RU2610915C1 - Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора - Google Patents
Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610915C1 RU2610915C1 RU2015152580A RU2015152580A RU2610915C1 RU 2610915 C1 RU2610915 C1 RU 2610915C1 RU 2015152580 A RU2015152580 A RU 2015152580A RU 2015152580 A RU2015152580 A RU 2015152580A RU 2610915 C1 RU2610915 C1 RU 2610915C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- reduced
- nuclear
- welding
- fuel assembly
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к конструктивным элементам тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР. Поглощающую решетку (ПР), предназначенную для локального подавления всплеска нейтронов, выполняют в виде толстой перфорированной пластины, изготавливаемой с помощью сверления и небольшой доли фрезерования в шести углах и по контуру, толщиной равной толщине известной ПР и равной по площади в плане. Технический результат - упрощение конструкции, уменьшение объема сварки до минимального (остается только сварка с уголками), уменьшение гидравлического сопротивления за счет уменьшения смоченного периметра ПР и снижение трудоемкости ее изготовления при сохранении поглощающей способности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к конструктивным элементам тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР.
Проблема заключается в том, что в некоторых конструкциях ТВС ядерных реакторов имеет место локальное увеличение потока нейтронов, которое негативно сказывается на их эксплуатационных характеристиках, в том числе на безопасности и энерговыработке АЭС.
Из уровня техники известна конструкция кассеты АРК, которая является рабочим органом СУЗ ядерного реактора ВВЭР-440 и обеспечивает быстрое прекращение ядерной реакции при срабатывании аварийной защиты, автоматическое регулирование мощности реактора, компенсацию изменения реактивности (отравление, мощностной и температурный эффекты) путем частичного или полного введения в активную зону (АЗ) поглотителя (см. Зверков В.В., Игнатенко Е.И. Ядерная паропроизводящая установка с ВВЭР-440. М.: Энергоатомиздат, 1987, рис. 12, с. 18), состоящая из ТВС и поглощающей надставки. ТВС АРК состоит из пучка твэлов, закрепленного в несущей решетке, расположенного в шестигранном чехле, головки для соединения с приводом и хвостовика с демпфером.
В процессе работы ТВС перемещается по высоте АЗ, в результате чего на стыке ее с надставкой возникает всплеск потока нейтронов, приводящий к увеличению температуры твэлов и теплоносителя на выходе из ТВС.
Для компенсации этого негативного явления в настоящее время в верхней части чехла привариваются поглощающие нейтроны шесть гафниевых пластин, снижающие всплеск потока нейтронов в этом месте.
Однако конструктивно при наличии всплеска нейтронов в других местах такой метод использовать не представляется возможным.
В ТВС реактора РБМК-1000 (см. Кириллов П.Л. и др. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990, рис. П.8.5, с. 319) сборка состоит из двух кассет. На стыке кассет в центре АЗ между заглушками верхнего и нижнего пучков твэлов имеется зазор, приводящий к всплеску потока нейтронов. Величина этого всплеска в допустимых пределах компенсируется конструктивным ограничением величины зазора, который по мере радиационного роста твэлов в процессе эксплуатации уменьшается, тем самым автоматически обеспечивая уменьшение всплеска нейтронов.
В некоторых конструкциях ТВС всплеск нейтронов локализуется в нижней части пучка твэлов, и было предложено компенсировать его с помощью дополнительной поглощающей решетки (ПР), установленной на уголках внутри чехла в нижней части пучка твэлов.
Данный метод является наиболее универсальным, т.к. ПР может быть установлена практически в любом месте пучка твэлов по высоте ТВС.
Наиболее близкой к предлагаемой является известная ПР, которая представляет собой три группы пластин, образующих вокруг твэлов правильные шестиугольники, имеющие вписанный диаметр больше диаметра оболочки твэла. Пластины ПР соединены друг с другом в местах пересечения с помощью пазов и сварены электронно-лучевой сваркой аналогично перемешивающим решеткам ТВСА ВВЭР-1000 (RU 67760 от 27.10.2007).
Существенным недостатком известной пластинчатой конструкции ПР является большое количество деталей, сложность сборки и сварки (более 300 швов электронно-лучевой сварки и точечная сварка с уголками), значительно увеличивающих трудоемкость изготовления.
Также пластинчатым решеткам свойственно существенное гидравлическое сопротивление за счет большой смоченной поверхности и малого гидравлического диаметра при одинаковом поперечном сечении, определяющем поглощающую способность ПР.
Задачей настоящего изобретения является создание конструкции ПР, имеющей более простую конструкцию, минимальный объем сварки, более низкую трудоемкость изготовления, меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с известной ПР при сохранении поперечного сечения, определяющего поглощающую способность ПР.
Для устранения этих недостатков предлагается выполнить ПР в виде толстой перфорированной пластины, изготавливаемой с помощью сверления и небольшой доли фрезерования в шести углах и по контуру толщиной, равной толщине известной ПР и равной по площади в плане.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, уменьшение объема сварки до минимального (остается только сварка с уголками), уменьшение гидравлического сопротивления за счет уменьшения смоченного периметра ПР и снижение трудоемкости ее изготовления при сохранении поглощающей способности.
Данный технический результат достигается тем, что в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, содержащей пучок твэлов, расположенный в шестигранном чехле по правильной треугольной сетке, ПР выполнена в виде шестигранной перфорированной пластины, имеющей цилиндрические отверстия для прохода твэлов, диаметр которых больше диаметра оболочки твэла, шестигранное отверстие в центральной части и выступы в шести углах по периферии для фиксации ее в чехле.
ПР может быть установлена в пучке твэлов на любой высоте, в том числе и в нижней части. Диаметр отверстий для прохода твэлов в ПР больше диаметра оболочки твэлов как минимум на 1 мм. ПР предпочтительно выполнена из нержавеющей стали.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена известная ПР.
На фиг. 2 изображена предлагаемая ПР.
Известная ПР содержит пластины 1, сваренные в местах пересечения 2. Для прохождения твэлов известная ПР имеет шестигранные отверстия 3. Закрепляется известная ПР точечной сваркой угловых пластин 4 с уголками ТВС. Предлагаемая ПР выполнена в виде перфорированной пластины 5, имеющей круглые отверстия 6 и продолговатые отверстия 9 для прохода твэлов. На внутреннем и наружном контурах ПР имеет полуотверстия 7. Закрепление ПР производится путем сварки ее в шести углах 8 с уголками ТВС.
Claims (3)
1. Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора, содержащей пучок твэлов, расположенных в шестигранном чехле по правильной треугольной сетке, отличающаяся тем, что поглощающая решетка выполнена в виде шестигранной перфорированной пластины, имеющей цилиндрические отверстия для прохода твэлов, диаметр которых больше диаметра оболочки твэла, шестигранное отверстие в центральной части и выступы в шести углах по периферии для фиксации ее в чехле.
2. Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора по п. 1, отличающая тем, что диаметр отверстий для прохода твэлов больше диаметра оболочки твэлов как минимум на 1 мм.
3. Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора по п. 1, отличающая тем, что перфорированная пластина выполнена из нержавеющей стали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152580A RU2610915C1 (ru) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152580A RU2610915C1 (ru) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2610915C1 true RU2610915C1 (ru) | 2017-02-17 |
Family
ID=58458742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015152580A RU2610915C1 (ru) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2610915C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2236712C2 (ru) * | 2002-10-24 | 2004-09-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Регулирующая тепловыделяющая сборка водо-водяного энергетического реактора |
RU2428756C1 (ru) * | 2010-02-26 | 2011-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Бесчехловая тепловыделяющая сборка с гексагональной топливной решеткой водо-водяного энергетического реактора (варианты) |
US20140241486A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-08-28 | Babcock & Wilcox Mpower, Inc. | Fuel assembly |
US9053831B2 (en) * | 2008-11-28 | 2015-06-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Shock-absorbing device for fuel assembly and fuel assembly housing container |
-
2015
- 2015-12-09 RU RU2015152580A patent/RU2610915C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2236712C2 (ru) * | 2002-10-24 | 2004-09-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Регулирующая тепловыделяющая сборка водо-водяного энергетического реактора |
US9053831B2 (en) * | 2008-11-28 | 2015-06-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Shock-absorbing device for fuel assembly and fuel assembly housing container |
RU2428756C1 (ru) * | 2010-02-26 | 2011-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Бесчехловая тепловыделяющая сборка с гексагональной топливной решеткой водо-водяного энергетического реактора (варианты) |
US20140241486A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-08-28 | Babcock & Wilcox Mpower, Inc. | Fuel assembly |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4749544A (en) | Thin walled channel | |
KR102200640B1 (ko) | 가압 수로형 원자로를 위한 중하중 방사상 중성자 반사체 | |
US9431135B2 (en) | Nuclear reactor fluence reduction systems and methods | |
RU2473983C2 (ru) | Безотказный узел пучка топливных стержней | |
US20130272479A1 (en) | Lower end fitting for nuclear fuel assembly made from intersecting metal strips | |
JP6503188B2 (ja) | 原子炉炉心及び燃料集合体装荷方法 | |
RU2610915C1 (ru) | Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
RU2610717C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
JPH09504863A (ja) | 原子炉のための制御棒 | |
US9536628B2 (en) | Nuclear fuel assembly support grid | |
JPH022976A (ja) | 燃料集合体の小燃料棒束 | |
RU2428756C1 (ru) | Бесчехловая тепловыделяющая сборка с гексагональной топливной решеткой водо-водяного энергетического реактора (варианты) | |
US20120250814A1 (en) | Nuclear fuel assembly support grid | |
JP6345481B2 (ja) | 燃料集合体、炉心、及び燃料集合体の作成方法 | |
USRE34246E (en) | Thin walled channel | |
US20150357053A1 (en) | Crush resistant nuclear fuel assembly support grid | |
JP4558477B2 (ja) | 沸騰水型原子炉の燃料集合体 | |
JP7437258B2 (ja) | 燃料集合体 | |
US3330734A (en) | Nuclear reactor | |
US20170032853A1 (en) | Nuclear fuel assembly with seismic/loca tolerance grid | |
RU2566674C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
KR20130133232A (ko) | 핵 연료봉 플레넘 스프링 조립체 | |
JP6621610B2 (ja) | 沸騰水型原子炉の初装荷炉心 | |
JP5324318B2 (ja) | 制御棒 | |
RU2558656C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка стержневых твэлов (варианты) и способ ее работы |