FI74832B - Flexibel styrstav foer kaernreaktor. - Google Patents

Description

1 74832

Ydinreaktorin joustava säätösauva

Keksinnön kohteena on ydinreaktorin joustava säätösauva. Säätösauva koostuu useista absorbaattorisiivistä, joita kannattaa säätösauvan varsi.

Tietyntyyppisissä ydinreaktoreissa, joiden tehoa säädetään reaktorin sydämen sisään työnnettyjen säätösauvojen avulla, on erittäin tärkeää, että polttoainepatruunoiden väliset säätö-sauvaraot voidaan tehdä mahdollisimman kapeiksi. Näiden rakojen leveyden määrää absorbaattorisiipien paksuus ja osaksi se seikka, että absorbaattorisiipien ja raon rajapintojen välissä on oltava tietty välys. Tämä välys on välttämätön, jotta estettäisiin säätösauvojen tarttuminen rakoon vinouden tai sentapaisten syiden takia. Jos säätösauva on hyvin jäykkä, on välttämätöntä mitoittaa raot siten, että ne ovat oleellisesti leveämmät kuin absorbaattorisiipien paksuus, mikä vuorostaan merkitsee sitä, että reaktorin polttoainetalous huononee.

On siis tärkeää tehdä mainittu välys mahdollisimman pieneksi. Tunnettu tapa saada tämä aikaan on antaa säätösauvalle suurempi joustavuus, niin että se tietystä vinoudesta huolimatta voi kulkea kapeamman raon läpi siihen tarttumatta. Joustavien säätösauvojen tunnetut toteutukset ovat kuitenkin yleensä saaneet rakenteen, joka tekee ne liian taipuisiksi, mikä ei myöskään ole toivottavaa.

Keksinnön mukainen säätösauva on tunnetulla tavalla koottu pitkulaisesta, ensimmäisestä, toisesta, kolmannesta ja neljännestä absorbaattorisiivestä, jotka on sovitettu ristin muotoon. Kukin siipi on pääasiassa suorakuImaisesti siipien risteysvii-vaa vastaan kulkevilla urilla jaettu useiksi siipielementeiksi. Keksinnölle on tunnusomaista, että ensimmäinen ja kolmas siipi on sovitettu ensimmäiseen tasoon, jolloin näiden siipien urat 74832 on sijoitettu pareittain linjaan toistensa kanssa, ja toinen ja neljäs siipi on sovitettu toiseen tasoon, jolloin niihin kuuluvat urat myös sijaitsevat pareittain linjassa, sekä että urat ensimmäisessä tasossa on siirretty samansuuntaisesti korkeussuunnassa toisen tason urien suhteen sekä että siipi-elementit on siipien risteysviivaan rajoittuvassa osassaan varustettu syvennyksillä.

Tunnetussa toteutuksessa, jossa poikittainen ura absorbaatto-risiivessä on sijoitettu samalle tasolle kuin vastaavat urat muissa siivissä, säätösauva on näissä pisteissä enemmän tai vähemmän katkaistu ja siis liian taipuisa ja joustava. Keksinnön mukaisesti ehdotetun järjestelyn ansiosta korkeintaan kaksi uraa sijaitsee samalla tasolla, ja näin saadaan samalla kertaa sopiva joustavuus ja jäykkyys säätösauvaan. Säätösauvan joustavuutta voidaan säätää varustamalla levyt siipien risteys-viivaan rajoittuvassa osassaan syvennyksillä. Tekemällä syvennykset pitemmiksi tai lyhyemmiksi suunnassa risteysviivaa pitkin voidaan säätösauvan joustavuutta suurentaa tai pienentää.

Jotta säätösauvaan saataisiin tasaisesti jakautunut taipuisuus, ehdotetaan, että uria siirretään suunnilleen elementin puolen pituuden verran, jolloin niiden pisteiden väliset etäisyydet, joissa kaksi eri tasoissa sijaitsevaa uraa osuu risteysviivaan, muodostuvat pääasiassa samaksi koko säätösauvaa pitkin.

Säätösauvan tietty jäykistys saadaan aikaan pienentämällä urien leveyttä siipien risteysviivan läheisyydessä uriin sovitettujen korkojen avulla. Mikäli jäykistyksestä tulee liian suuri, sitä voidaan helposti pienentää pienentämällä korkojen korkeutta.

Keksintöä voidaan parhaiten ymmärtää viittaamalla oheisiin kaaviollisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää säätösauvaa edestä nähtynä ja kuvio 2 sivulta nähtynä. Kuvio 3 esittää samaa säätösauvaa varustettuna koroilla urissa.

74832

Kuvioissa 1 ja 2 viitenumero 1 merkitsee joustavan säätösau-van osaa, joka on alhaalla varustettu esittämättä jätetyllä sää-tösauvavarrella yhteenkytkentää varten samoin esittämättä jätettyyn käyttölaitteeseen. Säätösauva muodostuu neljästä absor-baattorisiivestä 2, 3, 4 ja 5, jotka on sovitettu ristin muotoon ja yhdistetty toisiinsa risteysviivaa 6 pitkin. Kukin siipi on jaettu pääasiassa suorakulmaisesta risteysviivaa 6 vastaan kulkevilla urilla 7 siipielementeiksi 8a, b, c ja d.

Keksinnön mukaisesti siipielementit 8a ja b sovitetaan samaan tasoon ja samalle korkeudelle, niin että elementtien väliset urat 7 tulevat sijaitsemaan linjassa. Samoin sijoitetaan siipielementit 8c ja d samaan tasoon ja samalle korkeudelle, mutta samansuuntaisesti siirrettyinä korkeussuunnassa elementtien 8a ja b suhteen. Säätösauva saadaan vielä joustavammaksi varustamalla elementit 8 siipielementtien risteysviivaan 6 rajoittuvassa osassaan syvennyksillä 9. Edelleen on sopivaa, että nämä syvennykset sijoitetaan siten, että ne ulottuvat urien 7 yli niitä vastaan suorakulmaisessa siipitasossa. Syvennysten 9 välissä siipielementit 8 on kiinnitetty toisiinsa risteysviivaa 6 pitkin. Tällä tavoin säätösauva saa suoraan urien 7 yli deformaatiovyöhykkeitä, joilla on pituus, joka suunnilleen vastaa yli ulottuvan syvennyksen pituutta.

Jotta säätösauvaan saataisiin tasaisesti jakautunut jäykkyys, ehdotetaan, että siipien 2 ja 4 urat siirretään suunnilleen elementin puolen pituuden verran siipien 3 ja 5 urien suhteen.

Kuvio 3 esittää, miten säätösauvan joustavuutta voidaan vaihdella varustamalla urat 7 koroilla 10. Säätösauvaa taivutettaessa saadaan nimittäin kosketus korkojen 10 välille, jolloin saadaan vetokuormitus taivuttavassa siipielementissä 8.

Tämä parantaa säätösauvan taivutusvastusta.

Claims (4)

74832

1. Ydinreaktorin joustava säätösauva, joka koostuu pitkulaisesta ensimmäisestä (2), toisesta (3), kolmannesta (4) ja neljännestä (5) absorbaattorisiivestä, jotka on sovitettu ristin muotoon, jolloin kukin siipi on pääasiassa suorakulmaises-ti siipien risteysviivaa vastaan kulkevilla urilla (7) jaettu useiksi siipielementeiksi (8), tunnettu siitä, että ensimmäinen (2) ja kolmas (4) siipi on sovitettu ensimmäiseen tasoon, jolloin näiden siipien urat (7) on sijoitettu pareittain linjaan toistensa kanssa, ja toinen (3) ja neljäs (5) siipi on sovitettu toiseen tasoon, jolloin niihin kuuluvat urat (7) on myös sijoitettu pareittain linjaan, jolloin ensimmäisen tason urat (7) on siirretty yhdensuuntaisesti korkeussuunnassa toisen tason urien (7) suhteen, sekä että siipi-elementit (8) on siipien risteysviivaan (6) rajoittuvassa osassaan varustettu syvennyksillä (9).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen joustava säätösauva, tunnettu siitä, että yksi syvennys (9) yhdessä siivessä on sovitettu ulottumaan toisen siiven uran (7) yli.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätösauva, tunnet-t u siitä, että urien (7) leveys siipien risteysviivan (6) läheisyydessä on pienennetty uriin (7) sovitettujen korkojen (10) avulla.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen joustava säätösauva, tunnettu siitä, että urien siirto vastaa suunnilleen elementin puolta pituutta.