Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)



Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)
Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 мвт до 1700 мвт (варианты)

 


Владельцы патента RU 2410771:

Открытое Акционерное Общество "ТВЭЛ" (RU)
Открытое Акционерное Общество "Машиностроительный завод" (RU)
Открытое Акционерное Общество "Новосибирский завод химконцентратов" (RU)

Изобретение относится к блокам реакторных топливных элементов, в частности к конструкциям рабочих кассет реакторов типа ВВЭР-440. Кассета содержит соединенные между собой опорными угловыми элементами хвостовую и головную части и расположенный между ними каркас. Каркас включает дистанционирующие решетки, набранные из ячеек, установленных по треугольной сетке с образованием вокруг центра решетки коаксиальных шестиугольных рядов. Во втором, или третьем, или четвертом от центра ряду, или в углах третьего и четвертого от центра рядов, или в углах третьего и второго от центра рядов, или в углах четвертого и второго от центра рядов, или в серединах четвертого и второго от центра рядов установлены каркасные трубы, соединенные с хвостовой частью и жестко соединенные с соседними ячейками. Изобретение направлено на повышение жесткости и прочности рабочей кассеты, на повышение безопасности эксплуатации кассеты в нормальных и аварийных режимах и эффективности использования топлива за счет улучшения водоуранового отношения и возможности спектрального регулирования реактивности, а также на увеличение продолжительности топливного цикла и глубины выгорания топлива. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к конструкциям рабочих кассет активных зон ядерных энергетических реакторов тепловой мощностью от 1150 МВт до 1700 МВт, особенно для усовершенствования и модернизации действующих активных зон реакторов типа ВВЭР-440.

Уровень техники

Известна рабочая кассета, которая может быть использована для формирования активной зоны реактора ВВЭР-440 (RU 2126999, G21C 1/04, 27.02.1999 г.). Рабочая кассета содержит от 216 до 270 стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов), имеющих наружный диаметр оболочки от 5,85 мм до 6,17 мм и/или от 6,66 мм до 6,99 мм. Шаг установки тепловыделяющих элементов по треугольной решетке в рабочей кассете и их диаметр выбраны исходя из условия обеспечения величины водоуранового отношения от 1,6 до 2,0. Известная рабочая кассета обладает повышенной работоспособностью, как в нормальных условиях эксплуатации, так и в аварийных режимах. Активная зона реактора ВВЭР-440, сформированная из таких рабочих кассет, позволяет расширить диапазон маневрирования мощностью реактора, повысить выгорание ядерного топлива. В данной рабочей кассете снижена также вероятность разгерметизации тепловыделяющих элементов, что обусловлено использованием тепловыделяющих элементов с диаметром меньшим, чем диаметр штатных тепловыделяющих элементов.

Известна также рабочая кассета для серийного реактора ВВЭР-440, содержащая чехол, гексагональный пучок тепловыделяющих элементов, размещенный в расположенных по длине кассеты дистанционирующих решетках, головную и хвостовую части кассеты (Шмелев В.Д., Драгунов Ю.Г., Денисов В.П., Васильченко И.Н. Активные зоны ВВЭР для атомных электростанций, ИКЦ «Академкнига», М., 2004 г., с.37-40).

Известная рабочая кассета, используемая для формирования активных зон реакторов типа ВВЭР-440, состоит из 126 стержневых тепловыделяющих элементов диаметром 9,1 мм, которые размещены в полости шестигранного чехла, с концами которого соединены головка и хвостовик кассеты. Тепловыделяющие элементы закреплены на нижней опорной решетке и дистанционируются в пучок с шагом 12,2 мм посредством одиннадцати сотовых дистанционирующих решеток, предварительно сформированных в каркас на центральной трубе. Конструкция рабочей кассеты обеспечивает аксиальные смещения гексагональных дистанционирующих решеток по центральной трубе и тепловыделяющих элементов в ячейках дистанционирующих решеток, что необходимо для компенсации неравномерности температурных и радиационных удлинений твэлов, возникающих в процессе эксплуатации.

Наличие чехла вносит «паразитный» металл в активную зону, ухудшает условия теплообмена в аварийных ситуациях, связанных с потерей теплоносителя и пр.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 МВт до 1700 МВт, содержащая хвостовую и головную части, соединенные каркасом, выполненным из опорных угловых элементов, соединенных контактной сваркой с дистанционирующими решетками, набранными из ячеек, установленных по треугольной сетке с образованием вокруг центральной трубы коаксиальных шестиугольных рядов (RU 2234752, G21C 3/30 20.08.2004).

В известной конструкции рабочей кассеты головная часть, хвостовая часть и дистанционирующие решетки жестко соединены с опорными угловыми элементами, выполненными из циркониевого сплава, причем ширина d луча пластины выбрана от 0,117·Н до 0,177·Н, где Н - размер рабочей кассеты «под ключ». Наличие опорных угловых элементов повышает жесткость каркаса рабочей кассеты. Однако экспериментальная отработка конструкции известной тепловыделяющей сборки показала, что угловые опорные элементы, в основном, выполняют функцию направляющих, обеспечивающих перемещение кассет АРК без зацепления дистанционирующих решеток рабочих кассет. В то же время ажурные дистанционирующие решетки, не обладающие необходимой изгибной жесткостью, при взаимодействии с пучком твэлов испытывают реверсивный изгиб, в результате чего прочность каркаса кассеты и изгибная жесткость рабочей кассеты оказываются недостаточными для обеспечения требуемого ресурса кассет в условиях эксплуатации.

Таким образом, наличие опорных угловых элементов не обеспечивает достаточной жесткости рабочей кассеты, не имеющей чехла.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание и разработка рабочей кассеты ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 МВт до 1700 МВт, обладающей улучшенными характеристиками.

В результате решения данной задачи могут быть получены новые технические результаты, заключающиеся в том, что повышается жесткость и прочность конструкции рабочей кассеты в целом, снижается неравномерность энерговыделения по объему рабочей кассеты, улучшается эффективность использования топлива за счет повышения водоуранового отношения и обеспечивается геометрическая стабильность кассеты, что особенно важно при реализации топливных циклов с глубоким (до 65-70 МВт·сут/кгU) выгоранием топлива.

Указанные технические результаты по первому варианту настоящего изобретения достигаются тем, что в рабочей кассете ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 МВт до 1700 МВт, содержащей хвостовую и головную части, соединенные каркасом, выполненным из опорных угловых элементов, соединенных контактной сваркой с дистанционирующими решетками, набранными из ячеек, установленных по треугольной сетке с образованием вокруг центральной трубы коаксиальных шестиугольных рядов, во втором, или третьем, или четвертом от центра ряду вместо ячеек установлены с равным угловым шагом вокруг оси центральной трубы три или шесть каркасных труб, соединенных с хвостовой частью и соседними ячейками.

Отличительная особенность по первому варианту настоящего изобретения состоит в том, что во втором, или третьем, или четвертом от центра ряду вместо ячеек установлены с равным угловым шагом вокруг оси центральной трубы три или шесть каркасных труб, соединенных с хвостовой частью и жестко соединенных с соседними ячейками. В результате существенно повышается прочность и жесткость конструкции рабочей кассеты за счет замены тепловыделяющих элементов и соответствующих ячеек во втором, или третьем, или четвертом от центра ряду на каркасные трубы.

Указанные технические результаты по второму варианту настоящего изобретения достигаются тем, что в рабочей кассете ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 МВт до 1700 МВт, содержащей хвостовую и головную части, соединенные каркасом, выполненным из опорных угловых элементов, соединенных контактной сваркой с дистанционирующими решетками, набранными из ячеек, установленных по треугольной сетке с образованием вокруг центральной трубы коаксиальных шестиугольных рядов, в углах третьего и четвертого или третьего и второго от центра рядов вместо ячеек установлены по три равноудаленные друг от друга каркасные трубы, соединенных с хвостовой частью и соседними ячейками, расположенные с угловым шагом 60 градусов вокруг оси центральной трубы.

Отличительная особенность по второму варианту настоящего изобретения состоит в том, что в углах третьего и четвертого или третьего и второго от центра рядов вместо ячеек установлены по три равноудаленные друг от друга каркасные трубы, соединенные с хвостовой частью и жестко соединенные с соседними ячейками, расположенные с угловым шагом 60 градусов вокруг оси центральной трубы.

Указанные технические результаты по третьему варианту настоящего изобретения достигаются тем, что в рабочей кассете ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 МВт до 1700 МВт, содержащей хвостовую и головную части, соединенные каркасом, выполненным из опорных угловых элементов, соединенных контактной сваркой с дистанционирующими решетками, набранными из ячеек, установленных по треугольной сетке с образованием вокруг центральной трубы коаксиальных шестиугольных рядов, в углах или серединах сторон четвертого и второго от центра рядов вместо ячеек установлены по три равноудаленные друг от друга каркасные трубы, соединенные с хвостовой частью и соседними ячейками, расположенные с угловым шагом 60 градусов вокруг оси центральной трубы.

Отличительная особенность по третьему варианту настоящего изобретения состоит в том, что в углах или серединах сторон четвертого и второго от центра рядов вместо ячеек установлены по три равноудаленные друг от друга каркасные трубы, соединенные с хвостовой частью и жестко соединенные с соседними ячейками, расположенные с угловым шагом 60 градусов вокруг оси центральной трубы.

Отличительной особенностью каждого из вариантов является выбор места установки каркасных труб. Если каркасные трубы располагать в первом от центра ряду, повышение жесткости каркаса в целом практически отсутствует, а имеет место незначительное усиление центральной области кассеты. Если каркасные трубы устанавливать в углах или серединах сторон пятого или шестого рядов, повышение жесткости каркаса в целом также практически отсутствует, а имеет место незначительное усиление периферийной области рабочей кассеты.

При этом установка каркасных труб в центральной или периферийной областях рабочей кассеты приводит к неравномерности водоуранового отношения по поперечному сечению рабочей кассеты, что вызывает неоднородность энерговыделения по поперечному сечению рабочей кассеты.

Для первого варианта предпочтительно установить каркасные трубы в углах второго, или третьего, или четвертого ряда или в серединах сторон второго или четвертого ряда.

Для всех вариантов настоящего изобретения:

- предпочтительно, ширину d луча опорного углового элемента выбрать от 1,71·t до 1,91·t, где t - шаг треугольной сетки;

- предпочтительно шаг t треугольной сетки выбрать от 12,55 мм до 12,65 мм;

- предпочтительно каркас соединить с головной частью посредством разборного соединения;

- предпочтительно в качестве разборного соединения использовать резьбовое соединение в виде винтов, резьбовая часть которых взаимодействует с ответной резьбой, выполненной в головной части кассеты;

- предпочтительно каркасные трубы и опорные угловые элементы выполнить из циркониевого сплава Э635;

- предпочтительно каркасные трубы выполнить с возможностью заполнения их полости теплоносителем;

- предпочтительно для соединения каркасных труб с соседними ячейками использовать сварку, а с хвостовой частью - сварку или резьбу или цангу.

Анализ решений, известных из предшествующего уровня техники, не выявил устройства, совпадающего с вариантами по настоящему изобретению по всей совокупности существенных признаков, включенных в независимые пункты формулы изобретения, что свидетельствует о том, что настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники известна тепловыделяющая сборка ядерного реактора, содержащая часть признаков, сходных с признаками описываемого изобретения - RU 2093906, C1, G21C 3/30, 1997 г. Известная рабочая кассета предназначена для использования в ядерном реакторе с тепловой мощностью 3000 МВт. Общими признаками известного и настоящего изобретений являются признаки, касающиеся наличия опорных элементов в виде угловых пластин, выполненных из циркониевого сплава и жестко соединенных с хвостовой частью и дистанционирующими решетками, а также наличия полых труб (направляющих каналов). Однако в известном решении опорные угловые пластины (элементы) не соединены с головной частью, что не позволяет использовать их в качестве единого каркаса для пучка тепловыделяющих элементов и кассеты в целом. В известном устройстве жесткость кассеты формируют угловые опорные элементы, а направляющие каналы не оказывают существенного влияния на формирование жесткости, так как они не имеют жесткого соединения с дистанционирующими решетками. Таким образом, вся совокупность отличительных признаков настоящего изобретения из уровня техники неизвестна, а известные признаки не позволяют получить результат, заключающийся в повышении жесткости конструкции рабочей кассеты в целом, увеличения использования топлива за счет улучшения водоуранового отношения по поперечному сечению кассеты и обеспечения геометрической стабильности кассеты, что особенно важно при реализации топливных циклов с глубоким выгоранием топлива. Поэтому настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Перечень чертежей

На фиг.1 изображен общий вид тепловыделяющей сборки ядерного реактора, на фиг.2 показан первый вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.3 показан второй вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.4 показан третий вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.5 показан четвертый вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.6 показан пятый вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.7 показан шестой вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.8 показан седьмой вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.9 показан восьмой вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.10 показан девятый вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.11 показан десятый вариант сечения А-А на фиг.1, на фиг.12 изображена каркасная труба.

Осуществление изобретения

Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 МВт до 1700 МВт содержит центральную трубу 1 и пучок 2 тепловыделяющих элементов 3, размещенный в расположенных по длине рабочей кассеты гексагональных дистанционирующих решетках 4 (см. фиг.1-3). Шаг размещения тепловыделяющих элементов 3 в пучке 2 выполнен от 12,55 до 12,65 мм. Каркас рабочей кассеты включает шесть опорных угловых элементов 5, девять дистанционирующих решеток 4, шестигранную обечайку 6 и каркасные трубы 7. Гексагональные дистанционирующие решетки 4 включают ячейки 8, установленные по треугольной сетке с образованием вокруг центральной трубы 1 коаксиальных шестиугольных рядов (см. фиг.2-11). Во втором, или третьем, или четвертом от центра ряду установлены с равным угловым шагом вокруг оси центральной трубы три (см. фиг.2, 4, 6) или шесть (см. фиг.3, 5, 7) каркасных труб 7, жестко соединенных с соседними ячейками 8 контактно-точечной сваркой. В других вариантах рабочей кассеты шесть каркасных труб 7, жестко соединенных контактно-точечной сваркой с соседними ячейками 8, установлены поочередно в углах третьего и четвертого от центра рядов (см. фиг.8), или в углах третьего и второго от центра рядов (см. фиг.9), или в углах четвертого и второго от центра рядов (см. фиг.10), или в серединах сторон четвертого и второго рядов (см. фиг.11).

Каркасная труба (см. фиг.12) представляет собой циркониевую трубу 11 со стальным наконечником 12 в нижней части. В наконечнике 12 выполнены отверстия 13 для обеспечения прохода теплоносителя через полости каркасных труб при эксплуатации кассеты, что приводит к улучшению водоуранового отношения кассеты, поскольку полые каркасные трубы установлены вместо тепловыделяющих элементов. Наконечник 12 выполнен с возможностью фиксации посредством приварки, резьбового или цангового соединения в стальной нижней решетке 14 хвостовой части 15 кассеты. В качестве материала трубы 11 использован циркониевый сплав Э635.

На наружной поверхности шестигранной обечайки 6, в местах крепления опорных угловых элементов 5 имеются углубления, необходимые для обеспечения не выступания опорных угловых элементов над поверхностью шестигранной обечайки. В центре каждой грани обечайки выполнено сквозное отверстие 16 для прохода винтов 17. Головная и хвостовая части рабочей кассеты жестко соединены с опорными угловыми элементами 5 винтовыми соединениями, причем резьбовая часть винтов взаимодействует с ответной резьбой, выполненной в хвостовой и головной частях кассеты. Кроме того, винтовое соединение головной части выполнено разборным, а хвостовой части выполнено неразборным.

Опорные угловые элементы 5 изготовлены из циркониевого листа сплава Э635, а по центру каждой из сторон опорного углового элемента с конца крепления к хвостовой части 15 выполнены сквозные отверстия 19. Ширина d луча опорного углового элемента 5 выбрана от 1,71·t до 1,91·t, где t - шаг треугольной сетки, составляющий от 12,55 мм до 12,65 мм. Опорные угловые элементы 5 соединены с ободами 20 дистанционирующих решеток 4 посредством контактно-точечной сварки. Причем на опорных угловых элементах 5 в пролетах между дистанционирующими решетками 4 и хвостовой частью 15 выполнены ребра жесткости в виде отбортовок, отогнутых внутрь рабочей кассеты под углом 90° к опорным угловым элементам.

Головная часть 18 выполнена из нержавеющей стали и снабжена шестью подпружиненными упорами 21, удерживающими рабочую кассету от всплытия и служащими компенсаторами тепловых расширений и технологических допусков внутрикорпусных устройств реактора.

Хвостовая часть 15 кассеты изготовлена из нержавеющей стали и предназначена для установки рабочей кассеты в днище корзины реактора и опирается шаровой поверхностью 22 на конусную часть гнезда. Для ориентации в плане хвостовая часть 15 снабжена фиксирующим пальцем 23, а в днище корзины выполнен соответствующий паз. Целесообразно установить посредством сварки на внутренней конической поверхности хвостовой части 15 рабочей кассеты антидебрисный фильтр 24, состоящий, например, из набора концентрических колец.

Количество тепловыделяющих элементов в кассете составляет от 120 до 123, а размер под ключ кассеты равен 145,5 мм.

Эксплуатация рабочей кассеты по настоящему изобретению осуществляется известным (штатным) способом. Холодный теплоноситель подается в нижнюю часть активной зоны реактора и, протекая снизу вверх внутри рабочих кассет, омывает поверхность тепловыделяющих элементов 3 и таким образом осуществляет теплосъем с ядерного топлива, размещенного в тепловыделяющих элементах. Тепловыделяющая сборка в соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлена с использованием известных технологий на известном оборудовании и не требует создания специальных средств и оснастки.

Описанная рабочая кассета позволяет повысить прочность кассеты при осевых нагрузках, что особенно важно при операциях перегрузки рабочих кассет. Дело в том, что при извлечении кассеты из активной зоны к головной части кассеты может быть приложена осевая нагрузка N≈20000 Н, которая через шестигранную обечайку, а затем через сварные точки передается на обод верхней дистанционирующей решетки, от которого нагрузка передается через сварные точки на опорные угловые элементы и верхнюю решетку, которая, в свою очередь, нагружает каркасные трубы. Расчетно-экспериментальное обоснование заявляемой кассеты показало, что применение каркасных труб позволяет перераспределить нагрузку между опорными угловыми элементами и каркасными трубами и обеспечить необходимую прочность кассеты, в том числе в топливных циклах с глубоким (до 65-70 МВт·сут/кгU) выгоранием топлива. В заявляемой кассете также повышается эффективность использования топлива за счет увеличения водоуранового отношения. Из расчетов следует, что водоурановое отношение увеличивается на 4,3% (с 1,86 до 1,94) при установке трех каркасных труб и на 8,6% (с 1,86 до 2,02) при установке шести каркасных труб. Расчетные исследования оценки длительности топливного цикла и выгорания топлива при использовании заявляемой конструкции рабочей кассеты показали, что использование шести циркониевых каркасных труб дает прирост выгорания, то есть наибольшую энерговыработку на 1 кг урана ~6%, а увеличение длительности цикла составляет ~6,5%. Причем наличие в конструкции кассеты пустотелых каркасных труб позволяет осуществлять спектральное регулирование реактивности в активной зоне, что, в свою очередь, также позволяет увеличить глубину выгорания топлива и/или продолжительность кампании. Сопоставительные расчеты стационарного цикла показали, что использование шести каркасных труб с циркониевыми вытеснителями, извлекаемыми после первого года эксплуатации, увеличивает длительность работы топливной загрузки от 0,4 до 0,8 эфф. суток.

1. Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 до 1700 МВт, содержащая хвостовую и головную части, соединенные каркасом, выполненным из опорных угловых элементов, соединенных контактной сваркой с дистанционирующими решетками, набранными из ячеек, установленных по треугольной сетке с образованием вокруг центральной трубы коаксиальных шестиугольных рядов, отличающаяся тем, что во втором или третьем или четвертом от центра ряду установлены с равным угловым шагом вокруг оси центральной трубы три или шесть каркасных труб, соединенных с хвостовой частью и жестко соединенных с соседними ячейками.

2. Рабочая кассета по п.1, отличающаяся тем, что каркасные трубы установлены в углах второго или третьего или четвертого ряда или в серединах сторон второго или четвертого ряда.

3. Рабочая кассета по п.1, отличающаяся тем, что для соединения каркасных труб с ячейками использована сварка, а с хвостовой частью - сварка или резьба или цанга.

4. Рабочая кассета по п.1, отличающаяся тем, что дистанционирующие решетки соединены с центральной трубой.

5. Рабочая кассета по п.1, отличающаяся тем, что каркасные трубы и опорные угловые элементы выполнены из циркониевого сплава Э635.

6. Рабочая кассета по п.1, отличающаяся тем, что каркасные трубы выполнены с возможностью заполнения их полости теплоносителем.

7. Рабочая кассета по п.1, отличающаяся тем, что ширина d луча опорного углового элемента выбрана от 1,71·t до 1,9·t, где t - шаг треугольной сетки.

8. Рабочая кассета по п.7, отличающаяся тем, что шаг t треугольной сетки выбран от 12,55 до 12,65 мм.

9. Рабочая кассета по п.1, отличающаяся тем, что каркас соединен с головной частью посредством разборного соединения.

10. Рабочая кассета по п.9, отличающаяся тем, что в качестве разборного соединения использовано резьбовое соединение в виде винтов, резьбовая часть которых взаимодействует с ответной резьбой, выполненной в головной части кассеты.

11. Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 до 1700 МВт, содержащая хвостовую и головную части, соединенные каркасом, выполненным из опорных угловых элементов, соединенных контактной сваркой с дистанционирующими решетками, набранными из ячеек, установленных по треугольной сетке с образованием вокруг центральной трубы коаксиальных шестиугольных рядов, отличающаяся тем, что в углах третьего и четвертого или третьего и второго от центра рядов установлены по три равноудаленные друг от друга каркасные трубы, соединенные с хвостовой частью и жестко соединенные с соседними ячейками, причем все каркасные трубы расположены с угловым шагом 60° вокруг оси центральной трубы.

12. Рабочая кассета по п.11, отличающаяся тем, что для соединения каркасных труб с ячейками использована сварка, а с хвостовой частью - сварка или резьба или цанга.

13. Рабочая кассета по п.11, отличающаяся тем, что дистанционирующие решетки соединены с центральной трубой.

14. Рабочая кассета по п.11, отличающаяся тем, что каркасные трубы и опорные угловые элементы выполнены из циркониевого сплава Э635.

15. Рабочая кассета по п.11, отличающаяся тем, что каркасные трубы выполнены с возможностью заполнения их полости теплоносителем.

16. Рабочая кассета по п.11, отличающаяся тем, что ширина d луча опорного углового элемента выбрана от 1,71·t до 1,9·t, где t - шаг треугольной сетки.

17. Рабочая кассета по п.16, отличающаяся тем, что шаг t треугольной сетки выбран от 12,55 до 12,65 мм.

18. Рабочая кассета по п.11, отличающаяся тем, что каркас соединен с головной частью посредством разборного соединения.

19. Рабочая кассета по п.18, отличающаяся тем, что в качестве разборного соединения использовано резьбовое соединение в виде винтов, резьбовая часть которых взаимодействует с ответной резьбой, выполненной в головной части кассеты.

20. Рабочая кассета ядерного реактора тепловой мощностью от 1150 до 1700 МВт, содержащая хвостовую и головную части, соединенные каркасом, выполненным из опорных угловых элементов, соединенных контактной сваркой с дистанционирующими решетками, набранными из ячеек, установленных по треугольной сетке с образованием вокруг центральной трубы коаксиальных шестиугольных рядов, отличающаяся тем, что в углах или серединах сторон четвертого и второго от центра рядов установлены по три равноудаленные друг от друга каркасные трубы, соединенные с хвостовой частью и жестко соединенные с соседними ячейками, причем все каркасные трубы расположены с угловым шагом 60° вокруг оси центральной трубы.

21. Рабочая кассета по п.20, отличающаяся тем, что для соединения каркасных труб с ячейками использована сварка, а с хвостовой частью - сварка или резьба или цанга.

22. Рабочая кассета по п.20, отличающаяся тем, что дистанционирующие решетки соединены с центральной трубой.

23. Рабочая кассета по п.20, отличающаяся тем, что каркасные трубы и опорные угловые элементы выполнены из циркониевого сплава Э635.

24. Рабочая кассета по п.20, отличающаяся тем, что каркасные трубы выполнены с возможностью заполнения их полости теплоносителем.

25. Рабочая кассета по п.20, отличающаяся тем, что ширина d луча опорного углового элемента выбрана от 1,71·t до 1,9·t, где t - шаг треугольной сетки.

26. Рабочая кассета по п.25, отличающаяся тем, что шаг t треугольной сетки выбран от 12,55 до 12,65 мм.

27. Рабочая кассета по п.20, отличающаяся тем, что каркас соединен с головной частью посредством разборного соединения.

28. Рабочая кассета по п.27, отличающаяся тем, что в качестве разборного соединения использовано резьбовое соединение в виде винтов, резьбовая часть которых взаимодействует с ответной резьбой, выполненной в головной части кассеты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к атомной технике, в частности к конструкциям бесчехловых тепловыделяющих сборок ядерного реактора. .

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к конструктивным элементам ТВС (тепловыделяющей сборки), обеспечивающим бесперебойную работу канальных ядерных реакторов большой мощности (РБМК), в частности к антидебризным фильтрам ТВС.

Изобретение относится к области ядерной технологии изготовления тепловыделяющих сборок (ТВС) для ядерного реактора, преимущественно, водо-водяного энергетического реактора типа ВВЭР-1000.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкции тепловыделяющих элементов ядерного энергетического реактора. .

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкции тепловыделяющих элементов ядерного энергетического реактора. .

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к конструкции тепловыделяющих элементов ядерного энергетического реактора. .

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к изготовлению топливных композиций для тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. .

Изобретение относится к области атомной энергетики и предназначено для эксплуатации в составе тепловыделяющих сборок в энергетических ядерных реакторах, использующих воду в качестве теплоносителя.

Изобретение относится к атомной энергетике и направлено на повышение внутренней самозащищенности и безопасности канальных ядерных реакторов. .

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к конструкциям тепловыделяющих сборок водоохлаждаемых корпусных ядерных реакторов

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к конструкциям тепловыделяющих сборок водоохлаждаемых корпусных ядерных реакторов

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора типа ВВЭР (ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и т.п.)

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам ТВС (тепловыделяющих сборок), используемых преимущественно для реакторов РБМК-1000, а также ВВЭР-440 и ВВЭР-1000

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к тепловыделяющим сборкам (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР и РБМК

Изобретение относится к получению радиоактивных изотопов в ядерных реакторах

Изобретение относится к атомной технике, в частности к конструкциям бесчехловых тепловыделяющих сборок ядерного реактора. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора содержит пучок тепловыделяющих элементов (твэлов) и направляющих каналов, размещенных в дистанционирующих решетках, головку, антивибрационную решетку и хвостовик. Хвостовик состоит из соединенных между собой стакана и опорной плиты. Антивибрационная решетка состоит из поля соединенных между собой ячеек, в упругих элементах которых закреплены твэлы. Согласно изобретению антивибрационная решетка установлена над хвостовиком и закреплена как минимум на трех направляющих каналах посредством упорных втулок, установленных попарно над и под полем ячеек антивибрационной решетки в местах проходки направляющих каналов и соединенных с направляющими каналами посредством сварки или пайки. Техническое решение - снижение гидравлическое сопротивление хвостовика, повышение скорости теплоносителя, омывающего пучок твэл, эффективности охлаждения твэл и ресурсных характеристик ТВС. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к атомной технике. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора содержит головку, хвостовик, пучок цилиндрических тепловыделяющих элементов и направляющих каналов, размещенных в дистанционирующих решетках, и центрирующие элементы, выполненные в ячейках дистационирующих решеток. По меньшей мере, часть центрирующих элементов, контактирующих с дистанционирующей решеткой, выполнена на оболочках тепловыделяющих элементов в местах расположения дистанционирующих решеток. В частном случае исполнения тепловыделяющей сборки, по меньшей мере, на части внешней поверхности оболочек тепловыделяющих элементов выполнены пристенные интенсификаторы теплообмена, высота выступа которых над поверхностью оболочек меньше высоты выступа центрирующих элементов. Технический результат состоит в повышении ресурса и тепловой эффективности тепловыделяющей сборки ядерного реактора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к тепловыделяющим сборкам ядерных реакторов типа ВВЭР, в которых твэлы не закрепляются в несущих решетках, а опираются на них. Опорная решетка-фильтр для тепловыделяющей сборки выполнена в виде перфорированной пластины 1, имеющей в плане форму шестиугольника, с круглыми отверстиями 2 и 3, предназначенными для установки направляющих каналов или несущих труб и центральной трубы, с пазами 4 для прохода теплоносителя и с опорными площадками 8 для контакта с наконечниками тепловыделяющих элементов (твэлов). Пазы 4 для прохода теплоносителя расположены в каждом треугольном секторе пластины 1 рядами, параллельными соответствующей этому сектору стороне шестиугольника, и образованы пересечением перемычек 5, перпендикулярных соответствующим сторонам шестиугольника, перемычек 6, параллельных этим сторонам, а в местах расположения круглых отверстий 2 и 3 - и перемычек 7, ограничивающих круглые отверстия 2 и 3. Каждая опорная площадка 8 расположена в месте общей короткой стенки соответствующих двух смежных пазов 4 и имеет ширину, равную суммарной ширине паза 4 и двух перемычек 5. Технический результат - снижение гидравлического сопротивления решетки путем увеличения проливного сечения за счет оптимизации формы пазов для прохода теплоносителя и опорных площадок. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР. ТВС содержит дистанцирующую решетку с ободами. На каждой из решеток, на верхней кромке каждой грани обода, а также под уголками посредине между периферийными твэлами выполнены отклоняющие элементы в виде пластин, отогнутых от обода под углом 5…20° и выступающих в пространство между периферийными твэлами, а нижняя кромка обода имеет загиб на величину не более толщины стенки ячейки ДР. Технический результат - повышение эффективности выравнивания температур по поперечному сечению ТВС, повышение теплотехнической надежности решетки, а также придание ей дополнительной жесткости. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх