EA038791B1 - Тепловыделяющая сборка ядерного реактора - Google Patents
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- EA038791B1 EA038791B1 EA201900481A EA201900481A EA038791B1 EA 038791 B1 EA038791 B1 EA 038791B1 EA 201900481 A EA201900481 A EA 201900481A EA 201900481 A EA201900481 A EA 201900481A EA 038791 B1 EA038791 B1 EA 038791B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- fuel assembly
- plates
- longitudinal axis
- groups
- fuel
- Prior art date
Links
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 title abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 86
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 18
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 102200052313 rs9282831 Human genes 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
- G21C3/3305—Lower nozzle
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/3206—Means associated with the fuel bundle for filtering the coolant, e.g. nozzles, grids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
- B01D29/012—Making filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
- B01D29/03—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements self-supporting
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
- G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Изобретение относится к тепловыделяющим сборкам ядерных реакторов. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора содержит головку, пучок тепловыделяющих элементов, дистанционирующие решетки и антидебрисный фильтр. Антидебрисный фильтр установлен в хвостовике тепловыделяющей сборки и выполнен в виде групп прямолинейных пластин, расположенных в поперечном сечении хвостовика. Верхняя и нижняя группы пластин расположены под углом к продольной оси тепловыделяющей сборки и соединены средней группой пластин, параллельных продольной оси тепловыделяющей сборки с образованием вдоль продольной оси тепловыделяющей сборки каналов прямоугольного поперечного сечения для прохода теплоносителя. При этом каналы, образованные верхней и средней группами пластин, расположены под углом от 0 до 15 к продольной оси тепловыделяющей сборки. Каналы, образованные средней и нижней группами пластин, расположены под углом от 15 до 25 к продольной оси тепловыделяющей сборки с наклоном, противоположным наклону каналов, образованных верхней и средней группами пластин. Верхняя и нижняя группы пластин расположены вдоль продольной оси тепловыделяющей сборки с зазором. Технический результат - повышение надежности и работоспособности тепловыделяющей сборки за счет улучшения конструкции антидебрисного фильтра.
Description
Область техники
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно, к тепловыделяющим сборкам ядерных реакторов.
Уровень техники
Из уровня техники известна конструкция тепловыделяющей сборки ядерных реакторов ВВЭР-440, ВВЭР- 1000 (см. Кириллов П.Л. и др. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990., рис. П.8.1, П.8.3 и П.8.5, с.317-319), которая состоит из пучка твэлов 1, расположенных по треугольной сетке, закрепленных в нижней несущей решетке 7 и соединенных между собой дистанционирующими решетками 2, закрепленными на центральной трубе 9. В ТВСА ВВЭР-1000 дистанционирующие решетки крепятся также к уголкам 3, прикрепленным винтами 6 к хвостовику 4. В ТВС-2М дистанционирующие решетки крепятся к направляющим каналам 8. Во всех конструкциях тепловыделяющих сборок имеется головка 5 для обеспечения загрузки-выгрузки тепловыделяющей сборки.
Известна тепловыделяющая сборка ядерного реактора (см. публикацию US 20090092217 от 29.05.1996, G21C 3/322), содержащая головку, хвостовик, пучок твэлов, расположенных по квадратной сетке, закрепленных в несущей решетке и соединенных между собой дистанционирующими решетками, фильтр в головке, предназначенный для задержания от попадания в теплоноситель конструктивных элементов тепловыделяющей сборки, например, инконелевых вставок дистанционирующих решеток в случае их разрушения и осыпания в пучок твэлов.
Функция данного фильтра аналогична функции отбойной сетки рабочей кассеты ВВЭР-440 (см. патент RU 2364962 от 24.04.2008, G21C 3/00), также предназначенной для задержания фрагментов конструктивных элементов тепловыделяющей сборки в случае гипотетического их разрушения.
Однако рабочая кассета имеет чехол и наличие отбойной сетки в этом случае изолирует фрагменты тепловыделяющей сборки от попадания в контур реактора, а для тепловыделяющей сборки без чехла существует вероятность выхода их из пучка твэлов в контур реактора через зазор между тепловыделяющими сборками, что делает такое усложнение конструкции тепловыделяющей сборки не оправданным с точки зрения практического эффекта.
При этом фильтр в известной тепловыделяющей сборке не может задерживать посторонние предметы (не относящиеся к конструктивным элементам тепловыделяющей сборки) на входе в тепловыделяющую сборку, которые, как показывает практика, имеются в теплоносителе и могут приводить к повреждению конструктивных элементов тепловыделяющих сборок (например, оболочек твэлов) в процессе эксплуатации.
В рабочей кассете ядерного реактора ВВЭР-440 несущая решетка шестиугольной формы имеет 126 круглых отверстий для установки твэлов, центральное отверстие для установки центральной трубы, 102 отверстия в форме гантели для протока теплоносителя, 12 отверстий минимальным диаметром 5,9 мм и полуотверстия по контуру опорной решетки для протока теплоносителя. Отверстия типа гантель образованы двумя отверстиями с минимальным радиусом 2,95 мм, соединенными отверстием с минимальной шириной 5 мм. Отверстия для установки твэлов и центральной трубы имеют диаметр 5 мм (с допуском в большую сторону 0,1 мм), причем по контуру каждой грани шестигранной несущей нижней решетки расположены по семь отверстий для нижних заглушек твэлов (см. Дементьев Б.Д. Ядерные энергетические реакторы. М.: Энергоатомиздат, 1990, с.31-35). Несущая решетка РК-3 ядерного реактора ВВЭР-440 имеет дополнительно круглые отверстия для установки несущих труб.
Аналогичную конструкцию имеет нижняя несущая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора ВВЭР- 1000, которая дополнительно имеет круглые отверстия для установки направляющих каналов.
Функционально нижняя решетка является несущим силовым элементом, удерживающим пучок твэлов в стационарном режиме и при транспортно-технологических операциях, а в тепловыделяющей сборке ядерного реактора ВВЭР-1000 она также обеспечивает загрузку-выгрузку тепловыделяющей сборки с помощью направляющих каналов.
Существенным недостатком известных несущих решеток является возможность пропускать с потоком теплоносителя посторонние предметы больших размеров. Например, большая ширина и длина проливных отверстий штатной несущей нижней решетки позволяет пропускать в пучок твэлов посторонние цилиндрические предметы диаметром до 6,3 мм и плоские шириной до 13,4 мм при толщине до 5,2 мм. Несущая решетка с круглыми проливными отверстиями и несущая решетка типа ромашка для ТВС-2М также не обладают требуемыми антидебрисными свойствами и пропускают длинные цилиндрические посторонние предметы до размера в поперечном направлении 7,18 и 6,63 мм соответственно.
Проведенными экспериментальными исследованиями подтверждено, что существующие конструкции несущей решетки имеют эффективность задержания посторонних предметов произвольной формы от 50 до 60%, что как показала практика недостаточно, так как разгерметизация оболочек твэлов по этой причине составляет приблизительно 56% от общего количества отказов.
В связи с этим возникла необходимость в оснащении тепловыделяющих сборок дополнительными антидебрисными фильтрами для улавливания посторонних предметов в теплоносителе, установленными
- 1 038791 в хвостовике тепловыделяющей сборки.
В настоящее время тепловыделяющие сборки ядерных реакторов имеют антидебрисные фильтры.
В проекте ТВС-2М для ядерного реактора ВВЭР-1000 был разработан антидебрисный фильтр, состоящий из 12 перфорированных пластин, установленных под определенным углом друг к другу с помощью дополнительных ребер в сложную пространственную конструкцию, при этом большая протяженность сварных швов снижает надежность сварных соединений.
Были предложения также оснастить штатные несущие нижние решетки дополнительными прутками из проволоки от 1,5 до 2 мм, приваренными на нижнюю поверхность решетки в районе проливных отверстий, что в условиях массового производства реализовать практически невозможно.
Данные конструкции антидебрисных фильтров были исследованы в ОАО ЭНИЦ и результаты исследований были представлены на 7-ой МНТК Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики, Москва, 26-27 мая 2010 г. в докладе Экспериментальное исследование эффективности антидебрисных фильтров кассет ВВЭР-1000.
Сравнительные исследования различных конструкций антидебрисных фильтров, проведенные ОАО ЭНИЦ, показали, что эффективность задержания посторонних предметов для антидебрисного фильтра ТВС-2М составляет 77,9%, а для антидебрисного фильтра ТВСА - 79,1%, т.е. увеличивается почти до 80%.
При этом, однако, увеличивается и перепад давления теплоносителя на входном участке тепловыделяющей сборки в от 1,45 до 1,65 раза по сравнению с перепадом давления на несущей нижней решетке.
Известна конструкция тепловыделяющей сборки (см. патент US 5481578 от 02.01.1996, G21C 3/31), фильтр которой представляет собой поле перфорированных втулок малого диаметра, установленных вдоль потока теплоносителя, при этом перфорация втулок выполнена перпендикулярно потоку. Втулки закрепляются между двумя перфорированными плитами. Функционально улавливание посторонних предметов таким фильтром осуществляется за счет смены направления потока теплоносителя и организации прохода теплоносителя через мелкие отверстия во втулках. Недостатком такой конструкции является трудоемкость изготовления, связанная с наличием большого количества мелких частей (втулок) и необходимостью их перфорации. Данная конструкция будет иметь значительное гидравлическое сопротивление вследствие того, что поток при прохождении сквозь фильтр дважды меняет свое направление на 90°.
Известна конструкция тепловыделяющей сборки (патент US 5867551 от 02.02.1999, G21C3/30), в которой фильтр конструктивно выполняет еще функции опорной плиты и представляет собой волнообразную пластину. В волнах пластины выполнены два типа пазов: в форме креста и в форме круга, разделенного на 4 сектора. К недостаткам данной конструкции можно отнести технологическую сложность изготовления плиты, которая имеет сложную пространственную форму, т.к. волна проходит не через все сечение плиты, а образует локальные вершины и впадины, в которых и выполнены пазы.
Известна тепловыделяющая сборка с фильтром (патент WO 98/28752 от 20.12.1996, G21C 3/32), который представляет собой плиту с выполненными в ней цилиндрическими отверстиями. Для решения проблемы забивания проходных отверстий посторонними предметами в данной конструкции вдоль рядов отверстий выполнены конусные несквозные пазы, которые захватывают часть отверстий. При попадании посторонних предметов в такой паз он будет стремиться к центру паза, освобождая при этом площадь цилиндрического отверстия и не уменьшая проходного сечения.
Недостатком данной конструкции является то, что для повышения эффективности работы фильтра (способность улавливать более мелкие частицы) отверстия должны иметь малый диаметр. При снижении диаметра проходных отверстий увеличивается гидравлическое сопротивление тепловыделяющей сборки.
Недостатком всех известных конструкций фильтров является то, что они не могут быть изготовлены посредством механической обработки, поскольку имеют узкие щели, отверстия малого диаметра, довольно тонкие перемычки между ними, что обуславливает высокую трудоемкость их изготовления.
Наиболее близким аналогом предлагаемой тепловыделяющей сборки является тепловыделяющая сборка ядерного реактора, содержащая головку 5, пучок твэлов 1 и направляющие каналы 8, дистанционирующие решетки 2, антидебрисный фильтр, установленный в хвостовике 4, представляющий собой перфорированную пластину с отверстиями в виде пазов, имеющих форму символа V (RU 2264666 от 16.01.2004, G21C 3/30).
Недостатком этого антидебрисного фильтра являются малая, от 0,3 до 0,6 мм, толщина перемычек между отверстиями при толщине пластины от 6 до 8 мм.
Изготовление данного антидебрисного фильтра как электроэрозионным способом, так и с помощью гидроабразивной резки приводит к большим трудозатратам.
При этом известная конструкция антидебрисного фильтра, имея довольно высокую эффективность по отношению к криволинейным посторонним предметам, практически не эффективна против посторонних предметов в форме прямолинейных стержней и плоских предметов большой ширины любой длины, имеющих толщину менее 2 мм.
- 2 038791
Раскрытие изобретения
Задачей данного изобретения является повышение эффективности антидебрисного фильтра при сохранении гидравлического сопротивления тепловыделяющей сборки на прежнем уровне.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и работоспособности тепловыделяющей сборки ядерных реакторов за счет улучшения конструкции антидебрисного фильтра.
Данный технический результат достигается тем, что тепловыделяющая сборка ядерного реактора содержит головку 5, пучок твэлов 1, дистанционирующие решетки 2 и антидебрисный фильтр 10 для задержания посторонних предметов. Антидебрисный фильтр установлен в хвостовике тепловыделяющей сборки и выполнен в виде групп прямолинейных пластин, расположенных в поперечном сечении хвостовика.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена тепловыделяющая сборка ядерного реактора.
На фиг. 2 изображен антидебрисный фильтр круглой формы (вид сверху) тепловыделяющей сборки.
На фиг. 3 изображен антидебрисный фильтр ромбической формы (вид сверху) тепловыделяющей сборки.
На фиг. 4 изображен антидебрисный фильтр квадратной формы (вид сверху) тепловыделяющей сборки.
На фиг. 5 изображена структура антидебрисного фильтра тепловыделяющей сборки.
На фиг. 6 изображена пластина верхней группы антидебрисного фильтра тепловыделяющей сборки.
На фиг. 7 изображена пластина средней группы антидебрисного фильтра тепловыделяющей сборки.
На фиг. 8 изображена пластина нижней группы антидебрисного фильтра тепловыделяющей сборки.
Вариант осуществления изобретения
Верхняя 13 и нижняя 15 группы пластин расположены под углом к продольной оси тепловыделяющей сборки 11 и соединены средней 14 группой пластин, параллельных продольной оси тепловыделяющей сборки с образованием вдоль продольной оси тепловыделяющей сборки каналов 16, 17 прямоугольного поперечного сечения для прохода теплоносителя. При этом каналы, образованные верхней и средней группами пластин, расположены под углом 23 к продольной оси тепловыделяющей сборки, составляющим от 0 до 15°. Каналы, образованные средней и нижней группами пластин, расположены под углом 24 к продольной оси тепловыделяющей сборки, составляющим от 15 до 25°, с наклоном, противоположным наклону каналов, образованных верхней и средней группами пластин.
Верхняя и нижняя группы пластин расположены вдоль продольной оси тепловыделяющей сборки 11 с зазором 21.
Каналы, образованные верхней и средней группами пластин смещены относительно каналов, образованных средней и нижней группами пластин, в направлении, перпендикулярном продольной оси тепловыделяющей сборки.
Антидебрисный фильтр 10 может быть установлен в поперечном сечении хвостовика на входе или на выходе теплоносителя из хвостовика.
Поперечное сечение каналов для прохода теплоносителя в форме прямоугольника имеет высоту от 2 до 3 мм и ширину от 7 до 10 мм.
Профиль каналов имеет форму ломаной прямой при общей высоте антидебрисного фильтра от 10 до 15 мм.
Наличие у антидебрисного фильтра каналов, образованных верхней и средней группами пластин и расположенных под углом от 0 до 15° к продольной оси тепловыделяющей сборки, и каналов, образованных средней и нижней группами пластин и расположенных под углом от 15 до 25° к продольной оси тепловыделяющей сборки с наклоном, противоположным наклону каналов, образованных верхней и средней группами пластин, расположение верхних и нижних групп пластин вдоль продольной оси тепловыделяющей сборки с зазором и смещение каналов, образованных верхней и средней группами пластин, относительно каналов, образованных средней и нижней группами пластин, в направлении, перпендикулярном продольной оси тепловыделяющей сборки, обеспечивает фильтрацию посторонних прямолинейных предметов, вошедших с потоком теплоносителя 12 в каналы фильтра с дальнейшим их поворотом в каналах.
Такая конструкция антидебрисного фильтра обеспечивает повышенную эффективность против посторонних предметов в форме прямолинейных стержней и плоских предметов любой длины, имеющих толщину менее 2 мм.
Причем расположение каналов фильтра на выходе из него потока теплоносителя под меньшим углом к продольной оси тепловыделяющей сборки приводит к направлению потока теплоносителя на выходе из антидебрисного фильтра к продольной оси тепловыделяющей сборки, что способствует снижению коэффициента гидравлического сопротивления, вибрации и гидравлических нагрузок в нижней части тепловыделяющей сборки и пучка твэлов.
- 3 038791
Толщина пластин антидебрисного фильтра составляет от 0,5 до 1,0 мм. Пластины соединены друг с другом паз в паз. Для увеличения прочности соединений и жесткости элементов антидебрисного фильтра пластины могут быть сварены между собой, а также с ободом 22 посредством лазерной, электроннолучевой или аргонодуговой сварки.
Предлагаемый антидебрисный фильтр может быть выполнен из нержавеющей стали типа Х18Н10Т с использованием современной цифровой высокопроизводительной технологии газолазерной резки, освоенной в серийном производстве. Также данный антидебрисный фильтр может быть выполнен из нержавеющей стали с помощью аддитивных технологий.
Антидебрисный фильтр состоит из пластин трех групп: верхняя группа пластин с нижними пазами 18, средняя группа пластин с двусторонними косыми пазами 19 и нижняя группа пластин с верхними пазами 20, образующие каналы 16, 17 для протока теплоносителя.
Claims (3)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора, содержащая головку, пучок твэлов, дистанционирующие решетки, антидебрисный фильтр, установленный в хвостовике, отличающаяся тем, что антидебрисный фильтр выполнен в виде групп прямолинейных пластин, расположенных в поперечном сечении хвостовика, верхняя и нижняя группы пластин расположены под углом к продольной оси тепловыделяющей сборки и соединены средней группой пластин, параллельных продольной оси тепловыделяющей сборки с образованием вдоль продольной оси тепловыделяющей сборки каналов прямоугольного поперечного сечения, при этом каналы, образованные верхней и средней группами пластин, расположены под углом от 0 до 15° к продольной оси тепловыделяющей сборки, каналы, образованные средней и нижней группами пластин, расположены под углом от 15 до 25° к продольной оси тепловыделяющей сборки с наклоном, противоположным наклону каналов, образованных верхней и средней группами пластин, верхняя и нижняя группы пластин расположены вдоль продольной оси тепловыделяющей сборки с зазором, каналы, образованные верхней и средней группами пластин, смещены относительно каналов, образованных средней и нижней группами пластин, в направлении, перпендикулярном продольной оси тепловыделяющей сборки.
- 2. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора по п.1, отличающаяся тем, что антидебрисный фильтр выполнен из нержавеющей стали с использованием газолазерной резки.
- 3. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора по п.1, отличающаяся тем, что антидебрисный фильтр выполнен из нержавеющей стали с использованием аддитивных технологий.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2017/000999 WO2019132697A1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201900481A1 EA201900481A1 (ru) | 2021-01-27 |
| EA038791B1 true EA038791B1 (ru) | 2021-10-20 |
Family
ID=67067982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201900481A EA038791B1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11437154B2 (ru) |
| EP (1) | EP3734614A4 (ru) |
| CN (1) | CN111095431B (ru) |
| EA (1) | EA038791B1 (ru) |
| RU (1) | RU2742042C1 (ru) |
| SA (1) | SA519410714B1 (ru) |
| UA (1) | UA124597C2 (ru) |
| WO (1) | WO2019132697A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201907837B (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111672859B (zh) * | 2020-05-28 | 2022-03-22 | 清华大学 | 用于高温气冷堆的收屑装置 |
| CN112792745A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-14 | 中核建中核燃料元件有限公司 | 一种防屑板水刀切割制造方法 |
| RU2765636C1 (ru) * | 2021-06-21 | 2022-02-01 | Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК") | Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора |
| CN115295177B (zh) * | 2022-07-07 | 2024-03-19 | 中国核动力研究设计院 | 基于过滤棒结构的核燃料组件下管座及过滤组件和应用 |
| CN115206557B (zh) * | 2022-07-07 | 2024-01-30 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于空间曲面通道的燃料组件下管座及过滤组件 |
| FR3140704A1 (fr) * | 2022-10-07 | 2024-04-12 | Framatome | Filtre anti-débris pour embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire avec passages à déflexion variable |
| CN115588518B (zh) * | 2022-10-10 | 2024-03-19 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于流线型过滤棒结构的核燃料组件下管座 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2264666C2 (ru) * | 2004-01-16 | 2005-11-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Антидебрисный фильтр тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
| US7787584B2 (en) * | 2008-12-26 | 2010-08-31 | Korea Nuclear Fuel Co., Ltd | Debris filtering bottom spacer grid with louvers for preventing uplift of fuel rods |
| US8317035B2 (en) * | 2004-12-30 | 2012-11-27 | Global Nuclear Fuel-Americas, Llc. | Debris filter |
| RU2610716C1 (ru) * | 2015-12-09 | 2017-02-15 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4634525A (en) * | 1984-10-04 | 1987-01-06 | Westinghouse Electric Corp. | Loose parts filter |
| FR2669459B1 (fr) * | 1990-11-20 | 1994-02-04 | Framatome | Embout inferieur filtrant pour un assemblage combustible d'un reacteur nucleaire refroidi par de l'eau legere. |
| US5481578A (en) | 1994-06-24 | 1996-01-02 | General Electric Company | Perforated tube debris catcher for a nuclear reactor |
| JP3044338B2 (ja) * | 1996-09-13 | 2000-05-22 | 原子燃料工業株式会社 | Ｐｗｒ燃料集合体 |
| SE509687C2 (sv) | 1996-12-20 | 1999-02-22 | Asea Atom Ab | Filter för en kärnbränslepatron |
| JP3977969B2 (ja) * | 1999-11-17 | 2007-09-19 | 株式会社日立製作所 | 燃料集合体 |
| SE521610C2 (sv) * | 2001-01-22 | 2003-11-18 | Westinghouse Atom Ab | Filter och bränslepatron för en nukleär anläggning av lättvattentyp |
| SE518705C2 (sv) * | 2001-03-20 | 2002-11-05 | Westinghouse Atom Ab | Filter och bränslepatron för en nukleär anläggning av lättvattentyp |
| TW557450B (en) * | 2001-07-16 | 2003-10-11 | Toshiba Corp | Fuel supporting attachment, fuel inlet mechanism, and fuel assembly |
| JP4346842B2 (ja) * | 2001-08-15 | 2009-10-21 | 三菱重工業株式会社 | Ｐｗｒ原子炉用燃料集合体の異物フィルタ |
| US7497257B2 (en) * | 2006-05-04 | 2009-03-03 | Purolator Facet, Inc. | Particle control screen with depth filtration |
| US20090060114A1 (en) | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Global Nuclear Fuel - Americas, Llc | Debris shield for upper tie plate in a nuclear fuel bundle and method for filtering debris |
| RU2364962C1 (ru) * | 2008-04-24 | 2009-08-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Отбойная решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
| WO2010007544A1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Anti-scatter grid |
| US20130248434A1 (en) * | 2010-12-03 | 2013-09-26 | Nuclear Fuel Industries, Ltd. | Debris filter |
| EP2525362A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | Areva NP | Debris filter for nuclear reactor installation and nucluar fuel assembly comprising such a debris filter |
| RU2540981C1 (ru) * | 2013-09-27 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
| RU2542324C1 (ru) * | 2013-09-27 | 2015-02-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
| CN107709890A (zh) * | 2015-05-26 | 2018-02-16 | 太阳能焦耳知识产权控股有限公司 | 对加热、通风和空调系统的改进 |
| RU2610913C1 (ru) * | 2016-03-17 | 2017-02-17 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
| US10923237B2 (en) * | 2017-08-28 | 2021-02-16 | Global Nuclear Fuel—Americas, LLC | Debris filters for nuclear fuel assembly and method of using the same |
-
2017
- 2017-12-28 EA EA201900481A patent/EA038791B1/ru unknown
- 2017-12-28 EP EP17936879.0A patent/EP3734614A4/en active Pending
- 2017-12-28 UA UAA201911488A patent/UA124597C2/ru unknown
- 2017-12-28 US US16/618,023 patent/US11437154B2/en active Active
- 2017-12-28 CN CN201780091256.XA patent/CN111095431B/zh active Active
- 2017-12-28 RU RU2020119807A patent/RU2742042C1/ru active
- 2017-12-28 WO PCT/RU2017/000999 patent/WO2019132697A1/ru active Application Filing
-
2019
- 2019-11-26 ZA ZA2019/07837A patent/ZA201907837B/en unknown
- 2019-12-02 SA SA519410714A patent/SA519410714B1/ar unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2264666C2 (ru) * | 2004-01-16 | 2005-11-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Антидебрисный фильтр тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
| US8317035B2 (en) * | 2004-12-30 | 2012-11-27 | Global Nuclear Fuel-Americas, Llc. | Debris filter |
| US7787584B2 (en) * | 2008-12-26 | 2010-08-31 | Korea Nuclear Fuel Co., Ltd | Debris filtering bottom spacer grid with louvers for preventing uplift of fuel rods |
| RU2610716C1 (ru) * | 2015-12-09 | 2017-02-15 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3734614A1 (en) | 2020-11-04 |
| CN111095431A (zh) | 2020-05-01 |
| RU2742042C1 (ru) | 2021-02-02 |
| EP3734614A4 (en) | 2021-12-01 |
| US20200343007A1 (en) | 2020-10-29 |
| CN111095431B (zh) | 2023-09-19 |
| ZA201907837B (en) | 2022-03-30 |
| WO2019132697A1 (ru) | 2019-07-04 |
| SA519410714B1 (ar) | 2024-05-27 |
| UA124597C2 (ru) | 2021-10-13 |
| US11437154B2 (en) | 2022-09-06 |
| EA201900481A1 (ru) | 2021-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2742042C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| EP0474353B1 (en) | Bottom nozzle plate for a nuclear reactor fuel assembly | |
| US7561654B2 (en) | Nuclear fuel spacer assembly with debris guide | |
| EP0422950B1 (en) | Nuclear fuel assembly with debris filter | |
| US5094802A (en) | Nuclear fuel assembly debris filter | |
| KR100887054B1 (ko) | 원자로의 연료집합체용 감소된 압력강하를 갖는 파편 필터링 하부노즐 | |
| EP0620558B1 (en) | Debris catching arrangement for boiling water reactors | |
| JP7568653B2 (ja) | 核燃料集合体底部ノズル用のデブリ濾過装置及びそれを含む底部ノズル | |
| RU2627307C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| KR20190121858A (ko) | 핵연료 집합체 잔해물 여과 하부 노즐 | |
| US5490189A (en) | Nuclear fuel assembly debris filter | |
| RU2610913C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| KR102413698B1 (ko) | 경사진 항공기 익형구조를 활용하여 유로홀을 형성한 핵연료 집합체의 하단고정체 | |
| RU2473989C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| US11183310B2 (en) | Bottom nozzle of nuclear fuel assembly provided with flow holes by utilizing layered aircraft airfoil structure | |
| RU2610716C1 (ru) | Фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
| RU2805363C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| WO2021075993A1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| RU2622112C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| RU2623580C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| RU2728894C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора (варианты) | |
| US20220215971A1 (en) | Debris filtering skirt arrangement for nuclear fuel assembly bottom nozzle and bottom nozzle including same | |
| KR102162013B1 (ko) | 나선형 유로홀을 형성한 핵연료 집합체의 하단고정체 | |
| RU2639711C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| RU2765636C1 (ru) | Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора |