RU1785370C - Тепловыделяющая сборка ядерного реактора - Google Patents
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU1785370C RU1785370C SU904836831A SU4836831A RU1785370C RU 1785370 C RU1785370 C RU 1785370C SU 904836831 A SU904836831 A SU 904836831A SU 4836831 A SU4836831 A SU 4836831A RU 1785370 C RU1785370 C RU 1785370C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- radius
- fuel elements
- cluster
- nuclear reactor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Сущность: прокладочные дистанционирующие решетки для твэлов в ТВС имеют пуклевки в виде гофров, причем отношение радиуса скругления вершины пуклевок к радиусу переходов у их основания менее 0,5. По варианту исполнения на торцовой части пуклевок выполнены направляющие заманы в фиде фасок. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к атомной технике, к устройству тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР.
Известны ТВС, в которых дистанционирование тепловыделяющих элементов (твэлов) осуществляется при помощи дистанционирующих решеток (ДР). Устройство образовано тремя ДР, смещенными относительно ТВС в продольном направлении. Крайние ДР установлены соосно на некотором расстоянии и жестко связаны между собой. Средняя ДР расположена между ними и несколько смещена в поперечном направлении. Дистанционирование твэлов в ТВС осуществляется за счет поджатия упругих стенок средней ДР к каким-либо стенкам крайних ДР.
Такие ДР имеют сравнительно большое гидравлическое сопротивление и не обладают достаточной прочностью при транспортных перевозках в случае использования их в ТВС с большим количеством твэлов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту (прототипом) является тепловыделяющая сборка ядерного реактора, которая содержит дистанционирующие узлы, образованные охваченными ободом ячейками, имеющими прямолинейные участки и выступы. В одном прямолинейном участке каждой ячейки выполнен разрез, делящий прямолинейный участок на меньший и больший отрезки, отношение длин которых 0,2-0,4. Соединение ячеек между собой и ободом выполнено по большим отрезкам, которые ориентированы в разные стороны относительно места соединения (точек контактной сварки).
Целые ДР пригодны для применения в ТВС типа РБМК, имеющих не более 18 твэлов. В ТВС типа ВВЭР, АСТ, имеющих сотни твэлов, они не обеспечивают достаточной прочности при транспортных перевозках, погрузочно-разгрузочных работах без дополнительных предосторожностей, например, при перевозках ТВС замораживают в жидкости, находящейся в контейнере.
Целью изобретения является повышение надежности дистанционирования твэлов в ТВС и улучшение технологичности сборок пучков твэлов.
Указанная цель достигается тем, что в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, содержащей прокладочные дистанционирующие решетки с пуклевками в виде гофров, пуклевки выполнены с отношением радиуса скругления вершины к радиусу переходов основания менее 0,5, причем на торцах пуклевок выполнены направляющие заманы в виде фасок.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленная ТВС отличается от прототипа тем, что имеет не разрезанные ячейки и пуклевки, выполненные с отношением радиуса скругления вершины к радиусу переходов основания менее 0,5, причем на торцах пуклевок выполнены направляющие заманы в виде фасок.
Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг.1 общий вид части ТВС; фиг. 2 поперечное сечение ТВС с видом на ДР; фиг.3 узел соединения ячеек; фиг.4 продольное сечение по вершине пуклевки с направляющими заманами в виде отбортовок; фиг. 5 продольное сечение по вершине пуклевки с направляющими заманами в виде фасок; фиг.6 расчетные зависимости контактных сил от радиуса скругления вершины пуклевки при установке первого и последующих твэлов ВВЭР-1000 в ДР с натягом 0,15 мм.
ТВС состоит из твэлов 1 (фиг.1, 2, 3) и дистанционирующих (прокладочных) решеток 2 (фиг.1, 2), образующих пучок. Концевые детали (головка и хвостовик) ТВС, а также чехол, который может содержаться или не содержаться в ТВС, на рисунках не показаны.
Дистанционирующая (прокладочная) решетка 2 (фиг.1, 2) состоит из ячеек 3 (фиг. 2, 3), в которых имеются пуклевки 4 (фиг.3 4, 5), выполненные в виде гофров со скрученной вершиной 5 (фиг.2, 3), и плавными переходами 6 (фиг.2, 3) у основания. На торцах пуклевок имеются направляющие заманы. Обод, который может содержаться или не содержаться в ДР, на чертежах не показан.
Профиль пуклевки 4 образован сопряжением дуг окружностей с отношением радиуса скругления вершины к радиусу переходов у основания менее 0,5, независимо от ширины площадки 7 (фиг.3), величина которой выбирается из условия выполнимости контактной сварки. Указанное отношение может определяться вдоль любой линии профиля, в частности, для наружной и внутренней поверхностей, т. к. толщина ячеек практически мала по сравнению с размерами профиля.
Расчетно-экспериментальными исследованиями, выполненными авторами, установлено, что при установке твэлов в ДР с одинаковыми натягами радиальные силы, а следовательно, и усилия трения уменьшаются с уменьшением радиуса скругления вершины пуклевки. На фиг.6 приведены расчетные зависимости контактных сил от радиуса скругления вершины пуклевки при установке первого и последующих твэлов ВВЭР-1000 в ДР с натягом 0,15 мм. Так как радиусы скругления вершины и основания связаны условием конструктивного выполнения пуклевки, то приведенные зависимости могут быть представлены как функции отношения этих радиусов. В таком представлении зависимости показывают существенный эффект при отношении радиуса вершины к радиусу основания пуклевки менее 0,5. Однако с уменьшением радиуса скругления вершины пуклевки увеличиваются контактные напряжения между пуклевкой и поверхностью твэла, которые способствуют разрушению лакопокрытия, увеличению силы трения при протягивании твэла через ДР. Для нейтрализации этого отрицательного эффекта достаточно выполнять направляющие заманы в виде фасок, более пологими, чем существующие 8 (фиг.4), или путем удаления материала на торцах пуклевок 9 (фиг.5).
В условиях серийного и массового производства ячейки 3 штампуются из отрезков тонкостенных труб или ленты. Ячейки выкладываются в приспособлении по форме ДР и свариваются между собой контактной сваркой по площадкам 7. При наличии обода он приваривается к периферийному ряду ячеек. Сборка твэлов с ДР производится на специальном стенде путем протягивания или вталкивания твэлов через ряды ДР, предварительно установленных в стенде. Твэлы, собранные с ДР, образуют пучок. Пучок соединяется с концевыми деталями (головкой и хвостовиком) непосредственно или посредством чехла, если он входит в состав ТВС.
Использование ДР с представленной формой пуклевок позволяет улучшить технологичность, повысить качество и надежность ТВС за счет уменьшения усилий при сборке, исключения нанесения царапин на поверхности твэлов даже без лакопокрытия твэлов, улучшения теплообмена в окрестности мест контакта пуклевок с поверхностью твэла.
В настоящее время разработаны чертежи ДР с предлагаемой формой пуклевок для ТВС ВВЭР-1000, проведены прочностные и технико-экономические расчеты, изготовлена опытная партия ДР, произведена сборка двух пучков. Измерениями установлено, что усилия при сборке оказались на 30-40% меньше, чем у штатных ТВС.
Заявленное техническое решение целесообразно использовать для ТВС реакторов ВВЭР-440, ВВЭР-1000, АСТ-500, РБМ-К, а также для разборных ТВС; предназначенных для замены негерметичных твэлов на новые в процессе эксплуатации.
Внедрение изобретения позволит получить экономический эффект по двум направлениям: на предприятиях-изго- товителях и у потребителей на АЭС.
Claims (2)
1. ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащая пучок тепловыделяющих элементов, прокладочные дистанционирующие решетки с пуклевками в виде гофров, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности дистанционирования и улучшения технологичности, пуклевки выполнены с отношением радиуса скругления вершины к радиусу переходов у основания менее 0,5.
2. Сборка по п.1, отличающаяся тем, что на торцовой части пуклевок выполнены направляющие заманы в виде фасок.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904836831A RU1785370C (ru) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904836831A RU1785370C (ru) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1785370C true RU1785370C (ru) | 1995-04-30 |
Family
ID=30441824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904836831A RU1785370C (ru) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1785370C (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448375C1 (ru) * | 2010-11-15 | 2012-04-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Дистанционирующая решетка для тепловыделяющей сборки |
EP2365489A4 (en) * | 2008-11-19 | 2016-03-09 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo Mashinostroitelny Zd | STRUCTURE OF A GRILLE FOR A CORE REACTOR FUEL ASSEMBLY |
-
1990
- 1990-03-20 RU SU904836831A patent/RU1785370C/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1230458, кл. G 21C 3/34, 1984. * |
Заявка Франции N 2426312, кл. G 21C 3/34, 1979. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2365489A4 (en) * | 2008-11-19 | 2016-03-09 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo Mashinostroitelny Zd | STRUCTURE OF A GRILLE FOR A CORE REACTOR FUEL ASSEMBLY |
RU2448375C1 (ru) * | 2010-11-15 | 2012-04-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Дистанционирующая решетка для тепловыделяющей сборки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI78792C (fi) | Kaernbraenslepatron. | |
KR100932436B1 (ko) | 연료봉 프레팅 마모방지를 위한 카누 모양의 스프링을 가진지지격자 | |
US4056441A (en) | Bracing device for a bundle of parallel pins in a nuclear reactor assembly | |
US4714585A (en) | Interlocking egg-crate type grid assembly | |
US6707872B2 (en) | Spacer grid for nuclear reactor fuel assemblies with grid springs maintaining conformal contact with fuel rods and enlarged elastic range | |
US4357298A (en) | Nuclear fuel assembly space arrangement | |
US4125435A (en) | Grid lattice with sliding strap | |
US4239597A (en) | Nuclear fuel spacer grid | |
US4659541A (en) | Nuclear fuel rod support grid with improved multiple dimple arrangement | |
US4556531A (en) | Nuclear fuel assembly spacer and spring component therefor | |
RU1785370C (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
KR101002719B1 (ko) | 접촉부에 홀을 구비한 지지격자 스프링 | |
KR100844879B1 (ko) | 연료봉 프레팅 마모저항성이 향상된 w형 및 m형 스프링을구비한 지지격자 | |
US5719912A (en) | Control rod for a nuclear reactor | |
US6714619B2 (en) | Spacer grid with double deflected vanes for nuclear fuel assemblies | |
US3317399A (en) | Fuel element container | |
KR100907635B1 (ko) | M형 딤플을 갖는 이물질 여과용 지지격자 | |
WO1999001872A3 (en) | A nuclear fuel assembly grid with diagonal fuel retaining springs | |
US4888152A (en) | Fuel assembly grid for light water reactor | |
RU2518058C1 (ru) | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора (варианты) | |
US3345267A (en) | Fuel rod structure | |
US3798125A (en) | Nuclear fuel subassembly | |
RU2204868C2 (ru) | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
US4568512A (en) | Bracing grids for nuclear reactor fuel sub-assemblies | |
KR100800094B1 (ko) | 연료봉 프레팅 마모방지를 위한 탁자형 스프링을 구비한지지격자 |