Захват для перемещения предмета из расплава в газообразную среду

 

Использование: преимущественно для ядерных реакторов с жидкометаллическим теплоносителем. Сущность изобретения: захват содержит трубчатый корпус, связанный со средством, перемещения предмета. Внутри трубчатого корпуса установлен ползун с возможностью его аксиального перемещения . Захват снабжен средствами захватывания предмета, выполненными с возможностью радиального перемещения между положениями захватывания и высвобождения предмета за счет их взаимодействия с перемещающимся ползуном. Дополнительно захват, снабжен концевой деталью в форме открытого вниз колокола. Ползун по всей своей периферии связан с внутренней поверхностью трубчатого корпуса посредством эластичного элемента, например сильфона, деформируемого в осевом направлении и герметичного по отношению к газообразной среде. Средства захватывания установлены внутри колоколом так, что при погружении нижней части трубчатого корпуса в расплав для обеспечения захвата объекта, например тепловыделяющей сборки ядерного реактора, средства захвата, выполненные, например, в виде зацепляющих пальцев, полностью расположены в газообразной среде и не имеют нежелательного контакта с расплавом , например жидким натрием. 3 з.п.ф-лы, 3 ил, Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВедОмстВО сссР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4894433/25 (22) 19.02.91 (46) 30.08.93.Бюл.М 32 (31} 90 02 046 (32) 20.02.90 (33)FR (71) Фраматом (FR) (72) Доминик Лимуээн (FR) (56) Заявка Франции N 2413758, кл. 6 21 С 19/10, 1979.

Заявка Франции N. 2431907, кл. В 25 J15/00,,1980, (54) ЗАХВАТ ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРЕДМЕТА ИЗ РАСПЛАВА В ГАЗООБРАЗНУЮ

СРЕДУ (57) Использование: преимущественно для ядерных реакторов с жидкометаллическим . теплоносителем. Сущность изобретения: захват содержит трубчатый корпус, связанный со средством. перемещения предмета.

Внутри трубчатого корпуса установлен ползун с воэможностью его аксиального перемещения. Захват снабжен средствами эахватывания предмета, выполненными с

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к устройствам для манипулирования тепловыделяющими сборками (ТВС) или другими предметами внутри реакторов с жидкометаллическим теплоносителем, Захват может быть использован и в других отраслях техники, когда требуется перемещение предметов из ванны с расплавленным металлом или расплавленной солью в газовую среду.

Целью .изобретения является повышение надежности устройства, ЫÄÄ 1838837А3 (st)s 6 21 С 19/105, В 25 J 15/08. возможностью радиального перемещения между положениями эахватывания и высвобождения предмета за счет их взаимодействия с перемещающимся ползуном.

Дополнительно захват снабжен концевой деталью в форме открытого вниз колокола.

Полэун по всей своей периферии связан с внутренней поверхностью трубчатого корпуса посредством эластичного элемента, например сильфона, деформируемого в осевом направлении и герметичного по отношению к газообразной среде. Средства захватывания установлены внутри колоколом так, что при погружении нижней части трубчатого корпуса в расплав для обеспечения захвата объекта, например тепловыделяющей сборки ядерного реактора, средства захвата,.выполненные, например, в виде зацепляющих пальцев, vîëíoñòüþ расположены в газообразной среде и не имеют нежелательного контакта с расплавом, например жидким натрием, 3 з.п.ф-лы, 3 ил, На фиг.1 изображена верхняя часть захвата, частичный продольный разрез для осуществления погрузочно-разгрузочных операций; на фиг.2 и 3 — нижняя часть захвата, погруженная в расплав, соответственно в положении захватывания и положении высвобождения ТВС, Захват 1 содержит трубчатый корпус 2 и размещенный внутри него полэун 3 с определенным радиальным зазором, позволяющим аксиальные перемещения полэуна внутри корпуса. Корпус 2 соединен своей

1838837 верхней частью с коробкой 4. жестко связанной с нижней частью подьемной стойки

5 трубчатой формы.

Стойка 5 верхней частью может быть. связана с устройством типа лебедки или с любым другим средством перемещения предмета (H8 фиг,1 не показаны), например перегрузочной машиной ядерного реактора. В последнем случае стойка 5 проходит через поворотную npq@cy 6, установленную на крышке реактора. Стрелкой 7 показаны возможные направления перемещения стойки, э вместе с ней и всего захвата, По зицией 8 показан жидкий металл (например, натрий), а поз.9 — газовая атмосфера (например, аргон), Как видно из фиг.1, в жидкий металл погружается только нижняя часть захвата, а коробка 4 постоянно остается в газообразной среде, Полэун 3 укреплен в подшипниках скольжения 10, Верхняя часть полэуна 3 шарнирно соединена с двумя серьгами 11, установленными с возможностью поворота на оси 12, установленной в коробке 4. Ползун приводится в движение через серьги посредством приводного стержня 13, размещенного внутри подьемной стойки 5 и шарнирно связанного с концами серьг, противоположными концам, связанным шарнирно с ползуном. Аксиальные перемещения управляющего стержня 13 вызывают соответствующие перемещения ползуна 3 в направлениях, схематически показанных стрелкой 14. Возможно также и иное конструктивное выполнение верхней части захвата, например использование управляющего троса, как в прототипе.

На фиг.2 и 3 показана нижняя часть захвата, погруженная в натрий 8 для монтажа либо демонтажа тепловыделяющей сборки "0 с головкой 15, Расширенная нижняя часть трубчатого корпуса 2 образует колокол 16, открытый вниз, Посредством разрезного упругого кольца 17 во внутренней проточке колокола крепится кольцевая опорная де- 45 таль 18 (возможны также другие варианты крепления, например, посредством шпанки), Вокруг оси 19 трубчатого корпуса 2 в продольных пазах детали 18 размещены предпочтительно три пальца 20 (в случае применения трех зацепляющих пальцев они установлены равномерно по окружности, т,е. через 120О). Каждый палец установлен на индивидуальной укрепленной в детали

18 горизонтальной оси 21 с возможностью 55 поворота на ней и имеет нижний зацепляющий выступ 22, Выступ 22 в положении захватывания TBC входит в канав.<у 23, выполненную на внутренней поверхности головки 15 ТВС.

Ползун З.выполняется трубчатым и имеет в нижней части зону, в которой стенка трубчатой оболочки заметно толще стенок в остальной части полэуна. На указанном участке увеличенной толщины стенки выполняются выемки 24, ограниченные в верхней и нижней частях плоскостями, наклонными к оси 19 соответственно в одном и противоположном направлениях. Выемки 24 размещены на уровне пальцев 20 для обозначения их работы. Каждый палец имеет верхнюю 25 и нижнюю 26 приводные плоскости, взаимодействующие с соответствующими плоскостями выемки 24, Нижняя часть выемок 24 заканчивается опорной закраиной 27, плоскость которой перпендикулярна оси 19 (закраина позволяет надежно фиксировать положения захватывания головки ТВС и ограничивает перемещение ползуна вверх), Легко видеть, что описанная конструкция при перемещении полэуна вверх обеспечивает захватывание головки ТВС и, наоборот, при перемещении ползуна вниз пальцы 20 раскрываются и захваченная головка ТВС высвобождается. Подобный принцип работы захвата, как следует из описанных выше аналога и прототипа, известен.

Отличительным признаком устройства является наличие эластичного элемента. B варианте конструкции, изображенном на фиг,2 и 3, внутренняя поверхность колокола

16 и наружная поверхность ползуна 3 снабжены кольцевыми выступами 28 и 29. K этим выступам герметично прикреплен, например, при помощи сварки или llBAKLi сильфон

30, выполняющий функцию эластичного элемента, Сильфон 30 имеет поперечные гофры, обеспечивающие его деформацию в осевом направлении по оси 19, На фиг.2 и 3 изображен сильфон, содержащий две соосные оболочки 31 и 32 (сильфон может быть выполнен, например, из нержавеющей стали). Таким образом, кольцевое пространство 33 между внутренней поверхностью колокола 16 и наружной поверхностью ползуна 3 герметично закрыто в своей верхней части сильфоном 30 и открыто в своей нижней части.

Деталь 18 и пальцы 20 установлены внутри колокола 16 в кольцевом пространстве 33 ниже сильфона 30, но заведомо выше нижней кромки колокола 16, Эластичный элемент (сильфон) допускает необходимое аксиальное перемещение ползуна без нарушения герметичности верхней части кольцевого пространства 33, Захват работает следующим образом.

Для демонтажа TBC из активной зоны реактора захват 1 посредством специального средства перемещения через подъемную

1838837 стойку 5 опускают нижней частью в жидкий натрий 8 и колокол 16 устанавливают на грловку 15 ТВС. подлежащей перегрузке (для облегчения установки отверстие колокола имеет скошенную во внутреннюю сторону кромку). До опускания в расплав захвата 1 кольцевое пространство 33 и внутренний объем ползуна 3 заполнены инертным газом. При погружении нижней части захвата в натрий с уровнем 34 внутренний объем ползуна заполняется до того же уровня.. если внутренний обьем ползуна сообщен с газообразной средой над уровнем расплава, а в пространстве 33 устанавливае гся уровень 35. Дальнейшему поднятию у ровня 35 препятствует сжавшийся газ, находившийся в пространстве 33 до погружения колокола 16 в расплав..

Средства захватывания (пальцы 20) установлены так, что при максимальном ilQгружении в расплав (оно определяется конструкцией конкретного ядерного реактора) они полностью расположены в среде инертного газа и не соприкасаются непосредственно с жидким металлом, что позволяет избежать нежелательного налипания

Зртвердевшего металла на пальцы и позволяет повысить надежность захвата.

После установки колокола на головку . TBC посредством управляющего стержня

13 ползун поднимают до отказа вверх (пе,ред погружением в расплав ползун зажимает противоположное нижнее положение, соответствующее положение раскрытия поильцев), что приводит к сцеплению пальцев

2Р с головкой 15 ТВС. После этого ТВС может быть демонтирована из активной зоны — поднята и направлена, например, во внутрикорпусное хранилище отработанных

ТРС. При помощи того же захвата на место извлеченной загружается новая ТВС, после уСтановки которой ползун опускается, пальц раскрываются. захват расцепляется со . сборкой и поднимается.

Таким образом, благодаря использованИю изобретения повышается надежность в работе захвата и при этом не происходит какого-либо усложнения технологического процесса перемещения предмета из расплава в газообразную среду.

Формула изобретения

1, Захват для перемещения предмета из расплава в газообразную среду. содержащий трубчатый корпус, связанный со средством перемещения предмета. и ползун, установленный с возможностью перемещения в аксиальном направлении внутри трубчатого корпуса, а также средства захватывания предмета, выполненные с возможностью радиального перемещения между положениями захватывания и высвобождения предмета за счет их взаимодействия с ползуном, о т л и ч а ю щ и и с.я тем,, что трубчатый корпус снабжен концевой де15 талью в форме открытого вниз колокола, внутри которого на шарнирных соединениях установлены средства захватывания, выше которых ползун по всей своей периферии связан с внутренней поверхно20 стью трубчатого корпуса посредством эластичного элемента, деформируемого в осевом направлении и герметичного по отношению к газообразной среде, при этом средства захватывания установлены так, 25 что при погружении нижней части трубчатого корпуса в расплав для обеспечения захвата объекта они полностью расположены в газообразной среде.

2. Захват по п.1, отличающийся

30 тем, что средства захвата расположены в кольцевом пространстве, образованном концом ползуна и внутренней поверхностью колокола.

35 3. Захватпо пп.1 и 2, отл ич а ющи йс я тем, что эластичный элемент представляет собой сильфон, прикреплен одним из своих концов к кольцевому выступу на внутренней поверхности колокола, а другим кон40 цом — к кольцевому выступу на наружной поверхности ползуна.

4. Захват по пп.2 и 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что внутри колокола выполнена кольцевая проточка, на которой посредст45 вом упругого кольца укреплена кольцевая опорная деталь с продольными пазами, в каждом из которых в качестве средства захватывания установлен зацепляющий палец с возможностью поворота на

50 горизонтальной оси.

1838837

1838837

Редактор

Заказ 2926 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5:

Производственно-издательский комбинат "Патен г", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Н.Маслов

Техред M.Moðãåíòàë И2,5

Корректор M,Êóëü