Устройство для отделения концевых деталей отработавших тепловыделяющих сборок

 

Изобретение относится к радиохимической промышленности и предназначено для регенерации отработавшего ядерного топлива. Разделение концевых деталей отработавших тепловыделяющих сборок осуществляется поступательно перемещающимся внутренним ножом и двумя вспомогательными режущими плоскостями подвижного прижима, с помощью которого происходят обжатие ОТВС в месте реза. Технический результат изобретения заключается в надежном разделении, качественном резании, снижении энергозатрат, увеличении производительности процесса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в радиохимическом производстве для отделения концевых деталей от активной части отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) ядерных реакторов при регенерации отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).

Прототипом данного изобретения является устройство для переработки облученного ядерного топлива [1]. Устройство предназначено для удаления передних крышек и концевых решеток топливных кассет и разрезания кассет на куски определенной длины для их последующей переработки. Устройство переработки состоит из герметически закрывающегося контейнера, устройства для перемещения сборок, горизонтального и вертикального прижимов, пилы.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, большие размеры и невозможность отделения передних крышек и концевых решеток кассеты без ее разделения на куски определенной длины.

Технической задачей изобретения является создание устройства для надежного отделения концевых деталей от активной части ОТВС, увеличение производительности процесса, уменьшение энергопотребления, повышение радиационной безопасности процесса, удешевление производства.

Поставленная задача достигается тем, что устройство разделения концевых деталей и активной части ОТВС снабжено двумя наружными ножами, режущие плоскости которых выполнены по размерам и форме в соответствии с геометрической формой оболочки ОТВС и расположены перпендикулярно оси изделия на расстоянии друг от друга, определяемом толщиной внутреннего ножа, с возможностью фиксации изделия по всему наружному контуру в месте реза, а также внутреннего ножа в виде пластины, толщина которой равна расстоянию между режущими плоскостями наружных ножей. Режущая кромка внутреннего ножа выполнена в виде прямого клина с углом при вершине 70 ±5^o (нож тип I) или в виде участков прямого клина на ребрах скобы с углом при вершине 100 ±5^o и обратного клина с углом при вершине 120 ±5^o, при этом ширина паза скобы должна быть меньше на 20 мм размера наружной оболочки изделия (нож тип 2).

Общий вид предлагаемого устройства представлен на фиг. 1, где 1 - ОТВС; 2 - подвижный прижим: 3 - режущие плоскости наружных ножей; 4 - неподвижная опора; 5 - внутренний нож тип II; 6 - гидроцилиндр внутреннего ножа: 7 - гидроцилиндр подвижного прижима: 8 - гидроцилиндр упора: 9 - защитная пробка; 10 - монтажная плита: 11 - подвижная часть упора.

На фиг.2 изображен разрез позиций 4, 5, 2 по АВ.

На фиг.3 изображена поз. 12 - внутренний нож тип II.

Устройство для отделения концевых деталей от активной части ОТВС работает следующим образом.

Перерабатываемая тепловыделяющая сборка 1 помещается между подвижным прижимом 2 и неподвижной опорой 4. С помощью гидроцилиндра 7 происходит зажатие ОТВС между подвижным прижимом и неподвижной опорой. Гидроцилиндр упора 8 фиксирует подвижную часть упора 11 и разгружает тем самым гидроцилиндр подвижного прижима 7 в процессе резания. С помощью гидроцилиндра 6 внутренний нож 5 ( или 12) совершает горизонтальное поступательное движение, отрезая концевую деталь от активной зоны ОТВС. После отделения концевой детали внутренний нож возвращается в исходное положение, подвижная часть упора освобождается, прижим 2 отводится и разделенные части ОТВС 1 убираются. Все узлы данного устройства (гидроцилиндры 6, 7, 8, опора 4 и прижим 2) с помощью кронштейнов и консоли закрепляются на защитной пробке 9, которая установлена на монтажной плите 10.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении надежного безопасного способа отделения, исключающего образование мелкодисперсных фракций материала разрушаемой оболочки ОТВС и жидких радиоактивных отходов, снижение энергозатрат за счет значительного уменьшения потребления электроэнергии, повышение радиационной безопасности процесса за счет исключения несанкционированного вскрытия активной зоны ОТВС, увеличение производительности процесса за счет сокращения времени отделения концевой детали.

Проведено опробование метода на тепловыделяющих сборках типа ВВЭР-440. Результаты положительны. Ведутся работы по расширению номенклатуры перерабатываемого на установке топлива.

Список использованных источников Патент Великобритании N 1314803, G 21 C 19/34. Устройство для переработки облученного ядерного топлива.

Формула изобретения

Устройство для отделения концевых деталей отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) шестигранного сечения, включающее защитную пробку, монтажную плиту, неподвижную опору, подвижный прижим, приводы прижима, упора и ножа, отличающееся тем, что режущая часть выполнена в виде двух наружных ножей, режущие плоскости которых выполнены по размерам и форме в соответствии с формой поперечного сечения ОТВС, расположенных перпендикулярно оси ОТВС на расстоянии друг от друга, определяемом толщиной внутреннего ножа, и установленных с возможностью фиксации ОТВС по наружному контуру в месте реза, и внутреннего ножа в виде пластины, при этом внутренний нож установлен с возможностью перемещения между режущими кромками наружных ножей.

2. Устройство для отделения концевых деталей ОТВС по п.1, отличающееся тем, что режущая кромка внутреннего ножа выполнена в виде прямого клина с углом при вершине 70^o±5^o.

3. Устройство для отделения концевых деталей ОТВС по п.1, отличающееся тем, что режущая кромка внутреннего ножа выполнена в виде участков прямого клина на ребрах скобы с углом при вершине 100^o±5^o и обратного клина с углом при вершине 120^o±5^o, при этом ширина паза скобы должна быть меньше на 20 мм размера наружной оболочки изделия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3