MX2012000102A - Metodo y aparato para una abrazadera de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada de bomba de chorro. - Google Patents

Abstract

Un método y un aparato para proporcionar una abrazadera (20) de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada de una bomba de chorro de un reactor de agua en ebullición (BWR) para restringir al mezclador (4) de entrada y al difusor (2) para mitigar la vibración inducida por el flujo del mezclador de entrada de un ensamble (8) de bomba de chorro BWR. La abrazadera de junta de deslizamiento incluye rebordes (10) proyectados en forma horizontal con paredes laterales (10b) verticales que sobresalen hacia el extremo (4b) distal extremo inferior del mezclador de entrada. Los sujetadores (14) penetran los rebordes proporcionan una carga de impulso en los difusores al ser apretados para presionar contra la corona (2a) superior del difusor. Se pueden utilizar uno o más rebordes. Los huecos (P) dispuestos en forma lateral entre los rebordes pueden proporcionar una holgura para las orejas guía del difusor para ajustarse entre los rebordes.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA UNA ABRAZADERA DE JUNTA DE DESLIZAMIENTO INTEGRADA CON UN MEZCLADOR DE ENTRADA DE BOMBA DE CHORRO Campo de la Invención Las modalidades ejemplificativas se relacionan en general, con reactores nucleares y más en particular, con un método y un aparato para una abrazadera de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada de bomba de chorro de un reactor de agua en ebullición (BWR) utilizada para restringir al mezclador de entrada y al difusor para mitigar las vibraciones inducidas por el flujo del mezclador de entrada de un ensamble de bomba de chorro BWR.

Antecedentes de la Invención Un recipiente de presión del reactor (RPV) de un reactor de agua en ebullición (BWR) típicamente tiene una forma generalmente cilindrica y está cerrado por ambos extremos (por ejemplo, por un cabezal inferior y un cabezal superior removible). Una guía superior típicamente está separada sobre una placa de núcleo dentro del RPV. Una gualdera del núcleo, o gualdera típicamente rodea el núcleo y está apoyada por una estructura de soporte de gualdera. En particular, la gualdera tiene una forma generalmente cilindrica y rodea tanto la placa del núcleo como la guía superior. Existe un espacio o anillo entre el recipiente a presión del reactor cilindrico y la gualdera con forma cilindrica.

En un BWR, unas bombas de chorro tubular, huecas colocadas dentro del anillo de la gualdera proporcionan el flujo de agua del núcleo del reactor requerido. La porción superior de la bomba de chorro, conocida como mezclador de entrada, está colocado en forma lateral y puede estar apoyado por ménsulas de restricción de la bomba de chorro convencional. Mientras las ménsulas de restricción de la bomba de chorro convencionales pueden proporcionar rigidez al sistema que mitiga la vibración de los componentes del sistema, la vibración inducida por el flujo de la junta de desplazamiento (SJFIV) puede ocurrir entre los mezcladores de entrada y los difusores. La SJFIV del mezclador de entrada provoca altas cargas vibratorias durante la operación del ensamble de la bomba de chorro, que puede ser la causa principal de los problemas de desgaste de la bomba de chorro.

En forma convencional, se han tomado varias medidas para reducir la FIV del mezclador de entrada. Por ejemplo, se han utilizado cuñas auxiliares en los tornillos de ajuste de las ménsulas de restricción, sellos de laberinto, reparación del cojinete de la ménsula de restricción, y cuñas principales de reemplazo. Aunque estas soluciones convencionales han proporcionado cierta rigidez adicional al sistema, ninguna de las soluciones mitiga la vibración que ocurre en la ¡nterfaz real entre el mezclador de entrada y el difusor.

Breve Descripción de la Invención Las modalidades ejemplificativas proporcionan un método y un aparato para una abrazadera de junta de deslizamiento del mezclador de entrada de la bomba de chorro. Las modalidades ejemplificativas sujetan un extremo del mezclador de entrada con el difusor para mitigar la vibración en la interfaz real entre la porción inferior del mezclador de entrada y la corona superior del difusor. La abrazadera puede incluir un número variable de trinquetes. El reborde o rebordes puede estar formado monolíticamente como un componente integrado ubicado cerca del extremo distal del mezclador de entrada de reemplazo (es decir, el mezclador de entrada de reemplazo puede remplazar un mezclador de entrada existente), o en forma alternativa, el reborde o rebordes se pueden adaptar en un extremo de un mezclador de entrada existente. Los pernos de casqui lio o cuñas se pueden utilizar para producir una fuerza de sujeción que se puede aplicar en la porción inferior del mezclador de entrada.

Breve Descripción de los Dibujos Las ventajas y características antes mencionadas, así como otras de las modalidades ejemplificativas serán evidentes al describir con detalle las modalidades ejemplificativas con referencia a los dibujos anexos. Los dibujos anexos tienen el propósito de ilustrar las modalidades ejemplificativas y no se deben interpretar como limitantes del alcance de las reivindicaciones. Los dibujos acompañantes no se deben considerar como dibujados a escala a menos que se describa explícitamente lo contrario.

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un ensamble de bomba de chorro de un reactor nuclear de agua en ebullición (BWR) convencional.

La Figura 2 es una vista detallada de una junta de desplazamiento convencional, la cual se encuentra entre el mezclador de entrada y un difusor de un ensamble de bomba de chorro de un BWR.

La Figura 3 es una vista en sección transversal de una junta de desplazamiento convencional que se encuentra entre el mezclador de entrada y un difusor de un ensamble de bomba de chorro de un BWR.

La Figura 4 es una vista detallada de una abrazadera de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 5 es una vista detallada en acercamiento de una abrazadera de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 6 es una vista detallada en acercamiento de una abrazadera de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de una abrazadera de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada instalada en un ensamble de bomba de chorro BWR, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 8 s una vista detallada en acercamiento de una abrazadera de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada instalada en un ensamble de bomba de chorro BWR, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 9 es un diagrama de flujo de un método para instalar una abrazadera de junta de deslizamiento del mezclador de entrada de una bomba de chorro en un ensamble de bomba de chorro BWR, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

Descripción Detallada de la Invención A continuación se describen las modalidades ejemplificativas detalladas. Sin embargo, los detalles específicos estructurales y funcionales aquí descritos son meramente representativos para describir las modalidades ejemplificativas. Las modalidades ejemplificativas sin embargo, se pueden incorporar en muchas formas alternativas, y no se deben considerar como limitadas a las modalidades aquí establecidas.

De conformidad con esto, las modalidades ejemplificativas tienen la capacidad de experimentar modificaciones y formas alternativas, las modalidades de la misma se muestran como ejemplo en los dibujos y serán descritas con detalle Sin embargo, se debe entender que no se tiene la intención de limitar las modalidades ejemplificativas a las formas particulares descritas, por el contrario, las modalidades ejemplificativas tienen la intención de abarcar todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que caigan dentro del alcance de las modalidades ejemplificativas. Los números de referencia iguales se refieren a elementos iguales a través de la descripción de las Figuras.

Se debe entender que aunque los términos "primero", "segundo", etc., se pueden utilizar en la presente para describir diferentes elementos, estos elementos no deben estar limitados por estos términos. Estos términos solamente se utilizan para distinguir un elemento., de otro elemento. De este modo, un primer elemento, descrito a continuación deben ser llamados como un segundo elemento, sin apartarse de las enseñanzas de las modalidades ejemplificativas. Como se utiliza aquí, el término "y/o" incluye cualquiera y todas las combinaciones de uno o más artículos enlistados asociados.

Se debe entender que cuando un elemento es referido como estar "conectado" o "acoplado" con otro elemento, puede estar acoplado o conectado con, directamente al otro elemento o capa o con elementos intermedios que puedan estar presentes. Por el contrario, cuando un elemento es referido como "conectado directamente" o "acoplado directamente", con otro elemento, no hay ningún elemento intermedio presente. Otras palabras utilizadas para describir la relación entre los elementos se debe interpretar como una configuración (por ejemplo, "entre" contra "directamente entre", "adyacente" contra "directamente adyacente", etc.).

La terminología utilizada aquí tiene el propósito de describir las modalidades particulares solamente y no se tiene la intención de ser limitante de las modalidades ejemplificativas. Como se utiliza aquí, las formas singulares de "un", "uno"; "una", "el", "la", tienen la intención de incluir las formas plurales, a menos que el contexto especifique lo contrario. Se debe entender que los términos "comprende", "incluye" y/o "incluyendo", cuando se utilizan aquí, especifican la presencia de las características, integrantes, pasos, operaciones, elementos y/o componentes, pero no impiden la presencia o adición de una o más características, integrantes, pasos, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos.

Se debe hacer notar que en algunas ¡mplementaciones alternativas, las funciones/acciones mencionadas pueden ocurrir fuera del orden nombrado en las Figuras. Por ejemplo, dos Figuras mostradas en sucesión pueden, de hecho, ejecutarse esencialmente en forma concurrente o algunas veces, se pueden ejecutar en el orden invertido, dependiendo de la funcionalidad/acciones involucradas.

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un ensamble 8 de bomba de chorro de un reactor nuclear de agua en ebullición (BWR) convencional. Los componentes principales del ensamble 8 de la bomba de chorro incluyen un tubo 3 elevador, dos mezcladores 4 de entrada que se insertan dentro de los difusores 2 respectivos. En forma convencional, las ménsulas 6 de restricción de bomba se utilizan para estabilizar el movimiento de los mezcladores de entrada y reducir el movimiento (es decir, la vibración inducida por flujo de la junta de desplazamiento o FIV) y la fuga de la junta 1 de desplazamiento que existe en la interfaz entre los mezcladores 4 de entrada y los difusores 2.

La Figura 2 es una vista detallada de una junta de desplazamiento convencional que se encuentra entre el mezclador 4 de entrada y el difusor 2 de un ensamble de la bomba de chorro de un BWR. Se debe hacer notar que la porción 4a inferior del mezclador 4 de entrada se inserta dentro de la corona 2a superior del difusor (que también incluye orejas 2b) guía. La interfaz entre el mezclador 4 de entrada y el difusor 2 es referida como la "junta de desplazamiento" 1.

La Figura 3 es una vista en sección transversal de una junta 1 de desplazamiento convencional que se encuentra entre el mezclador 4 de entrada y el difusor 2 de un ensamble de bomba de chorro de un BWR. El extremo 4b distal extremo inferior del mezclador 4 de entrada descansa en la corona 2a superior del difusor 2 para formar la junta 1 de desplazamiento. En forma convencional, la fuga y la FIV de la junta de desplazamiento pueden ocurrir en la junta 1 de desplazamiento cuando las tolerancias entre el extremo 4b distal del mezclador 4 de entrada y la corona 2a superior del difusor 2 no se empalman exactamente.

La Figura 4 es una vista detallada de una abrazadera 20 de la junta de deslizamiento integrado con un mezclador de entrada, de conformidad con una modalidad ejemplificativa. La abrazadera 20 puede incluir un reborde 10 en la forma de un arco que se puede formar en forma monolítica en una porción 4a inferior de un mezclador 4 de entrada de reemplazo. El reborde 10 puede incluir uno o más orificios 12 de tornillo de separación en el reborde 10. Aunque solamente se muestra un reborde 10 en el dibujo, se pueden proporcionar más de un reborde 10.

En forma alternativa a proporcionar un reborde 10 formado monolíticamente, un cubo (no mostrado) se puede formar en o cerca de la porción 4a inferior del mezclador 4 de entrada. El cubo puede entonces funcionar como una base para después acoplar un reborde 10 con el cubo. El cubo se puede formar en forma monolítica en el mezclador de entrada. El cubo puede incluir una o más ranuras de .cola de pato hembra que pueden aceptar las proyecciones de cola de pato macho que se pueden utilizar para estabilizar el reborde en el cubo. Se pueden utilizar otras estructuras para sujetar firmemente un reborde con el cubo, tal como pernos o soldadura.

Alternativamente a proporcionar un cubo formado monolíticamente (para funcionar como una base para un reborde) cerca de la porción 4a inferior del mezclador 4 de entrada, un reborde puede, en su lugar, adaptarse directamente en la porción 4a inferior del mezclador 4 de entrada por otras estructuras. Por ejemplo, el reborde se puede atornillar o soldarse directamente sobre el mezclador de entrada.

La Figura 5 es una vista detallada en acercamiento de una abrazadera 20 de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada, de conformidad con una modalidad ejemplificativa. El reborde 10 puede sobresalir en forma horizontal desde la porción 4a inferior del mezclador de entrada. El reborde 10 también puede tener una pared 10b lateral vertical que es esencialmente paralela a las paredes laterales de la porción 4a inferior del mezclador de entrada. Las paredes 10b laterales verticales se proyectan en forma vertical hacia un extremo 4b distal extremo inferior del mezclador 4 de entrada. La longitud de la pared 10b lateral puede tener el tamaño para provocar que el extremo 10a distal del reborde 10 sobresalga a una elevación que es aproximadamente igual al extremo 4b distal extremo inferior del mezclador 4 de entrada (es decir, el extremo 10a distal del reborde 10 puede estar ubicado aproximadamente a la misma elevación que el del extremo 4b distal extremo inferior del mezclador de entrada).

Se debe hacer notar que un hueco G puede ser provisto entre la pared 10b lateral vertical del reborde 10 y el extremo distal de la porción 4a inferior y el extremo 4b distal extremo inferior del mezclador 4 de entrada. El hueco G puede tener el tamaño para asegurar un ajuste a presión de una orilla de una corona 2a superior del difusor entre la porción 4a inferior del mezclador 4 de entrada y una porción de una superficie interna de la pared 10b lateral vertical del reborde, como se muestra en las Figuras 7-8.

La Figura 6 es una vista detallada en acercamiento de una abrazadera 20 de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada, de conformidad con una modalidad ejemplificativa. Esta modalidad ejemplificativa incluye cuatro rebordes 10, mejor que solamente un reborde. Cada reborde puede incluir uno o más orificios 12 de tornillo de separación. Un hueco P dispuesto en forma lateral puede estar incluido entre los rebordes para proporcionar una holgura para las orejas 2b guia del difusor cuando se instala la abrazadera 20.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de una abrazadera 20 de junta de deslizamiento integrada con un mezclador de entrada en un ensamble 8 de bomba de chorro BWR, de conformidad con una modalidad ejemplificativa. El reborde 10 puede colgar de la corona 2a superior del difusor. Para también estabilizar el reborde 10, el reborde 10 puede tener el tamaño para ajustarse a presión entre las orejas 2b guía del difusor 2. El tornillo 14 de separación puede penetrar en el orificio 12 del tornillo de separación y apoyarse contra la corona 2a superior del difusor. También se pueden utilizar estructuras contra la rotación para asegurar que los tornillos 14 de separación no se salgan de los orificios 12 del tornillo de separación. Las estructuras contra la rotación pueden incluir dientes de trinquete (en el tornillo de separación) y pasadores (que acoplan los dientes de trinquete y aseguran que el tornillo de separación no gire).

En forma alternativa a los orificios 12 del tornillo de separación y a los tornillos 14 de separación, una cuña de acción doble con un tornillo de cabeza se puede acoplar con la superficie interna de cada reborde 10, y el tornillo de cabeza se puede utilizar para impulsar la cuña contra la corona 2a superior del difusor Las estructuras contra la rotación, tales como los dientes de trinquete y el pasador, se pueden también utilizar con la cuña de acción doble y el tornillo de cabeza.

Alternativamente a los tornillos de separación o cuñas/tornillos de cabeza, un ajuste a presión (con una estricta tolerancia, que está basada solamente en la fricción para sostener los componentes juntos) se puede proporcionar para asegurar un ajuste entre la porción 4a inferior del mezclador de entrada, el reborde 10 y la corona 2a superior del difusor. Además, un elemento de resorte se puede utilizar en lugar de los tornillos de separación, cuñas/tornillos de cabeza o un ajuste a presión para proporcionar una carga de impulso en el difusor.

Se debe entender que cuando se utiliza solamente un reborde 10 o cuando se utilizan rebordes solamente en un lado del mezclador 2 de entrada, la fuerza producida por el reborde 10 y el tornillo 14 de separación puede provocar que el mezclador 2 de entrada se salga del centro del difusor 2a en sí. La ubicación fuera de centro del difusor 2 es aceptable, y no es conveniente para el funcionamiento general del ensamble 8 de bomba de chorro BWR.

La Figura 8 es una vista detallada en acercamiento de la abrazadera 20 de junta de deslizamiento integrada con el mezclador de entrada instalada en un ensamble 8 de bomba de chorro BWR, de conformidad con una modalidad ejemplificativa. En esta modalidad, se proporcionan múltiples rebordes 10 (específicamente, cuatro rebordes). El hueco P puede proporcionar la holgura para las orejas 2b guía. Se debe entender que se pueden proporcionar uno o más rebordes 10 entre cada oreja 2b guía, mejor que utilizar la configuración mostrada en la Figura 8. En forma alternativa, se pueden proporcionar más o menos rebordes 10, diferente a la Figura 8.

La Figura 9 es un diagrama de flujo de un método para instalar una abrazadera 20 de junta de deslizamiento del mezclador de entrada en un ensamble 8 de bomba de chorro BWR, de conformidad con una modalidad ejemplificativa. En el paso S30, un reborde 10 con forma de arco se puede acoplar con una porción 4a inferior del mezclador 4 de entrada. En el paso S32, un orificio 12 se puede formar en el reborde 10. En el paso S34, un sujetador se puede insertar' dentro del orificio 12. En el paso S36, el sujetador se puede apretar para aplicar una fuerza de impulso en la corona 2a superior del difusor.

Los materiales de construcción para los rebordes pueden ser el mismo material que para el mezclador de entrada de la bomba der chorro. Específicamente, los rebordes pueden estar hechos de acero inoxidable tipo 304 de metal fundido o de forja o de un material equivalente. Todas las otras partes de los componentes pueden ser acero inoxidable austenítico XM-19, X-750 o un material equivalente.

Habiendo descrito las modalidades ejemplificativas, será evidente que se pueden variar en muchas formas. Tales variaciones no deben ser consideradas como apartados del espíritu o alcance de las modalidades ejemplificativas y tales modificaciones serán evidentes para las personas experimentadas en la técnica y tienen la intención de estar incluidas dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Una abrazadera (20) de junta de deslizamiento de mezclador de entrada de un ensamble de bomba de chorro de un reactor de agua en ebullición (BWR), caracterizada porque comprende: por lo menos un reborde (10) configurado para acoplarse con una porción (4a) inferior del mezclador (4) de entrada de un ensamble (8) de una bomba de chorro BWR; el por lo menos un reborde tiene forma de arco y está configurado para sobresalir en forma horizontal desde el mezclador de entrada cuando el reborde se instala en el mezclador de entrada del ensamble de bomba de chorro; el por lo menos un reborde tiene una pared (10b) lateral vertical que está configurada para sobresalir hacia el extremo (4b) distal extremo inferior del mezclador de entrada cuando el reborde se instala en el mezclador de entrada del ensamble de bomba de chorro.

2. La abrazadera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende: por lo menos un orificio (12) de tornillo de separación en cada reborde.

3. La abrazadera de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque también comprende: un tornillo (14) de separación que penetra cada orificio de tornillo de separación, el tornillo de separación está configurado para apoyarse contra la corona (2a) superior del difusor (2) cuando el reborde se instala en el mezclador de entrada.

4. La abrazadera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende: el mezclador de entrada, en donde por lo menos un reborde está formado monolíticamente en la porción inferior del mezclador de entrada.

5. La abrazadera de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el por lo menos un reborde define un hueco (G) entre la pared lateral vertical del reborde y la pared lateral del mezclador de entrada.

6 La abrazadera de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el hueco tiene el tamaño para permitir que una orilla de una corona superior del difusor se ajuste entre la pared lateral del reborde y la pared lateral del mezclador de entrada.

7. La abrazadera de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el por lo menos un reborde incluye por lo menos dos rebordes.

8. La abrazadera de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque: los por lo menos dos rebordes definen huecos (P) dispuestos en forma lateral entre cada reborde: en donde los huecos dispuestos lateralmente tienen el tamaño para permitir que una oreja guía del difusor se ajuste entre los rebordes y dentro de los huecos dispuestos en forma lateral.

9. Un sistema que incluye una abrazadera (20) de junta de deslizamiento del mezclador de entrada de un ensamble de bomba de chorro de un reactor de agua en ebullición (BWR) instalada en un ensamble (8) de bomba de chorro BWR, caracterizado porque comprende: un difusor (2) con una corona (2a) superior; un mezclador (4) de entrada con un extremo (4b) distal extremo inferior y una porción (4a) inferior del extremo distal extremo inferior insertada dentro de la corona superior del difusor; y por lo menos un reborde (10) que tiene una forma de arco y que se acopla con la porción inferior del mezclador de entrada, el por lo menos un reborde sobresale en forma horizontal desde el mezclador de entrada e incluye: una pared lateral (10b) vertical que sobresale hacia el extremo distal extremo inferior del mezclador de entrada, una porción de una superficie interna de la pared lateral vertical hace contacto con la corona superior del difusor; por lo menos un tornillo (14) de separación que penetra cada reborde, el tornillo de separación está configurado para apoyarse contra la corona superior del difusor.

10. Un método para instalar una abrazadera (20) de junta de deslizamiento de un mezclador de entrada de un ensamble de bomba de chorro- de un reactor de agua en ebullición (BWR) en un ensamble (8) de bomba de chorro BWR, caracterizado porque comprende: acoplar el por lo menos un reborde (10) con forma de arco en una porción (4a) inferior del mezclador (4) de entrada, el por lo menos un reborde sobresale en forma vertical hacia el extremo (4b) distal extremo inferior del mezclador de entrada; formar por lo menos un orificio (12) en cada reborde; insertar un sujetador (14) en cada orificio; y aplicar una carga de impulso en una corona (2a) superior del difusor (2) al apretar cada sujetador y provocar que el sujetador se apoye contra la corona superior.