RU2689138C1 - Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора - Google Patents

Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора Download PDF

Info

Publication number
RU2689138C1
RU2689138C1 RU2017146682A RU2017146682A RU2689138C1 RU 2689138 C1 RU2689138 C1 RU 2689138C1 RU 2017146682 A RU2017146682 A RU 2017146682A RU 2017146682 A RU2017146682 A RU 2017146682A RU 2689138 C1 RU2689138 C1 RU 2689138C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solid particles
fuel assembly
nuclear reactor
projections
distance
Prior art date
Application number
RU2017146682A
Other languages
English (en)
Inventor
Иван Никитович Васильченко
Роман Иванович Васильченко
Виктор Васильевич Вьялицын
Анатолий Алексеевич Енин
Роман Сергеевич Иванов
Федор Николаевич Коротаев
Петр Михайлович Юрин
Original Assignee
Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ")
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 Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ") filed Critical Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ")
Priority to RU2017146682A priority Critical patent/RU2689138C1/ru
Priority to PCT/RU2018/000659 priority patent/WO2019132715A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2689138C1 publication Critical patent/RU2689138C1/ru

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
    • 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)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано в тепловыделяющих сборках ядерных реакторов. Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора представляет собой перфорированную пластину, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении. При этом расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм. Другой вариант устройства для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора состоит из перфорированных пластин, установленных под углом друг к другу. При этом расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм. Технический результат – создание устройства, способного задерживать и улавливать твердые частицы любого размера, находящиеся в контуре теплоносителя, без уменьшения проходного сечения для теплоносителя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано в тепловыделяющих сборках ядерных реакторов.
Известен антидебрисный фильтр тепловыделяющей сборки ядерного реактора (см. патент RU №2264666, МПК G21С 3/30), представляющий собой перфорированную в виде пазов пластину, установленную в хвостовике тепловыделяющей сборки. Недостатком данного технического решения является невозможность задержания частиц с размерами меньшими, чем ширина пазов пластины, а также существенное затеснение проходного сечения для теплоносителя.
Известен фильтр легководного ядерного реактора (см. патент WO 021058075 А1, МПК G21С 3/32), который представляет собой набор изогнутых пластин, образующих изогнутые каналы. Недостатком данного технического решения является невозможность задержания горизонтально ориентированных частиц размером, меньшим расстояния между пластинами, а также существенное затеснение проходного сечения теплоносителя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора (см. патент RU №2308102, МПК G21С 3/10), которое представляет собой перфорированную пластину, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении. Недостатком этого технического решения является невозможность задержания частиц размером меньше ширины пазов перфорации.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности тепловыделяющих сборок при их длительной эксплуатации в ядерном реакторе.
Техническим результатом изобретения является создание устройства, способного задерживать и улавливать твердые частицы любого размера, находящиеся в контуре теплоносителя, без уменьшения проходного сечения для теплоносителя.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, представляющем собой перфорированную пластину, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении, согласно изобретению, расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.
Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора также может состоять из перфорированных пластин, установленных под углом друг к другу. При этом расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.
Другим отличием является то, что перфорированные пластины объединены в секторы, закрепленные на ребрах жесткости хвостовика.
Выполнение пластин устройства перфорированными, пилообразными в поперечном потоку теплоносителя направлении или установленными под углом друг к другу, и выбор расстояния между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость равным не более 2 мм. обеспечивает торможение твердых частиц, их разворот, укладывание и удерживание в углах, образованных смежными перфорированными пластинами, причем наклон пластин позволяет достичь удержания твердых частиц меньшего размера, чем размер перфорации.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена тепловыделяющая сборка ядерного реактора (фрагмент) с устройством для улавливания твердых частиц, общий вид.
На фиг. 2 представлено устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке, сектор.
На фиг. 3 представлено устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке, общий вид.
На фиг. 4 представлено устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке, фрагмент.
На фиг. 5 представлено устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке (фрагмент), сечение пластины.
Устройство для улавливания твердых частиц 1 в тепловыделяющей сборке ядерного реактора представляет собой перфорированную пластину 2, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя 3 направлении, или состоит из отдельных перфорированных пластин, установленных под углом друг к другу. Перфорированные пластины 2 собраны в секторы 4, закрепленные на опорных ребрах 5 хвостовой части 6 тепловыделяющей сборки. Перфорация пластин 2 выполнена таким образом, что расстояние между проекциями верхних 7 и нижних 8 кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.
Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора работает следующим образом.
Перфорированные пластины пилообразной формы или закрепленные под углом друг к другу объединяют в секторы и закрепляют на опорных ребрах хвостовика тепловыделяющей сборки. Перфорацию пластин осуществляют таким образом, чтобы расстояние между проекциями ее верхней и нижней кромок составляло не более 2 миллиметров.
Устройство располагают в хвостовой части тепловыделяющей сборки ядерного реактора. При эксплуатации тепловыделяющей сборки в ядерном реакторе поток теплоносителя, в среде которого находятся твердые частицы, поступает на вход тепловыделяющей сборки. Известно, что частицы, способные вызвать фреттинг-износ оболочек тепловыделяющих элементов, в основном, представляют из себя фрагменты проволоки различных размеров. При движении в потоке теплоносителя данные частицы располагаются длинной стороной по линиям тока, то есть, по линиям меньшего сопротивления. Таким образом, частицы двигаются своей длинной осью параллельно оси тепловыделяющей сборки. При взаимодействии с наклонной перфорированной пластиной перфорация которой выполнена таким образом, что расстояние между проекциями кромок перфорации не превышает 2 мм., происходит торможение частиц, их разворот под действием усилий от потока теплоносителя с учетом появления неустойчивости, укладывание, вдавливание и удерживание в углах устройства, образованных смежными перфорированными пластинами, за счет усилия от потока теплоносителя. По окончании работы тепловыделяющая сборка выгружается из реактора, удержанные устройством для улавливания твердые частицы выгружаются вместе с ней.
Таким образом, устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора позволяет повысить надежность тепловыделяющих сборок при их длительной эксплуатации в ядерном реакторе.

Claims (3)

1. Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, представляющее собой перфорированную пластину, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении, отличающееся тем, что расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.
2. Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, состоящее из перфорированных пластин, установленных под углом друг к другу, при этом расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что перфорированные пластины объединены в секторы, закрепленные на опорных ребрах хвостовика тепловыделяющей сборки.
RU2017146682A 2017-12-28 2017-12-28 Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора RU2689138C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146682A RU2689138C1 (ru) 2017-12-28 2017-12-28 Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора
PCT/RU2018/000659 WO2019132715A1 (ru) 2017-12-28 2018-10-04 Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146682A RU2689138C1 (ru) 2017-12-28 2017-12-28 Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2689138C1 true RU2689138C1 (ru) 2019-05-24

Family

ID=66636801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146682A RU2689138C1 (ru) 2017-12-28 2017-12-28 Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2689138C1 (ru)
WO (1) WO2019132715A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090098432A1 (en) * 2006-02-05 2009-04-16 Ariel Rosenberg Flow Distributor Plate
EP2372717A1 (en) * 2008-12-25 2011-10-05 Thorium Power, Inc. Fuel assembly for a light-water nuclear reactor (embodiments), light-water nuclear reactor and fuel element of the fuel assembly
RU113402U1 (ru) * 2011-10-28 2012-02-10 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Несущая решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора
RU2447518C1 (ru) * 2010-08-12 2012-04-10 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора
RU2533168C1 (ru) * 2013-06-18 2014-11-20 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2174718C2 (ru) * 1999-12-28 2001-10-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
RU2308102C1 (ru) * 2006-04-06 2007-10-10 ФГУП Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора (варианты)
RU2473989C1 (ru) * 2011-12-08 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090098432A1 (en) * 2006-02-05 2009-04-16 Ariel Rosenberg Flow Distributor Plate
EP2372717A1 (en) * 2008-12-25 2011-10-05 Thorium Power, Inc. Fuel assembly for a light-water nuclear reactor (embodiments), light-water nuclear reactor and fuel element of the fuel assembly
RU2447518C1 (ru) * 2010-08-12 2012-04-10 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора
RU113402U1 (ru) * 2011-10-28 2012-02-10 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Несущая решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора
RU2533168C1 (ru) * 2013-06-18 2014-11-20 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019132715A1 (ru) 2019-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5607288B2 (ja) 破片ガイドを有する核燃料スペーサアセンブリ
US11437154B2 (en) Nuclear fuel assembly having a filter for retention of foreign objects in the coolant
US5483564A (en) Lower tie plate strainers including double corrugated strainers for boiling water reactors
US4664880A (en) Wire mesh debris trap for a fuel assembly
JP6084209B2 (ja) 原子炉設備のためのデブリフィルタおよびそのようなデブリフィルタを含む核燃料アセンブリ
EP0620558B2 (en) Debris catching grid construction for a fuel bundle of a boiling water reactor
EP2642488B1 (en) Bottom nozzle filter device and debris-resistant bottom nozzle using the device
RU2689138C1 (ru) Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора
RU2604350C2 (ru) Многопроходные решетки регенератора системы реактора для превращения метанола в олефины
SE465191B (sv) Braenslepatron foer en kaernreaktor av kokarvattentyp
CN109863565B (zh) 燃料组件
RU2473989C1 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
US11183310B2 (en) Bottom nozzle of nuclear fuel assembly provided with flow holes by utilizing layered aircraft airfoil structure
KR102413698B1 (ko) 경사진 항공기 익형구조를 활용하여 유로홀을 형성한 핵연료 집합체의 하단고정체
EP3564966B1 (en) Nuclear reactor fuel assembly
RU2447518C1 (ru) Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора
RU2610716C1 (ru) Фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора
RU2610913C1 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
RU2308102C1 (ru) Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора (варианты)
RU2805363C1 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора
RU2533168C1 (ru) Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора
EP3564965A1 (en) Nuclear reactor fuel assembly
RU2594897C1 (ru) Сборка тепловыделяющая ядерного реактора
KR20200089348A (ko) 나선형 유로홀을 형성한 핵연료 집합체의 하단고정체
RU2622112C1 (ru) Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Legal Events

Date Code Title Description
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20191028