FI74831C - Styranordning foer reglerknippe i kaernreaktor. - Google Patents

Description

1 74831

Ydinreaktorin säätönipun ohjauslaite

Esitettävä keksintö koskee säätönipun ohjauslaitetta, joka nippu on muodostunut useasta absorptiosauvasta, jotka 5 voidaan viedä ydinreaktorin, erityisesti painevesireaktorin polttoainesauvojen väliin.

Kukin säätönippu muodostuu absorptiosauvoista, jotka on ripustettu monihaaraiseen kannattimeen, jota kutsutaan "hämähäkiksi". Tämä kannatin on kiinnitetty pystysuorassa 10 liikuteltavan tangon alapäähän. Absorptiosauvojen tulee voida olla poistettavissa sydämestä tai vietävissä sydämen sisään, mikä vaatii täydellistä ohjaamista koko siirtomatkan pituudelta.

FR-patentista tunnettu säätönipun ohjauslaite käsit-15 tää putkimaisen kotelon, joka on sydäntä yläosassa rajoittavan ylimmän sydänlevyn ja kannatinlevyn välissä. Vaakasuorat levyt, jotka mahdollistavat jäähdytysprimaarines-teen virtaamisen ylöspäin, on sovitettu ohjauskotelon sisäpuolelle sauvojen jaksottaisen ohjaamisen varmistami-20 seksi. Alemmalla tasolla kotelo sisältää ohjauskiskoilla varustetun ohjaushylsysarjän ja ohjauskiskot varmistavat sauvojen jatkuvan ohjauksen. Kussakin ohjaushylsyssä on pitkänomainen rako, joka mahdollistaa "hämähäkin" säteen-suuntaisten elementtien läpimenon. Kotelo on varustettu 25 jatkuvaa ohjainta vastaavalla korkeudella jäähdytysprimää-rinesteen poisto- ja suunnanmuutosaukoilla. Ohjauskotelo vastaanottaa nousevan nestevirran, joka poistuu pystysuorassa polttoainepatruunoista, sydämen yläosaan, minkä jälkeen se muuttaa suuntaansa vaakasuorassa kohti säiliön 30 kyljessä olevia ulosmenoaukkoja. Kotelo sijaitsee siis suuren turbulenssin vyöhykkeellä.

Jatkuvan ohjauksen horisontaalitasolla sijaitsee painegradientti. Koska kukin ohjaushylsy on auki, tämä painegradientti pyrkii puristamaan absorptiosauvan raon 35 reunoja vasten, mikä aiheuttaa hankauksesta johtuvaa kulumista. Tämän ilmiön rajoittamiseksi sovitetaan paineenta-sausaukot ohjauskuorien pinnalle, mutta tällä toimenpiteellä on vaarana vaikuttaa mekaaniseen kestävyyteen.

74831 2

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada yhden säätö-nipun kunkin absorptiosauvan jatkuva ohjaus, siten, että hydraulisesta työntövoimasta johtuvan paineepätasapainot sauvojen ympärillä olisi vähennetty minimiin. Tämä jatku-5 va ohjaus ei ole ristiriidassa ohjaushylsyjen, sisällä olevien laitteiden tai säiliön kanssa. Keksintö mahdollistaa sen, että hydraulisen työntövoiman tehoa voidaan vähentää jatkuvan ohjauksen sisällä tasapainottaen paineita absorptiosauvan ympärillä. Tämä tasapainotus on toteutet-10 tu välttämällä säteensuuntaisten loisvirtojen luomista, heikentämättä kuitenkaan hylsyjen kestokykyä, tutkimalla primaarinesteen pienimmän nopeuden vyöhykkeet virtaushäi-riöiden välttämiseksi.

Keksinnön mukainen ohjauslaite koostuu kotelosta, 15 johon on sovitettu jatkuvan ohjauksen hylsyt, joista kukin on varustettu ainakin yhdellä sylinterimäisellä ohjauskis-kolla, joka on sopeutettu sauvan pystysuoraan ohjaukseen, ja joista kukin on avattu pystysuoralla raolla, joka päättyy mainittuun ohjauskiskoon ja muodostaa reunat. Kek-20 sinnölle on tunnusomaista, että reunoissa on ne ontoiksi tekevät aukot siten, että kun sauva on kosketuksessa mainittujen reunojen kanssa, on ohjauskiskon sisäpuoli yhteydessä mainittuun rakoon.

Yhden tunnusomaisen piirteen mukaan yhteysaukot 25 ovat symmetriset suhteessa vertikaalitasoon, joka kulkee reiän keskikohdan ja ohjauskiskon akselin kautta.

Toisen tunnusomaisen piirteen mukaan aukot on muodostettu kahdesta uurteesta, jotka ympäröivät sylinteriä, jonka akseli on siirtynyt ohjauskiskon akselista rakoa 30 kohden. Aukot voidaan muodostaa ympyränmuotoisesta syvennyksestä, joka kiertää ohjauskiskon.

3 74831

Keksintö kuvataan nyt yksityiskohtaisesti erityisten toteutusohjeiden avulla esimerkin muodossa. Tässä kuvauksessa, joka ei ole mitenkään rajoittava viitataan kuvioihin 1 - 11, joissa: 5 Kuvio 1 esittää yleisen pystyleikkauksen reakto rin yläosasta.

Kuvio 2 esittää ohjauslaitteesta pystyleikkauksen, joka kulkee kaksinkertaisten ohjauskuorien kautta.

Kuvio 3 esittää ohjauslaitteesta pystyleikkauksen, 10 joka kulkee yksinkertaisten ohjauskuorien kautta.

Kuvio 4 esittää kuvioiden 2 ja 3 osien IV-IV mukaisen poikittaisleikkauksen.

Kuvio 5 esittää kuvioiden 2 ja 3 osien V-V mukaisen poikittaisleikkauksen.

15 Kuvio 6 on yksityiskohtainen näkymä yksinkertaises ta ohjauskuoresta.

Kuvio 7 on kuvioiden 3 ja 6 osien VII-VII mukainen leikkaus.

Kuvio 8 on yksityiskohtainen näkymä, pystyleik-20 kaus, kaksinkertaisesta ohjauskotelosta.

Kuvio 9 on kuvioiden 2 ja 8 osien IX-IX mukainen poikittaisleikkaus.

Kuviot 10 ja 11 esittävät poikittaisleikkauksena kaksinkertaisen kuoren variantit.

25 Kuvio 1 esittää reaktorin ylintä osaa, jossa on säiliön 1 sisään sovitettu sydän 2. Tätä säiliötä päällystää kansi 12 ja se on varustettu kyljessä olevalla putkella 13, joka mahdollistaa jäähdytysnesteen poistumisen.

30 Sydän 2 rajoittuu yläosassa sydänlevyyn 22, joka sijaitsee kannatinlevyn 14 alapuolella. Sydänlevy ja kannatinlevy on liitetty toisiinsa pylväillä 15. Sydän muodostuu vierekkäin asetetuista polttoainepatruunoista 21. Kukin patruuna muodostuu huomattavasta määrästä 35 pystysuoria polttoainesauvoja.

4 74831

Reaktiokyvyn säätö varmistetaan viemällä sisään säätönippuja 3, sydämen tiettyihin patruunoihin. Kukin säätönippu muodostuu useista absorboivaa materiaalia olevista sauvoista 31. Nämä sauvat on ripustettu yhdessä 5 kärjistään "hämähäkkiin" 4, jossa on säteensuuntaiset haarat ja joka on kiinni ohjausvarressa 5. Sauvat viedään sisään sydänlevyn väleistä siten, että ne asettuvat vastaavan patruunan polttoainesauvan väliin.

Säätönippuja ohjataan ohjauslaitteiden 6 avulla.

10 Kukin laite käsittää suuntaissärmiön muotoisen kotelon 61, joka ympäröi yhdistettyjen nippujen sauvojen kokonaisuutta. Se lävistää kannatinlevyn 14, johon se on ripustettu pulteilla kiinnitetyllä laipalla.

Väliohjauslevyt 62 on kiinnitetty koteloon 61 eri 15 tasoille ja säännöllisin välein. Kukin kuviossa 4 esitetty välilevy varmistaa nipun eri sauvojen jaksoittaisen ohjauksen. Levy käsittää keskusaukon 621, joka mahdollistaa "hämähäkin" kulkemisen. Tämän keskusaukon ympärille on sovitettu ympyränmuotoiset reiät 622, jotka 20 varmistavat absorptiosauvojen ohjaamisen ja jotka ovat yhteydessä säteensuuntaisten rakojen 623 kautta mainittuun keskusaukkoon.

Pystysuoraan asetetut ohjauskuoret 63 ja 64 varmistavat jatkuvan ohjaamisen. Näiden kuorien päät on 25 kiinnitetty kahteen päätelevyyn 65 ja 66. "Hämähäkki" voi laskeutua levyn 66 toiselle puolelle, joka levy muodostaa ohjauslaitteen sijoituslaipan sydänlevylle 22. Kaksi keskitysohjainta, jotka asetettu ylemmälle sydänlevylle varmistavat paikalleenasettamisen. Tämä laippa 30 käsittää aukot, jotka on sijoitettu ylimmän sydänlevyn 22 pinnalle ja joiden kautta sydämestä poistuva jäähdytysneste pääsee kulkemaan. Kotelo 61 on varustettu kes-keytyksetöntä ohjainta vastaavalla korkeudella aukoilla 611, jotka mahdollistavat nousevan nestevirran poistu-35 misen sivusta.

5 74831

Kunkin jatkuvan ohjaimen kuori 63 tai 64 käsittää ainakin yhden pitkänomaisen ohjauskiskon 631 tai 641, joka on sylinterinmuotoinen ja sylinterin läpimitta soveltuu sauvan läpimittaan siten, että se varmistaa sau-5 van ohjaamisen. Kunkin kuoren ohjauskisko avautuu pitkänomaisen ja säteensuuntaisen raon 632 tai 642 kautta kohti kotelon keskustaa.

Yksinkertainen ohjauskuori 63 käsittää yhden ainoan ohjauskiskon 631, johon rako 632 avautuu. Kaksin-10 kertainen ohjauskuori 64 käsittää kaksi ohjauskiskoa 641, jotka on yhdistetty toisiinsa raolla 642, joka toisaalta saa keskusohjauskiskon 641 yhteyteen keskellä olevan tilan 612 kanssa.

Rako 632 tai 642 mahdollistaa "hämähäkin" haaran 15 läpikulun. Kukin rako 632 tai 642 muodostaa ohjauskiskon kanssa toisistaan erillään olevat reunat 633 tai 643, joiden reunojen etäisyys on pienempi kuin mainitun ohjauskiskon läpimitta.

Kukin ohjauskisko 631 tai 641 on yhteydessä aina-20 kin yhteen onteloon 634 tai 644 osuen kuhunkin reunaan 633 tai 634 siten, että silloin kun sauva 31 on kontaktissa reunojen kanssa syntyy kaksi aukkoa 635 tai 645, jotka saavat ohjauskiskon sisäosan 636 tai 646 kommunikoimaan vastaavan raon 632 tai 642 kanssa. Raon molem-25 piin reunoihin luodut aukot 635 tai 645 ovat symmetrisiä suhteessa pystysuoraan symmetriatasoon, joka kulkee raon keskikohdan kautta.

Saman kuoren kaksi onteloa 634 tai 644 on erotettu riittävällä etäisyydellä jatkuvan ohjauksen varmistami-30 seksi. Nämä ontelot rajoittuvat tukireunojen paikalliseen keskeytykseen siten, että loppuosa reunoista, koko korkeudeltaan, varmistaa aina ohjauksen tämän sauvan tukemana. Suhteessa kotelon aukkoihin 611 ontelot sijaitsevat sillä vyöhykkeellä, jossa jäähdytysnesteen nopeus 35 on pienin. Ontelot sijaitsevat tasapainoitusreikien 649 6 74831 välissä, jotka reiät on sovitettu kaksoiskuoriin tasapainottamaan painetta.

Kuvioiden 6 ja 7 sekä kuvioiden 8 ja 9 toteutus-ohjeissa ontelot 634 tai 644 on aikaansaatu kahdella 5 lovella tai uurteella, jotka ympäröivät sylinterin akselia 637 tai 647, joka on siirretty kotelon akselia 67 kohti suhteessa ohjauskiskon akseliin 638 tai 648.

Kuvion 10 kaksoiskuoria koskevassa toteutus-ohjeessa ontelot on aikaansaatu ympyränmuotoisella jyr-10 simellä koskettaen koko ohjauskiskon piiriä.

Edellisissä toteutusohjeissa reiät 635 tai 645 koskettavat uurtaen reunoja, jotka sijaitsevat kotelon akselin suunnassa suhteessa sauvaan. Reiät 645 voivat koskettaa, kuten kuviossa 11, reunoja, jotka sijaitsevat 15 kotelon kehän suunnassa suhteessa sauvaan.

Keksinnön mukaisen ohjauslaitteen toimintaa selostetaan nyt yksityiskohtaisemmin.

Nouseva jäähdytysnestevirta, joka poistuu polttoaine-elementeistä täyttää kotelon sekä sauvojen ja oh-20 jauskuorien välissä olevat väliköt. Nuolella 7 merkityt kiertävät virrat muodostavat horisontaalitasolla neljä suuren nopeuden vyöhykettä suhteessa koteloon aukkoihin 611, ja neljä pienen nopeuden vyöhykettä suhteessa kotelon kulmien kanssa. Ohjauskuoriin asennetut sisäiset 25 volyymit ovat käytännöllisesti katsoen kuolleita volyyme jä. Tasapainotusaukkojen kautta poistuva virtaama on riittämätön suhteessa tilaan 636 tai 646 tulevaan virtaamaan, joka tila käsittää ohjauskiskon ja sauvan välisen osan. Se saa aikaan ylipainetta tilassa 636 tai 646 30 sauvan ympärillä tai reunalla. Sauva on siis paikallaan raon reunoilla.

Jos tutkitaan nyt kunkin sauvan 31 ohjausta, voidaan sanoa, että vyöhyke 632 tai 642 on staattinen vyöhyke, joka on itse heikomman paineen vyöhykkeen ym-35 päröimä. Kun on kyseessä yksinkertainen ohjauskuori, 7 74831 tätä rakoa vastapäätä oleva, ja sauvan taakse sijoitettu vyöhyke on ylipainevyöhyke. Kaksoisohjauskuorien ollessa kyseessä kahden sauvan välissä oleva vyöhyke on joko ylipaineinen tai alipaineinen suhteessa keskivyöhykkeeseen 5 642, ohjaimien sijainnin mukaan suhteessa kotelon aukkoi hin 611. Tällä paineen epätasapainolla on taipumus puristaa sauvoja reunoja vasten, jotka sijaitsevat kotelon keskustassa päin, ja tietyssä tapauksessa reunoja vasten, jotka sijaitsevat vastakkaisessa suunnassa.

10 Kuoriin sovitetut onkalot tasapainottavat painei ta vyöhykkeiden 642 ja 646 tai 632 ja 636 välissä. Vyöhykkeiden välissä vallitsevista paine-eroista johtuen syntyy virtaama kohdasta 646 kohdan 642 suuntaan tai kohdasta 636 kohdan 632 suuntaan, joka virtaama ei ole 15 koskaan vastakkainen säteen suuntaan säteilevien virtaamien kanssa, jotka suuntautuvat kotelon aukkoja 611 kohti.

Onteloiden sijainti tasapainotusaukkojen 649 välissä mahdollistaa sen, että vältytään sen leikkauksen 20 heikentymiseltä, joka on maksimitaivutusvastusten alainen säteensuuntaisten virtauksien takia. Samoin onteloiden sijoitus aukkojen 611 perustasolle, nesteen ylävirran puolella, mahdollistaa poistoilmiön. Onteloiden määrää tai niiden muotoa voidaan muuttaa, ainoastaan 25 aukkoparin symmetria samanraon reunoilla on määräävä sauvojen kokonaisuuden säteittäisen symmetrian kanssa.

On selvää, että hylkäämättä keksinnön puitteita voidaan kuvitella variantteja ja yksityiskohtien täydennyksiä ja samoin käyttää samanlaisia välineitä. Keksin-30 töä voidaan soveltaa kaikkeen sauvanippujen ohjaukseen, joissa on joko halkaistu putki tai kuori ja joissa putkissa ja kuorissa on lateraalit tai säteen suuntaiset nesteen poistoaukot vja akselin suuntainen sisääntulo-aukko .

Claims (5)

8 74831

1. Ohjauslaite säätönippua varten, joka nippu on muodostettu absorptiosauvoista (31), jotka on liitetty toi- 5 siinsa säteensuuntaisilla haaroilla varustetulla hämähäkillä ja laite koostuu kotelosta (61) johon on sovitettu jatkuvan ohjauksen hylsyt (63,64), joista kukin on varustettu ainakin yhdellä sylinterimäisellä ohjauskiskolla (631,641), joka on sopeutettu sauvan (31) pystysuoraan ohjaukseen ja 10 joista kukin on avattu pystysuoralla raolla (632,642), joka päättyy mainittuun ohjauskiskoon ja muodostaa reunat (633, 643), tunnettu siitä, että reunoissa (633,643) on ne ontoiksi tekevät aukot (635, 645), siten, että kun sauva (31) on kosketuksessa mainittujen reunojen (633,643) kanssa, 15 , on oh]auskiskon (631,641) sisäosa yhteydessä mainittuun rakoon (632,642),

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että mainitut yhteysaukot (635, 645) ovat symmetriset suhteessa pystysuoraan tasoon, joka kulkee 20 raon keskiosan ja ohjauskiskon akselin kautta.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että aukot (635,645) muodostuvat kahdesta uurteesta (634,644), jotka ympäröivät sylinteriä, jonka akseli (637,647) on siirtynyt ohjauskis- 25 kon akselista (638,648) rakoa kohden.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että aukot (635,645) muodostuvat ympyränmuotoiset syvennyksestä (644), joka kulkee ohjauskiskon ympäri. 30

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että aukot (635,645) on sovitettu kahden paineentasausaukon (649) väliin.