EA041297B1 - SPACING AND MIXING GRILLE OF FUEL CARTRIDGE OF NUCLEAR POWER REACTOR - Google Patents
SPACING AND MIXING GRILLE OF FUEL CARTRIDGE OF NUCLEAR POWER REACTOR Download PDFInfo
- Publication number
- EA041297B1 EA041297B1 EA202192667 EA041297B1 EA 041297 B1 EA041297 B1 EA 041297B1 EA 202192667 EA202192667 EA 202192667 EA 041297 B1 EA041297 B1 EA 041297B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- plates
- wide
- mixing
- fuel
- group
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относится к области атомной промышленности, конкретно к конструкции дистанционирующих перемешивающих решеток для топливных кассет ядерных реакторов.The invention relates to the field of nuclear industry, specifically to the design of spacer mixing grids for fuel assemblies of nuclear reactors.
Известна дистанционирующая решетка (RU2127001, G21C3/34, 27.02.1999), имеющая шестигранный обод, в котором размещены соединенные с ободом и между собой ячейки четырехгранной, пятигранной и шестигранной формы, выполненные из циркониевой ленты, снабженной выступами и просечками. Соединение ячеек между собой осуществляется сварными точками по каждой грани.A spacer grid is known (RU2127001, G21C3/34, 02/27/1999), having a hexagonal rim, in which cells of a tetrahedral, pentahedral and hexagonal shape are connected to the rim and to each other, made of zirconium tape, provided with protrusions and notches. The cells are connected to each other by weld points on each face.
Недостатком такой конструкции является вхождение тепловыделяющих элементов в ячейки дистанционирующей решетки с большим усилием. Из-за этого растет вероятность повреждения тепловыделяющих элементов, так как диаметр вписанной окружности между четырьмя точками, образованными выступами в решетке, несколько меньше, чем диаметр самого тепловыделяющего элемента. Наличие в решетке различных видов ячеек усложняет процесс изготовления решетки и ведет к удорожанию производства дистанционирующей решетки.The disadvantage of this design is the occurrence of fuel elements in the cells of the spacer grid with great effort. Because of this, the probability of damage to the fuel elements increases, since the diameter of the inscribed circle between the four points formed by the protrusions in the lattice is somewhat smaller than the diameter of the fuel element itself. The presence of various types of cells in the grating complicates the process of manufacturing the grating and leads to an increase in the cost of production of the spacer grating.
Известна конструкция перемешивающей решетки с расположением тепловыделяющих элементов согласно треугольной схемы (RU2389091, G21C3/344, 10.05.2010), состоящая из ячеек. Ячейки имеют форму трубок переменного сечения, при этом верхняя и нижняя части ячеек имеют форму многогранников, гранями которых они примыкают друг к другу.A known design of the mixing grid with the arrangement of fuel elements according to the triangular pattern (RU2389091, G21C3/344, 10.05.2010), consisting of cells. The cells are in the form of tubes of variable cross section, while the upper and lower parts of the cells are in the form of polyhedrons, whose faces adjoin each other.
Недостатком данной конструкции является недостаточная эксплуатационная надежность решетки и сложность технологии изготовления.The disadvantage of this design is the lack of operational reliability of the lattice and the complexity of manufacturing technology.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой структуре решетки является шестигранная дистанционирующая решетка с треугольной паковкой тепловыделяющих элементов (RU2399968, G21C3/32, 27.04.2010). Решетка имеет три группы пластин, параллельных друг другу в пределах группы. При этом пластины разных групп пересекаются между собой, смещение между пластинами, относящимися к двум любым группам, составляет 60°. Пластины закреплены в решетке между внутренней и внешней обечайками, имеющие соответствующие отверстия под пластины.The closest in technical essence to the proposed grid structure is a hexagonal spacer grid with a triangular package of fuel elements (RU2399968, G21C3/32, 27.04.2010). The grating has three groups of plates parallel to each other within the group. In this case, the plates of different groups intersect with each other, the displacement between the plates belonging to any two groups is 60°. The plates are fixed in the lattice between the inner and outer shells, having corresponding holes for the plates.
Одна группа пластин снабжена прорезями с обеих сторон для фиксирования трех групп пластин между собой и придания жесткости всей конструкции.One group of plates is provided with slots on both sides to fix the three groups of plates together and to stiffen the entire structure.
Недостатком данной конструкции является выбор неоптимальной формы внутренней обечайки в виде шестигранника, что усложняет установку центрального вытеснителя внутри него, а также стороны внутренней обечайки касаются ряда тепловыделяющих элементов, находящегося около вытеснителя, что может привести к снижению эффективности теплоотвода от тепловыделяющих элементов.The disadvantage of this design is the choice of a non-optimal shape of the inner shell in the form of a hexagon, which complicates the installation of the central displacer inside it, and the sides of the inner shell touch a number of fuel elements located near the displacer, which can lead to a decrease in the efficiency of heat removal from the fuel elements.
Задачей заявляемого изобретения является создание более совершенной конструкции дистанционирующей перемешивающей решетки, которая будет гарантированно обеспечивать жесткую структуру геометрии пучка твэлов, а также будет нести дополнительную функцию перемешивания потока и тем самым обеспечивать интенсификацию теплообмена за счет применения специальных смесительных лопаток, прорезей и отгибов.The objective of the claimed invention is to create a more advanced design of the spacer mixing grid, which will guarantee a rigid structure of the geometry of the fuel bundle, and will also have an additional function of mixing the flow and thereby ensure heat transfer intensification through the use of special mixing blades, slots and bends.
Технический результат - обеспечение геометрической стабильности пучка твэлов, гомогенизация температурного поля потока в поперечном сечении топливной кассеты, интенсификация теплообмена в пучке твэлов, исключение застойных зон течения теплоносителя в поперечном сечении кассеты и увеличение запаса до кризиса теплообмена, что, в свою очередь, повышает теплотехническую надежность топливной кассеты и активной зоны в целом.EFFECT: ensuring the geometric stability of the fuel bundle, homogenizing the temperature field of the flow in the cross section of the fuel cassette, intensifying heat transfer in the fuel bundle, eliminating stagnant coolant flow zones in the cross section of the cassette and increasing the margin to the heat transfer crisis, which, in turn, increases thermal reliability fuel cassette and the core as a whole.
Технический результат достигается тем, что в дистанционирующей решетке с треугольной упаковкой тепловыделяющих элементов, взятой за прототип, и состоящей из трех групп пересекающихся пластин, заключенных между двумя обечайками, была изменена форма внутренней обечайки на двенадцатигранник, установлены дополнительные ребра жесткости в углах внешней обечайки, конструкция пластин внешней обечайки изменена, добавлением диагональных прорезей, на торцы двух групп пластин, расположенных между внутренней и внешней обечайками, установлены перемешивающие лопатки двух видов формы профиля, а в одной из двух выделенных групп пластин, которая обладает наибольшей шириной, дополнительно сделаны отгибы треугольной формы. Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - поперечное сечение дистанционирующей перемешивающей решетки;The technical result is achieved by the fact that in the spacer grid with a triangular package of fuel elements, taken as a prototype, and consisting of three groups of intersecting plates enclosed between two shells, the shape of the inner shell was changed to a dodecahedron, additional stiffening ribs were installed in the corners of the outer shell, the design plates of the outer shell is changed by adding diagonal slots, on the ends of two groups of plates located between the inner and outer shells, mixing blades of two types of profile shape are installed, and in one of the two selected groups of plates, which has the largest width, triangular bends are additionally made. The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in Fig. 1 - cross section of the spacer mixing grid;
на фиг. 2 - пластина внешнего обода дистанционирующей перемешивающей решетки;in fig. 2 - plate of the outer rim of the spacer mixing grid;
на фиг. 3 - развертка внутренней обечайки дистанционирующей перемешивающей решетки;in fig. 3 - development of the inner shell of the spacer mixing grid;
на фиг. 4 - общий вид внутренней обечайки;in fig. 4 - general view of the inner shell;
на фиг. 5 - ориентация пластин дистанционирующей перемешивающей решетки относительно тепловыделяющего элемента;in fig. 5 - orientation of the plates of the spacer mixing grid relative to the fuel element;
на фиг. 6 - широкая пластина с перфорацией и смесительными лопатками;in fig. 6 - wide plate with perforation and mixing blades;
на фиг. 7 - схема отгиба смесительных лопаток и треугольных отгибов на широкой пластине;in fig. 7 - diagram of the bend of the mixing blades and triangular bends on a wide plate;
на фиг. 8 - узкая пластина со смесительными лопатками;in fig. 8 - narrow plate with mixing blades;
на фиг. 9 - схема отгиба смесительных лопаток на узкой пластине.in fig. 9 - scheme of the bending of the mixing blades on a narrow plate.
Дистанционирующая перемешивающая решетка, поперечное сечение которой представлено на (фиг. 1) представляет собой набор пластин трех типов 1, 2, 3, параллельных друг другу в пределах одного типа, расположенных в межтвэльном пространстве и заключенных между внешней 4 и внутренней 5 обечайками.The spacer mixing grid, the cross section of which is shown in (Fig. 1) is a set of plates of three types 1, 2, 3, parallel to each other within the same type, located in the inter-fuel space and enclosed between the outer 4 and inner 5 shells.
--
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA041297B1 true EA041297B1 (en) | 2022-10-05 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4692302A (en) | Coolant flow mixer grid for a nuclear reactor fuel assembly | |
KR950001733B1 (en) | Mixing grid | |
US6393087B1 (en) | Duct-type spacer grid with swirl flow vanes for nuclear fuel assemblies | |
KR100600983B1 (en) | Spacer Grid for Pressurized Water Reactor Fuel Assembly | |
RU2509765C2 (en) | Nuclear fuel assembly with array of revolving sockets | |
US7469030B2 (en) | Spacer grid for a fuel unit in a nuclear reactor cooled by light water | |
US5272741A (en) | Nuclear fuel assembly | |
RU2331119C1 (en) | Fuel rod array and insert spacer component | |
EA041297B1 (en) | SPACING AND MIXING GRILLE OF FUEL CARTRIDGE OF NUCLEAR POWER REACTOR | |
US4097331A (en) | Coolant mass flow equalizer for nuclear fuel | |
CS195329B2 (en) | Lamellar heat exchanger | |
US20120250814A1 (en) | Nuclear fuel assembly support grid | |
JPH067187B2 (en) | Swirling vanes integrated with spacer grid | |
RU183139U1 (en) | Remote and mixing grid of a fuel assembly of a nuclear reactor | |
US3994779A (en) | Nuclear reactor fuel rod spacer | |
RU2715387C1 (en) | Separation and mixing grid of nuclear reactor fuel assembly | |
RU2632572C1 (en) | Distancing lattice of nuclear reactor fuel assembly | |
JPH0114556B2 (en) | ||
EP3564965B1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly | |
RU67760U1 (en) | KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
US3719559A (en) | Fuel pin spacer structure | |
BG61316B1 (en) | Combustable device with deflector blades for the separation of part of the fluid stream flowing across the combustible device | |
RU2124239C1 (en) | Fuel assembly spacer grid | |
JP6034184B2 (en) | Fuel assembly | |
KR100844883B1 (en) | Anti-fretting wear spacer grid with wing shape spring and dimple |