JP6895510B2 - 原子炉制御棒駆動装置で使用するための移動可能な隔離された棒結合 - Google Patents
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Description
図2は、例示的な実施形態の制御棒駆動機構200の平面図である。図3および図4は、図2の同じ例示的な実施形態の制御棒駆動機構200の縦断面図であり、図3は着座位置にあるアセンブリ210を示し、図4は超過移動位置にあるアセンブリ210を示す。2017年6月30日に出願されたMorganらによる共有出願第15/640,428号「STATIONARY ISOLATED ROD COUPLINGS FOR USE IN A NUCLEAR REACTOR CONTROL ROD DRIVE」は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。作動棒103、位置指示磁石115、リフト棒作動磁石104、キー機構118の説明は、組み込まれた‘428出願に与えられている。
駆動棒111は、組み込まれた‘428出願に記載されているようにCRA210から分離することができる。次に、外側線形ねじ123、垂直移動ナット125、および励磁された浮揚およびスクラムコイル124を使用して、図3に示すようにリフト棒112および駆動棒111を超過移動位置に操作する。超過移動位置では、2つのばね作動超過移動ラッチ116が例示的な実施形態のCRDM200の圧力境界150の肩部または窓に係合して、CRA210を超過移動高さにロックする。次いで、燃料補給プロセスの間に、電力をモータ126(図2)ならびに浮揚およびスクラムコイル124(図2および図4)に固定するかまたはそれらから切り離すことができる。駆動棒112の下端部は、上部容器から下部容器への分解工程から離れた高さまで運ばれる。
図2に示すように、CRDM圧力境界150は、RPVフランジのCRDM構造ハウジング106内のCRDMノズル圧力境界フランジ120から垂直に離れて支持されている。CRDM圧力境界150の上部部分への横方向の支持は、真空ギャップ121を横切って線形ねじ123が近接していること以外には提供されない。
[実施態様1]
原子炉内に制御要素を配置するための制御棒駆動装置(200)であって、前記駆動装置(200)は、
隔離バリア(150)と、
前記隔離バリア(150)の外側の可動誘導コイル(124)と、
前記隔離バリア(150)の内側の磁性材料(119)と、を含み、前記材料(119)は、前記制御要素に固定されるように構成され、前記隔離バリア(150)は、前記隔離バリア(150)の前記内側および前記外側にわたって圧力勾配が維持され得るように気体および流体に対して不透過性である、制御棒駆動装置(200)。
[実施態様2]
前記可動誘導コイル(124)に結合されたモータ(126)および線形ねじ(123)をさらに含み、前記モータ(126)および線形ねじ(123)は、前記制御要素のストローク距離に沿って前記誘導コイル(124)を直線的に移動させる、実施態様1に記載の制御棒駆動装置(200)。
[実施態様3]
前記磁性材料(119)は、前記ストローク距離に沿って前記可動誘導コイル(124)と共に正確に移動する、実施態様2に記載の制御棒駆動装置(200)。
[実施態様4]
前記磁性材料(119)は、永久磁石および電磁石のうちの少なくとも一方である、実施態様1に記載の制御棒駆動装置(200)。
[実施態様5]
前記可動誘導コイル(124)および前記隔離バリア(150)を収容するハウジング(106)をさらに含み、前記ハウジング(106)は前記隔離バリア(150)の外側の真空(121)を維持するように構成される、実施態様1に記載の制御棒駆動装置(200)。
[実施態様6]
前記ハウジング(106)内に冷却剤入口および出口(107)
をさらに含む、実施態様5に記載の制御棒駆動装置(200)。
[実施態様7]
前記制御要素を超過移動位置に保持するように構成された、前記隔離バリア(150)の内側の複数の磁気超過移動ラッチ(116)と、
前記超過移動ラッチ(116)を解放位置に移動させるように構成された、前記隔離バリア(150)の外側の複数の超過移動解放コイル(108)と、
をさらに含む、実施態様1に記載の制御棒駆動装置(200)。
[実施態様8]
前記磁気超過移動ラッチ(116)の各々は、前記超過移動ラッチ(116)を保持位置に付勢するばねを含み、前記超過移動解放コイル(108)は、磁力によって前記ばねを付勢圧縮するように構成される、実施態様7に記載の制御棒駆動装置(200)。
[実施態様9]
前記磁性材料(119)が固定されている制御棒アセンブリ(210)をさらに含み、前記制御棒アセンブリ(210)は中央駆動棒およびリフト棒(111、112)を含み、前記制御棒アセンブリ(210)は前記制御要素に直接接合するように構成される、実施態様1に記載の制御棒駆動装置(200)。
[実施態様10]
原子炉内で制御要素を移動させる方法であって、
制御棒駆動装置(200)において隔離バリア(150)の外側の誘導コイル(124)を移動させるステップを含み、前記移動させるステップは、前記制御要素が前記誘導コイル(124)と共に正確に直線的に移動するように、前記隔離バリア(150)の内側の前記制御要素に固定された磁石を駆動する、方法。
[実施態様11]
前記誘導コイル(124)は真空環境(121)内にあり、前記制御要素は加圧された原子炉環境内にある、実施態様10に記載の方法。
[実施態様12]
前記誘導コイル(124)を移動させる前記ステップの前に前記誘導コイル(124)を励磁するステップ
をさらに含む、実施態様10に記載の方法。
[実施態様13]
前記制御要素を重力によって原子炉内に駆動するために前記誘導コイル(124)を消磁するステップ
をさらに含む、実施態様12に記載の方法。
[実施態様14]
前記制御棒駆動装置(200)は前記制御要素に固定された制御棒アセンブリ(210)を含み、前記制御棒アセンブリ(210)は前記磁石を含む、実施態様10に記載の方法。
[実施態様15]
前記誘導コイル(124)および前記隔離バリア(150)は、ハウジング(106)の内側に封止され、前記ハウジング(106)は、前記隔離バリア(150)の外側の真空(121)を維持するように構成される、実施態様10に記載の方法。
[実施態様16]
前記制御要素を原子炉から完全に引き出された超過移動位置に駆動するために前記誘導コイル(124)を移動させるステップをさらに含み、複数の磁気オーバードライブラッチ(116)は、前記超過移動位置において前記隔離バリア(150)の内側の前記制御要素に直接接続された制御棒アセンブリ(210)と係合する、実施態様10に記載の方法。
[実施態様17]
前記超過移動位置において前記制御棒アセンブリ(210)から前記制御要素を取り外すステップ
をさらに含む、実施態様16に記載の方法。
[実施態様18]
前記磁気オーバードライブラッチ(116)を解放して前記制御棒アセンブリ(210)を分離するために、複数の超過移動誘導コイルを励磁するステップ
をさらに含む、実施態様16に記載の方法。
[実施態様19]
前記移動するステップは、前記誘導コイル(124)が取り付けられている線形ねじ(123)を回転させるためにモータ(126)に給電するステップを含む、実施態様10に記載の方法。
[実施態様20]
前記誘導コイル(124)は、前記線形ねじ(123)が回転するにつれて垂直に移動するように垂直移動ナット(125)に取り付けられる、実施態様19に記載の方法。
10 駆動棒−制御棒アセンブリ(CRA)接続部
11 駆動棒
12 作動棒
13 スパッドまたはバヨネット、駆動棒
14 ロックプラグ
15 制御棒アセンブリ(CRA)
16 横方向支持管
103 作動棒
104 リフト棒作動磁石
105 位置指示プローブ、PIPブローブ
106 制御棒駆動機構(CRDM)構造ハウジング
107 冷却剤入口/出口ライン、冷却ライン
108 超過移動解放コイル
111 リフト棒、駆動棒
112 駆動棒、リフト棒
113 スクラムリフトコイル
114 リフト磁石
115 位置指示磁石
116 超過移動ラッチ
117 ばね作動構造支持体
118 キー機構
119 磁性材料
120 CRDMノズル圧力境界フランジ
121 真空ギャップ、真空
123 外側線形ねじ
124 浮揚およびスクラムコイル
125 外側垂直移動ナット
126 CRDMモータ
135 位置指示プローブハウジング
150 CRDM圧力境界
200 CRDM
210 CRA
Claims (8)
- 原子炉内に制御要素を配置するための制御棒駆動装置(200)であって、前記駆動装置(200)は、
隔離バリア(150)と、
前記隔離バリア(150)の外側の可動誘導コイル(124)と、
前記隔離バリア(150)の内側の磁性材料(119)と、を含み、前記材料(119)は、前記制御要素に固定されるように構成され、前記隔離バリア(150)は、前記隔離バリア(150)の前記内側および前記外側にわたって圧力勾配が維持され得るように気体および流体に対して不透過性であり、
前記可動誘導コイル(124)および前記隔離バリア(150)を収容するハウジング(106)をさらに含み、前記ハウジング(106)は前記隔離バリア(150)の外側の真空(121)を維持するように構成される、制御棒駆動装置(200)。 - 前記可動誘導コイル(124)に結合されたモータ(126)および線形ねじ(123)をさらに含み、前記モータ(126)および線形ねじ(123)は、前記制御要素のストローク距離に沿って前記誘導コイル(124)を直線的に移動させる、請求項1に記載の制御棒駆動装置(200)。
- 前記磁性材料(119)は、前記ストローク距離に沿って前記可動誘導コイル(124)と共に正確に移動する、請求項2に記載の制御棒駆動装置(200)。
- 前記制御要素を超過移動位置に保持するように構成された、前記隔離バリア(150)の内側の複数の磁気超過移動ラッチ(116)と、
前記超過移動ラッチ(116)を解放位置に移動させるように構成された、前記隔離バリア(150)の外側の複数の超過移動解放コイル(108)と、
をさらに含む、請求項1に記載の制御棒駆動装置(200)。 - 原子炉内で制御要素を移動させる方法であって、
制御棒駆動装置(200)において隔離バリア(150)の外側の誘導コイル(124)を移動させるステップを含み、前記移動させるステップは、前記制御要素が前記誘導コイル(124)と共に正確に直線的に移動するように、前記隔離バリア(150)の内側の前記制御要素に固定された磁石を駆動し、
前記誘導コイル(124)は真空環境(121)内にあり、前記制御要素は加圧された原子炉環境内にある、方法。 - 前記誘導コイル(124)を移動させる前記ステップの前に前記誘導コイル(124)を励磁するステップ
をさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 前記制御要素を重力によって原子炉内に駆動するために前記誘導コイル(124)を消磁するステップ
をさらに含む、請求項6に記載の方法。 - 前記移動するステップは、前記誘導コイル(124)が取り付けられている線形ねじ(123)を回転させるためにモータ(126)に給電するステップを含む、請求項5に記載の方法。
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