RU2510538C1 - Fuel assembly of nuclear reactor - Google Patents
Fuel assembly of nuclear reactor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510538C1 RU2510538C1 RU2012153408/07A RU2012153408A RU2510538C1 RU 2510538 C1 RU2510538 C1 RU 2510538C1 RU 2012153408/07 A RU2012153408/07 A RU 2012153408/07A RU 2012153408 A RU2012153408 A RU 2012153408A RU 2510538 C1 RU2510538 C1 RU 2510538C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- elements
- rim
- fuel assembly
- face
- 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
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно, к элементам тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора типа ВВЭР-440.The invention relates to nuclear energy, and in particular, to elements of a fuel assembly (FA) of a VVER-440 type nuclear reactor.
В конструкци ТВС ВВЭР-440 (см. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990, с.317) [1] основными конструктивными узлами являются пучок тепловыделяющих элементов (твэлов), дистанционирующие решетки (ДР), закрепленные на центральной трубе, головка, хвостовик и соединяющий их чехол. Твэлы закреплены в верхней, дистанционирующих и нижней опорной решетках.The design of the VVER-440 fuel assemblies (see Kirillov P.L., Yuryev Yu.S., Bobkov V.P. Handbook of Thermohydraulic Calculations (nuclear reactors, heat exchangers, steam generators). M: Energoatomizdat, 1990, p. 317) [1] the main structural units are a bunch of fuel elements (fuel elements), spacer grids (DR), mounted on the central pipe, head, shank and a cover connecting them. The fuel rods are fixed in the upper, spacing and lower support grids.
В настоящее время фактором, ограничивающим увеличение мощности ТВС ВВЭР-440, 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.At present, the factor limiting the increase in the power of VVER-440 fuel assemblies is the non-uniformity of the temperature of the coolant over the cross section of the fuel assemblies, and calculations show that the highest temperature of the coolant occurs in the region of the 2-3rd fuel rods from the beam periphery in the upper part of the fuel assembly.
Известна ТВС ядерного реактора типа ВВЭР-1000, содержащая тепловыделяющие элементы (твэлы), головку и хвостовик, закрепленные на силовом каркасе, включающем ДР с ободами, при этом на каждой кромке граней ободов каждой ДР имеются отбойники в виде лепестков, наклоненных под определенным углом к оси ТВС, для обеспечения незацепляемости ДР соседних ТВС при перегрузке и перемешивания теплоносителя с целью выравнивания температуры теплоносителя по сечению ТВС (RU 2163036 С2, опуб. 10.02.2001). Причем ободы ДР выполнены из составных частей, соединенных внахлестку сварными соединениями, и приваренных точечной сваркой к ячейкам ДР.Known fuel assemblies of a VVER-1000 type nuclear reactor containing fuel elements (fuel rods), a head and a shank mounted on a power frame including a DR with rims, while on each edge of the rim faces of each DR there are fenders in the form of petals, inclined at a certain angle to the axis of the fuel assembly, in order to ensure the unobtrusiveness of the DR of neighboring fuel assemblies during overloading and mixing of the coolant in order to equalize the temperature of the coolant along the cross section of the fuel assembly (RU 2163036 C2, publ. 02.10.2001). Moreover, the rims of the DR are made of components that are overlapped by welded joints, and spot-welded to the DR cells.
Недостатками известной ТВС является повышенное гидравлическое сопротивление ДР, вызванное наличием отбойников по всей длине всех кромок ободов всех ДР, низкая эффективность перемешивания при наличии разнонаправленных отбойников на верхней и нижней кромках обода одновременно, трудоемкость выполнения соединений составных частей ободов.The disadvantages of the known fuel assemblies are the increased hydraulic resistance of the DR caused by the presence of chippers along the entire length of all edges of the rims of all DRs, low mixing efficiency in the presence of multidirectional chippers on the upper and lower edges of the rim at the same time, the complexity of making connections of the components of the rims.
Задачей изобретения является обеспечение возможности увеличения мощности и энерговыработки ТВС ВВЭР-440.The objective of the invention is to provide the possibility of increasing the power and power generation of fuel assemblies VVER-440.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности выравнивания температуры теплоносителя по поперечному сечению ТВС.The technical result of the invention is to increase the efficiency of balancing the temperature of the coolant along the cross section of the fuel assembly.
Технический результат достигается тем, что в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, содержащей головку, хвостовик, соединяющий их чехол и пучок твэлов, размещенный в каркасе, включающем дистанционирующие решетки с шестигранными ободами, соединенные центральной трубой, согласно изобретению на каждой из дистанционирующих решеток, находящихся в верхней части каркаса, на верхней кромке каждой грани обода между двумя угловыми твэлами на каждом из концов грани, а также между средним по грани и соседними с ним твэлами периферийного ряда выполнены отклоняющие элементы в виде пластин, отогнутых от обода под углом 5…15° и выступающих в пространство между указанными твэлами.The technical result is achieved in that in a fuel assembly of a nuclear reactor containing a head, a shank connecting their case and a bundle of fuel rods, placed in a frame including spacing grids with hexagonal rims connected by a central pipe, according to the invention, on each of the spacing grids located in the upper parts of the frame, on the upper edge of each face of the rim between two angular fuel rods at each end of the face, and also between the middle along the face and neighboring fuel rods of the peripheral row deflecting elements in the form of plates bent from the rim at an angle of 5 ... 15 ° and protruding into the space between these fuel rods are filled.
Кроме того, ободы дистанционирующих решеток выполнены предпочтительно из циркониевого сплава с использованием лазерной резки.In addition, the rims of the spacer grids are preferably made of zirconium alloy using laser cutting.
На фиг.1 показан общий вид ТВС ВВЭР-440.Figure 1 shows a General view of the fuel assemblies VVER-440.
На фиг.2 - предложенная ДР, вид сверху.Figure 2 - proposed DR, top view.
На фиг.3 - грань ДР.Figure 3 - face of the DR.
На фиг.4 - поперечное сечение грани ДР.Figure 4 is a cross section of the face of the DR.
На фиг.5 - фото грани обода.Figure 5 is a photo of the rim face.
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора содержит головку 1, хвостовик 2 и соединяющие их чехол и силовой каркас, включающий верхнюю и нижнюю опорную решетки 3 и 4 и дистанционирующие решетки (ДР) 5 и центральную трубу (ЦТ). В силовом каркасе закреплен пучок тепловыделяющих элементов (твэлов 6). (см. фиг.1). Твэлы 6 закреплены в ДР 5 и нижней опорной решетке 4 (HP).The fuel assembly of a nuclear reactor contains a
На каждой из ДР 5, находящихся в верхней части каркаса (от четырех до десяти ДР, например), на верхней кромке каждой грани 7 обода 8 ДР между двумя угловыми ячейками для твэлов 9, 10 и 11, 12 на каждом из концов грани 7, а также между средней 13 по грани 7 и соседними с ним ячейками для твэлов 14 и 15 периферийного ряда выполнены отклоняющие элементы 16 (фиг.3).On each of the
Отклоняющие элементы 16 выполнены в виде пластин длиной 4…5 мм, отогнутых от обода 8 под острым углом и выступающих в пространство между указанными твэлами (фиг.4).The deflecting
Угол между отклоняющим элементом 16 и плоскостью, являющуюся продолжением плоскости наружной поверхности грани 7 обода 8, предпочтительно выбирают из интервала 5-20°. При меньших углах снижается эффективность перемешивания теплоносителя, а при больших - повышается гидравлическое сопротивление ДР.The angle between the
Наличие отклоняющих элементов 16 не на всех ДР 5, а только на ДР в верхней части каркаса не приводит к существенному увеличению гидравлического сопротивления ТВС. Также этому способствует расположение этих элементов только на верхней кромке ободов 7 и не по всей их длине обода 8, а там где имеются наиболее теплонапряженные твэлы - в угловых зонах и в средней зоне каждого обода 7.The presence of
Кроме того отсутствие аналогичных разнонаправленных отклоняющих элементов на нижней кромке ободов увеличивает эффект выравнивания температуры теплоносителя по сечению ТВС за счет направления периферийного более холодного теплоносителя от чехла к более нагретому центру. Разнонаправленные отклоняющие элементы на нижней кромке обода такого эффекта не дают, т.к. часть их - на нижней кромке ободов, наоборот направляет теплоноситель от центра к периферии ТВС.In addition, the absence of similar multidirectional deflecting elements on the lower edge of the rims increases the effect of equalizing the temperature of the coolant along the cross section of the fuel assembly due to the direction of the peripheral cooler coolant from the case to the warmer center. Multidirectional deflecting elements on the lower edge of the rim do not give such an effect, because part of them is on the lower edge of the rims, on the contrary, directs the coolant from the center to the periphery of the fuel assembly.
Форма обода 7 с отклоняющими элементами 16 с высокой точностью может быть выполнена с помощью высокопроизводительной технологии лазерной резки.The shape of the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012153408/07A RU2510538C1 (en) | 2012-12-11 | 2012-12-11 | Fuel assembly of nuclear reactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012153408/07A RU2510538C1 (en) | 2012-12-11 | 2012-12-11 | Fuel assembly of nuclear reactor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2510538C1 true RU2510538C1 (en) | 2014-03-27 |
Family
ID=50343114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012153408/07A RU2510538C1 (en) | 2012-12-11 | 2012-12-11 | Fuel assembly of nuclear reactor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2510538C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE744910A (en) * | 1970-01-26 | 1970-07-01 | Belgonucleaire Sa | Nuclear fuel rod spacer grid |
RU2102799C1 (en) * | 1991-07-09 | 1998-01-20 | Фраматом | Removable nuclear fuel assembly |
RU2163036C2 (en) * | 1999-04-05 | 2001-02-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Nuclear reactor fuel assembly |
RU2192051C2 (en) * | 1992-10-29 | 2002-10-27 | Вестингхауз Электрик Корпорейшн | Fuel assembly |
US20080232536A1 (en) * | 2004-01-15 | 2008-09-25 | Westinghouse Electric Sweden Ab | Spacer and a Fuel Unit for a Nuclear Plant |
-
2012
- 2012-12-11 RU RU2012153408/07A patent/RU2510538C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE744910A (en) * | 1970-01-26 | 1970-07-01 | Belgonucleaire Sa | Nuclear fuel rod spacer grid |
RU2102799C1 (en) * | 1991-07-09 | 1998-01-20 | Фраматом | Removable nuclear fuel assembly |
RU2192051C2 (en) * | 1992-10-29 | 2002-10-27 | Вестингхауз Электрик Корпорейшн | Fuel assembly |
RU2163036C2 (en) * | 1999-04-05 | 2001-02-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Nuclear reactor fuel assembly |
US20080232536A1 (en) * | 2004-01-15 | 2008-09-25 | Westinghouse Electric Sweden Ab | Spacer and a Fuel Unit for a Nuclear Plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2525726T3 (en) | Support grid of a nuclear fuel assembly | |
CN101958155B (en) | Spent fuel storage grillage | |
ES2486740T3 (en) | Support structure of fractionated spring anti-corrosion fuel rod | |
RU2510538C1 (en) | Fuel assembly of nuclear reactor | |
RU2477537C1 (en) | Fuel assembly of nuclear reactor | |
RU2638647C2 (en) | Mixing and spacer grids of nuclear reactor fuel assembly (versions) | |
RU2557254C1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly spacer grid | |
US9536628B2 (en) | Nuclear fuel assembly support grid | |
CN104021821A (en) | Holding grille and fuel assembly with same | |
KR20090010443A (en) | Space grid for dual cooling nuclear fuel rods by using a supporting structure at intersection | |
US20120250814A1 (en) | Nuclear fuel assembly support grid | |
RU2410771C1 (en) | Working holder for nuclear reactor with thermal power between 1150 mw and 1700 mw (versions) | |
EA201700569A1 (en) | THERMAL DETECTIVE ASSEMBLY OF A NUCLEAR REACTOR | |
EP2337034B1 (en) | Mixing grid of a nuclear reactor fuel assembly | |
US9646724B2 (en) | Fuel assembly | |
US20150357053A1 (en) | Crush resistant nuclear fuel assembly support grid | |
KR101017318B1 (en) | Nuclear Fuel Grid Assembly with Hydraulically Balanced Mixing Vane Pattern | |
RU2610915C1 (en) | Absorbing grid for nuclear fuel assembly of nuclear reactor | |
RU67760U1 (en) | KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
KR20090047438A (en) | Spacer grid with tubular dimple for the debris filtering | |
EP3564965B1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly | |
RU113401U1 (en) | END GRILLE FOR THERMAL FUEL ASSEMBLY OF THE CHANNEL NUCLEAR REACTOR | |
RU2566674C1 (en) | Fuel assembly of nuclear reactor | |
RU79211U1 (en) | KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
US20170032853A1 (en) | Nuclear fuel assembly with seismic/loca tolerance grid |