RU2461086C2 - Spacer grid of fuel assembly - Google Patents
Spacer grid of fuel assembly Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461086C2 RU2461086C2 RU2010122490/07A RU2010122490A RU2461086C2 RU 2461086 C2 RU2461086 C2 RU 2461086C2 RU 2010122490/07 A RU2010122490/07 A RU 2010122490/07A RU 2010122490 A RU2010122490 A RU 2010122490A RU 2461086 C2 RU2461086 C2 RU 2461086C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zone
- cells
- spacer grid
- spacer
- fuel
- 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
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к атомной энергетике, а более конкретно - к тепловыделяющим сборкам (ТВС) для ядерных реакторов с водой под давлением.The invention relates to nuclear energy, and more specifically to fuel assemblies (FAs) for nuclear reactors with water under pressure.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известна дистанционирующая решетка с узлами соединения элемента тепловыделяющего с ячейкой (RU 2127000, G21C 3/34). Данная решетка состоит из ячеек в виде прилегающих друг к другу многогранников, снабженных внутренними выступами, из которых рабочие расположены в центре трех смежных граней и имеют высоту большую, чем другие - страховочные, размещенные на краях, а также с просечками, расположенными вдоль рабочих выступов по обе стороны от них.Known spacer grid with nodes connecting the fuel element to the cell (RU 2127000,
Недостатком вышеупомянутого устройства является повышенная жесткость внутренних рабочих выступов, ослабленных просечками в узлах соединения элементов тепловыделяющих с ячейками. В условиях активной зоны реактора ВВЭР-1000 постепенно происходит релаксация поверхностей ячеек, контактирующих с элементами тепловыделяющими под воздействием гидравлических, тепловых и радиационных нагрузок в реакторе. Это приводит к ослаблению натягов элементов тепловыделяющих в решетках дистанционирующих, появлению зазоров и, как следствие, к повреждению оболочек твэлов.A disadvantage of the aforementioned device is the increased stiffness of the internal working protrusions, weakened by notches in the nodes of the connection of the elements of the fuel with cells. In the conditions of the VVER-1000 reactor core, cell surfaces that come into contact with the fuel elements under the influence of hydraulic, thermal and radiation loads in the reactor gradually relax. This leads to a weakening of the interference fit of the fuel elements in the spacer grids, the appearance of gaps and, as a result, damage to the claddings of the fuel elements.
Известна дистанционирующая решетка (патент RU 2256960, G21C 3/34, G21C 21/00). Дистанционирующая решетка содержит фигурные ячейки, соединенные между собой по сопрягаемым поверхностям, на которых выполнены монтажные площадки для соединения фигурных ячеек. Исходные ячейки получают штамповкой из труб, толщина стенок которых отличается от партии к партии. Для учета данного фактора выполняется повторная штамповка для выполнения монтажных площадок с калиброванием их наружной поверхности. Двойная штамповка повышает трудоемкость изготовления, что является недостатком данной конструкции.Known spacer grid (patent RU 2256960,
Наиболее близким аналогом является дистанционирующая решетка по патенту RU 2127000, G21С 3/34, что и принимаем за прототип.The closest analogue is the spacer grid according to patent RU 2127000, G21C 3/34, which is taken as a prototype.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Целью изобретения является улучшение условий сборки пучка твэлов, улучшение термомеханического поведения тепловыделяющей сборки при эксплуатации, в том числе и при сейсмическом воздействии.The aim of the invention is to improve the conditions for assembling a bundle of fuel rods, to improve the thermomechanical behavior of the fuel assembly during operation, including under seismic effects.
Задачей изобретения является повышение жесткости дистанционирующей решетки от поперечных нагрузок, уменьшение нагрузок на тепловыделяющие элементы.The objective of the invention is to increase the rigidity of the spacer lattice from lateral loads, reducing the loads on the fuel elements.
Техническим результатом изобретения является создание дистанционирующей решетки, в которой усилия, возникающие при контакте твэла с дистанционирующими пуклевками, не оказывают влияния на соседние ячейки дистанционирующей решетки при формировании пучка.The technical result of the invention is the creation of a spacer grid, in which the forces arising from the contact of a fuel rod with spacer gears do not affect adjacent cells of the spacer grid during beam formation.
Поставленная цель достигается тем, что дистанционирующая решетка, состоящая из фигурных ячеек (1), соединенных между собой согласно изобретению, имеет отличительную особенность, состоящую в том, что каждая ячейка (1) по высоте имеет, как минимум, одну зону сопряжения и, как минимум, одну зону дистанционирования (5), в которой располагаются пуклевки (2), при этом соединение смежных ячеек (1) друг с другом выполнено вдоль граней (6) зоны сопряжения (4), а в зоне дистанционирования смежные ячейки имеют зазор.This goal is achieved in that the spacer grid, consisting of curly cells (1) interconnected according to the invention, has a distinctive feature, consisting in the fact that each cell (1) in height has at least one mating zone and, as at least one distance zone (5), in which the beetles (2) are located, while the connection of adjacent cells (1) with each other is made along the faces (6) of the interface zone (4), and in the distance zone adjacent cells have a gap.
Как вариант, зона дистанционирования и зона сопряжения могут прилегать к разным торцам ячеек.Alternatively, the distance zone and the interface can be adjacent to different ends of the cells.
По варианту каждая ячейка имеет две или более двух зон дистанционирования с пуклевками (2), расположенными между зонами сопряжения.Alternatively, each cell has two or more two distance zones with beetles (2) located between the mating zones.
Данное решение позволяет обеспечить работу пары ячейка - оболочка твэла в упругой области, а величина натягов снижается по сравнению со штатной конструкцией, что позволяет снизить усилия при снаряжении пучка ТВС и исключить возможность образования надиров на шлифованной поверхности оболочки твэла, а также штамповать каждый участок дистанционирования (зона пуклевок), а также участок соединения ячеек между собой в свой размер.This solution makes it possible to ensure the operation of the cell – cladding of the fuel rod pair in the elastic region, and the tightness decreases in comparison with the standard design, which reduces the effort when equipping the fuel assembly bundle and eliminates the possibility of nadira formation on the polished surface of the fuel cladding, as well as stamping each distance section ( zone of beetles), as well as the site of the connection of the cells with each other in their size.
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:The invention is illustrated by drawings, on which:
Фиг.1 - дистанционирующая решетка с расположением ячеек по прямоугольной сетке, вид снизу;Figure 1 - spacer grid with the location of the cells on a rectangular grid, bottom view;
Фиг.2 - дистанционирующая решетка с расположением ячеек по треугольной сетке. Вид снизу;Figure 2 - spacer grid with the location of the cells on a triangular grid. Bottom view;
Фиг.3 - Продольный разрез ячейки дистанционирующей решетки прямоугольной формы с расположением зон дистанционирования в противоположных торцах ячеек дистанционирующих решеток;Figure 3 is a longitudinal section of a cell of a spacer grid of a rectangular shape with the location of the spacing zones at opposite ends of the cells of the spacer grids;
Фиг.4 - Продольный разрез ячейки дистанционирующей решетки прямоугольной формы с расположением зоны дистанционирования и зоны сопряжения противоположных торцах ячейки;Figure 4 is a longitudinal section of a cell of a spacer grid of a rectangular shape with the location of the spacing zone and the interface zone of the opposite ends of the cell;
Фиг.5 - Продольный разрез ячейки дистанционирующей решетки треугольной формы с расположением зоны дистанционирования и зоны сопряжения в противоположных торцах ячейки;Figure 5 is a longitudinal section of a cell of a spacer grid of a triangular shape with the location of the spacing zone and the conjugation zone at opposite ends of the cell;
Фиг.6 - Продольный разрез ячейки дистанционирующей решетки треугольной формы с расположением зон дистанционирования в противоположных торцах ячейки;6 is a longitudinal section of a cell of the spacer grid of a triangular shape with the location of the spacing zones at opposite ends of the cell;
Фиг.7 - Фрагмент дистанционирующей решетки прямоугольной формы со вписанным элементом тепловыделяющим (3), вид снизу;7 - A fragment of a spacer grid of a rectangular shape with an inscribed element fuel (3), bottom view;
Фиг.8 - Фрагмент дистанционирующей решетки треугольной формы со вписанным элементом тепловыделяющим (3), вид снизу;Fig. 8 is a fragment of a spacer grid of a triangular shape with an inscribed fuel element (3), bottom view;
Фиг.9 - Продольный разрез трех прямоугольных ячеек с расположением пуклевок на гранях 5 зон сопряжения (4);Fig.9 is a longitudinal section of three rectangular cells with the location of the beetles on the faces of 5 zones of pairing (4);
Фиг.10 - Продольный разрез трех прямоугольных ячеек с расположением пуклевок на гранях (5) смежных с гранями зон сопряжения (4).Figure 10 - A longitudinal section of three rectangular cells with the location of the beetles on the faces (5) adjacent to the faces of the mating zones (4).
Варианты осуществления изобретения.Embodiments of the invention.
Дистанционирующая решетка, состоящая из фигурных ячеек (1), соединенных между собой и содержащих пуклевки (2), взаимодействующие с тепловыделяющими элементами (3), выполнена таким образом, что каждая ячейка (1) по высоте имеет, как минимум, одну зону сопряжения (4) и, как минимум, одну зону дистанционирования (5), в которой располагаются пуклевки (2), при этом соединение смежных ячеек (1) друг с другом выполнено вдоль граней (6) зоны сопряжения (4), а в зоне дистанционирования смежные ячейки имеют зазор.A distance grid consisting of curly cells (1) interconnected and containing beetles (2) interacting with heat-generating elements (3) is made in such a way that each cell (1) has at least one mating zone in height ( 4) and at least one distance zone (5), in which the beetles (2) are located, while the connection of adjacent cells (1) with each other is made along the faces (6) of the conjugation zone (4), and in the distance zone cells have a gap.
По варианту дистанционирующая решетка выполнена таким образом, что зона дистанционирования (5) с пуклевками (2) и зона сопряжения (4) расположены в противоположных торцах ячеек дистанционирующих решеток.Alternatively, the spacer grid is configured such that the spacing zone (5) with the beetles (2) and the mating zone (4) are located at opposite ends of the cells of the spacing grids.
По варианту дистанционирующая решетка выполнена таким образом, что каждая ячейка имеет две или более двух зон дистанционирования (5).Alternatively, the spacer grid is designed so that each cell has two or more two spacing zones (5).
Работа дистанционирующей решетки осуществляется следующим образом.The work of the spacer grid is as follows.
При установке твэлов в дистанционирующую решетку пучка ТВС твэл (3) вначале проходит зону сопряжения (4) и затем зону дистанционирования (5). Это позволяет исключить вероятность утыкания твэла в торцы ячеек при возможных отклонениях конца твэла. После сборки пучка каждый твэл дистанционируется своей группой пуклевок, работа которой не зависит от работы пуклевок смежных ячеек, при этом ячейки в зоне сопряжения создают пояс жесткости. Данный пояс жесткости воспринимает поперечные нагрузки, возникающие от соседних тепловыделяющих сборок во всех режимах эксплуатации, в том числе при транспортно-технологических операциях и при сейсмических воздействиях, при которых нагрузки практически не передаются на оболочки твэлов. При этом при сборке пучка за счет того, что зона дистанционирования практически не влияет на зону сопряжения, габариты дистанционирующих решеток не изменятся, т.е. данное решение позволяет собирать пучки твэлов более точно (с меньшим допуском).When installing fuel rods in the spacer beam of a fuel assembly bundle (3), first passes the mating zone (4) and then the spacing zone (5). This makes it possible to exclude the possibility of sticking a fuel rod into the ends of the cells with possible deviations of the end of the fuel rod. After the beam is assembled, each fuel rod is distanceed by its own group of pickles, the operation of which does not depend on the work of the pickles of adjacent cells, while the cells in the mating zone create a stiffening belt. This stiffness belt perceives lateral loads arising from neighboring fuel assemblies in all operating modes, including during transport and technological operations and during seismic influences, in which loads are practically not transferred to the fuel cladding. In this case, when assembling the beam due to the fact that the spacing zone practically does not affect the mating zone, the dimensions of the spacing grids will not change, i.e. This solution allows you to collect the bundles of fuel rods more accurately (with a lower tolerance).
Для варианта, когда пуклевки расположены в противоположных торцах ячеек, работа дистанционирующей решетки осуществляется аналогичным образом, что позволяет существенно снизить усилия установки твэлов в пучок, а соответственно, и термомеханические усилия от температурных и радиационных удлинений пучка твэлов с каркасом тепловыделяющей сборки при нормальной эксплуатации.For the variant when the pupples are located at opposite ends of the cells, the work of the spacer grid is carried out in a similar way, which significantly reduces the efforts to install the fuel rods into the bundle, and, accordingly, the thermomechanical forces from the temperature and radiation extensions of the bundle of fuel rods with the fuel assembly frame during normal operation.
Изобретение распространяется на любые виды дистанционирующих решеток сотового типа, используемые в тепловыделяющих сборках атомных реакторов.The invention extends to any type of honeycomb spacer grids used in fuel assemblies of nuclear reactors.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Изобретение имеет промышленную применимость для активных зон реакторных установок отечественного производства типа ВВЭР и активных зон зарубежных PWR. Изобретение может быть использовано для любого промышленного теплообменного оборудования, содержащего нагревательные элементы, сформированные в пучок с помощью дистанционирующих решеток и омываемые теплоносителем.The invention has industrial applicability for the active zones of domestic reactors of WWER type and the active zones of foreign PWRs. The invention can be used for any industrial heat exchange equipment containing heating elements formed into a bundle using spacer grids and washed with a coolant.
Предлагаемое изобретение позволяет защитить тепловыделяющие элементы от гидродинамических нагрузок, снизить вероятность фреттинг-износа и увеличить жесткость пучка тепловыделяющих элементов, а также повысить точность позиционирования твэлов в пучке и уменьшить допуска на размеры дистанционирующих решеток.The present invention allows to protect fuel elements from hydrodynamic loads, to reduce the likelihood of fretting wear and to increase the stiffness of the beam of fuel elements, as well as to increase the accuracy of the positioning of fuel rods in the beam and reduce the tolerance on the size of the spacer grids.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010122490/07A RU2461086C2 (en) | 2010-06-03 | 2010-06-03 | Spacer grid of fuel assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010122490/07A RU2461086C2 (en) | 2010-06-03 | 2010-06-03 | Spacer grid of fuel assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010122490A RU2010122490A (en) | 2011-12-10 |
RU2461086C2 true RU2461086C2 (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=45405190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010122490/07A RU2461086C2 (en) | 2010-06-03 | 2010-06-03 | Spacer grid of fuel assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2461086C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554719C2 (en) * | 2013-11-01 | 2015-06-27 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" (ПАО "МСЗ") | Spacer grid of nuclear reactor fuel assembly |
RU2778040C1 (en) * | 2022-01-10 | 2022-08-12 | Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК") | Spacer grid of nuclear reactor fuel assembly (options) |
WO2023132759A1 (en) * | 2022-01-10 | 2023-07-13 | Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ") | Nuclear reactor fuel assembly spacer grid (variants) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4081324A (en) * | 1976-06-17 | 1978-03-28 | Exxon Nuclear Company Inc. | Spacer capture rod to spacer grid attachment device |
RU92013018A (en) * | 1992-12-21 | 1995-07-20 | Производственное объединение "Машиностроительный завод" | THERMAL DETECTIVE ASSEMBLY OF A NUCLEAR REACTOR |
RU2127000C1 (en) * | 1996-01-05 | 1999-02-27 | Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" | Spacer grid (versions) |
RU2152086C1 (en) * | 1998-07-28 | 2000-06-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Spacer grid |
-
2010
- 2010-06-03 RU RU2010122490/07A patent/RU2461086C2/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4081324A (en) * | 1976-06-17 | 1978-03-28 | Exxon Nuclear Company Inc. | Spacer capture rod to spacer grid attachment device |
RU92013018A (en) * | 1992-12-21 | 1995-07-20 | Производственное объединение "Машиностроительный завод" | THERMAL DETECTIVE ASSEMBLY OF A NUCLEAR REACTOR |
RU2127000C1 (en) * | 1996-01-05 | 1999-02-27 | Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" | Spacer grid (versions) |
RU2152086C1 (en) * | 1998-07-28 | 2000-06-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Spacer grid |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы. Учебник для вузов, 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554719C2 (en) * | 2013-11-01 | 2015-06-27 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" (ПАО "МСЗ") | Spacer grid of nuclear reactor fuel assembly |
RU2778040C1 (en) * | 2022-01-10 | 2022-08-12 | Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК") | Spacer grid of nuclear reactor fuel assembly (options) |
WO2023132759A1 (en) * | 2022-01-10 | 2023-07-13 | Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ") | Nuclear reactor fuel assembly spacer grid (variants) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010122490A (en) | 2011-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0283836B1 (en) | Thin walled channel | |
KR100330354B1 (en) | Nuclear fuel spacer grid with dipper vane | |
KR100982302B1 (en) | Debris Filtering Bottom Spacer Grid with Louvers for Preventing Fuel Rod Uplift | |
CN103177776B (en) | A kind of fuel assembly location grid of anti-fuel rod scratch and vibration abrasion | |
RU2461086C2 (en) | Spacer grid of fuel assembly | |
RU2340019C1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly | |
RU2294570C1 (en) | Heat-exhausting unit of nuclear reactor | |
EP3086324B1 (en) | Lower tube socket and light-water reactor fuel assembly | |
EP1978528A4 (en) | Fuel assembly and and insertable interelement spacer | |
RU2473989C1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly | |
US10176899B2 (en) | Spacers with deflection-limited rod contacts for nuclear fuel assemblies and methods of making the same | |
KR100844879B1 (en) | Improved fretting wear resistance spacer grid with W-type and M-type spring | |
RU2557254C1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly spacer grid | |
US11404176B2 (en) | Nuclear fuel assembly support feature | |
RU2246142C1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly (alternatives) | |
RU2532261C1 (en) | Apparatus for spacing fuel elements | |
RU2554719C2 (en) | Spacer grid of nuclear reactor fuel assembly | |
RU2399968C2 (en) | Spacer grid for fuel assembly of nuclear reactor | |
RU67760U1 (en) | KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
RU2448375C1 (en) | Spacer grid for fuel assembly | |
RU2518058C1 (en) | Spacer grid of fuel assembly of nuclear reactor (versions) | |
KR100961486B1 (en) | Unit lattice plate, unit lattice support and lattice support of nuclear fuel rod | |
US9196386B2 (en) | Spacer grid for nuclear fuel assembly for reducing high frequency vibration | |
US9171647B2 (en) | Spacer grid for nuclear fuel assembly for reducing flow-induced vibration | |
RU2524172C1 (en) | Production of spacer grate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA94 | Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees) |
Effective date: 20111226 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |