RU2473988C1 - Тепловыделяющая сборка ядерного реактора - Google Patents

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора Download PDF

Info

Publication number
RU2473988C1
RU2473988C1 RU2011143583/07A RU2011143583A RU2473988C1 RU 2473988 C1 RU2473988 C1 RU 2473988C1 RU 2011143583/07 A RU2011143583/07 A RU 2011143583/07A RU 2011143583 A RU2011143583 A RU 2011143583A RU 2473988 C1 RU2473988 C1 RU 2473988C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tip
lattice
fuel assembly
fuel
cylindrical part
Prior art date
Application number
RU2011143583/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Владислав Владимирович Рябов
Юрий Васильевич Лузан
Ашот Владимирович Григорьянц
Виктор Михайлович Кочергин
Владимир Степанович Ямников
Геннадий Иванович Рослов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод"
Priority to RU2011143583/07A priority Critical patent/RU2473988C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2473988C1 publication Critical patent/RU2473988C1/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам ТВС (тепловыделяющих сборок), используемых преимущественно для реакторов РБМК-1000, а также ВВЭР-440 и ВВЭР-1000. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора содержит тепловыделяющие элементы, соединенные с концевой решеткой наконечниками, каждый из которых имеет цилиндрическую часть, в которой выполнен, по меньшей мере, один продольный паз, по крайней мере, на части ее длины от торца, обеспечивающий упругость в поперечном сечении, наконечник установлен в посадочном отверстии, выполненном в концевой решетке, и имеет на указанном торце буртик, контактирующий с поверхностью отверстия, выполненного в концевой решетке. Наконечник имеет кольцевое углубление на цилиндрической поверхности, боковая стенка которого является поверхностью буртика, контактирующей с концевой решеткой. При этом предпочтительно, чтобы контактирующая с буртиком поверхность концевой решетки и ответная поверхность концевой решетки имели коническую форму с вершиной, направленной в сторону закрепляемого конца твэла. Кроме того, в своей упругой части цилиндр имеет поперечное сечение в виде круга или кольца. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности фиксации наконечников твэлов в концевой решетке, в первую очередь путем обеспечения плотного контакта наконечника и плоскости несущей решетки. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам ТВС (тепловыделяющих сборок), используемых преимущественно для реакторов РБМК-1000, а также ВВЭР-440 и ВВЭР-1000.
Из уровня техники известна конструкция ТВС ядерного реактора РБМК-1000, в которой тепловыделяющие элементы (твэлы) фиксируются в концевой решетке посредством выполнения на их наконечнике кольцевой проточки, в которую после сборки с концевой решеткой устанавливается стопорное кольцо (см. Кириллов П.Л. и др. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенератора). М.: Энергоатомиздат, 1984, рис.П.8.11, с.265 [1]).
Недостатками данной конструкции является наличие дополнительной детали - стопорного кольца, а также технологической операции установки кольца, что приводит к увеличению трудоемкости изготовления и сборки ТВС РБМК-1000.
Также известна конструкция ТВС ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, в которой наконечник твэла имеет диаметральное отверстие (см. [1], рис.П.8.9 и рис.П.8.10, с.264), в которое после установки твэла в концевую решетку вставляется шплинт (см. Крамеров А.Я. Вопросы конструирования ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1971, с.206 [2]).
Такая конструкция имеет недостатки, аналогичные указанным выше, причем соединение твэла с концевой решеткой неразъемное.
Для исключения этих недостатков и обеспечения разъемности соединения была предложена ТВС с цанговым креплением, в которой твэлы соединены с опорной решеткой узлами крепления, каждый из которых выполнен в виде цилиндра, имеющего, по меньшей мере, один продольный паз, по крайней мере, на части его длины от торца, обеспечивающий его упругость в поперечном сечении, цилиндр установлен в посадочном отверстии, выполненном в концевой решетке, и имеет на указанном торце буртик, контактирующий с поверхностью отверстия, выполненного в концевой решетке (патент на изобретение RU 2129738 С1 от 27.04.99).
В данной конструкции ТВС предполагается, что твэл опирается на концевую решетку, поэтому она в этой конструкции и называется опорной решеткой. При этом может быть обеспечено дистанционное извлечение твэла при необходимости.
Однако такая конструкция может оказаться недостаточно надежной, если твэлы подвешены на концевой решетке, как это имеет место в конструкции ТВС РБМК-1000, где твэлы верхнего пучка висят на концевой решетке и в процессе всего срока эксплуатации они должны надежно в ней фиксироваться.
Дело в том, что в данной конструкции на переходе от цилиндрической части к плоскости буртика всегда имеется технологический радиус закругления, вследствие чего не обеспечивается гарантированное примыкание буртика к плоскости несущей решетки, уменьшается площадь соприкосновения их поверхностей, что приводит к увеличению уровня НДС в наконечнике и его износа и, следовательно, к снижению надежности фиксации наконечников твэлов.
Технический результат изобретения заключается в повышении надежности фиксации наконечников твэлов в концевой решетке, в первую очередь путем обеспечения плотного контакта наконечника и плоскости несущей решетки.
Технический результат достигается тем, что в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, содержащей тепловыделяющие элементы, соединенные с концевой решеткой наконечниками, каждый из которых имеет цилиндрическую часть, в которой выполнен, по меньшей мере, один продольный паз, по крайней мере, на части ее длины от торца, обеспечивающий упругость в поперечном сечении, наконечник установлен в посадочном отверстии, выполненном в концевой решетке, и имеет на указанном торце буртик, контактирующий с поверхностью отверстия, выполненного в концевой решетке, согласно изобретению наконечник имеет кольцевое углубление на цилиндрической поверхности, боковая стенка которого является поверхностью буртика, контактирующей с концевой решеткой.
При этом предпочтительно, чтобы контактирующая с буртиком поверхность концевой решетки и ответная поверхность концевой решетки имели коническую форму с вершиной, направленной в сторону закрепляемого конца твэла.
Кроме того, для снижения концентрации напряжений и повышения упругости цилиндр может иметь наружную выемку или отверстие криволинейного сечения на конце, по меньшей мере, одного продольного паза цилиндра. При этом при наличии двух или более продольных пазов оси отверстий могут не пересекаться.
Кроме того, в своей упругой части цилиндр имеет поперечное сечение в виде круга или кольца.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1(а, б) изображена концевая решетка предложенной ТВС с закрепленными в ней наконечниками твэлов: а - вид сверху, б - разрез Ф-Ф на фиг.1.
На фиг.2 - вариант наконечника предложенной ТВС с отверстием в конце продольного паза, вид сбоку.
На фиг.3 - то же, с выемкой на цилиндрической поверхности.
На фиг.4 - вид на наконечник с кольцевым поперечным сечением со стороны торца.
На фиг.5 - фрагмент наконечника в зоне кольцевого углубления.
Тепловыделяющая сборка содержит тепловыделяющие элементы (твэлы, на чертежах не показаны), соединенные с концевой решеткой 1 с помощью наконечников 2 (фиг.1, 2).
Наконечник 2 имеет цилиндрическую часть 3 с кольцевым буртиком 4 на торце, контактная поверхность 5 которой контактирует с концевой решеткой 1 и тем самым удерживает твэл. В месте перехода цилиндрической части 3 в буртик 4 имеется кольцевое углубление - проточка 6. Для повышения надежности крепления твэла контактирующая с буртиком 4 поверхность концевой решетки 1 и ответная поверхность буртика 4 могут иметь коническую форму (не показано) с вершиной, направленной в сторону закрепляемого конца твэла.
Наличие проточки 6 устраняет технологическое закругление между цилиндрической частью 3 и буртиком 4 и позволяет осуществить гарантированное примыкание цилиндрической части 3 наконечника 2 к цилиндрической части отверстия несущей решетки 1, что в свою очередь гарантирует соприкосновение буртика 4 наконечника 2 с плоскостью несущей решетки 1 по всей плоскости буртика 4.
Тем самым повышается надежность фиксации наконечника 2 в несущей решетке 1 и надежность самого крепления.
В цилиндрической части 3 и буртике 4 выполнен один или несколько продольных пазов 7, по крайней мере, на части ее длины от торца для обеспечения упругости наконечника 2 и возможности его введения в отверстие концевой решетки 1 и фиксации в ней. На фиг.4 показаны четыре паза 7.
Наконечник 1 может быть выполнен как сплошным, так и полым в своей цилиндрической части. Во втором случае в цилиндрической части 3 может быть выполнено продольное отверстие 8 (фиг.4).
Также на цилиндрической части 3 могут быть выполнены отверстия 9 в конце каждого паза 7 и/или выемки 10 на наружной поверхности между пазами 7, имеющие цилиндрическую поверхность (фиг.3). И те, и другие снижают концентрацию напряжений в зоне конца паза 7 и увеличивают упругость наконечника 2, а также регулируют величину усилия сборки его с концевой решеткой.
При этом при наличии двух или более продольных пазов 7 оси отверстий 9 могут не пересекаться для компенсации уменьшения площади поперечного сечения рабочей части наконечника 2 и ослабления рабочей части наконечника 2 в местах расположения этих отверстий 9, т.е. увеличения прочности наконечника 2.

Claims (6)

1. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора, содержащая тепловыделяющие элементы, соединенные с концевой решеткой наконечниками, каждый из которых имеет цилиндрическую часть, в которой выполнен, по меньшей мере, один продольный паз, по крайней мере, на части ее длины от торца, обеспечивающий упругость в поперечном сечении, наконечник установлен в посадочном отверстии, выполненном в концевой решетке, и имеет на указанном торце буртик, контактирующий с поверхностью отверстия, выполненного в концевой решетке, отличающаяся тем, что наконечник имеет кольцевое углубление на цилиндрической поверхности, боковая стенка которого является поверхностью буртика, контактирующей с концевой решеткой.
2. Тепловыделяющая сборка по п.1, отличающаяся тем, что контактирующая с буртиком поверхность концевой решетки и ответная поверхность концевой решетки имеют коническую форму с вершиной, направленной в сторону закрепляемого конца твэла.
3. Тепловыделяющая сборка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическая часть имеет, по меньшей мере, одну выемку на внешней поверхности.
4. Тепловыделяющая сборка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическая часть имеет, по меньшей мере, одно отверстие криволинейного сечения на конце, по меньшей мере, одного продольного паза.
5. Тепловыделяющая сборка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет два или более продольных пазов, оси отверстий на концах которых не пересекаются.
6. Тепловыделяющая сборка по п.1, отличающаяся тем, что в своей упругой части цилиндрическая часть имеет поперечное сечение в виде круга или кольца.
RU2011143583/07A 2011-10-28 2011-10-28 Тепловыделяющая сборка ядерного реактора RU2473988C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143583/07A RU2473988C1 (ru) 2011-10-28 2011-10-28 Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143583/07A RU2473988C1 (ru) 2011-10-28 2011-10-28 Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2473988C1 true RU2473988C1 (ru) 2013-01-27

Family

ID=48807140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011143583/07A RU2473988C1 (ru) 2011-10-28 2011-10-28 Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2473988C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648687C2 (ru) * 2012-12-28 2018-03-28 ТерраПауэр, ЭлЭлСи Тепловыделяющая сборка

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317598C1 (ru) * 2006-04-06 2008-02-20 ФГУП Опытное констукторское бюро "ГИДРОПРЕСС" Устройство разъемного крепления тепловыделяющих элементов и устройство для разблокирования тепловыделяющих элементов в тепловыделяющей сборке
RU2325713C2 (ru) * 2006-05-29 2008-05-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Узел крепления твэла тепловыделяющей сборки ядерного реактора
US7455328B2 (en) * 2003-09-25 2008-11-25 David Chelchowski Collet for pipe coupling

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7455328B2 (en) * 2003-09-25 2008-11-25 David Chelchowski Collet for pipe coupling
RU2317598C1 (ru) * 2006-04-06 2008-02-20 ФГУП Опытное констукторское бюро "ГИДРОПРЕСС" Устройство разъемного крепления тепловыделяющих элементов и устройство для разблокирования тепловыделяющих элементов в тепловыделяющей сборке
RU2325713C2 (ru) * 2006-05-29 2008-05-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Узел крепления твэла тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРАЙНЕВ А.Ф. Механика машин. - М.: Машиностроение, 2000, с.678-679, 818-810. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648687C2 (ru) * 2012-12-28 2018-03-28 ТерраПауэр, ЭлЭлСи Тепловыделяющая сборка

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2910142B1 (en) Quick assembly methods and components for shade structures
JP2009162229A (ja) 風力タービンタワー継手
US10344625B2 (en) Jacking assembly for rotor
EP0140588A1 (en) Nuclear reactor fuel assembly with a removable top nozzle
RU2473988C1 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
JP4624766B2 (ja) タービンの固定ブレードを取付ける方法及び半径方向加圧ピンを有するタービン構造
JPH01300001A (ja) タービンのロータ
RU2692863C2 (ru) Ротор газотурбинного двигателя, содержащий лопатки с присоединяемыми платформами, и газотурбинный двигатель, содержащий такой ротор
US2918255A (en) Elastic fluid utilizing apparatus
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
RU2448375C1 (ru) Дистанционирующая решетка для тепловыделяющей сборки
RU2533630C2 (ru) Устройство для создания предварительного механического напряжения с радиальным действием
US9715946B2 (en) BWR nuclear fuel assembly with snap-in sleeve spring
RU103219U1 (ru) Дистанционирующая решетка для тепловыделяющей сборки
US9945293B2 (en) Tapered thread for gas turbine shroud
RU2554365C2 (ru) Крепления хвостовиков лопаток роторов турбин
US11319821B2 (en) Locking spacer assembly, corresponding blade assembly, method for installing a locking spacer
JP6995217B2 (ja) 遠心力が最適化された接触面を有するロータ
RU2534391C2 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
RU2174718C2 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
RU2765655C1 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
RU2129738C1 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
RU2325713C2 (ru) Узел крепления твэла тепловыделяющей сборки ядерного реактора
KR101620166B1 (ko) 브러시 실 어셈블리
RU2506657C1 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора