RU2477537C1 - Тепловыделяющая сборка ядерного реактора - Google Patents
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477537C1 RU2477537C1 RU2011148471/07A RU2011148471A RU2477537C1 RU 2477537 C1 RU2477537 C1 RU 2477537C1 RU 2011148471/07 A RU2011148471/07 A RU 2011148471/07A RU 2011148471 A RU2011148471 A RU 2011148471A RU 2477537 C1 RU2477537 C1 RU 2477537C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rim
- fuel
- elements
- rims
- fuel assembly
- 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
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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.). Техническим результатом изобретения является повышение эффективности выравнивания температуры теплоносителя по поперечному сечению ТВС.ТВС содержит тепловыделяющие элементы (твэлы), головку и хвостовик, закрепленные на силовом каркасе, включающем дистанционирующие решетки с ободами. На каждой грани ободов по меньшей мере части дистанционирующих решеток выполнены отклоняющие элементы, выступающие в пространство между твэлами. Отклоняющие элементы имеют продолговатую форму с продольной образующей поверхности, обращенной внутрь обода. Продольные образующие параллельны друг другу и плоскости грани обода и наклонены под одинаковым углом к продольной оси ТВС. В ободах с отклоняющими элементами выполнены пазы, ориентированные вдоль продольной оси ТВС и расположенные в несколько рядов по высоте. Периферийные твэлы частично углублены в указанные пазы. При этом количество рядов пазов по высоте определяется углом наклона отклоняющих элементов и высотой обода дистанционирующей решетки. Кроме того, отклоняющие элементы могут быть выполнены в виде гофр обода, направленных выпуклостью внутрь обода, или в виде пластин, направленных ребром внутрь обода, или в виде иных выступающих внутрь обода продолговатых отклоняющих элементов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора типа ВВЭР (ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и т.п.).
В конструкциях ТВС ВВЭР-440, ВВЭР-1000 (см. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990, с.317-318) [1] основными конструктивными узлами являются пучок тепловыделяющих элементов (твэлов) с центральной трубой, головка, хвостовик и соединяющий их силовой каркас. Твэлы закреплены в верхней, дистанционирующих и нижней опорной решетках.
Известны отбойные сетки ТВС ядерного реактора, которые служат для улучшения перемешивания теплоносителя на выходе из головки, где измеряется средняя температура теплоносителя, необходимая для регулирования мощности реактора. В этом случае она может иметь дополнительные перемешивающие пластины (RU 2364962 С1, опуб. 20.08.2009), что позволяет увеличить мощность и энерговыработку ТВС.
В настоящее время фактором, ограничивающим увеличение мощности ТВС, является неравномерность температуры теплоносителя по сечению ТВС, причем, как показывают расчеты, наибольшая температура теплоносителя имеет место в районе 2-3-го рядов твэлов от периферии пучка в верхней части ТВС.
Известна тепловыделяющая сборка ядерного реактора, содержащая тепловыделяющие элементы (твэлы), головку и хвостовик, закрепленные на силовом каркасе, включающем дистанционирующие решетки с ободами, при этом на каждой грани ободов имеются отбойники в виде лепестков для направления относительно холодного теплоносителя с периферии к центру ТВС для дополнительного охлаждения внутренних твэлов. Отбойники отогнуты от граней ободов по линиям, перпендикулярным оси ТВС, под углом 15-30° к оси ТВС (RU 2163036 С2, опуб. 10.02.2001).
Указанное расположение отбойников, направляющее холодный теплоноситель от периферии к центру ТВС, не обеспечивает эффективное выравнивание температуры теплоносителя по поперечному сечению ТВС, поскольку, как уже указывалось выше, наибольшая температура теплоносителя имеет место в районе 2-3-го рядов твэлов от периферии пучка в верхней части ТВС, и при прохождении холодного теплоносителя к центру температура этих рядов твэлов не снижается достаточно для ее выравнивания по сечению ТВС.
Задачей изобретения является обеспечение возможности увеличения мощности и энерговыработки ТВС.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности выравнивания температуры теплоносителя по поперечному сечению ТВС.
Технический результат достигается тем, что в тепловыделяющей сборке ядерного реактора (ТВС), содержащей тепловыделяющие элементы (твэлы), головку и хвостовик, закрепленные на силовом каркасе, включающем дистанционирующие решетки с ободами, при этом на каждой грани ободов по меньшей мере части дистанционирующих решеток выполнены отклоняющие элементы, выступающие внутрь ободов, согласно изобретению отклоняющие элементы имеют каждый продолговатую форму с продольной образующей поверхности, обращенной внутрь обода, при этом продольные образующие параллельны друг другу и плоскости грани обода и наклонены под одинаковым углом к продольной оси ТВС, а в ободах с отклоняющими элементами выполнены пазы, ориентированные вдоль продольной оси ТВС и расположенные в несколько рядов по высоте, а периферийные твэлы частично углублены в указанные пазы.
При этом количество рядов пазов по высоте определяется углом наклона отклоняющих элементов и высотой обода дистанционирующей решетки.
Кроме того, отклоняющие элементы могут быть выполнены в виде гофр обода, направленных выпуклостью в пространство между твэлами, или в виде пластин, направленных ребром в пространство между твэлами, или в виде иных выступающих в межтвэльное пространство продолговатых элементов.
На фиг.1 показан общий вид предложенной ТВС.
На фиг.2 показан вид фрагмента обода дистанционирующей решетки и периферийных твэлов, вид в аксонометрии.
На фиг.3 показано то же, вид сверху.
На фиг.4 показано то же, фронтальный вид.
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора содержит пучок тепловыделяющих элементов (твэлов) 1, головку 2, хвостовик 3 и соединяющий их силовой каркас (см. фиг.1).
Пучок твэлов 1 состоит из твэлов 1, закрепленных в верхней решетке 4, дистанционирующих решетках (ДР) 5 и нижней опорной решетке (HP) 6, и центральной трубы (ЦТ) 7.
Силовой каркас состоит из уголков 8 и направляющих каналов (НК) 9 либо несущих труб (НТ). Функции силового каркаса может выполнять чехол. НК и НТ закрепляются в HP 6, приваренной к хвостовику 3. НК могут также быть приварены также к ДР 5. Уголки 8 прикреплены к ДР 5, хвостовику 3 (винтами 10) и могут крепиться также к головке 2.
Для выравнивания температуры теплоносителя по сечению ТВС на ободах 11 по крайней мере нескольких верхних ДР 5 выполнены несколько рядов отклоняющих элементов - гофров 12 или иных выступающих отклоняющих элементов с прямолинейной продольной образующей поверхности, обращенной внутрь обода, например, в виде пластин, направленных выпуклостью (ребром) внутрь обода, в межтвэльное пространство, при этом продольные образующие параллельны плоскостям соответствующих граней ободов и наклонены под одинаковым углом 10-30° к продольной оси тепловыделяющей сборки. Выполненные таким образом отклоняющие элементы направляют поток теплоносителя не от периферии к центру, как в ближайшем аналоге, а в плоскости грани шестигранного обода 11. На фиг.2-4 показан пример выполнения отклоняющих элементов в виде гофров 12.
Угол наклона гофров 12 (продольных образующих их внутренней поверхности) определяется теплогидравлическими характеристиками ТВС и должен обеспечивать наиболее эффективное перемешивание теплоносителя.
Однако эти гофры 12, выступающие во внутреннее пространство пучка, мешают установке в ТВС периферийных твэлов 1. Поэтому для обеспечения возможности сборки пучка и удлинения твэлов 1 при эксплуатации, а также ремонта ТВС предлагается напротив периферийных твэлов 1 выполнить в ободах 11 в местах расположения гофров 12 пазы 13, расположенные в несколько рядов по высоте обода 11 параллельно продольной оси ТВС (см. фиг.2-4) таким образом, что периферийные твэлы 1 углублены в эти пазы 13. Количество рядов пазов 13 определяется углом наклона гофров 12 и высотой обода 11 ДР.
Использование предлагаемой конструкции обода 11 интенсифицирует теплообмен в районе наиболее теплонапряженных твэлов, находящихся в зоне 2-3 ряда от периферии пучка, что приводит к снижению неравномерности температуры теплоносителя по сечению пучка твэлов, повышению мощности и энерговыработки ТВС.
Claims (4)
1. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора (ТВС), содержащая тепловыделяющие элементы (твэлы), головку и хвостовик, закрепленные на силовом каркасе, включающем дистанционирующие решетки с ободами, при этом на каждой грани ободов по меньшей мере части дистанционирующих решеток выполнены отклоняющие элементы, выступающие внутрь ободов, отличающаяся тем, что отклоняющие элементы имеют каждый продолговатую форму с продольной образующей поверхности, обращенной внутрь обода, при этом продольные образующие параллельны друг другу и плоскости грани обода и наклонены под одинаковым углом к продольной оси ТВС, а в ободах с отклоняющими элементами выполнены пазы, ориентированные вдоль продольной оси ТВС и расположенные в несколько рядов по высоте, а периферийные твэлы частично углублены в указанные пазы.
2. Сборка по п.1, отличающаяся тем, что количество рядов пазов по высоте определяется углом наклона отклоняющих элементов и высотой обода дистанционирующей решетки.
3. Сборка по п.1, отличающаяся тем, что отклоняющие элементы выполнены в виде гофр обода, направленных выпуклостью внутрь обода.
4. Сборка по п.1, отличающаяся тем, что отклоняющие элементы выполнены в виде пластин, направленных ребром внутрь обода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011148471/07A RU2477537C1 (ru) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011148471/07A RU2477537C1 (ru) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2477537C1 true RU2477537C1 (ru) | 2013-03-10 |
Family
ID=49124289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011148471/07A RU2477537C1 (ru) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2477537C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2627307C1 (ru) * | 2016-07-15 | 2017-08-07 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
RU2671002C2 (ru) * | 2013-05-17 | 2018-10-29 | ТерраПауэр, ЭлЭлСи | Конструкция ядерной тепловыделяющей сборки |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994008341A1 (en) * | 1992-09-25 | 1994-04-14 | Combustion Engineering, Inc. | Fuel assembly which will increase its pressure drop over its operating life |
RU2163036C2 (ru) * | 1999-04-05 | 2001-02-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
KR100287278B1 (ko) * | 1998-02-04 | 2001-04-16 | 장인순 | 회전유동발생장치를가진핵연료집합체지지격자 |
RU2192051C2 (ru) * | 1992-10-29 | 2002-10-27 | Вестингхауз Электрик Корпорейшн | Тепловыделяющая сборка |
-
2011
- 2011-11-29 RU RU2011148471/07A patent/RU2477537C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994008341A1 (en) * | 1992-09-25 | 1994-04-14 | Combustion Engineering, Inc. | Fuel assembly which will increase its pressure drop over its operating life |
RU2192051C2 (ru) * | 1992-10-29 | 2002-10-27 | Вестингхауз Электрик Корпорейшн | Тепловыделяющая сборка |
KR100287278B1 (ko) * | 1998-02-04 | 2001-04-16 | 장인순 | 회전유동발생장치를가진핵연료집합체지지격자 |
RU2163036C2 (ru) * | 1999-04-05 | 2001-02-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2671002C2 (ru) * | 2013-05-17 | 2018-10-29 | ТерраПауэр, ЭлЭлСи | Конструкция ядерной тепловыделяющей сборки |
RU2627307C1 (ru) * | 2016-07-15 | 2017-08-07 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101958155B (zh) | 一种乏燃料贮存格架 | |
US8369475B2 (en) | Nuclear fuel assembly support grid | |
JP2011523696A5 (ru) | ||
JP6236463B2 (ja) | 原子炉 | |
US20080232537A1 (en) | Nuclear fuel assembly with an advanced spacer grid | |
RU2477537C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
RU2573598C2 (ru) | Прижимная пружина тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
JP2007530928A (ja) | 加圧水形原子炉の燃料集合体 | |
US9536628B2 (en) | Nuclear fuel assembly support grid | |
US20120250814A1 (en) | Nuclear fuel assembly support grid | |
JP6501419B2 (ja) | 延伸型中間案内アセンブリを具備する制御棒案内管 | |
US20110002435A1 (en) | Nuclear fuel assembly support grid | |
US20150357053A1 (en) | Crush resistant nuclear fuel assembly support grid | |
WO2017099622A1 (ru) | Фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
RU2518058C1 (ru) | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора (варианты) | |
RU2391725C1 (ru) | Способ и устройство перемешивания теплоносителя в тепловыделяющих сборках ядерного реактора | |
RU2399968C2 (ru) | Дистанционирующая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
TWI685855B (zh) | 用於核沸水反應器的燃料組件 | |
EP2337034B1 (en) | Mixing grid of a nuclear reactor fuel assembly | |
US9734923B2 (en) | Nuclear fuel assembly having a spacer grid with one or more seamless corners | |
RU2566674C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
RU79211U1 (ru) | Перемешивающая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
JP2018526621A (ja) | 地震/loca耐性のあるグリッドを有する原子燃料集合体 | |
RU2610717C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
US10665353B2 (en) | VVER-1000 fuel assembly bottom nozzle |