RU2308775C1 - Supporting grid for nuclear reactor fuel assembly - Google Patents
Supporting grid for nuclear reactor fuel assembly Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308775C1 RU2308775C1 RU2006117691/06A RU2006117691A RU2308775C1 RU 2308775 C1 RU2308775 C1 RU 2308775C1 RU 2006117691/06 A RU2006117691/06 A RU 2006117691/06A RU 2006117691 A RU2006117691 A RU 2006117691A RU 2308775 C1 RU2308775 C1 RU 2308775C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holes
- coolant
- round
- designed
- sides
- 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
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности к опорным решеткам тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов.The invention relates to the field of nuclear energy, in particular to the support grids of fuel assemblies of nuclear power reactors.
Известна опорная решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора, выполненная в виде перфорированной пластины, часть отверстий которой предназначена для установки в них наконечников твэлов, а часть отверстий предназначена для прохода теплоносителя (см. А.Я.Крамеров, «Вопросы конструирования ядерных реакторов». М.: Атомиздат, 1971 г., стр.202) (ближайший аналог).Known support lattice for the fuel assembly of a nuclear reactor, made in the form of a perforated plate, part of the holes of which are designed to install the tips of the fuel rods, and part of the holes is designed to pass the coolant (see A.Ya. Kramerov, "Questions of designing nuclear reactors". M .: Atomizdat, 1971, p. 202) (the closest analogue).
Известная конструкция опорной решетки имеет следующие недостатки:The known design of the support grid has the following disadvantages:
- анизотропия конструкции, вызванная формой и расположением отверстий для прохода теплоносителя (проливных пазов) относительно продольной оси твэлов, снижающая ее прочность и жесткость;- anisotropy of the structure, caused by the shape and location of the holes for the passage of coolant (pouring grooves) relative to the longitudinal axis of the fuel rods, reducing its strength and rigidity;
- существенное отличие конфигурации проливных пазов от конфигурации элементарной ячейки пучка твэлов, вызывающее возмущение потока теплоносителя при выходе его из опорной решетки в межтвэльное пространство и вибрацию твэлов;- a significant difference in the configuration of the pouring grooves from the configuration of the unit cell of the fuel rod bundle, causing a disturbance in the coolant flow when it leaves the support lattice in the inter-fuel space and vibration of the fuel rods;
- использование низкопроизводительной технологии механической обработки для выполнения отверстий.- the use of low-performance machining technology for making holes.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка технологичной в изготовлении конструкции опорной решетки, обладающей повышенной прочностью и жесткостью.The objective of the invention is the development of technological in the manufacture of the design of the support lattice with increased strength and rigidity.
Поставленная задача решается тем, что опорная решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора, выполненная в виде перфорированной пластины, имеет круглые отверстия, по меньшей мере часть которых предназначена для установки в них наконечников твэлов, и отверстия, предназначенные для прохода теплоносителя, при этом отверстия для прохода теплоносителя в плане имеют форму шестиугольника, каждая из трех сторон которого, обращенных к таким же отверстиям, параллельна линии, соединяющей центры соседних круглых отверстий, а каждая из трех других сторон, обращенных к круглым отверстиям, образована дугой окружности, концентричной соседнему круглому отверстию, при этом отверстия для прохода теплоносителя равномерно расположены с шагом 60° вокруг круглых отверстий.The problem is solved in that the support lattice for the fuel assembly of a nuclear reactor, made in the form of a perforated plate, has round holes, at least part of which is designed to install the tips of the fuel rods, and holes designed to pass the coolant, with holes for passage the coolant in the plan have the shape of a hexagon, each of the three sides of which facing the same holes is parallel to the line connecting the centers of the neighboring circular holes, and each of the three other sides facing the round holes, formed by an arc of a circle concentric to the adjacent round hole, while the holes for the passage of the coolant are evenly spaced 60 ° around the round holes.
Предложенная форма и расположение отверстий позволяет повысить жесткость и прочность конструкции опорной решетки, снизить возмущение потока теплоносителя и вибрацию твэл.The proposed shape and location of the holes allows to increase the rigidity and strength of the support grid structure, to reduce the disturbance of the coolant flow and the fuel rod vibration.
Стороны отверстий для прохода теплоносителя могут быть сопряжены радиусами закругления, позволяющими точно регулировать площадь для прохода теплоносителя.The sides of the openings for the passage of coolant can be mated with radii of curvature, allowing you to precisely adjust the area for the passage of coolant.
Некоторые из круглых отверстий могут быть предназначены для размещения направляющих каналов, а центральное отверстие - для размещения центральной трубы.Some of the round holes may be designed to accommodate the guide channels, and the central hole to accommodate the central pipe.
Опорная решетка может быть выполнена методом литья, электроэррозионным методом, лазерной резкой или протяжкой.The support lattice can be made by casting, electroerosion, laser cutting or broaching.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется с помощью графических материалов. На фиг.1 показана опорная решетка, на фиг.2 показан увеличенный фрагмент опорной решетки.The essence of the invention is illustrated using graphic materials. Figure 1 shows the support lattice, figure 2 shows an enlarged fragment of the support lattice.
Опорная решетка (см. фиг.1) для тепловыделяющей сборки ядерного реактора выполнена в виде перфорированной пластины 7 шестигранной формы, в которой выполнены круглые отверстия 1 (имеющие в плане форму окружности), предназначенные для установки в них наконечников твэлов, и отверстия 2 (проливные отверстия), предназначенные для прохода теплоносителя. Отверстия 1 и 2 имеют упорядоченное расположение, такое, что отверстия 2 равномерно расположены (с шагом 60° между их центрами) вокруг круглых отверстий 1, а круглые отверстия 1 равномерно расположены (с шагом 120° между их центрами) вокруг отверстий 2.The support lattice (see Fig. 1) for the fuel assembly of a nuclear reactor is made in the form of a perforated hexagonal plate 7 in which round holes 1 (having a circular shape in plan) are made for installing the tips of the fuel rods and holes 2 ( holes) intended for the passage of the coolant.
Отверстия 2 (см. фиг.2) имеют в плане форму шестиугольника, три стороны 3 которого, обращенные к таким же отверстиям 2, параллельны линиям, соединяющим центры соседних круглых отверстий 1, а три других стороны 4, обращенные к круглым отверстиям 1, образованы дугой окружности, концентричной соответствующему круглому отверстию. Стороны отверстий 2 сопряжены радиусами закругления 5.The holes 2 (see FIG. 2) have a hexagonal shape in plan, the three
В некоторых местах расположения круглых отверстий 1 могут быть выполнены отверстия под направляющие каналы 6 другого диаметра или отверстие под центральную трубу (не показано).In some locations of the
Преимущества предлагаемой конструкции по сравнению с известной видны из следующего сопоставительного примера.The advantages of the proposed design in comparison with the known are visible from the following comparative example.
В таблице 1 приведены геометрические характеристики известного и предлагаемого исполнения опорной решетки.Table 1 shows the geometric characteristics of the known and proposed versions of the support grid.
Из таблицы 1 видно, что предлагаемый вариант практически равнозначен известному как по проливному сечению, так и по коэффициенту ослабления. При этом в предлагаемом варианте опорная решетка имеет большую толщину перемычек между проливными отверстиями, а также между проливными отверстиями и отверстиями под наконечник твэла, направляющими каналами и отверстием под центральную трубу.From table 1 it is seen that the proposed option is almost equivalent to the known both in the cross section and in the attenuation coefficient. Moreover, in the proposed embodiment, the support lattice has a large thickness of jumpers between the pouring holes, as well as between the pouring holes and the holes for the fuel rod tip, the guide channels and the hole for the central pipe.
Расчеты на прочность и жесткость опорной решетки с учетом реальной геометрии отверстий и закрепления ее к хвостовику были выполнены численно методом конечных элементов на основе ПК ANSYS, аттестованного в ГАН РФ.Strength and rigidity calculations of the support lattice, taking into account the actual geometry of the holes and fixing it to the shank, were performed numerically by the finite element method based on the ANSYS PC certified in the GAN of the Russian Federation.
Основные результаты расчетов напряженно-деформированного состояния рассмотренных вариантов приведены в таблице 2.The main results of calculations of the stress-strain state of the considered options are given in table 2.
Из таблицы 2 видно, что максимальные напряжения у предлагаемой опорной решетки ниже на 30% (в центре - на 35%), а жесткость выше на 25%, чем у известной опорной решетки.From table 2 it is seen that the maximum stresses of the proposed support grid is lower by 30% (in the center - by 35%), and the stiffness is higher by 25% than that of the known support grid.
Анализ показывает, что это связано с большей толщиной перемычек между отверстиями, а также с более равномерным распределением напряженно-деформированного состояния в предлагаемой опорной решетке по сравнению со штатной конструкцией, имеющей существенную анизотропию.The analysis shows that this is due to the greater thickness of the bridges between the holes, as well as to a more uniform distribution of the stress-strain state in the proposed support lattice compared to the standard structure, which has significant anisotropy.
Таким образом, при одинаковом проливном сечении и диаметре отверстий под наконечники твэлов, центральную трубу, направляющие каналы, предлагаемая конструкция опорной решетки имеет существенно большую прочность и жесткость, чем известная, при сохранении требований к механическим свойствам литого металла на уровне металла известной решетки.Thus, with the same cross-section and diameter of the holes for the tips of the fuel rods, the central pipe, the guide channels, the proposed design of the support grid has significantly greater strength and rigidity than the known one, while maintaining the requirements for the mechanical properties of cast metal at the level of the metal of the known grid.
мм2 Pouring section HP
mm 2
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117691/06A RU2308775C1 (en) | 2006-05-23 | 2006-05-23 | Supporting grid for nuclear reactor fuel assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117691/06A RU2308775C1 (en) | 2006-05-23 | 2006-05-23 | Supporting grid for nuclear reactor fuel assembly |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2308775C1 true RU2308775C1 (en) | 2007-10-20 |
Family
ID=38925440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006117691/06A RU2308775C1 (en) | 2006-05-23 | 2006-05-23 | Supporting grid for nuclear reactor fuel assembly |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2308775C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010021565A1 (en) | 2008-08-04 | 2010-02-25 | Открытое Акционерное Общество "Машиностроительный Зaвoд" | Support grid for the fuel assembly of a nuclear reactor |
| RU2540981C1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Fuel assembly of nuclear reactor |
-
2006
- 2006-05-23 RU RU2006117691/06A patent/RU2308775C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КРАМЕРОВ А.Я. Вопросы конструирования ядерных реакторов. - М.: Атомиздат, 1971, с.202. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010021565A1 (en) | 2008-08-04 | 2010-02-25 | Открытое Акционерное Общество "Машиностроительный Зaвoд" | Support grid for the fuel assembly of a nuclear reactor |
| RU2540981C1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Fuel assembly of nuclear reactor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100887054B1 (en) | Reduced Pressure Drop Debris Filter Bottom Nozzle For A Fuel Assembly Of A Nuclear Reactor | |
| US7769125B2 (en) | Spacer grid for nuclear reactor fuel assemblies | |
| US5283812A (en) | Bottom nozzle of a fuel assembly for a water-cooled nuclear reactor | |
| US20070291893A1 (en) | Nuclear fuel spacer assembly with debris guide | |
| JP2011523696A5 (en) | ||
| JPH03205590A (en) | Filter plate associated with lower connector of fuel rod cluster in atomic reactor | |
| JPH02287290A (en) | Lower end nozzle of fuel assembly with particle holder and fuel assembly with the same end nozzle | |
| RU2742042C1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly | |
| RU2308775C1 (en) | Supporting grid for nuclear reactor fuel assembly | |
| RU2473989C1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly | |
| CN1025258C (en) | Fuel assembly of nuclear reactor comprising device for retaining particles contained in cooling fluid of reactor | |
| EP1978528B1 (en) | Fuel assembly and and insertable interelement spacer | |
| RU56700U1 (en) | SUPPORT GRILLE FOR FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
| KR20190043538A (en) | Fuel assembly | |
| RU2389090C2 (en) | Support grate of fuel assembly in nuclear reactor | |
| KR19990082164A (en) | Nuclear Fuel Assembly with Top Cover | |
| RU2627307C1 (en) | Thermal electrical assembly of nuclear reactor | |
| KR101474548B1 (en) | Nuclear fuel assembly having a protective grid to prevent flow-induced vibration | |
| RU2533168C1 (en) | Support grid-filter for fuel assembly of nuclear reactor | |
| US9171647B2 (en) | Spacer grid for nuclear fuel assembly for reducing flow-induced vibration | |
| RU113402U1 (en) | FILTER CARRIER FOR FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
| KR100219742B1 (en) | Making method of filter plate for nuclear buzzer | |
| RU2419898C1 (en) | Support grid for fuel assembly of nuclear reactor | |
| RU94043U1 (en) | SUPPORT GRILLE FOR FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
| EP1909293A2 (en) | Distance lattice |