RU2223557C2

RU2223557C2 - Nuclear reactor fuel assembly

Info

Publication number: RU2223557C2
Application number: RU2002101993/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Рожков; И.Г. Чапаев; В.И. Батуев; А.В. Чиннов; М.Г. Зарубин; Н.А. Бычихин; А.И. Кушманов; И.Н. Васильченко; А.А. Енин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2004-02-10

Abstract

FIELD: nuclear power engineering; nuclear reactor fuel assemblies. SUBSTANCE: fuel assembly of water-cooled power reactor incorporates bundle of fuel elements vertically mounted in frame of spacer grids secured on tubular channels and made in the form of field of shaped subchannels welded together at points fastened outside by means of interconnected composite parts in the form of rim with coolant baffles acting from periphery to center, lower spacer grid, bottom nozzle, and removable top nozzle. Bosses are provided on edges of spacer grid rim inclined to each other through 120 deg, boss height being equal to half the width of clearance between fuel assemblies and reactor core. Adjacent edges of spacer grid rim tilted through 120 deg. to each other are provided with bosses whose height is found from formula Hb2 - S - S1 - Hb1, where Hb2 is variable height of boss; S is fuel assembly pitch in reactor core; S1 is actual key-turn size of spacer grid at pair of edges free from bosses; Hb1 is permanent height of boss; Hb1 = const = 1/2 of clearance δ between fuel assembly and reactor core. Quantity of bosses is sufficient to eliminate curvature of fuel assembly within core and to afford additional intermediate supports taking horizontal thrusts upon full assembly of reactor core. EFFECT: enhanced stiffness, operating reliability, safety, manufacturability, and manufacturing precision of fuel assembly. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано на предприятиях, занятых сборкой из тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) тепловыделяющих сборок (ТВС), преимущественно для ядерных водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР). The invention relates to nuclear energy and can be used in enterprises engaged in the assembly of fuel elements (fuel elements) of fuel assemblies (FA), mainly for nuclear water-cooled power reactors (VVER).

Известна ТВС ядерного реактора, содержащая пучок ТВЭЛов, установленных вертикально в каркасе из дистанционирующих решеток, закрепленных на трубчатых каналах, хвостовик и съемную головку, где каждая дистанционирующая решетка собрана из отдельных фигурных ячеек, сваренных между собой в точках и скрепленных снаружи ободом, каждая ячейка снабжена внутренними выступами, прочно с натягом фиксирующими пропущенные через ячейки ТВЭЛы и образующие каналы для прохождения теплоносителя между ТВЭЛами и стенками ячеек, между ячейками и периферийными ячейками и ободом (см. патент RU 2124238 по заявке 97108408 от 20.05.97 г., кл. 6 G 21 C 3/30, 3/34). Known fuel assemblies of a nuclear reactor containing a bunch of fuel rods mounted vertically in a frame of spacer grids mounted on tubular channels, a shank and a removable head, where each spacer grid is assembled from separate shaped cells welded together at points and fastened to the outside by a rim, each cell is equipped internal protrusions, firmly with an interference fit fixing the fuel rods passed through the cells and forming channels for the passage of the coolant between the fuel rods and the cell walls, between the cells and peripherally cells and a rim (see patent RU 2124238 according to application 97108408 of 05.20.97, class 6 G 21 C 3/30, 3/34).

В известной ТВС для придания ей жесткости обода дистанционирующих решеток и хвостовик жестко соединены между собой в продольном направлении уголками, т.е. в активную зону ядерного реактора ВВЭР-1000 дополнительно вводится вместе с ТВС ≈790 кг паразитного материала. Согласно требованиям, предъявляемым к ТВЭЛам и ТВС, их конструкция и технология изготовления должны быть простыми и недорогими, позволяющими применять высокопроизводительные автоматизированные технологические процессы при изготовлении, и применяемые конструкционные материалы должны иметь низкое сечение паразитного захвата нейтронов, а их объемная доля должна быть минимальной (см. Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов. Книга 1. Под редакцией Ф.Г. Решетникова. - М.: Энергоатомиздат, 1995 г., с.44). Известная ТВС вступает в противоречие с вышеуказанными требованиями и этим требованиям по минимальной объемной доле и технологичности изготовления не удовлетворяет. Кроме того, известно, что при работе в ядерном реакторе наиболее напряженные - угловые ТВЭЛы. Это обусловлено заметным всплеском плотности потока тепловых нейтронов в зазорах между ТВС (см. Б.А. Дементьев. Ядерные энергетические реакторы. - М.: Энергоатомиздат, 1990 г., с.150, рис. 7, 8). Потому при конструировании ТВС предусматривают равномерное распределение воды в активной зоне (см. там же, с.27), что нарушается в известной ТВС из-за применения уголков. Известно, что активная зона реактора типа ВВЭР набирается из сравнительно плотно упакованных шестигранных ТВС, в которых размещены ТВЭЛы с ядерным топливом с зазором между ТВС 2 мм, который необходим только для свободной установки и выемки их в процессе перегрузки (см. Б. А. Дементьев. Ядерные энергетические реакторы. - М.: Энергоатомиздат, 1990 г., с.31), однако наличие уголков на известных ТВС уменьшает зазор между ТВС в активной зоне и вызывает определенные трудности по установке и выемке ТВС из активной зоны и при этом не исключается их повреждение соседними ТВС. Кроме того, выполнение на направляющих каналах ребер вступает в противоречие с требованиями по объемной доле конструкционного материала, которая должна быть минимальной. Сварка уголков к хвостовику и ободам дистанционирующих решеток не поддается автоматизации и является трудоемкой и нетехнологичной, что не соответствует требованиям, предъявляемым к технологии изготовления ТВС. Одним из основных требований, предъявляемым к ТВС, является выполнение размера в поперечнике или размер шестигранника строго под ключ 234 мм (см. там же, с.43) для обеспечения зазора 2 мм между ТВС в активной зоне. Размер под ключ ТВС ВВЭР-1000 задают дистанционирующие решетки, расположенные по длине ТВС через 250 мм каждая (см. Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов. Книга 1. Под ред. Решетникова. - М.: Энергоатомиздат, 1995 г., с.184-185). Известно, что фигурные ячейки из сплава циркония, изготавливаемые из тонкостенных трубок, имеют колебания как по толщине стенок, так и по диаметру в соответствии с ТУ. Это приводит к тому, что набранное поле ячеек и сваренное между собой точечной сваркой входит в обод с прослаблением, что отрицательно сказывается на качестве дистанционирующей решетки, так как ввод в обод набранного поля ячеек с прослаблением потребует перед точечной сваркой обода к периферийным ячейкам поджимать обод к ячейкам, что приводит к деформации средней части граней обода, тогда как в углах обода зазоры остаются, а увеличенный зазор между ободом и полем фигурных ячеек приводит к прожогу периферийных ячеек при сварке и к браку (см. патент РФ 2155998 по заявке 98115170 от 04.08.1998 г. , опубл. 10.09.2000 г. , MПK 7 G 21 C 3/34. Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки и способ ее изготовления). In the known fuel assembly, in order to give it rigidity, the rim of the spacer grids and the shank are rigidly interconnected in the longitudinal direction by angles, i.e. ≈790 kg of parasitic material is additionally introduced into the core of the VVER-1000 nuclear reactor along with fuel assemblies. According to the requirements for fuel elements and fuel assemblies, their design and manufacturing technology should be simple and inexpensive, allowing the use of high-performance automated technological processes in the manufacture, and the applied structural materials should have a low cross section for spurious neutron capture, and their volume fraction should be minimal (see Development, production and operation of fuel elements of power reactors. Book 1. Edited by F. G. Reshetnikov. - M.: Energoatomizdat, 1 995, p. 44). Known fuel assemblies come into conflict with the above requirements and do not satisfy these requirements for the minimum volume fraction and manufacturability of manufacturing. In addition, it is known that when working in a nuclear reactor, the most intense ones are angular fuel elements. This is due to a noticeable surge in the thermal neutron flux density in the gaps between fuel assemblies (see B. A. Dementiev. Nuclear Power Reactors. - M.: Energoatomizdat, 1990, p. 150, Fig. 7, 8). Therefore, when designing fuel assemblies, they provide for uniform distribution of water in the core (see ibid., P. 27), which is violated in the known fuel assemblies due to the use of corners. It is known that the WWER-type reactor core is composed of relatively densely packed hexagonal fuel assemblies that contain fuel elements with nuclear fuel with a gap between fuel assemblies of 2 mm, which is necessary only for their free installation and removal during reloading (see B. A. Dementiev Nuclear power reactors. - M .: Energoatomizdat, 1990, p.31), however, the presence of corners on known fuel assemblies reduces the gap between fuel assemblies in the core and causes certain difficulties in the installation and removal of fuel assemblies from the core and this is not excluded their damage neighboring neighboring fuel assemblies. In addition, the implementation on the guide channels of the ribs conflicts with the requirements for the volume fraction of structural material, which should be minimal. Welding corners to the shank and the rims of the spacer grids is not automated and is laborious and low-tech, which does not meet the requirements for the manufacturing technology of fuel assemblies. One of the main requirements for fuel assemblies is the cross-sectional dimension or the size of the hexagon strictly keyed 234 mm (see ibid., P. 43) to provide a 2 mm gap between the fuel assemblies in the core. The VVER-1000 fuel assemblies turnkey sizes are set by spacer grids located along the fuel assembly lengths of 250 mm each (see Design, production and operation of fuel elements for power reactors. Book 1. Edited by Reshetnikov. - M .: Energoatomizdat, 1995, p. 184-185). It is known that curly cells made of zirconium alloy made of thin-walled tubes have fluctuations both in wall thickness and in diameter in accordance with TU. This leads to the fact that the typed field of the cells and welded together by spot welding enters the rim with weakening, which negatively affects the quality of the spacing grid, since entering into the rim of the typed field of cells with weakening will require the rim to be pressed to the peripheral cells before pressing the rim cells, which leads to deformation of the middle part of the faces of the rim, while gaps remain in the corners of the rim, and the increased gap between the rim and the field of curly cells leads to burnout of the peripheral cells during welding and to marriage (with . Russian patent 2155998 98115170 of application of 08/04/1998 g, publ. 10.09.2000, at 7 MPK G 21 C 3/34. The spacing grid of a fuel assembly and a method for its manufacture).

Наиболее близкой по техническим условиям и достигаемому эффекту является ТВС ядерного водо-водяного энергетического реактора, включающая пучок ТВЭЛов, установленных вертикально в каркасе из дистанционирующих решеток, закрепленных на трубчатых каналах, хвостовик и съемную головку, где каждая дистанционирующая решетка собрана из отдельных фигурных ячеек, сваренных между собой в точках, скрепленных снаружи изготовленным из составных, состыкованных между собой частей ободом с отбойниками теплоносителя от периферии к центру (см. патент РФ 2163036 по заявке 99107684/06 от 05.04.1999 г., опубл. 10.02.2001 г. , МПК 7 G 21 C 3/34, 21/00. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора). В ТВС-прототипе устранены недостатки известной ТВС в части изготовления обода дистанционирующей решетки не сплошным, а составным, позволяющим при изготовлении не вводить в обод набранное и сваренное между собой поле ячеек, а осуществлять точечную сварку составных частей обода непосредственно периферийным ячейкам набранного поля ячеек, а потом между собой с размещением сварных стыков в промежутках между ячейками. Устранен недостаток по объемной доле конструкционного материала - нет ребер на направляющих каналах, вместо которых для перемешивания теплоносителя использованы верхние и нижние края ободов дистанционирующих решеток, выполненные в виде лепестков отбойников с наклоном от периферии к центру. ТВС-прототип имеет только изгибную жесткость, не усиленную жестким креплением дистанционирующих решеток между собой и к хвостовику. Недостатком является то, что в ТВС-прототипе при набранном, сваренном между собой поле ячеек по нижнему минусовому допуску после точечной сварки составных частей обода к периферийным ячейкам размер под ключ дистанционирующей решетки будет с минусовым допуском, что влечет за собой увеличение зазора между ТВС в активной зоне ядерного реактора и не исключена при этом возможность изгиба ТВС в этом направлении. The closest in terms of specifications and the achieved effect is the fuel assembly of a nuclear pressurized water power reactor, including a bunch of fuel rods mounted vertically in a frame of spacer grids mounted on tubular channels, a shank and a removable head, where each spacer grid is assembled from separate figured cells welded with each other at points fastened on the outside by a rim with coolant bumps from the periphery to the center made of composite, joined together parts (see patent P F 2163036 according to the application 99107684/06 of 04/05/1999, publ. 02/10/2001, IPC 7 G 21 C 3/34, 21/00. The fuel assembly of a nuclear reactor). The FAs prototype eliminated the disadvantages of the known FAs regarding the manufacture of the spacer rim rim not continuous, but composite, which allows manufacturing not to enter the typed and welded field of cells into the rim, but to perform spot welding of the rim components directly to the peripheral cells of the typed cell field, and then between themselves with the placement of welded joints in the gaps between the cells. The disadvantage in the volume fraction of the structural material has been eliminated - there are no ribs on the guide channels, instead of which the upper and lower edges of the spacers of the spacers are used to mix the coolant, made in the form of petals of chippers with an inclination from the periphery to the center. The FA prototype has only bending stiffness, not reinforced by the rigid fastening of the spacer grids to each other and to the shank. The disadvantage is that in the fuel assembly prototype, when the field of cells is dialed down and welded to each other according to the lower negative tolerance after spot welding of the rim components to the peripheral cells, the key size of the spacer grid will be with a negative tolerance, which entails an increase in the gap between the fuel assemblies in the active zone of a nuclear reactor and the possibility of bending fuel assemblies in this direction is not excluded.

Технической задачей изобретения является увеличение жесткости ТВС после сформирования всей активной зоны ядерного реактора, повышение надежности и безопасности работы ТВС в активной зоне, технологичности и точности изготовления ТВС. Эта техническая задача решается тем, что в ТВС ядерного водо-водяного энергетического реактора, включающей пучок тепловыделяющих элементов, установленных вертикально в каркасе из закрепленных на трубчатых каналах дистанционирующих решеток в виде поля фигурных ячеек, сваренных между собой в точках, скрепленных снаружи составными, состыкованными между собой частями - ободом с отбойниками теплоносителя от периферии к центру, нижнюю решетку, хвостовик и съемную головку; согласно изобретению на гранях обода дистанционирующей решетки, находящихся под углом 120^o друг к другу, выполнены выступы-пуклевки с высотой, равной половине ширины зазора между тепловыделяющими сборками в активной зоне ядерного реактора, на соседних гранях обода дистанционирующей решетки, находящихся под углом 120^o друг к другу, выполнены выступы-пуклевки с высотой, определяемой по формуле:
Нв2=S-S1-Нв1,
где Нв2 - переменная высота выступа-пуклевки;
S - шаг ТВС в активной зоне;
S1 - фактический размер "под ключ" дистанционирующей решетки по паре граней без выступов-пуклевок;
Нв1 - постоянная высота выступа-пуклевки, Нв1=Const=1/2 зазора δ между ТВС в активной зоне,
а количество выступов-пуклевок выполнено достаточным для исключения искривления тепловыделяющей сборки в активной зоне и создания дополнительных промежуточных опор, воспринимающих горизонтальные нагрузки после сформирования всей активной зоны ядерного реактора. Другим отличием является то, что выступы-пуклевки выполнены на гранях обода дистанционирующей решетки, находящейся в центре тепловыделяющей сборки. Такое выполнение тепловыделяющей сборки позволит ее изгибную жесткость оставить прежней и сохранить усилия трения между тепловыделяющими сборками, возникающими при операциях загрузки-выгрузки, на прежнем уровне. Благодаря выступам-пуклевкам, размещенным на гранях, находящихся под углом 120^o друг к другу, равным по высоте половине зазора между тепловыделяющими сборками в активной зоне ядерного реактора, и выступам-пуклевкам, размещенным на соседних гранях, находящихся под углом 120^o друг к другу, с высотой, определяемой по формуле, размер "под ключ" по выступам-пуклевкам дистанционирующей решетки в трех измерениях будет равным. Следовательно, соседние тепловыделяющие сборки в активной зоне не будут иметь зазоров в местах касания выступов-пуклевок, а после сформирования активной зоны и установки всех ТВС все ТВС будут зафиксированы в нижней части и в верхней части ядерного реактора, а в средней части благодаря выступам-пуклевкам будет создан единый, монолитный, жесткий элемент - активная зона.An object of the invention is to increase the rigidity of fuel assemblies after the formation of the entire active zone of a nuclear reactor, to increase the reliability and safety of fuel assemblies in the active zone, the processability and accuracy of manufacturing fuel assemblies. This technical problem is solved in that in a fuel assembly of a nuclear pressurized water reactor, including a bunch of fuel elements mounted vertically in the frame from spacing grids fixed on tubular channels in the form of a field of curly cells welded together at points fastened from the outside by joints joined between in parts - a rim with coolant chippers from the periphery to the center, the lower grille, the shank and the removable head; according to the invention, on the faces of the rim of the spacer lattice at an angle of 120 ^{o to} each other, protrusions made of bullets are made with a height equal to half the width of the gap between the fuel assemblies in the active zone of the nuclear reactor, on adjacent faces of the rim of the spacer lattice at an angle of 120 ^o each to a friend, made protrusions-puklevki with a height determined by the formula:
HB2 = S-S1-HB1,
where HB2 is the variable height of the protrusion-beetle;
S is the fuel assembly pitch in the core;
S1 - the actual "turnkey" size of the spacer grid over a pair of faces without protrusions-puppies;
Нв1 - constant height of the protrusion-beetle, Нв1 = Const = 1/2 gap δ between fuel assemblies in the core,
and the number of bulge protrusions is made sufficient to exclude the curvature of the fuel assembly in the core and create additional intermediate supports that absorb horizontal loads after the formation of the entire core of the nuclear reactor. Another difference is that the bulge protrusions are made on the faces of the rim of the spacer grid located in the center of the fuel assembly. This embodiment of the fuel assembly will allow its bending stiffness to remain the same and to keep the friction forces between the fuel assemblies arising during loading and unloading operations at the same level. Due to the protrusions-puklevki placed on faces at an angle of 120 ^{o to} each other, equal in height to half the gap between the fuel assemblies in the active zone of a nuclear reactor, and protrusions-puklevki placed on adjacent faces at an angle of 120 ^{o to} each other , with the height determined by the formula, the "turnkey" size for the protrusions-puklevki spacing lattice in three dimensions will be equal. Consequently, neighboring fuel assemblies in the core will not have gaps at the points of contact of the protrusion protrusions, and after the formation of the active zone and installation of all fuel assemblies, all fuel assemblies will be fixed in the lower part and in the upper part of the nuclear reactor, and in the middle part due to protrusion protrusions a single, monolithic, rigid element will be created - the active zone.

На чертежах представлена тепловыделяющая сборка ядерного реактора, где:
на фиг.1 изображена ТВС;
на фиг.2 - дистанционирующая решетка с выступами-пуклевками;
на фиг.3 - ТВС в активной зоне ядерного реактора.The drawings show a fuel assembly of a nuclear reactor, where:
figure 1 shows the fuel assembly;
figure 2 - spacer grid with protrusions, beetles;
figure 3 - fuel assemblies in the active zone of a nuclear reactor.

ТВС ядерного водо-водяного энергетического реактора включает пучок ТВЭЛ 1, установленных в каркасе из закрепленных на трубчатых каналах 2 дистанционирующих решеток 3 в виде поля фигурных ячеек 4, сваренных между собой в точках, скрепленных снаружи составными, состыкованными между собой частями - ободом 5 с отбойниками 6 теплоносителя от периферии к центру, хвостовик 7 и съемную головку 8. The fuel assemblies of a nuclear water-cooled power reactor include a fuel rod bundle 1 mounted in a frame of spacing grids 3 mounted on tubular channels 2 in the form of a field of curly cells 4 welded together at points fastened together on the outside by parts joined together by a rim 5 with chippers 6 coolant from the periphery to the center, the shank 7 and the removable head 8.

На гранях 9 обода 5 дистанционирующей решетки 3, находящихся под углом α= 120^o друг к другу, выполнены выступы-пуклевки 10 с высотой Нв1, равной половине ширины δ зазора между тепловыделяющими сборками в активной зоне ядерного реактора. На соседних гранях 11 обода 5 дистанционирующей решетки 3, находящихся под углом β=120^o друг к другу, выполнены выступы-пуклевки 12 с высотой, определяемой по формуле:
Нв2=S-S1-Нв1,
где Нв2 - переменная высота выступа-пуклевки 12;
S - шаг ТВС в активной зоне;
S1 - фактический размер "под ключ" дистанционирующей решетки по паре граней без выступов-пуклевок;
Нв1 - постоянная высота выступа-пуклевки 10, HB1=const=1/2 зазора δ между ТВС в активной зоне.On the faces 9 of the rim 5 of the spacer grid 3, which are at an angle α = 120 ^{° to} each other, protrusion protrusions 10 are made with a height Hv1 equal to half the width δ of the gap between the fuel assemblies in the core of the nuclear reactor. On adjacent faces 11 of the rim 5 of the spacer grid 3, which are at an angle β = 120 ^{° to} each other, protrusions-puppies 12 are made with a height determined by the formula:
HB2 = S-S1-HB1,
where HB2 is the variable height of the protrusion-beetle 12;
S is the fuel assembly pitch in the core;
S1 - the actual "turnkey" size of the spacer grid over a pair of faces without protrusions-puppies;
Нв1 - constant height of the protrusion-bulge 10, HB1 = const = 1/2 gap δ between the fuel assemblies in the active zone.

Количество выступов-пуклевок 10, 12 выполнено достаточным для исключения искривления тепловыделяющей сборки в активной зоне и создания дополнительных промежуточных опор, воспринимающих горизонтальные нагрузки после сформирования всей активной зоны ядерного реактора. В данном случае выступы-пуклевки 10, 12 выполнены на гранях обода 5 дистанционирующей решетки, находящейся в центре тепловыделяющей сборки. ТВС снабжена нижней решеткой 13. ТВС изготавливают следующим образом. Поле фигурных ячеек 4, сваренных между собой в точках, подвергают замеру по параллельным граням по трем измерениям. Результаты заносят в таблицу. The number of protrusions-puppets 10, 12 is made sufficient to eliminate the curvature of the fuel assembly in the core and create additional intermediate supports that absorb horizontal loads after the formation of the entire core of the nuclear reactor. In this case, the protrusion protrusions 10, 12 are made on the faces of the rim 5 of the spacer grid located in the center of the fuel assembly. A fuel assembly is equipped with a lower grill 13. A fuel assembly is manufactured as follows. The field of curly cells 4, welded together at points, is measured along parallel faces in three dimensions. The results are entered in the table.

При толщине обода 0,8 мм к одному из замеров суммируют двойную толщину обода
S1=0,8+0,8+232,3=233,9 мм,
где S - шаг ТВС в активной зоне,
S=234+δ=234+2=236 мм;
Нв1=1/2δ=1/2•2=1 мм выступа-пуклевки 10,
по формуле
Hв2=S-S1-Hв1
определяют высоту Нв2 выступа-пуклевки 12
Нв2=236-233,9-1=1,1 мм.With a rim thickness of 0.8 mm, double the rim thickness is added to one of the measurements
S1 = 0.8 + 0.8 + 232.3 = 233.9 mm,
where S is the fuel assembly pitch in the core,
S = 234 + δ = 234 + 2 = 236 mm;
Hv1 = 1 / 2δ = 1/2 • 2 = 1 mm of the protrusion-beetle 10,
according to the formula
HB2 = S-S1-HB1
determine the height HB2 of the protrusion-beetle 12
HB2 = 236-233.9-1 = 1.1 mm.

При изготовлении дистанционирующей решетки предварительно готовят составные части обода 5, на каждой из которых выполнены выступы-пуклевки 10 на грани 9 с высотой Нв1=1 мм и на смежной грани 11 выступ-пуклевка 12 Нв2 с высотой, определяемой по формуле. При этом после стыковки составных частей обода 5 дистанционирующей решетки 3 размер под ключ по выступам-пуклевкам 10-12 в трех измерениях будет равным. In the manufacture of the spacer lattice, the components of the rim 5 are preliminarily prepared, on each of which protrusions-puppies 10 are made on a face 9 with a height Hv1 = 1 mm and on an adjacent face 11 a protrusion-puppetry 12 Hv2 with a height determined by the formula. In this case, after joining the components of the rim 5 of the spacer grid 3, the turnkey size of the protrusions-puppies 10-12 in three dimensions will be equal.

Набор составных частей обода 5 готовят предварительно с разными значениями Нв2 и постоянными значениями Нв1, а после расчета по формуле выбирают соответствующие части обода 5 и осуществляют точечную сварку к периферийным ячейкам 4. A set of components of the rim 5 is preliminarily prepared with different values of HB2 and constant values of HB1, and after calculation by the formula, the corresponding parts of the rim 5 are selected and spot welding to the peripheral cells 4 is carried out.

При изготовлении каркаса из дистанционирующих решеток 3 на трубчатых каналах 2 дистанционирующую решетку 3 с выступами-пуклевками 10, 12 устанавливают по центру собранного каркаса. In the manufacture of the frame of the spacer grids 3 on the tubular channels 2, the spacer grid 3 with protrusions-puklevki 10, 12 is set in the center of the assembled frame.

Пучок ТВЭЛов 1 размещают в ячейках 4 с натягом, закрепляют в нижней решетке 13 вместе с трубчатыми каналами 2 и крепят хвостовик 7 и головку 8. A bunch of fuel rods 1 is placed in cells 4 with an interference fit, fixed in the lower lattice 13 together with the tubular channels 2 and the shank 7 and the head 8 are attached.

В ядерном реакторе ТВС хвостовиками 7 устанавливают в гнезда нижней опорной решетки (не показана) с зазором δ=2 мм между собой. Благодаря расположенной в средней части ТВС дистанционной решетки 3 с выступами-пуклевками 10, 12 при формировании активной зоны ТВС имеет прежнюю изгибную жесткость, сохраняющую прежние условия сборки активной зоны с зазором δ=2 мм до момента касания выступов-пуклевок между собой. При полной сборке активной зоны выступы-пуклевки создадут между ТВС жесткий контакт - монолитную активную зону, а после дистанционирования сверху плитой блока защитных труб (не показано) ТВС будут зафиксированы в трех позициях, исключающих нежелательный изгиб ТВС. In a nuclear fuel assembly reactor, shanks 7 are installed in the nests of the lower support grid (not shown) with a gap of δ = 2 mm between each other. Due to the distance lattice 3 located in the middle part of the fuel assembly with the protrusion protrusions 10, 12, when forming the active zone, the fuel assembly has the same bending stiffness that preserves the previous conditions for the assembly of the active zone with a gap of δ = 2 mm until the protrusions protrude between them. With the full assembly of the active zone, the protrusion protrusions will create a hard contact between the fuel assemblies - a monolithic active zone, and after spacing from the top of the protective tube block with a plate (not shown), the fuel assemblies will be fixed in three positions, eliminating undesirable bending of the fuel assemblies.

Claims

1. The fuel assembly of a nuclear water-water power reactor, including a bunch of fuel elements mounted vertically in the frame from spacing grids fixed to the tubular channels in the form of a field of curly cells welded together at the points fastened on the outside by components joined together by a rim with coolant chippers from the periphery to the center, the lower grill, the shank and the removable head, characterized in that on the faces of the rim of the spacer grill at an angle of 120 ° pyr other, formed-puklevki protrusions with a height equal to half the width of the gap between the fuel assemblies in the reactor core of a nuclear reactor, on adjacent faces of the rim spacer grid under an angle of 120 ° to each other, made-puklevki protrusions s, defined by the formula height

HB2 = S-S1-HB1,

where HB2 is the variable height of the protrusion-beetle;

S is the fuel assembly pitch in the core;

S1 - the actual “turnkey” size of the spacer grid over a pair of faces without protrusions-puppies;

Нв1 - constant height of the protrusion-bulge, HB1 = Const = 1/2 gap δ between fuel assemblies in the active zone,

and the number of bulge protrusions is made sufficient to eliminate the curvature of the fuel assembly in the core and create additional intermediate supports that absorb horizontal loads after the formation of the entire core of the nuclear reactor.

2. The fuel assembly of a nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the protrusion-protrusions are made on the faces of the rim of the spacer grid located in the center of the fuel assembly.