba comprende un alojamiento dispuesto en su espesor y por que el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo está integrado al menos parcialmente en el citado alojamiento
La invención utiliza ventajosamente la arquitectura « clásica » de una cuba de un reactor nuclear creando un alojamiento en el espesor de la cuba y de modo más particular en los sobreespesores de pared de cuba no útiles desde un punto de vista dimensional y que vienen impuestos por la arquitectura global del reactor y por las exigencias de fabricación, como por ejemplo los espesores de pared de cuba a nivel de los pasos internos superiores. En otras palabras, el alojamiento está dispuesto en un sobreespesor de la cuba existente y que no es útil desde un punto de vista de la seguridad nuclear. Así pues, la invención se diferencia de una arquitectura de cuba que presente sobreespesores inicialmente previstos durante la fase de diseño con miras a una integración de un sistema de refrigeración pasivo de este tipo en el lado primario, y que genere un aumento del volumen de la cuba y un aumento significativo de los costes de fabricación.
El reactor nuclear según la invención puede igualmente presentar una o varias de las características que siguen tomadas individualmente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:
- el citado alojamiento está dispuesto en el espesor de la cuba a nivel de un sobreespesor desprovisto de interés dimensional o que no responda a las exigencias de seguridad nuclear;
- el citado alojamiento dispuesto en el espesor de la cuba está situado a una altura correspondiente al posicionamiento del citado al menos un intercambiador de calor primario de potencia,
- el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo comprende una pluralidad de separadores que forman canales de intercambios de una red para la circulación del fluido de refrigeración secundario entre dos separadores adyacentes,
- los separadores de la citada pluralidad presentan una forma adaptada al control del flujo en los canales de intercambios formados por los separadores,
- los separadores de la citada pluralidad presentan una forma adaptada al mantenimiento del espaciamiento de las placas entre sí o con respecto al fondo del alojamiento a pesar del efecto de fondo;
- los separadores de la citada pluralidad presentan una forma adaptada para resistir las tensiones relacionadas con el proceso de ensamblaje, tal como la soldadura por difusión;
- el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo es una placa fría que presenta una primera cara en contacto con el líquido primario y una segunda cara en contacto con el fluido de refrigeración segundario, la citada pluralidad de separadores está situada entre la segunda cara de la placa fría y el fondo del citado alojamiento;
- el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo comprende una caja que presenta una primera placa y una segunda placa, cerrando las citadas placas la citada pluralidad de separadores que forman una red interna para la circulación del fluido de refrigeración secundario;
- la cuba comprende pasos que desembocan a nivel del citado alojamiento y el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo comprende un tubo de alimentación situado en la parte inferior del citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo y un tubo de extracción situado en la parte superior del citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo, permitiendo el tubo de alimentación y el tubo de extracción la circulación del fluido de refrigeración secundario en el interior del citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo, atravesando el tubo de alimentación y el tubo de extracción a la cuba a nivel de los citados pasos;
- el tubo de alimentación y el tubo de extracción comunican con la citada red interna para la circulación del fluido de refrigeración secundario;
- el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo está formado por una pluralidad de cajas;
- el citado alojamiento presenta palas y el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo comprende tetones para mantener el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo a una cierta distancia del fondo del alojamiento, permitiendo las citadas palas y los citados tetones una circulación de líquido primario en el citado alojamiento,
- el citado reactor nuclear es un reactor modular pequeño.
Breve descripción de las figuras
Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto en la descripción que sigue, en referencia a las figuras adjuntas.
La figura 1 ilustra una vista en sección de una parte de una cuba de un reactor nuclear integrado que ilustra la región situada a nivel de un intercambiador de calor de potencia.
La figura 2 ilustra en perspectiva un primer modo de realización de un intercambiador de calor de seguridad según la invención así como una representación esquemática de la región de la cuba ilustrada en la figura 1 prevista para recibir el intercambiador de seguridad según la invención.
La figura 3 ilustra en perspectiva un segundo modo de realización de un intercambiador de calor de seguridad según la invención así como una representación esquemática de la región de la cuba ilustrada en la figura 1 prevista para recibir el intercambiador de seguridad según la invención.
La figura 4 ilustra en perspectiva una alternativa de realización del segundo modo de realización de un intercambiador de calor de seguridad según la invención ilustrado en la figura 3.
La figura 5 ilustra en perspectiva un tercer modo de realización de un intercambiador de calor de seguridad según la invención así como una representación esquemática de la región de la cuba ilustrada en la figura 1 prevista para recibir el intercambiador de seguridad según la invención.
La figura 6 ilustra según una vista en corte longitudinal un cuarto modo de realización de un intercambiador de calor de seguridad según la invención.
La figura 7 ilustra, según un corte longitudinal de la cuba, un ejemplo de integración del intercambiador de calor primario de seguridad ilustrado en la figura 2.
La figura 8 ilustra, según un corte longitudinal de la cuba, un ejemplo de integración del intercambiador de calor primario de seguridad ilustrado en la figura 5.
Descripción detallada de un modo de realización
La figura 1 es una vista en sección de una parte de una cuba 100 de un reactor nuclear 10 de tipo integrado que ilustra más concretamente la periferia de la cuba 100 especialmente a nivel de un intercambiador de calor de potencia 200 situado en el interior de la cuba 100.
La cuba 100 del reactor integrado presenta un alojamiento 110 dispuesto en el espesor de la pared de la cuba 100 y situado a una altura, con respecto al núcleo del reactor, sensiblemente equivalente al posicionamiento de un intercambiador de calor de potencia 200. El alojamiento 110 se extiende parcialmente sobre el contorno de la cuba 100 presentando así una forma curvilínea y presenta una profundidad del orden de una decena de milímetros.
El alojamiento 110, dispuesto en el interior de la cuba 100, permite situar e integrar al menos parcialmente un intercambiador de calor primario de seguridad 120 en el espesor de la cuba 100 sin invadir el volumen interno dedicado al posicionamiento del intercambiador de calor de potencia 200 en el interior del reactor y sin perturbar u obstruir la circulación de fluido primario entre la pared de la cuba y el intercambiador de calor de potencia 200.
Un primer ejemplo de realización de un intercambiador de calor primario de seguridad 120 está ilustrado esquemáticamente en la figura 2. En este modo de realización, se ha representado igualmente en perspectiva la región de la pared de la cuba 100 del reactor que presenta el alojamiento 110 apto para recubrir e integrar el intercambiador de calor primario de seguridad 120 según la invención. Según este primer ejemplo de realización, el intercambiador de calor primario de seguridad 120 está formado por una simple pared fría 120 soldada a la pared interna de la cuba 100 alrededor de alojamiento 110. La pared fría 120 comprende una primera cara 121 situada en el lado del alojamiento 110 y una segunda cara 122 enfrentada con el interior de la cuba 100. La primera cara 121 comprende separadores 123 que desempeñan la función especialmente de tirante permitiendo así situar, garantizar, el posicionamiento de la pared fría 120 en el alojamiento 110 y a una cierta distancia predeterminada del fondo del alojamiento 110. Los separadores 123 son también útiles para garantizar una buena resistencia mecánica de la pared fría 120 bajo el efecto de la presión primaria.
Lo separadores 123 pueden presentar diversas formas como por ejemplo la forma de istmo longitudinal orientado en el sentido de la altura de la cuba como está representado en la figura 2. Según otros modos de realización, los separadores 124 pueden estar representados en diversas formas como por ejemplo tetones cilíndricos 124a, tetones de forma rectilínea 124b o incluso tetones de forma triangular 124c como están ilustrados simultáneamente en la figura 4.
Los separadores 123, 124 definen así en el alojamiento 110 canales de intercambios de una red de circulación para la circulación de un fluido de refrigeración, denominado secundario o de seguridad apto para realizar un intercambio de calor con el fluido primario en el interior de la cuba 100. La forma de los separadores 123, 124 se determina en función del flujo deseado del fluido de refrigeración secundario en la red de circulación, pero también para asegurar el mantenimiento del espaciamiento de las placas entre sí o de la placa con respecto al fondo del alojamiento 110, a pesar del efecto de fondo y para soportar las tensiones vinculadas con el procedimiento de ensamblaje (ejemplo: soldadura por difusión).
Los separadores 123 en forma de istmo, tal como está representado en la figura 2, permiten ventajosamente crear canales longitudinales en el sentido de la altura de la cuba que favorecen la circulación vertical (es decir en el sentido de la altura de la cuba) del fluido de refrigeración secundario.
En este primer modo de realización ilustrado en la figura 2, los separadores 123 están situados en la placa fría 120 y más concretamente en la cara de la placa fría 120 situada enfrente del alojamiento 110 de la cuba. Según una alternativa de realización, está previsto igualmente situar los separadores en el fondo del alojamiento 110.
La red así creada está servida por una admisión 131 situada en la parte inferior del alojamiento 110 y una evacuación 132 situada en la parte superior del alojamiento 110, estando la admisión 131 y la evacuación 132 respectivamente unidas a pasos que atraviesan la pared fría de la cuba 100, denominados paso de alimentación 133 para la alimentación en la parte inferior y paso de evacuación 134 para la evacuación en la parte superior. En este modo de realización, los pasos de alimentación 133 y de evacuación 134 son hechos solidarios y estancos con la pared de la cuba por medios clásicamente previstos a tal efecto. Sin embargo, según una variante de realización, los pasos de alimentación 133 y de evacuación 134 pueden ser reemplazados por simples orificios que atraviesan a la cuba 100.
Los separadores 123 permiten ventajosamente crear un flujo particular y forzar el caudal de fluido secundario para recorrer el conjunto de la red de la pared fría 120 antes de salir del alojamiento 110 por el paso de evacuación 134 de manera que se maximice la superficie de intercambio de calor.
De manera simplificada, la pared fría 120 y la pared de cuba 100 están representadas de manera plana. Sin embargo, en la práctica, la pared de cuba 100 es cilíndrica, la pared fría 120 presenta una forma cilíndrica cuya curvatura es sensiblemente idéntica a la curvatura del fondo del alojamiento 110.
Ventajosamente, la realización del intercambiador de calor de seguridad formado por una simple pared fría 120 permite utilizar la flexibilidad de la pared fría 120 de poco espesor para seguir la curvatura de la cuba 100, y más concretamente el fondo del alojamiento 110, y encajar las dilataciones diferenciales inherentes al sistema.
La figura 7 ilustra, según un corte longitudinal de la cuba 100, un ejemplo de integración del intercambiador de calor primario de seguridad 120 en el alojamiento 110 de la pared de cuba 100. Una estanquidad entre la pared fría 120 y el revestimiento 111 de la pared interna de la cuba 100 está asegurada por la realización de una soldadura de labio 112 de tipo de lona (circular o aplanada). Este tipo de soldadura permite ventajosamente limitar las deformaciones y las tensiones durante la operación de soldadura. La figura 7 ilustra igualmente el sentido de circulación del fluido de refrigeración secundario entre el paso de alimentación 133 para la alimentación en la parte inferior y el paso de evacuación 134 para la evacuación en la parte superior.
De esta manera, gracias a la invención, la refrigeración del líquido primario se hace principalmente por la pared 122 de la pared fría 120 del intercambiador y, de manera complementaria, por conducción a través de la pared de la cuba, especialmente en la región próxima al alojamiento 110 que recibe el fluido de refrigeración secundario.
En este primer modo de realización, el alojamiento 110 presenta un espesor de aproximadamente 10 mm a 20 mm, lo que es suficiente para alojar completamente la placa fría 120 como está ilustrado en la figura 7.
La figura 3 ilustra un segundo modo de realización de un intercambiador de calor primario de seguridad 220. Este segundo modo de realización propone un intercambiador primario de seguridad 220 desmontable y que presenta una estructura autoportante. Para esto, el intercambiador de calor 220 está realizado en forma de una « caja » desmontable. Esta caja está constituida por dos placas 221 y 224 situadas una sobre la otra de manera que realizan un ensamblaje compacto y estanco. La primera placa 221 forma el fondo de la caja 220 y comprende una cara externa 222 destinada a entrar en contacto con la pared de fondo del alojamiento 110 y una cara interna 223 que comprende, de manera idéntica al primer modo de realización, una pluralidad de separadores 123 que forman una red de canales internos de intercambio de calor para la circulación del fluido secundario en el interior de la caja 220 estanca. La segunda placa 224 forma la pared externa de la caja 220 y presenta una cara interna 225 situada enfrente de la cara interna 223 de la placa de fondo 221 y una cara externa 226 directamente en contacto con el líquido primario y destinada a ser soldada al revestimiento interior de la cuba 100 cuando la caja 220 está en posición en el alojamiento 110.
De manera idéntica al primer modo de realización descrito en la figura 2, los separadores 123 pueden presentar diversas formas como por ejemplo la forma de istmo longitudinal orientado en el sentido de la altura de la cuba como está representado en la figura 3, o incluso la forma de tetones que pueden presentar formas diversas como está ilustrado en la figura 4 que representa una alternativa de realización del intercambiador de calor 220 realizado en forma de una « caja » desmontable ilustrada en la figura 3. Los separadores 124 pueden ser por ejemplo de forma cilíndrica 124a o de forma rectilínea 124b o de forma triangular 124c o incluso una combinación de varias formas. En el modo de realización, los separadores 123 pueden igualmente asegurar el mantenimiento del espaciamiento de las placas entre sí.
En el segundo modo de realización ilustrado en la figura 3 y en la alternativa de realización de este segundo modo ilustrado en la figura 4, los separadores 123, 124 están situados a modo de ejemplo en una cara interna 223 de la primera placa 221. Según una alternativa de realización, los separadores 123, 124 pueden estar situados igualmente en la cara interna 225 de la segunda placa 224.
Las dos placas 221 y 224 están soldadas ente sí a nivel de sus cantos periféricos de manera que encierran en el interior de la caja 220 la red de canales internos de intercambio de calor formando así un circuito de circulación cerrado de fluido secundario. Una de las dos placas, por ejemplo la placa de fondo 221 como está represada en la figura 3 y en la figura 4, comprende un reborde periférico 230, sensiblemente del mismo espesor que los separadores 123, 124, sobre el cual se apoya la placa externa 224.
La red de canales internos formada por la puridad de separadores 123, 124 está conectada a un tubo de alimentación 233 (no visible en la figura 3) en la parte inferior de la caja 220 y a un tubo de extracción 234 en la parte superior de la caja 220. La caja 220, equipada con estos tubos de alimentación y de extracción 234, queda colocada en el alojamiento 110 dispuesto en la pared de la cuba 100. Los tubos de alimentación y de extracción quedan situados entonces en pasos 231,232 de la cuba 100.
La caja 220 está ventajosamente soldada a nivel de su placa externa 224 al revestimiento interno de la pared de cuba 100, lo que permite prescindir de una operación suplementaria de soldadura de los tubos de alimentación 233 y de
evacuación 234 a los pasos 231, 232 simplificando las operaciones de mantenimiento. Así, el fluido de refrigeración primario es detenido a nivel de la unión entre la caja y el revestimiento interno de la pared de cuba 100. El fluido de refrigeración secundario está a su vez atrapado en la caja. Por ello no es obligatorio recurrir a una operación de soldadura por el exterior de los tubos de alimentación 233 y de evacuación 234 a la pared exterior de la cuba 100 a nivel de las penetraciones para asegurar la estanqueidad del conjunto. Naturalmente, la realización de una soldadura suplementaria por el exterior de los tubos de alimentación y de evacuación permite obtener una línea de estanqueidad suplementaria con respecto al fluido primario (por ejemplo en caso de pérdida de estanqueidad entre la caja 220 y la cuba 100), o incluso con respecto al fluido de refrigeración secundario (por ejemplo en caso de fuga de la caja en su parte situada en la cuba).
La figura 5 ilustra un tercer modo de realización de un intercambiador de calor primario de seguridad 320 según la invención. Este tercer modo de realización es sensiblemente idéntico al segundo modo de realización descrito precedentemente con excepción de los elementos que se van a describir en los párrafos siguientes.
En este tercer modo de realización, el intercambiador de calor primario de seguridad 320 no está soldado al revestimiento interior de la cuba 100, de manera que, por una parte, se facilita más su desmontaje y, por otra, de manera que se maximiza la refrigeración del líquido primario.
Para ello, el intercambiador de calor primario de seguridad 320, igualmente en forma de una caja como se ilustró precedentemente, comprende en su placa de fondo tetones situados enfrente del fondo del alojamiento 310 permitiendo los tetones el mantenimiento de la caja 320 a una cierta distancia del fondo del alojamiento 310. El alojamiento 310 presenta igualmente palas 311 que permiten, en combinación con los tetones de la caja 320, la introducción y la circulación del líquido primario en el alojamiento 310, es decir detrás de la caja 320 cuando ésta está en posición en el alojamiento 310. Las palas 311 están ventajosamente colocadas en el sentido longitudinal de la cuba 100 del reactor de manera que permiten una circulación natural del líquido primario de arriba hacia abajo del reactor.
La figura 8 ilustra, según un corte longitudinal de la cuba 100, un ejemplo de integración del intercambiador de calor primario de seguridad 320 en el alojamiento 310 de la pared de cuba 100. El intercambiador de calor primario de seguridad 320 está montado en saliente en el alojamiento 310 de la pared de cuba, a una cierta distancia del fondo del alojamiento 310. Las palas 311 permiten el paso del fluido primario hacia el alojamiento 310 según el sentido de circulación representado en la figura 8 por las flechas FPe y FPs. Así, el fluido primario intercambia con las dos paredes del intercambiador 320.
La figura 6 ilustra un cuarto modo de realización de un intercambiador de calor primario de seguridad 420 según la invención según un corte longitudinal. Este cuarto modo de realización es sensiblemente idéntico al segundo modo de realización descrito precedentemente con excepción de los elementos que se van a describir en los párrafos siguientes.
En efecto, este cuarto modo de realización comprende una pluralidad de cajas 220, tales como las descritas en referencia a la figura 2, montadas en paralelo y espaciadas una de otra por un espacio interno 430 dispuesto para permitir la introducción y la circulación del fluido primario entre las diferentes cajas 220.
La figura 6 ilustra únicamente dos cajas 220 montadas en paralelo y espaciadas por un espacio interno 430. Sin embargo, el intercambiador de calor primario de seguridad 420 según la invención puede comprender una pluralidad de cajas 220 montadas en paralelo, estando cada caja de la citada pluralidad espaciada de una segunda caja adyacente por un espacio interno 430 por el cual circula el líquido primario. El número de cajas 220 del intercambiador de seguridad será elegido en función de la relación entre volumen/rendimiento deseada.
En este modo de realización, los tubos de alimentación 433 y de extracción 434 comprenden aberturas 440 dispuestas a nivel de cada una de las cajas del intercambiador, y más concretamente a nivel del espacio interno de cada una de las cajas de manera que permita la circulación del fluido secundario en el interior de la pluralidad de cajas 220.
Según una alternativa de realización de este cuarto modo de realización, el intercambiador de calor primario de seguridad 420 puede comprender igualmente tetones, tales como los descritos precedentemente en el tercer modo de realización ilustrado en la figura 4.
De manera general, en todos los modos de realización descritos, las soldaduras son realizadas típicamente por medio de un procedimiento de soldadura por difusión y los materiales utilizados para la realización de los intercambiadores de seguridad descritos son clásicamente materiales de tipo acero inoxidable o materiales a base de níquel.
De manera general, los intercambiadores de calor de seguridad según la invención así como las paredes de cuba 100 han sido representados esquemáticamente de manera plana. Sin embargo, en la práctica, habida cuenta de que la pared de cuba 100 es cilíndrica, los intercambiadores de calor de seguridad descritos precedentemente presentan evidentemente una forma curvada, o cilíndrica, sensiblemente idéntica a la curvatura del fondo de alojamiento 110 dispuesto en la pared de la cuba 100.
Gracias al pequeño volumen del intercambiador de calor de seguridad según la invención, es posible integrarle directamente en el espesor de la pared de cuba del reactor nuclear en un nivel, o altura, de la cuba que permita
optimizar el rendimiento de tales sistemas de refrigeración pasivos. El posicionamiento en un alojamiento de la cuba permite así optimizar la refrigeración del líquido primario en caso de incidente sin influir o degradar las capacidades de refrigeración de los intercambiadores de calor de potencia del reactor en el transcurso del funcionamiento al tiempo que responde a las exigencias de seguridad a nivel de la pared de la cuba del reactor nuclear habida cuenta del poco espesor de alojamiento necesario para la integración de un intercambiador de calor de seguridad según la invención.
Claims (10)
1. Reactor nuclear (10) que comprende una cuba (100) que integra al menos un intercambiador de calor primario de potencia (200) para la refrigeración del líquido primario del reactor nuclear en funcionamiento normal del reactor y al menos un intercambiador de calor primario de seguridad pasivo (120, 220, 320, 420) para la refrigeración del líquido primario del reactor nuclear en caso de fallo de funcionamiento de la refrigeración normal del líquido primario del reactor, estando caracterizado el citado reactor nuclear (10) por que la cuba (100) comprende un alojamiento (110, 310) dispuesto en su espesor y por que el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo (120, 220, 320, 420) está integrado al menos parcialmente en el citado alojamiento (110, 310).
2. Reactor nuclear (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que el citado alojamiento (110, 310) está dispuesto en el espesor de la cuba (100) a nivel de un sobreespesor desprovisto de interés dimensional o que no responde a las exigencias de seguridad nuclear.
3. Reactor nuclear (10) según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que el citado alojamiento (110, 310) dispuesto en el espesor de la cuba (100) está situado a una altura correspondiente al posicionamiento del citado al menos un intercambiador de calor primario de potencia (200).
4. Reactor nuclear (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo (120, 220, 320, 420) comprende una pluralidad de separadores (123) que forman canales de intercambios de una red para la circulación del fluido de refrigeración secundario entre dos separadores (123) adyacentes.
5. Reactor nuclear (10) según la reivindicación 4, caracterizado por que el citado intercambiador de calor de seguridad pasivo (120) es una placa fría (120) que presenta una primera cara (122) en contacto con el líquido primario y una segunda cara (121) en contacto con un fluido de refrigeración secundario, y por que la citada pluralidad de separadores (123) está situada entre la segunda cara (121) de la placa fría (120) y el fondo del citado alojamiento (110).
6. Reactor nuclear (10) según la reivindicación 4, caracterizado por que el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo comprende una caja (220) que presenta una primera placa (221) y una segunda placa (224), ce rrando las citadas placas (221, 224) la citada pluralidad de separadores (123) que forman una red interna para la circulación del fluido de refrigeración secundario.
7. Reactor nuclear (10) según la reivindicación 6, caracterizado por que la cuba (100) comprende pasos (231, 232) que desembocan a nivel del citado alojamiento (110,310) y por que el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo comprende un tubo de alimentación (433) situado en la parte inferior del citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo y un tubo de extracción (234, 434) situado en la parte superior del citado intercam biador de calor primario de seguridad pasivo, permitiendo el tubo de alimentación y el tubo de extracción la circulación del fluido de refrigeración secundario en el interior del citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo, atravesando el tubo de alimentación y el tubo de extracción la cuba (100) a nivel de los citados pasos (231,232)
8. Reactor nuclear (10) según la reivindicación 7, caracterizado por que el tubo de alimentación y el tubo de extracción comunican con la citada red interna para la circulación del fluido de refrigeración secundario.
9. Reactor nuclear (10) según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo (420) está formado por una pluralidad de cajas (220).
10. Reactor nuclear (10) según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que el citado alojamiento presenta palas (311) y por que el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo (320) comprende tetones para mantener el citado intercambiador de calor primario de seguridad pasivo (320) a una cierta distancia del fondo del alojamiento (310), permitiendo las citadas palas (311) y los citados tetones una circulación de líquido primario en el citado alojamiento (310).
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