RU2447518C1 - Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора - Google Patents
Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447518C1 RU2447518C1 RU2010133629/07A RU2010133629A RU2447518C1 RU 2447518 C1 RU2447518 C1 RU 2447518C1 RU 2010133629/07 A RU2010133629/07 A RU 2010133629/07A RU 2010133629 A RU2010133629 A RU 2010133629A RU 2447518 C1 RU2447518 C1 RU 2447518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holes
- grid
- coolant
- support grid
- passage
- 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
- Laser Beam Processing (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора типа ВВЭР (ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и т.п.). В ТВС ядерного реактора опорная решетка одновременно является антидебризным фильтром. Опорная решетка-фильтр выполнена в виде перфорированной пластины с круглыми отверстиями, предназначенными для установки направляющих каналов или несущих труб и центральной трубы, и отверстиями для прохода теплоносителя. Она отличается от существующей тем, что каждое отверстие для прохода теплоносителя образовано двумя прямыми параллельными линиями и двумя дугами окружностей и имеет длину не более , где s - шаг твэлов в пучке. При этом в каждом секторе симметрии решетки отверстия для прохода теплоносителя параллельны друг другу и образуют между собой площадки, расположенные по правильной треугольной сетке с шагом s. Технический результат - повышенная прочность и технологичность решетки-фильтра по сравнению с существующей конструкцией. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам ТВС (тепловыделяющей сборки) ядерного реактора типа ВВЭР (ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и т.п.).
Из уровня техники известна опорная решетка ВВЭР-440, например 445.20.030-04, имеющая 102 отверстия в форме «гантели» для протока теплоносителя, 12 отверстий диаметром 5,9 min и 24 полуотверстия по контуру опорной решетки для протока теплоносителя. Отверстия типа «гантель» образованы двумя отверстиями радиусом 2,95 min, соединенными отверстием шириной 5 min. Отверстия для установки твэлов и центральной трубы имеют диаметр 5+0.1, причем по контуру каждой грани шестигранной опорной решетки расположены по семь отверстий для нижних заглушек твэлов (Дементьев Б.Д. Ядерные энергетические реакторы. М.: Энергоатомиздат, 1990, с.31-35). В опорной решетке РК-3 ВВЭР-440 часть отверстий под твэлы используется для установки несущих труб.
Функционально опорная решетка является силовым элементом, удерживающим пучок твэлов при транспортно-технологических операциях (ТТО). В конструкции ТВСА ВВЭР-1000 к ней крепятся направляющие каналы (НК) и центральная труба (ЦТ).
Однако в связи с накоплением по мере эксплуатации АЭС в теплоносителе посторонних дебриз-предметов и преждевременным повреждением по этой причине оболочек твэлов возникла необходимость в оснащении ТВС антидебризными фильтрами (АДФ).
Наряду с недостатком, связанным с существенной анизотропией конструкции, недостатком известной опорной решетки является большая ширина проливных отверстий, способных пропускать дебриз-предметы с линейными размерами до 5 мм.
В зарубежной практике имеются примеры, когда твэлы не крепятся в нижней решетке, а удерживаются за счет трения в ячейках дистанционирующих решеток (ДР), например, AREVA.
В настоящее время такая тенденция появилась и в отечественных проектах, в частности в ТВСА ВВЭР-1000 (RU 2391724 C1, G21C 3/30). Предлагается не закреплять твэлы в опорной решетке, а функции опорной решетки сохранить для ТТО и аварийных ситуаций.
В этом случае можно объединить конструктивно опорную решетку и АДФ. С этой целью предлагается в опорной плите удалить отверстия для крепления твэлов (не выполнять), а проливные отверстия выполнить в виде длинных пазов шириной 2,0…2,2 мм, закругленных по концам. При этом толщина опорной решетки-фильтра (ОРФ) будет больше, чем АДФ, однако меньше, чем опорной плиты, вследствие отсутствия в ОРФ ослабляющего влияния отверстий для установки твэлов.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является АДФ ТВСА ВВЭР-1000, представляющий собой густо перфорированную плоскую пластину с вытянутыми четырехгранными отверстиями шириной 2 мм (RU 2264666, G21C 3/30).
Недостатками данного АДФ являются: малая, порядка 0,6 мм, толщина перемычек между отверстиями (толщина пластины - 8 мм), низкая технологичность, невозможность использования современных высокопроизводительных методов обработки.
Задачей настоящего изобретения является создание конструкции ОРФ, имеющей высокую степень симметрии, что повышает ее прочность, а также повышает ее технологичность.
Данные технические результаты достигаются тем, что ОРФ выполнена в виде перфорированной пластины с круглыми отверстиями, предназначенными для установки направляющих каналов или несущих труб и центральной трубы, и отверстиями для прохода теплоносителя. Отличительная особенность настоящего изобретения состоит в том что каждое отверстие для прохода теплоносителя образовано двумя прямыми параллельными линиями и двумя дугами окружностей и имеет длину не более , где s - шаг твэлов в пучке, при этом, по крайней мере, в каждом секторе симметрии решетки отверстия для прохода теплоносителя параллельны друг другу и образуют между собой площадки, расположенные по правильной треугольной сетке с шагом s.
Предлагаемая ОРФ для РК и ТВС типа ВВЭР имеет толщину 8…10 мм для ВВЭР-440 всех поколений, 12…14 мм - для ВВЭР-1000, что позволяет использовать для их изготовления высокопроизводительные технологии лазерной резки, гидроабразивной обработки и даже литья.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена конструкция ОРФ для РК ВВЭР-440 1-2 поколения, имеющая на 1,7% большее проливное сечение, чем описанная выше опорная решетка ВВЭР-440. Перемычки между пазами 1 имеют ширину не менее 1 мм, а пазы 2 имеют ширину 2…2,2 мм. При этом толщина плиты снижена с 18 до 10 мм и условия прочности удовлетворяются с существенным резервом прочности. Результаты расчетов в ПК ANSYS представлены на фиг.2-3.
Конструкция предлагаемой ОРФ имеет высокую степень симметрии, что повышает ее прочность, а также повышает ее технологичность. В центре ОРФ имеется отверстие 3 для крепления ЦТ.
При этом ОРФ имеет на плоскости для упора каждого твэла площадки 4 размером 4…5 мм, что ослабляет гидродинамическое действие теплоносителя на твэл в осевом направлении. Данные площадки расположены по правильной треугольной сетке с шагом, равным шагу расположения твэлов.
На фиг.4 изображена конструкция ОРФ ТВСА ВВЭР-1000, которая аналогична описанной выше конструкции для ВВЭР-440, однако имеет дополнительно 18 отверстий 5 под НК.
В конструкции ОРФ для РК-3 ВВЭР-440 (см. фиг.5) имеются дополнительно 3 отверстия 6 под несущие трубы (НТ).
Параллельное расположение пазов на каждой из частей симметрии позволяет при выполнении их не перпендикулярно плоскости ОРФ сделать ее совершенно непрозрачной «в свету», что повышает ее антидебризные свойства. Одновременно такое расположение пазов позволяет осуществить закрутку теплоносителя с целью выравнивания поля скоростей теплоносителя по сечению пучка твэлов и интенсификации теплообмена.
Claims (3)
1. Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора, выполненная в виде перфорированной пластины с круглыми отверстиями, предназначенными для установки направляющих каналов или несущих труб и центральной трубы, и отверстиями для прохода теплоносителя, отличающаяся тем, что каждое отверстие для прохода теплоносителя образовано двумя прямыми параллельными линиями и двумя дугами окружностей и имеет длину не более , где s - шаг твэлов в пучке, при этом, по крайней мере, в каждом секторе симметрии решетки отверстия для прохода теплоносителя параллельны друг другу и образуют между собой площадки, расположенные по правильной треугольной сетке с шагом s.
2. Опорная решетка-фильтр по п.1, отличающаяся тем, что отверстия для прохода теплоносителя выполнены не перпендикулярно к плоскости решетки.
3. Опорная решетка-фильтр по п.1 и 2, отличающаяся тем, что она выполнена с использованием лазерной, гидроабразивной резки или литья.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010133629/07A RU2447518C1 (ru) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010133629/07A RU2447518C1 (ru) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010133629A RU2010133629A (ru) | 2012-02-20 |
RU2447518C1 true RU2447518C1 (ru) | 2012-04-10 |
Family
ID=45854262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010133629/07A RU2447518C1 (ru) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2447518C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533168C1 (ru) * | 2013-06-18 | 2014-11-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
EP3007174A1 (en) | 2014-10-08 | 2016-04-13 | Otkritoye akcionernoe obshchestvo "Mashinostroitelny zavod" | Fuel element support and debris filtering lattice for a nuclear fuel assembly |
RU2689138C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2019-05-24 | Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ") | Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5867551A (en) * | 1996-09-13 | 1999-02-02 | Nuclear Fuel Industries, Ltd. | Nuclear fuel assembly for pressurized water reactor |
RU2264666C2 (ru) * | 2004-01-16 | 2005-11-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Антидебрисный фильтр тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
RU2380772C1 (ru) * | 2008-07-07 | 2010-01-27 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Антидебризный фильтр твс |
RU2389090C2 (ru) * | 2008-08-04 | 2010-05-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Опорная решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
-
2010
- 2010-08-12 RU RU2010133629/07A patent/RU2447518C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5867551A (en) * | 1996-09-13 | 1999-02-02 | Nuclear Fuel Industries, Ltd. | Nuclear fuel assembly for pressurized water reactor |
RU2264666C2 (ru) * | 2004-01-16 | 2005-11-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Антидебрисный фильтр тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
RU2380772C1 (ru) * | 2008-07-07 | 2010-01-27 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Антидебризный фильтр твс |
RU2389090C2 (ru) * | 2008-08-04 | 2010-05-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Опорная решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533168C1 (ru) * | 2013-06-18 | 2014-11-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
EP3007174A1 (en) | 2014-10-08 | 2016-04-13 | Otkritoye akcionernoe obshchestvo "Mashinostroitelny zavod" | Fuel element support and debris filtering lattice for a nuclear fuel assembly |
RU2689138C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2019-05-24 | Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ") | Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010133629A (ru) | 2012-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2742042C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
RU2447518C1 (ru) | Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
EA019989B1 (ru) | Топливная сборка легководного ядерного реактора (варианты) и легководный ядерный реактор | |
US20210313080A1 (en) | Doppler reactivity augmentation device | |
RU2473989C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
EP1978528A4 (en) | FUEL ASSEMBLY AND INSERTABLE INTERELEMENT DISTANCE DEVICE | |
RU2627307C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
KR102413698B1 (ko) | 경사진 항공기 익형구조를 활용하여 유로홀을 형성한 핵연료 집합체의 하단고정체 | |
KR101851184B1 (ko) | 향상된 이물질 여과성능을 제공하는 핵연료집합체용 하단고정체 | |
KR100907635B1 (ko) | M형 딤플을 갖는 이물질 여과용 지지격자 | |
RU2728894C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора (варианты) | |
RU2610716C1 (ru) | Фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
JP2009133856A (ja) | 固定スペーサプレートを使用する分割燃料棒集合体設計 | |
RU2610913C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
RU113402U1 (ru) | Несущая решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
RU2720465C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
KR101851181B1 (ko) | 이물질 여과장치가 형성되는 핵연료집합체용 하단고정체 | |
RU113401U1 (ru) | Концевая решетка для тепловыделяющей сборки канального ядерного реактора | |
RU2533168C1 (ru) | Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
US3798125A (en) | Nuclear fuel subassembly | |
US20140037041A1 (en) | Spacer grid for nuclear fuel assembly for reducing high frequency vibration | |
RU2632572C1 (ru) | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
KR100907634B1 (ko) | 비대칭형 딤플을 갖는 이물질 여과용 지지격자 | |
KR101576899B1 (ko) | 내마모성이 향상된 핵연료봉 지지격자 | |
JP2012058003A (ja) | 原子炉用燃料集合体 |