RU67760U1 - KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR - Google Patents
KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU67760U1 RU67760U1 RU2006136242/22U RU2006136242U RU67760U1 RU 67760 U1 RU67760 U1 RU 67760U1 RU 2006136242/22 U RU2006136242/22 U RU 2006136242/22U RU 2006136242 U RU2006136242 U RU 2006136242U RU 67760 U1 RU67760 U1 RU 67760U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixing
- rim
- cells
- fuel
- deflectors
- Prior art date
Links
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
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к атомной технике, в частности, к конструкциям дистанционирующих и перемешивающих решеток тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов.The utility model relates to nuclear technology, in particular, to the designs of spacing and mixing grids of fuel assemblies of nuclear power reactors.
В перемешивающей решетке тепловыделяющей сборки ядерного реактора, содержащей обод и набор пересекающихся пластин с дефлекторами особенностью является то, что набор пластин, соединенный между собой и с ободом в местах пересечения, образует ячейки для прохода твэл и смежные с ними ячейки, внутрь которых отогнуты перемешивающие дефлекторы, выполненные в форме пластинчатых отклоняющих элементов.In a mixing lattice of a fuel assembly of a nuclear reactor containing a rim and a set of intersecting plates with deflectors, a feature is that the set of plates connected to each other and to the rim at the intersections forms cells for the passage of the fuel elements and adjacent cells into which mixing deflectors are bent made in the form of plate deflecting elements.
Реализация предлагаемого технического решения в конструкциях ТВС позволяет увеличить мощность реакторных установок. 1 н.п., 10 ил.The implementation of the proposed technical solution in the designs of fuel assemblies allows you to increase the power of reactor plants. 1 n.p., 10 ill.
Description
Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.
Полезная модель относится к атомной технике, в частности, к конструкциям дистанционирующих и перемешивающих решеток тепловыделяющих сборок (ТВС) энергетических ядерных реакторов.The utility model relates to nuclear technology, in particular, to the designs of spacer and mixing grids of fuel assemblies (FAs) of nuclear power reactors.
Уровень техникиState of the art
В конструкции ТВС основными узлами являются пучок тепловыделяющих элементов (твэл), головка и хвостовик.In the design of fuel assemblies, the main nodes are a bunch of fuel elements (fuel elements), a head and a shank.
Твэлы, как правило, закреплены в опорной плите хвостовика и имеют возможность температурного и радиационного расширения вдоль ТВС; при этом твэлы дистанционируются между собой за счет их упругого подпружинивания и фиксирования в ячейках дистанционирующих решеток (ДР), расположенных по длине ТВС.The fuel rods are usually fixed in the base plate of the shank and have the possibility of temperature and radiation expansion along the fuel assemblies; in this case, the fuel rods are spaced apart due to their elastic springing and fixing in the cells of the spacing grids (DR) located along the length of the fuel assembly.
Для достижения выравнивания энтальпии в активной зоне реактора между менее нагруженными и более нагруженными областями в конструкциях ТВС применяются устройства для перемешивания теплоносителя - перемешивающие решетки (ПР) с дефлекторами для турбулизации потока теплоносителя, являющиеся разновидностью ДР.In order to achieve equalization of the enthalpy in the reactor core between less loaded and more loaded areas in the fuel assembly designs, devices for mixing the coolant are used - mixing grids (PR) with deflectors for turbulence of the coolant flow, which are a type of DR.
Известна дистанционирующая решетка, содержащая фиксирующие твэлы ячейки, между которыми образуются вторичные каналы, в которых Known spacer grid containing the fixing fuel rods of the cell between which secondary channels are formed in which
установлены два и более отклоняющих элемента, разнесенных по высоте, которые турбулизируют и направляют поток теплоносителя к твэлам (патент WO 9619811 A1, G21С 3/322, 27.06.96). Управляющие потоком отклоняющие элементы выполнены в виде дерева, ствол которого выполнен из прямоугольной пластины, а ветви из направляющих лопаток отходят от ствола на разных по высоте уровнях, обеспечивая перемешивание потока теплоносителя. Недостатком данной конструкции является возможность касания отклоняющих элементов с твэлами на высоте, превышающей высоту вторичного канала, а также сложность их изготовления и установки в решетке.two or more deflecting elements are installed, spaced in height, which turbulence and direct the flow of the coolant to the fuel elements (patent WO 9619811 A1, G21C 3/322, 06/27/96). The deflecting elements controlling the flow are made in the form of a tree, the trunk of which is made of a rectangular plate, and the branches of the guide vanes extend from the trunk at different height levels, providing mixing of the coolant flow. The disadvantage of this design is the possibility of touching the deflecting elements with the fuel rods at a height exceeding the height of the secondary channel, as well as the complexity of their manufacture and installation in the lattice.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является конструкция перемешивающей и дистанционирующей решетки, разработанная для тепловыделяющей сборки ядерного реактора, которая имеет управляющую потоком конструкцию, состоящую из ленточных элементов с устройством для турбулизации потока, внутрь которой устанавливается дистанционирующее устройство, состоящее из ячеек, в которых фиксируются твэлы (патент ЕР 0795177 B1, G21C 3/322, 25.08.99)The closest analogue of the claimed utility model is the design of a mixing and spacing grid designed for the fuel assembly of a nuclear reactor, which has a flow control structure consisting of tape elements with a device for turbulent flow, inside of which a spacing device consisting of cells in which the fuel rods are fixed (patent EP 0795177 B1, G21C 3/322, 08.25.99)
Управляющая потоком конструкция (перемешивающая решетка) содержит набор ленточных элементов (пластин), расположенных крестообразно, на торцах которых выполнены дефлекторы для турбулизации потока теплоносителя; при этом пластины закреплены на ободе перемешивающей решетки. Внутрь перемешивающей решетки установлено поле ячеек, предназначенное для дистанционирования твэл, и закрепленное на The flow control structure (mixing lattice) contains a set of tape elements (plates) arranged crosswise, at the ends of which deflectors are made to turbulence the coolant flow; while the plates are mounted on the rim of the mixing lattice. Inside the mixing grid, a cell field is installed for spacing the fuel rods and fixed to
ободе перемешивающей решетки.the rim of the mixing grid.
Недостатком данного конструктивного решения является его повышенное гидравлическое сопротивление потоку теплоносителя, что не позволяет применять его в ТВС с повышенным энерговыделением.The disadvantage of this design solution is its increased hydraulic resistance to the flow of coolant, which does not allow its use in fuel assemblies with increased energy release.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Технической задачей настоящей полезной модели является создание усовершенствованной перемешивающей решетки.The technical task of this utility model is to create an improved mixing lattice.
В результате решения данной задачи возможно получение новых технических результатов, заключающихся в возможности эффективного перемешивания теплоносителя и улучшения теплосъема с поверхности оболочек твэл, а значит в возможности внедрения усовершенствованных топливных циклов эксплуатации ТВС с высоким выгоранием топлива и увеличенной неравномерностью энерговыделения.As a result of solving this problem, it is possible to obtain new technical results consisting in the possibility of efficiently mixing the coolant and improving heat removal from the surface of the fuel rod cladding, and therefore in the possibility of introducing improved fuel cycles for the operation of fuel assemblies with high fuel burnup and increased uneven energy release.
Данные технические результаты достигаются тем, что в перемешивающей решетке тепловыделяющей сборки ядерного реактора, содержащей обод и набор пересекающихся пластин с дефлекторами, особенностью является то, что набор пластин, соединенных между собой и с ободом в местах пересечения, образует ячейки для прохода твэл и смежные с ними ячейки, внутрь которых отогнуты перемешивающие дефлекторы, выполненные в форме пластинчатых отклоняющих элементов.These technical results are achieved in that in the mixing lattice of the fuel assembly of a nuclear reactor containing a rim and a set of intersecting plates with deflectors, a feature is that a set of plates connected to each other and to the rim at the intersection points forms cells for the passage of fuel rods and adjacent they have cells, into which mixing deflectors made in the form of plate deflecting elements are bent.
Отличительная особенность настоящей полезной модели состоит в том, что пластинчатые дефлекторы, выполненные на пластинах и предназначенные для перемешивания потока теплоносителя на выходе из перемешивающей A distinctive feature of this utility model is that plate deflectors made on the plates and designed to mix the flow of coolant at the outlet of the mixing
решетки, отогнуты внутрь ячеек, смежных с ячейками для свободного прохода твэлов, т.е. дефлекторы находятся в зоне, исключающей касание их с твэлами.the gratings are bent inside the cells adjacent to the cells for the free passage of fuel rods, i.e. deflectors are located in the area that excludes contact with fuel rods.
Перемешивающая решетка выполнена из набора пластин, которые имеют в местах пересечения пазы, позволяющие произвести сцепление пластин друг с другом; при этом с целью создания жесткости конструкции торцевые участки пластин соединены посредством сварки или пайки в местах пересечения пластин, а концы пластин перемешивающей решетки посредством сварки или пайки закреплены на гранях обода, образуя единую конструкцию.The mixing lattice is made of a set of plates, which have grooves at the intersection points, allowing the plates to adhere to each other; in order to create structural rigidity, the end sections of the plates are connected by welding or soldering at the intersection of the plates, and the ends of the plates of the mixing grid by welding or soldering are fixed to the faces of the rim, forming a single structure.
Обод перемешивающей решетки представляет собой обечайку, внутри которой размещены пластины перемешивающей решетки.The rim of the mixing lattice is a shell, inside of which are placed the plates of the mixing lattice.
Целесообразно с целью повышения технологичности изготовления перемешивающей решетки обод выполнить из шести отдельных секторов.It is advisable to increase the manufacturability of manufacturing a mixing grid, the rim is made of six separate sectors.
Целесообразно для повышения турбулизации потока теплоносителя в ободе на каждой его грани выполнить дефлекторы, отогнутые внутрь ячеек, смежных с ячейками для прохода твэл.It is advisable to increase the turbulization of the coolant flow in the rim on each of its faces to perform deflectors bent inside the cells adjacent to the cells for the passage of the fuel rod.
Целесообразно дефлекторы выполнить трапецеидальной формы.It is advisable to perform deflectors trapezoidal in shape.
Целесообразно в одном ободе ниже перемешивающей решетки, для дистанционирования твэл, установить поле ячеек, имеющих шестигранную форму с тремя опорами для твэл в виде пуклевок, расположенных через 120 градусов друг от друга, образованных штамповкой на гранях шестигранника внутрь ячейки; при этом ячейки соединены между собой и It is advisable in one rim below the mixing lattice, for spacing fuel rods, to establish a field of cells having a hexagonal shape with three supports for fuel rods in the form of bellows located 120 degrees apart, formed by stamping on the faces of the hexagon inside the cell; while the cells are interconnected and
с ободом посредством сварки или пайки.with rim by welding or soldering.
Целесообразно для улучшения теплообмена между соседними ТВС на каждой грани обода между пластинами перемешивающей решетки и полем ячеек выполнить пазы для прохода теплоносителя.It is advisable to improve the heat transfer between adjacent fuel assemblies on each face of the rim between the plates of the mixing lattice and the field of cells to make grooves for the passage of coolant.
Предлагаемое техническое решение поясняется графическиThe proposed technical solution is illustrated graphically.
На фиг.1 приведена принципиальная схема ПР, на фиг.2 показан выносной элемент А ПР на фиг.1, на фиг.3 показано поперечное сечение Б-Б на фиг.2, на фиг.4 показана ПР с дефлекторами трапециидальной формы, на фиг.5 показан шестигранный обод, на фиг.6 показан обод с перемешивающими дефлекторами, на фиг.7 показан обод, выполненный из шести секторов, на фиг.8 показана ПР с установленным в едином ободе полем ячеек для дистанционирования твэл, на фиг.9 показано поле ячеек, на фиг.10 показан обод с пазами.Figure 1 shows a schematic diagram of a PR, figure 2 shows a remote element A of a PR in figure 1, figure 3 shows a cross section bB in figure 2, figure 4 shows a PR with trapezoidal deflectors, Fig. 5 shows a hexagonal rim, Fig. 6 shows a rim with mixing deflectors, Fig. 7 shows a rim made of six sectors, Fig. 8 shows a PR with a cell field installed in a single rim for spacing fuel elements, in Fig. 9 a field of cells is shown; FIG. 10 shows a rim with grooves.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления предлагаемого технического решенияInformation confirming the possibility of implementing the proposed technical solution
Перемешивающая решетка (ПР) (см. фиг.1) содержит шестигранный обод 1, внутри которого размещены пластины 2 перемешивающей решетки.The mixing lattice (PR) (see Fig. 1) contains a hexagonal rim 1, inside of which are placed the plates 2 of the mixing lattice.
Пластины 2 (см. фиг.2) перемешивающей решетки образуют ячейки 3 для свободного прохода твэл и смежные с ними ячейки 4, внутрь которых отогнуты дефлекторы 5. Пластины 2 (см. фиг.3) имеют в местах пересечения пазы 6, позволяющие производить сцепление пластин друг с другом; при этом торцевые участки пластин 2 в местах их пересечения The plates 2 (see FIG. 2) of the mixing lattice form cells 3 for the free passage of the fuel elements and adjacent cells 4, into which the deflectors 5 are bent. The plates 2 (see FIG. 3) have grooves 6 at the intersection points allowing coupling plates with each other; while the end sections of the plates 2 at their intersections
соединены посредством сварки или пайки. Целесообразно (см. фиг.4) дефлекторы 5 выполнить трапециидальной формы.connected by welding or soldering. It is advisable (see figure 4) deflectors 5 to perform a trapezoidal shape.
Концы пластин 2 ПР (см. фиг.2) соединены посредством сварки или пайки с гранями обода 1.The ends of the plates 2 PR (see figure 2) are connected by welding or soldering with the faces of the rim 1.
Обод 1 предствляет собой обечайку (см. фиг.5), имеющую шесть граней 7.The rim 1 is a shell (see figure 5) having six faces 7.
Для повышения турбулизации потока теплоносителя (см. фиг.6) на верхних торцах граней 7 обода могут быть выполнены перемешивающие дефлекторы 5.To increase turbulization of the coolant flow (see Fig. 6), mixing deflectors 5 can be made at the upper ends of the faces 7 of the rim.
Для повышения технологичности (см. фиг.7) обод может быть выполнен из шести отдельных секторов 8.To improve manufacturability (see Fig.7), the rim can be made of six separate sectors 8.
Целесообразно (см. фиг.8) в одном ободе 1 ниже пластин 2 перемешивающей решетки установить для дистанционирования твэл поле ячеек 9.It is advisable (see Fig. 8) in one rim 1 below the plates 2 of the mixing lattice to establish for spacing the fuel element field of cells 9.
Ячейки 9 (см. фиг.9) могут иметь шестигранную форму с тремя опорами 10 для твэл в виде пуклевок.Cells 9 (see Fig. 9) may have a hexagonal shape with three supports 10 for fuel elements in the form of beams.
Для улучшения теплообмена на каждой грани 7 обода (см. фиг.10) могут быть выполнены пазы 11.To improve heat transfer on each face 7 of the rim (see figure 10) can be made grooves 11.
Предлагаемая ПР, установленная в ТВС, работает следующим образом:The proposed PR installed in the fuel assembly works as follows:
В ТВС основным функциональным элементом конструкции является пучок твэл, который фиксируется в ячейках дистанционирующих решеток (ДР), расположенных по длине ТВС; при этом ДР соединяются In fuel assemblies, the main functional structural element is a fuel rod bundle, which is fixed in the cells of spacing grids (DR) located along the length of the fuel assembly; while DR are connected
между собой конструктивными элементами, например, уголковыми профилями, образуя каркас.between themselves by structural elements, for example, corner profiles, forming a frame.
С целью более эффективного перемешивания теплоносителя и улучшения теплосъема с поверхности оболочек твэл в пролетах между ДР устанавливаются ПР, которые фиксируются в каркасе ТВС, например, путем приварки ободов 1 к угловым профилям; при этом твэлы свободно проходят сквозь ячейки 3 ПР. Теплоноситель проходит через свободное пространство ячеек 3, охлаждая твэлы, а также через ячейки 4; при этом в ячейках 4 теплоноситель отклоняется дефлекторами 5 и на выходе из ПР перемешивается с теплоносителем из соседних ячеек 3, тем самым происходит выравнивание энтальпии между соседними областями теплоносителя, проходящего через ТВС.In order to more efficiently mix the coolant and improve heat removal from the surface of the cladding of fuel elements in the spans between the DRs, PRs are installed that are fixed in the frame of the fuel assembly, for example, by welding the rims 1 to the corner profiles; while the fuel rods freely pass through the cells 3 PR. The coolant passes through the free space of the cells 3, cooling the fuel rods, as well as through the cells 4; at the same time, in the cells 4, the coolant is deflected by the deflectors 5 and mixes with the coolant from the neighboring cells 3 at the outlet from the PR, thereby equalizing the enthalpy between neighboring regions of the coolant passing through the fuel assembly.
Использование предлагаемой конструкции перемешивающей решетки позволяет за счет изменения величины и количества дефлекторов регулировать гидравлическое сопротивление ПР и в зависимости от расположения ПР в ТВС выравнивать энтальпию различных областей активной зоны реактора.Using the proposed design of the mixing lattice allows, due to changes in the size and number of deflectors, to regulate the hydraulic resistance of the PR and, depending on the location of the PR in the fuel assembly, equalize the enthalpy of various regions of the reactor core.
Реализация предлагаемого технического решения в конструкциях ТВС позволяет увеличить мощность реакторных установок.The implementation of the proposed technical solution in the designs of fuel assemblies allows you to increase the power of reactor plants.
Изготовление настоящей конструкции может быть осуществлено на известном оборудовании с применением стандартных технологий.The manufacture of this design can be carried out on known equipment using standard technologies.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006136242/22U RU67760U1 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006136242/22U RU67760U1 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU67760U1 true RU67760U1 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38956309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006136242/22U RU67760U1 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU67760U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518058C1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Spacer grid of fuel assembly of nuclear reactor (versions) |
RU2577677C2 (en) * | 2010-11-30 | 2016-03-20 | ЭсПиЭкс КУЛИНГ ТЕХНОЛОДЖИС, ИНК. | Method and device for condensation of fluid medium |
-
2006
- 2006-10-16 RU RU2006136242/22U patent/RU67760U1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577677C2 (en) * | 2010-11-30 | 2016-03-20 | ЭсПиЭкс КУЛИНГ ТЕХНОЛОДЖИС, ИНК. | Method and device for condensation of fluid medium |
RU2518058C1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Spacer grid of fuel assembly of nuclear reactor (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100330355B1 (en) | Duct type spacer grid with swirl flow vane in nuclear fuel assembly | |
US3862000A (en) | Coolant mixing vanes | |
US6421407B1 (en) | Nuclear fuel spacer grid with dipper vanes | |
RU2331119C1 (en) | Fuel rod array and insert spacer component | |
RU67760U1 (en) | KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
RU2638647C2 (en) | Mixing and spacer grids of nuclear reactor fuel assembly (versions) | |
KR100900917B1 (en) | Space grid for dual cooling nuclear fuel rods by using a supporting structure at intersection | |
TW201312589A (en) | Nuclear fuel assembly having varying spacing between fuel rods | |
RU2383954C1 (en) | Mixing grid for nuclear reactor fuel assembly | |
US5243634A (en) | DNB performing spacer grids | |
JP2007530928A (en) | Fuel assemblies for pressurized water reactors | |
RU79211U1 (en) | KINDING LATTICE OF THE FUEL ASSEMBLY OF THE NUCLEAR REACTOR | |
US20110305311A1 (en) | Fuel element for a pressurized-water nuclear reactor | |
TW201312590A (en) | Nuclear fuel assembly tie plate, upper nozzle and nuclear fuel assembly comprising such a tie plate | |
RU2717353C1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly | |
US20080205579A1 (en) | Distance Lattice | |
RU2461086C2 (en) | Spacer grid of fuel assembly | |
RU2273062C1 (en) | Nuclear-reactor fuel assembly grid structure | |
RU113055U1 (en) | REMOTE LATTICE OF THE HEAT FUEL ASSEMBLY OF A HIGH-ENERGY NUCLEAR REACTOR | |
RU2204868C2 (en) | Spacer grid of nuclear-reactor fuel assembly | |
RU2448376C1 (en) | Structure of plate grid for fuel assembly | |
KR20090047438A (en) | Spacer grid with tubular dimple for the debris filtering | |
RU2715387C1 (en) | Separation and mixing grid of nuclear reactor fuel assembly | |
KR100907634B1 (en) | Support grid for filtering foreign substances with asymmetric dimples | |
RU2594897C1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly |