BG61115B1

BG61115B1 - Nuclear reactor element, particularly absorber element

Info

Publication number: BG61115B1
Application number: BG99288A
Authority: BG
Inventors: Peter Rau; Walter Sauermann; Dieter Menges; Rolf Schiffer
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1992-08-21
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 1996-11-29
Also published as: CZ39095A3; WO1994005014A1; HUT70346A; DE4227794A1; SK23695A3; CZ282278B6; SK279952B6; FI950773A; HU219918B; BG99288A; HU9500513D0; FI950773A0; UA27922C2; DE4227794C2

Abstract

Елементът има надлъжно разположен кожух (4), в който има коаксиален водещ канал (6) за свободно вкарване на щанга (7), а на долния му край има коаксиално кухо тяло като пета на елемента (3) с профилен фиксиращ елемент за глава на горивния елемент (30), към която е фиксирана щангата (7). За осигуряване на застопоряването във вътрешния канал (6) е разположен съединител за свободния ход на щангата (7), а профилният фиксиращ елемент е предназначен за блокиране на главата на горивния елемент (30) срещу изваждане на петата на елемента (3) в направление на надлъжната ос (4а) от кожуха (4) и петата на елемента (3) чрез профилно съединение.The element has a longitudinally extending casing (4) in which there is a coaxial guide channel (6) for free insertion of the rod (7), and at its lower end there is a coaxial hollow body like the heel of the element (3) having a profile fixing element for the head of the fuel element (30) to which it is fixed the bar (7). A coupling is provided to provide locking in the inner channel (6) for the free movement of the bar (7), and the profile locking element is designed to block the the head of the fuel element (30) against ejection of the heel of the element (3) in the direction of the longitudinal axis (4a) of the casing (4) and the heel of the element (3) by a profile joint.

Description

Изобретението се отнася до един елемент на ядрен реактор, по-специално абсорбционен елемент, с надлъжно разположен кожух. В елемента е образуван коаксиален на кожуха водещ канал за свободно вкарване на щанга, която се зацепва към главата на горивния елемент имащ горивни стебла с ядрено гориво, горивен елемент на ядрен реактор, както и с една намираща се на същия долен край на кожуха пета на елемента, която представлява коаксиално на кожуха кухо тяло и има профилен фиксиращ елемент за главата на горивния елемент.The invention relates to one element of a nuclear reactor, in particular an absorption element, with a longitudinally arranged casing. An element is formed coaxially on the housing leading channel for free insertion of the rod, which engages to the head of the fuel element having fuel stems with nuclear fuel, fuel element of a nuclear reactor, as well as with one located at the same lower end of the housing heel. the element which is coaxially hollow body of the casing and has a profile fixing element for the head of the fuel element.

Известен е елемент на ядрен реактор, конструиран като абсорбционен елемент, описан в “Nuclear Engineering International Special Publications, Fuel Review, p. 50, 91. При този абсорбционен елемент петата е свързана твърдо към кожуха, а профилният фиксиращ елемент е един надлъжен шлиц за поместване на намиращ се на главата на горивния елемент на ядрения реактор радиален щифт. Този надлъжен шлиц е отворен на обърнатия към кожуха краен ръб на петата на елемента. В един ядрен реактор вкараната през водещия канал щанга е закачена вертикално на горния край, докато долният край е зацепен с байонетен съединител в главата на горивния елемент към горивния елемент на ядрения реактор, така че горивният елемент на ядрения реактор е окачен на щангата под абсорбционния елемент. По този начин абсорбционният елемент и горивният елемент на ядрения реактор са ориентирани въртеливо един спрямо друг чрез радиалния щифт в надлъжния шлиц на петата на елемента от абсорбционния елемент, обаче ако откаже или се повреди съединението в главата на горивния елемент на ядрения реактор, в ядрения реактор може да падне горивният елемент на ядрения реактор сам или заедно с абсорбционния елемент. Съществува опасност от повреда на горивния елемент на ядрения реактор. Ако абсорбционният елемент падне заедно с горивния елемент, той достига нежелано до позицията си на изключване в реакторното ядро и води до намаляване на мощността в ядрения реактор. Ако абсорбционният елемент вследствие на фрикционната връзка например остане извън позицията на изключ ване в реакторното ядро, то в последното на мястото на падналия горивен елемент на ядрения реактор се намира само вода, като забавяща субстанция. Това води до нежелано повишаване на мощността на останалите все още в реакторното ядро горивни стебла. Също така, когато при нормално вкарване на абсорбционния елемент в реакторното ядро например поради фрикционната връзка той остава да виси, докато зацепеният на щангата горивен елемент на ядрения реактор - както на това се разчита - се изважда от реакторното ядро.A nuclear reactor element constructed as an absorption element is described, as described in Nuclear Engineering International Special Publications, Fuel Review, p. 50, 91. In this absorption element, the heel is rigidly connected to the housing, and the profile fixing element is a longitudinal slot to accommodate a radial pin located on the head of the fuel element of the nuclear reactor. This longitudinal slot is open at the end face of the element facing the sheath. In a nuclear reactor, the rod inserted through the leading channel is vertically suspended at the upper end, while the lower end is secured by a bayonet connector at the fuel element head to the nuclear reactor fuel element, so that the nuclear reactor fuel element is suspended from the rod below the absorption element . In this way, the absorption element and the fuel element of the nuclear reactor are rotatably oriented to each other by the radial pin in the longitudinal slot of the heel of the element of the absorption element, however, if the connection in the head of the fuel element of the nuclear reactor fails or breaks in the nuclear reactor the nuclear reactor fuel element may fall alone or together with the absorption element. There is a risk of damage to the fuel element of the nuclear reactor. If the absorber element falls together with the fuel element, it unwanted reaches its shutdown position in the reactor core and results in a reduction in the power in the nuclear reactor. If, for example, the absorption element due to the friction link remains outside the shutdown position in the reactor core, then only the water, as a retardant substance, is in place of the fallen fuel element of the nuclear reactor. This results in an unwanted increase in the capacity of the fuel stalks remaining in the reactor core. Also, when, upon normal insertion of the absorption element into the reactor core, due to a frictional connection, for example, it remains suspended while the fueled element of the nuclear reactor - as it is relied on - is removed from the reactor core.

Изобретението си поставя за задача да изключи повреди от подобен вид.The invention seeks to exclude damage of this kind.

За решаването на тази задача един елемент на ядрен реактор от споменатия по-горе вид съгласно изобретението се характеризира с това, че към водещия канал във вътрешността на кожуха е предвиден съединител за свободен ход, който противодейства на изваждането на щангата от горния край на кожуха в надлъжно направление на този кожух чрез силова динамична връзка между щангата и надлъжно разположения кожух, и че профилният фиксиращ елемент на петата на елемента е пригоден да блокира изтеглянето на главата на горивния елемент от петата на елемента по направление на надлъжната ос на кожуха и да фиксира чрез профилно съединение (сглобка) петата на елемента. Съединителят за свободен ход предотвратява свободното падане на елемента на ядрения реактор (абсорбционният елемент) в реакторното ядро по протежение на щангата, докато профилният фиксиращ елемент на петата на щангата образува с придадения на горивния елемент на ядрения реактор профилен фиксиращ елемент, профилно съединение (сглобка) между елемента на ядрения реактор и горивния елемент на ядрения реактор, така че горивният елемент на ядрения реактор е окачен допълнително на елемента на ядрения реактор и не може да се освободи от него.In order to accomplish this task, an element of a nuclear reactor of the type mentioned above according to the invention is characterized in that a freewheel coupling is provided to the leading channel in the interior of the housing, which counteracts the removal of the rod from the upper end of the housing in longitudinal direction of this housing by a forceful dynamic connection between the rod and the longitudinally located housing, and that the profile locking element of the heel of the element is adapted to block the withdrawal of the head of the fuel element from the heel of the element and the direction of the longitudinal axis of the housing and fixed by the splined connection (assembly) the fifth element. The freewheel clutch prevents the nuclear reactor element (absorption element) from falling freely into the reactor core along the rod, while the profile fixing element of the heel of the rod forms a profile fixing element (flange) attached to the nuclear reactor fuel element. between the nuclear reactor element and the nuclear reactor fuel element, such that the nuclear reactor fuel element is further attached to the nuclear reactor element and cannot be discharged therefrom.

Поставеното за цел разделяне на елемента на ядрения реактор (абсорбционен елемент) от горивния елемент на ядрения реактор може да се постигне по принцип чрез това, че профилното съединение (сглобка) между елемента на ядрения реактор (абсорбционния елемент) и горивния елемент на ядрения реактор се освободи отново и след това елементът на ядрения реактор (абсорбционният елемент) се изтегли надлъжно на щангата от горивния елемент на ядрения реактор.The purpose of separating the nuclear reactor element (absorption element) from the nuclear reactor fuel element can generally be achieved by providing a profile (assembly) between the nuclear reactor element (absorption element) and the nuclear reactor fuel element. released again and then the nuclear reactor element (absorption element) was drawn longitudinally on the rod from the nuclear reactor fuel element.

С друго конструктивно решение, при което съединителят за свободен ход е снабден с поставено в кожуха устройство с температурен датчик, което освобождава реверсивно (обратимо) силовата връзка между кожуха и щангата, когато температурата на температурния датчик е по-малка от предварително зададена стойност, е създадена възможност при изключен и по-нататък студен реактор, например чрез завъртане на щангата около надлъжната й ос, първо да се освободи съединението на щангата с главата на горивния елемент на ядрения реактор и след това щангата да се извади от ядрения реактор чрез абсорбционния елемент. Накрая с помощта на повдигателен механизъм могат да се изтеглят от ядрения реактор първо абсорбционният елемент и след това-горивният елемент на ядрения реактор.Another design wherein the freewheel connector is provided with a housing with a temperature sensor that releases the reversible (reversible) power connection between the housing and the bar when the temperature of the temperature sensor is less than a predetermined value, is enabling the reactor to be switched off and further, for example by rotating the rod about its longitudinal axis, first releasing the connection of the rod with the head of the fuel element of the nuclear reactor and then the rod to be removed from the nuclear reactor by the absorption element. Finally, by means of a lifting mechanism, the absorption element and then the nuclear reactor fuel element can be withdrawn from the nuclear reactor.

Изобретението и неговите предимства се поясняват по-подробно с помощта на едно примерно изпълнение, показано на приложените фигури, от които:The invention and its advantages are explained in more detail by way of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings, of which:

фигура 1 представлява перспективно изображение и частичен разрез на един абсорбер съгласно изобретението, свързан с горивен елемент на ядрен реактор;Figure 1 is a perspective view and partial section of an absorber according to the invention connected to a nuclear reactor fuel element;

фигура 2 - разделена на разрезите 2А и 2В - разрез в надлъжен на абсорбционния елемент съгласно фиг. 1;FIG. 2 is a sectional view taken in sections 2A and 2B in a longitudinal section of the absorption element of FIG. 1;

фигура 3 - видоизменена отделна част на абсорбционния елемент съгласно фиг. 1 и фиг.2.FIG. 3 is a modified section of the absorption element according to FIG. 1 and 2.

Абсорбционният елемент 2 съгласно фигури 1 и 2 има оформена като кух цилиндър пета 3 на елемента. Върху тази оформена като кух цилиндър пета 3 на елемента е разположен коаксиално и на разстояние от петата 3 на елемента, състоящ се от кухо тяло, надлъжно разположен кожух 4. Тази пета 3 на елемента е лагерувана с възможност за завъртане около своята надлъжна ос в кожуха 4 и чрез лагерна връзка извън повърхността на кожуха на петата 3 на горивния елемент се поддържа неподвижна в направление на надлъжната ос 4а на кожуха 4. По-нататък между петата 3 на елемента и кожуха 4 са разположени един над друг и коаксиално помежду си пръстени 41 от силно абсорбиращ неутроните материал и те се задържат вътре в кожуха 4.The absorption element 2 according to Figures 1 and 2 has a hollow cylinder 5 of the element shaped like a hollow cylinder. On this hollow-shaped cylinder, the element heel 3 is coaxially arranged and spaced apart from the hollow body 3 of the element by a hollow body 4. This element heel 3 is supported by rotation about its longitudinal axis in the housing. 4 and by means of a bearing connection beyond the surface of the housing of the heel 3 of the fuel element is kept stationary in the direction of the longitudinal axis 4a of the housing 4. Further between the heels 3 of the element and the housing 4 are arranged one above the other and coaxially with each other 41 from strongly absorbed irasht neutrons material and they are retained within the housing 4.

Докато петата 3 на елемента се показва с долния си край извън долния край на кожуха 4, горният край на петата 3 на елемента се намира във вътрешността на кожуха 4, в близост до горния му край.While the element heel 3 is shown with its lower end outside the lower edge of the housing 4, the upper end of the element heel 3 is located inside the housing 4, near its upper end.

На този горен край тази пета 3 на елемента носи съединителя за сводобен ход. Този съединител за свободен ход съответства на водещ канал 6 за една щанга 7, който се намира във вътрешността на петата 3 на елемента и е коаксиален на петата 3 на елемента и кожуха 4.At this upper end this heel 3 of the member carries the clutch for freewheeling. This freewheel connector corresponds to a guide groove 6 for a rod 7 which is located inside the heel 3 of the element and is coaxial to the heel 3 of the element and housing 4.

Съединителят за свободен ход има три свободни фиксиращи тела 8, които са например еднакво големи сфери и само едно единствено фиксиращо тяло 8 е показано на фигури 1 и 2. Тези сфери със своите сферични централни точки се намират винаги една спрямо друга в една напречна равнина на петата 3 на елемента.The freewheel connector has three freewheel locking bodies 8, which are, for example, equally large spheres, and only one single locking body 8 is shown in Figures 1 and 2. These spheres, with their spherical center points, are always in relation to one another in a transverse plane of the heel 3 of the element.

И трите фиксиращи тела 8 имат еднакви ъглови отстояния едно спрямо друго по отношение на надлъжната ос 4а на кожуха 4. По-нататък всяко от тези свободни фиксиращи тела 8 се търкаля върху представляваща наклонена равнина повърхност на търкаляне 9, която е разположена върху вътрешната страна на петата 3 на елемента, в близост до горния край на кожуха 4. Всяка от наклонените равнини е наклонена под еднакъв ъгъл спрямо надлъжната ос 4а на кожуха 4 и в едно и също напречно сечение на кожуха 4, разстоянието на наклонените равнини до надлъжната ос 4а на кожуха 4 са еднакви. По-нататък разстоянието между наклонените равнини и надлъжната ос 4а на кожуха 4 намалява постепенно по посока на горния край на кожуха 4, така че фиксиращите тела 8 могат да се търкалят също на разстояние от надлъжната ос 4а на кожуха 4 върху наклонените равнини в посока на тази надлъжна ос 4а, което разстояние постепенно намалява по посоката на горния край на кожуха 4.All three locking bodies 8 have the same angular distances to each other with respect to the longitudinal axis 4a of the housing 4. Further, each of these free locking bodies 8 rolls on a plane of inclination of the rolling surface 9 which is located on the inside of the heel 3 of the element, near the upper edge of the housing 4. Each of the inclined planes is inclined at an equal angle to the longitudinal axis 4a of the housing 4 and in the same cross section of the housing 4, the distance of the inclined planes to the longitudinal axis 4a of co flea 4 is the same. Further, the distance between the inclined planes and the longitudinal axis 4a of the housing 4 decreases gradually in the direction of the upper end of the housing 4, so that the fixing bodies 8 can also roll away from the longitudinal axis 4a of the housing 4 on the inclined planes in the direction of this longitudinal axis 4a, which gradually reduces the distance in the direction of the upper end of the housing 4.

Всяка наклонена равнина на обърнатия си към долния край на кожуха 4 край е покрита с покривно тяло 10, закрепено на вътрешната страна на петата 3 на елемента. Между покривното тяло 10 и съответното фиксиращо тяло 8 е запъната оформена като спирала пружина 11, чиято надлъжна ос е паралелна на надлъжната ос 4а на кожуха 4. Тази пружина 11 е напрегната и с единия си край се опира на покривното тяло 10, а с другия си край-към свободното фиксиращо тяло 8.Each inclined plane of its facing edge to the lower edge of the housing 4 is covered by a cover body 10 secured to the inside of the heel 3 of the member. Between the roof body 10 and the corresponding retaining body 8 is a spiral shaped spring 11 whose longitudinal axis is parallel to the longitudinal axis 4a of the housing 4. This spring 11 is tensioned and with one end rests on the roof body 10 and the other end. its end to the free retaining body 8.

Един температурен датчик се състои от надлъжно разположено биметално тяло, което е образувано от две тръби, които са коаксиални една на друга и на кожуха 4 и по този начин-към петата 3 на елемента. Вътрешната тръба кат(? второ метално тяло 13 има по-голям топлинен коефициент на разширение в сравнение с външната тръба, означена като първо метално тяло 12, в което се намира вътрешната тръба. Освен това вътрешната тръба образува една част от водещия канал 6, който е предназначен за щангата 7. Докато двете тръби са закрепени една към друга в единия си край, външната тръба в другия си край е закрепена към обърнатата към долния край на кожуха 4 страна на покривното тяло 10. Другият край на вътрешната тръба има по едно захващащо тяло 14 за всяко фиксиращо тяло 8, което се захваща свободно над повърхността на търкаляне 9 и захваща отзад въпросното фиксиращо тяло 8 между горния край на кожуха и 4 и това фиксиращо тяло 8.A temperature sensor consists of a longitudinally arranged bimetallic body formed by two tubes that are coaxial to each other and to the housing 4 and thus to the heel 3 of the element. The inner tube (? Second metal body 13 has a greater thermal expansion coefficient than the outer pipe, referred to as the first metal body 12 which houses the inner tube. In addition, the inner tube forms a part of the leading duct 6 which is intended for the rod 7. While the two tubes are attached to each other at one end, the outer tube at the other end is secured to the side of the roof body 4 facing the lower end of the housing 10. The other end of the inner tube has one gripper body 14 for each retainer a further body 8 which loops freely above the rolling surface 9 and traps behind said locking body 8 between the upper end of the housing and 4 and this locking body 8.

По-нататък вътрешната тръба има проходен прозорец 15 за всяко фиксиращо тяло 8, който прозорец представлява разположен по направление на надлъжната ос 4а на кожуха 4 надлъжен отвор, през който съответното прокарано в проходния прозорец 15 фиксиращо тяло 8 може силово да се сглоби към щангата. Целесъобразно е всяко фиксиращо тяло 8 да бъде изработено от особено твърд материал, например сплав от желязо-хром-молибден и да има набраздена външна повърхност.Further, the inner tube has a passage window 15 for each locking body 8, which is a window positioned along the longitudinal axis 4a of the housing 4, a longitudinal opening through which the corresponding locking body 8, which can be forcefully assembled to the rod, through the passage window 15. It is advantageous for each locking body 8 to be made of a particularly rigid material, such as an iron-chromium-molybdenum alloy and to have a grooved outer surface.

В края на петата 3 на елемента, в горния край на кожуха 4, се намира муфа 16, която е разположена коаксиално на кожуха 4 и на петата 3 на елемента, като участва при образуването на водещия канал 6. Тази муфа 16 има издадени навън три перки 17, които сключват един и същи ъгъл по отношение на надлъжната ос на муфата 16. Тези перки 1Ί водят свободно (с хлабина) муфата 16 в петата 3 на елемента. Върху тези перки 17 е разположена една спирална пружина 18, която с единия си край се подпира на трите перки 17, а с другия си край се подпира на рамо 19 върху вътрешната повърхност на петата 3 на елемента. Поне една от перките 17 има езиче 20, с което се захваща свободно с излизащ от ръба на края на петата 3 на елемента, надлъжен шлиц 21.At the end of the heel 3 of the element, at the upper end of the housing 4, there is a socket 16, which is coaxially located on the housing 4 and the heel 3 of the element, participating in the formation of the leading channel 6. This socket 16 has three projections outwards. blades 17 that make the same angle with respect to the longitudinal axis of the sleeve 16. These blades 1Ί lead freely (with clearance) the sleeve 16 into the heel 3 of the member. On these blades 17 there is a coil spring 18 which with one end rests on the three blades 17 and with the other end rests on a shoulder 19 on the inner surface of the heel 3 of the element. At least one of the blades 17 has a tongue 20 that engages freely with an edge extending from the edge of the heel end 3 of the element, longitudinal slot 21.

По-нататък всяка перка 17 образува насочена към горния край на кожуха 4 подпора 22.Further, each blade 17 forms a support 4 directed to the upper end of the housing 4.

Подпорите 22 завършват в един коаксиален на кожуха 4 пръстен 23, който е лагеруван свободно в глава 24. Главата 24 е разположена в горния край на кожуха 4 и е завинтена стабилно с винт 25 към този кожух 4.The supports 22 terminate in a coaxial housing 4 ring 23 which is freely mounted in Chapter 24. The head 24 is located at the upper end of the housing 4 and is screwed securely with a screw 25 to this housing 4.

Отвън на пръстена 23 е разположено поне едно ребро 26, което се зацепва в надлъжен шлиц 26а, излизащ от крайния ръб на образуваната от едно кухо тяло глава 24.Outside of the ring 23 there is at least one rib 26 that engages in a longitudinal slot 26a extending from the end edge of the hollow body 24 formed by a hollow body.

Подаващата се от долния край на кожуха 4 част на петата 3 на елемента се вкарва в представляваща едно кухо тяло глава на горивния елемент 30, която е монтирана неподвижно (твърдо) в горния край на кожуха на горивния елемент 31 на надлъжно разположения горивен елемент на ядрения реактор и там се застопорява с кожуха на горивния елемент 31 чрез един байонетен съединител 30а. В кожуха на горивния елемент 31 са разположени множество паралелни едно към друго, напълнени с ядрено гориво, горивни стебла. Главата на горивния елемент 30 има снабдено с отвори, например за течност, дъно, на чиято външна страна е образувана коаксиална на надлъжната ос на кожуха 4 първа съединителна половина 32 на освобождаемо съединение (например байонетен съединител). Тази първа съединителна половина 32 е отворена към водещия канал 6 в абсорбционния елемент 2. Прокараната през водещия канал 6 щанга 7 има на намиращия се в първата съединителна половина 32 край, втора съединителна половина 33 на това освобождаемо съединение. Неговата първа съединителна половина 32 е свързана към втората съединителна половина 33. На главата на горивния елемент 30, върху вътрешната му повърхност, са разположени два радиални щифта 34. Тези радиални щифтове 34 влизат съответно в един периферен шлиц 35, който се намира като профилен фиксиращ елемент (фиксиращ благодарение на формата си елемент) , наклонен под прав ъгъл към надлъжната ос 4а на кожуха 4 в кухия цилиндър на петата 3 на елемента на абсорбиращия елемент 2. Вместо този периферен шлиц отвън на повърхността на кожуха на кухия цилиндър на петата на елемента може да се намира един периферен жлеб (канал). Профилният фиксиращ елемент може да бъде също един фиксатор или едно острие, които образуват радиална издатина в кухия цилиндър на петата на елемента, която е подвижна напред-назад в радиално направление на кухия цилиндър. Профилният фиксиращ елемент може да бъде също една радиална вдлъбнатина и радиален проходник в кухия цилиндър на петата 3 на елемента.The element portion 5 of the element protruding from the lower end of the housing 4 is inserted into a hollow body of the fuel element 30, which is fixedly fixed at the upper end of the housing of the fuel element 31 of the longitudinally located nuclear fuel element reactor there and locks it to the housing element 31 through a bayonet connector 30a. In the housing of fuel element 31 are arranged multiple parallel to one another, fuel-filled fuel stems. The head of the fuel element 30 is provided with openings, for example for a liquid, a bottom, on the outside of which a first coupling half 32 of a releasable joint (e.g. a bayonet clutch) is coaxially formed on the longitudinal axis of the housing 4. This first connecting half 32 is open to the guide channel 6 in the absorption element 2. The rod 7 extending through the guide channel 6 has an end located in the first connecting half 32, a second connecting half 33 of this releasable connection. Its first connecting half 32 is connected to the second connecting half 33. There are two radial pins 34 on the inside of the fuel element 30, on its inner surface 34. These radial pins 34 fit respectively into a peripheral slot 35, which is located as a profile fixing element (due to its shape element) inclined at right angles to the longitudinal axis 4a of the housing 4 in the hollow cylinder of the heel 3 of the element of the absorbent element 2. Instead of this peripheral slot outside the surface of the housing of the hollow cylinder a peripheral groove (groove) may be located on the heel of the element. The profile locking element may also be a single lock or a blade that form a radial projection in the hollow cylinder of the heel of the element, which is movable back and forth in the radial direction of the hollow cylinder. The profile locking element may also be a radial recess and a radial passage in the hollow cylinder of the heel 3 of the element.

На своя долен край, върху крайния си ръб, кожухът 4 има най-малко една паралелна в надлъжно направление на кожуха 4 шийка като застопоряващ елемент 36, който за въртящо ориентиране на абсорбиращия елемент 2 и на висящия на щангата Ί горивен елемент на ядрения реактор 29 зацепва в съответен паралелен на надлъжната ос 4а на кожуха 4 жлеб 37, който излиза от ръба на горния край на главата на горивния елемент 30.At its lower end, at its extreme edge, the housing 4 has at least one longitudinally parallel housing 4 neck as a locking element 36, which for rotating orientation of the absorber element 2 and of the nuclear reactor hanging on its rod 29 engages in a corresponding parallel to the longitudinal axis 4a of the housing 4 groove 37 extending from the edge of the upper end of the head of the fuel element 30.

При експлоатация първо в горивния елемент на ядрения реактор 29 се вкарва абсорбиращия елемент 2, коаксиално върху главата на горивния елемент 30 на горивния елемент на ядрения реактор 29 така, че петата 3 на елемента на долния край на кожуха 4 да влезе в главата на горивния елемент 30. При това радиалните щифтове 34 се вкарват през един излизащ от крайния ръб на кухото тяло на петата 3 на елемента надлъжен шлиц 38 към периферния шлиц 35.In operation, the absorber element 2 is coaxially inserted into the fuel element of the nuclear reactor 29 coaxially onto the head of the fuel element 30 of the fuel element of the nuclear reactor 29 so that the heel 3 of the element at the lower end of the housing 4 enters the head of the fuel element 30. The radial pins 34 are then inserted through one projecting longitudinal slot 38 extending from the end edge of the hollow body of the heel 3 of the longitudinal slot element 38.

Тогава през главата на елемента 24 на абсорбционния елемент 2 се вкарва един инструмент, с който муфата 16 се придвижва по направление на главата на горивния елемент 30, преодолявайки силата на спиралната пружина 18. Същевременно със захванатия към подпорите 22 инструмент се завърта муфата 16 и заедно с това кухият цилиндър на петата 3 на елемента около надлъжната ос 4а на кожуха 4 до тогава, докато ребрата 26 могат да влезат в съответните жлебове (шлицове) 26а в главата на елемента 24. След отстраняване на инструмента ребрата 26 се зацепват в жлебовете 26а така, че петата 3 на елемента е фиксирана в тази предварително зададена ъглова позиция на въртене в кожуха 4 и радиалните щифтове 34, както е желано, се намират в периферния шлиц 35 в кухия цилиндър на петата 3 на елемента.Then a tool is inserted through the head of element 24 of absorption element 2 by which the sleeve 16 moves in the direction of the head of the fuel element 30, overcoming the force of the coil spring 18. At the same time, the sleeve 16 is rotated with the tool 22 attached to the supports and together thereby the hollow cylinder of the heel 3 of the element about the longitudinal axis 4a of the housing 4 until the ribs 26 can enter the corresponding grooves (slots) 26a in the head of the element 24. After removal of the tool, the ribs 26 engage in the grooves 26 and so that the heel 3 of the element is fixed in this predetermined angular rotation position in the housing 4 and the radial pins 34, as desired, are located in the peripheral slot 35 in the hollow cylinder of the heel 3 of the element.

Накрая щангата 7 се вкарва във водещия канал 6 и съединителните половини 32 и 33 се съединяват една с друга чрез завъртане на щангата 7 около надлъжната й ос. След това закаченият на щангата 7 горивен елемент на ядрения реактор 29 се изтегля навътре отдолу-нагоре в ядреното ядро на ядрения реак тор, докато абсорбционния елемент 2 се изтегля нагоре от него.Finally, the rod 7 is inserted into the leading groove 6 and the connecting halves 32 and 33 are connected to each other by rotating the rod 7 about its longitudinal axis. The fuel reactor element 29 of the nuclear reactor 29 is then drawn inwardly from the bottom to the nuclear core of the nuclear reactor, while the absorption element 2 is drawn upwards from it.

След като протичащото през горивния елемент на ядрения реактор 29 и абсорбционния елемент 2 охлаждащо средство достигне експлоатационната си температура, образуваното от двете тръби 12 и 13 биметално тяло предизвиква чрез фиксиращите тела 8 силова, динамична връзка между кожуха 4 на абсорбционния елемент 2 и щангата 7, която е обратима, тъй като тази силова динамична връзка се освобождава отново след изключване на ядрения реактор и охлаждане на охладителното средство.After the coolant flowing through the fuel element of the nuclear reactor 29 and the absorption element 2 reaches its operating temperature, the bimetallic body formed by the two tubes 12 and 13 causes, through the locking bodies 8, a forceful connection between the housing 4 of the absorption element 2 and the rod 7, which is reversible as this dynamic power bond is released again after shutting down the nuclear reactor and cooling the coolant.

Ако откаже образуваното от съединителните половинки 32 и 33 съединение между щангата 7 и главата на горивния елемент 30 по време на експлоатация на реактора, щангата Ί не може да се изтегли от водещия канал 6 по направление към главата на елемента 24 в горния край на кожуха 4. Това означава, че горивния елемент на ядрения реактор 29 не е подпрян, а остава да виси чрез радиалните щифтове 34 на абсорбционния елемент 2, който от своя страна вследствие на силовата динамична връзка /сглобка/ между абсорбционния елемент 2 и щангата 7 чрез фиксиращите тела 8 виси на щангата 7. За изключване на ядрения реактор горивният елемент на ядрения реактор 29 се изтегля отново надолу от реакторното ядро и едновременно с това абсорбиращият елемент 2 се транспортира навътре в реакторното тяло.If it fails to produce the connection between the connecting halves 32 and 33 between the rod 7 and the head of the fuel element 30 during operation of the reactor, the rod cannot be withdrawn from the guide channel 6 towards the head of the element 24 at the upper end of the housing 4 This means that the fuel element of the nuclear reactor 29 is not supported but remains suspended by the radial pins 34 of the absorption element 2, which in turn, due to the power dynamic connection / assembly / between the absorption element 2 and the rod 7 via the fixing bodies 8 you 7. To switch off the nuclear reactor, the fuel element of the nuclear reactor 29 is again drawn down from the reactor core and at the same time the absorbent element 2 is transported inward to the reactor body.

След охлаждането на охладителното средство отново се освобождава силовата динамична връзка през фиксиращите тела 8 чрез задействане на съответното захващащо тяло 14 така, че щангата 7 след освобождаване на съединението може да се изтегли нагоре от водещия канал към главата на горивния елемент 30. След това със специален инструмент могат да се изтеглят нагоре от реакторното ядро един след друг най-напред абсорбционният елемент 2 и след това-горивният елемент на ядрения реактор 29.After the coolant has cooled, the power dynamic link is again released through the retaining bodies 8 by actuating the respective gripping body 14 so that the rod 7 can be pulled upwards from the guide duct to the head of the fuel element 30. After releasing the coupling 30. a tool can be pulled up from the reactor core one after the other first, the absorption element 2 and then the fuel element of the nuclear reactor 29.

Както е показано на фигура 3, периферният шлиц 35 може да се отклони от този надлъжен шлиц 38 в кухия цилиндър на петата 3 на елемента в един край на шлица, под остър ъгъл спрямо надлъжната ос 4а и надлъжния шлиц 38. На другия край на шлица този периферен шлиц 35 преминава в друг надлъжен шлиц 40, който се намира между този друг край на шлица и долния край на кожуха 4. При това въртеливо ориентиране между главата на горивния елемент 30 на горивния елемент на ядрения реактор 29, от една страна,, и петата 3 на елемента, от друга страна, се осигурява да може да отпадне състоящия се от шийка в долния ръб на кожуха 4 застопоряващ елемент 36 или да отпадне муфата 16.As shown in Figure 3, the peripheral slot 35 may deviate from this longitudinal slot 38 in the hollow cylinder of the heel 3 of the element at one end of the slot, at an acute angle to the longitudinal axis 4a and the longitudinal slot 38. At the other end of the slot this peripheral slot 35 goes to another longitudinal slot 40 located between that other end of the slot and the lower end of the housing 4. In this rotational orientation between the head of the fuel element 30 of the fuel element of the nuclear reactor 29, on the one hand ,, and the heel 3 of the element, on the other hand, ensures that it is able to fall, consisting of a neck in the lower edge of the housing 4 of the locking element 36, or drop the socket 16.

Claims

1. Nuclear reactor element, in particular an absorption element, longitudinally disposed having an upper and lower end of the housing in which a coaxial guide channel is formed for free insertion of one rod which engages at the lower end of the longitudinally disposed housing 4 to the head of the fuel element of a longitudinally arranged fuel cell having a nuclear fuel, a fuel element of a nuclear reactor, and a heel element located at that lower end of the housing which is coaxially hollow body and there is one account n a locking element for the head of the fuel element, characterized in that a freewheel clutch is provided on the guide channel (6), inside the housing (4), which counteracts the removal of the rod (7) from the upper end of a housing (4) in the longitudinal direction of this housing (4) by a force-dynamic connection between the rod (7) and the longitudinally located housing (4), and that the profile locking element of the heel of the element (3) is adapted to block the withdrawal of the head the fuel element (30) from the heel of the element (3) in the longitudinal direction o (4a) of the housing (4), and to fix the heel element (3) via splined connection / assembly /.

Nuclear reactor element according to claim 1, characterized in that the profile fixing element is formed as a peripheral slot (35) which is inclined to the longitudinal axis (4a) of the housing (4), or a peripheral groove (37). which is inclined towards the longitudinal axis (4a) of the casing (4), or as a radial recess and radial passage, as well as a radial projection.

Nuclear reactor element according to claim 1, characterized in that the profile fixing element is located on the outside or inside of the surface of the casing of the heel (3) of the element.

A nuclear reactor element according to claim 1, characterized in that the radial projection is movable back and forth in a radial direction.

A nuclear reactor element according to claim 1, characterized in that the heel (3) of the element is mounted in a housing (4) capable of rotating about its longitudinal axis (4a).

Nuclear reactor element according to claim 1, characterized in that a temperature sensor device is provided in the freewheel clutch (4) which releases the reversible force dynamic connection / assembly / between the housing (4) and the rod (4). 7) when the temperature on the temperature sensor is less than one preset value.

Nuclear reactor element according to claim 1, characterized in that the freewheel connector has a loose locking body (8) for a dynamic dynamic connection to the rod (7), which rolls in a surface located inside the casing (4). of rolling (9), at a distance from the longitudinal axis (4a) of the casing (4), which gradually diminishes, viewed in the direction of the upper end of the casing (4), and is provided with one end supported on the casing (4) ) a spring (11) which with its other end exerts a spring pressure directed to the upper end of the casing ( 4), on the fixing bodies (8).

Nuclear reactor element according to claims 6 and 7, characterized in that the temperature sensor is a longitudinally positioned bimetallic body with a first metal body (12), which at one end is attached to the housing (4), but its other end one end of a second metal body (13), and that the second metal body (13) has a greater coefficient of thermal expansion than the first metal body (12), and at its other end there is a gripping body (14) for the fixing body ( 8), located in a direction opposite to the upper end of the housing (4).

A nuclear reactor element according to claim 5, characterized in that the heel (3) of the element is a hollow cylinder, which is coaxially arranged in a longitudinally arranged casing (4) and stationary in the direction of the longitudinal axis (4a) of the casing (4), and that the housing (4) has a locking element (36) for fixing to the head of the fuel element (30). 5

Nuclear reactor assembly according to claim 5, characterized in that the heel (3) of the element can be fixed in a predetermined angular rotation position to the housing (4). 10

A nuclear reactor element according to claim 2, characterized in that the peripheral slot (35) or. the peripheral groove (37) in the heel (3) of the element passes at one end of the slot or respectively. groove in over- 15 false slot (40), respectively. a longitudinal groove located between this end of the slot of the peripheral slot (35) or. on the peripheral groove, and the lower end of the housing (4).

Nuclear reactor element according to claim 1, characterized in that a rod (7) is passed through the leading channel (6), which is fixed to the head of the fuel element (30) by a releasing connection, and that the combustion head the element (30) is suspended on the heel (3) of the element by means of a special profile connection, which includes the profile locking element.