Сборка тепловыделяющая ядерного реактора



Сборка тепловыделяющая ядерного реактора
Сборка тепловыделяющая ядерного реактора
Сборка тепловыделяющая ядерного реактора
Сборка тепловыделяющая ядерного реактора
Сборка тепловыделяющая ядерного реактора
Сборка тепловыделяющая ядерного реактора

 


Владельцы патента RU 2473987:

Открытое акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени и ордена труда ЧССР опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" (RU)

Изобретение относится к конструкциям тепловыделяющих сборок ядерного реактора. Тепловыделяющая сборка содержит пучок тепловыделяющих элементов, установленных в расположенных по высоте сборки с шагом дистанционирующих решетках, выполненных из многогранных ячеек, головку, хвостовик, соединенные направляющими каналами. При этом между, как минимум, тремя смежными тепловыделяющими элементами установлен стержень, равноудаление которого от тепловыделяющих элементов обеспечивается ячейками. Технический результат - обеспечение требуемого водо-уранового отношения, интенсификация теплообмена в пучке тепловыделяющих элементов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к тепловыделяющим сборкам ядерных энергетических реакторов с водой сверхкритического давления.

Известна сборка тепловыделяющая ядерного реактора, содержащая пучок тепловыделяющих элементов, установленных в расположенных дистанционирующих решетках сотового типа по высоте сборки с шагом (водо-урановое отношение 2÷2,2), выполненных из многогранных ячеек, головку, хвостовик, соединенных опорными элементами (Б.А.Дементьев, «Ядерные энергетические реакторы», Москва ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ. 1990, стр.44).

Недостатком известной тепловыделяющей сборки ядерного реактора является невозможность применения в ядерных энергетических реакторах с водой сверхкритического давления с быстрорезонансным спектром нейтронов из-за локального по периметру перегрева оболочек при обеспечении требуемого водо-уранового отношения (0,5÷1,0), путем применения тесных топливных решеток.

Задачей изобретения является создание сборки тепловыделяющей ядерного энергетического реактора с водой сверхкритического давления.

Техническим результатом изобретения является:

- обеспечение требуемого водо-уранового отношения;

- интенсификация теплообмена в тесных решетках путем азимутального перемешивания теплоносителя.

Достижение задачи изобретения и технического результата обеспечивается тем, что сборка тепловыделяющая ядерного реактора содержит: головку, хвостовик, соединяющие их направляющие каналы, пучок твэлов, собранный дистанционирующими решетками, расположенными с шагом по высоте сборки тепловыделяющей и состоящими из многогранных ячеек. Новым является то, что между тремя смежными тепловыделяющими элементами установлен стержень, равноудаление которого от тепловыделяющих элементов обеспечивается многогранными ячейками. Размещение стержней в пучке сборки тепловыделяющей обеспечивает требуемое водо-урановое отношение.

Стержень может быть выполнен в виде цилиндра, имеющего на наружной поверхности, как минимум, одно ребро, которое выполняет роль дистанционатора и интенсификатора теплообмена и располагается по спирали вдоль стержня. А также стержень может быть выполнен в виде твэла с одним или несколькими ребрами, который имеет центральную часть из делящихся и воспроизводящих элементов с дисперсионным или оксидным топливом, например, U-235, U-238 или Pu-239.

Таким образом обеспечивается требуемое водо-урановое отношение (0,5÷1,0) и осуществляется интенсификация теплообмена в пучке тепловыделяющих элементов путем перемешивания теплоносителя между соседними ячейками.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:

Фиг.1 - Сборка тепловыделяющая ядерного реактора;

Фиг.2 - Поперечное сечение сборки тепловыделяющей ядерного реактора;

Фиг.3 - Фрагмент дистанционирующей решетки (2) со стержнями (7);

Фиг.4 - Фрагмент дистанционирующей решетки (2) со стержнями (7), имеющими ребра (8);

Фиг.5 - Фрагмент дистанционирующей решетки (2) со стержнями (7), выполненными в виде тепловыделяющих элементов;

Фиг.6 - Стержень (7), выполненный в виде тепловыделяющего элемента.

Сборка тепловыделяющая ядерного реактора содержит пучок тепловыделяющих элементов (1), установленных в дистанционирующих решетках (2), которые выполнены из многогранных ячеек (3) и расположены с шагом по высоте тепловыделяющей сборки, а также головку (4) и хвостовик (5), соединенные направляющими каналами (6). Между, минимум, тремя смежными тепловыделяющими элементами (1) установлен стержень (7), равноудаление которого от тепловыделяющих элементов (1) обеспечивается многогранными ячейками (3). В качестве варианта стержень (7) выполнен в виде цилиндра и имеет на наружной поверхности, как минимум, одно ребро (8), которое выполняет роль дистанционатора и интенсификатора теплообмена и располагается по спирали вдоль стержня (7). В качестве варианта стержень (7) выполнен в виде твэла с ребрами (8), который имеет центральную часть из делящихся и воспроизводящих элементов с дисперсионным или оксидным топливом (9), например, U-235, U-238 или Pu-239.

Таким образом, конструкция сборки тепловыделяющей ядерного реактора обеспечивает требуемое водо-урановое отношение, а интенсификация теплообмена в пучке тепловыделяющих элементов осуществляется путем перемешивания теплоносителя между соседними многогранными ячейками.

1. Сборка тепловыделяющая ядерного реактора, содержащая пучок тепловыделяющих элементов, установленный в дистанционирующих решетках, которые выполнены из многогранных ячеек и расположены с шагом по высоте сборки, головку, хвостовик, соединенные направляющими каналами, отличающаяся тем, что между как минимум тремя смежными тепловыделяющими элементами установлен стержень, равноудаление которого от тепловыделяющих элементов обеспечивается многогранными ячейками.

2. Сборка тепловыделяющая по п.1, отличающаяся тем, что стержень выполнен в виде цилиндра и имеет на наружной поверхности как минимум одно ребро, которое выполняет роль дистанционатора и интенсификатора теплообмена и располагается по спирали вдоль стержня.

3. Сборка тепловыделяющая по п.1 или 2, отличающаяся тем, что центральная часть стержня заполнена делящимися и воспроизводящими элементами, например U-235, U-238 или Pu-239.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к атомной промышленности и может быть использовано на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок преимущественно типа ВВЭР для АЭС.

Изобретение относится к способу изготовления полуфабриката из циркониевого сплава, предназначенного для получения плоского изделия, используемого для выполнения элементов топливных сборок.

Изобретение относится к способу изготовления полуфабриката из циркониевого сплава, предназначенного для получения длинномерного изделия, используемого для выполнения элементов топливных сборок.

Изобретение относится к области атомной энергетики и может найти применение на предприятиях по изготовлению элементов конструкции и, собственно, тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000.

Изобретение относится к устройствам атомной энергетики и предназначено для использования в элементах конструкции тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000.

Изобретение относится к элементам активной зоны ядерного реактора, преимущественно с жидкометаллическим носителем первого контура. .

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих элементов для тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов.

Изобретение относится к топливному элементу, разработанному для использования в активной зоне ядерного реактора, охлаждаемого газовым охладителем. .

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкциям тепловыделяющих элементов для водо-водяных реакторов, особенно для реакторов ВВЭР-1000. .

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к области твэлостроения для энергетических реакторов на тепловых нейтронах. Техническим результатом изобретения является снижение уровня действующих напряжений в материале оболочки твэла и отсутствие дистанционирующих решеток при сборке твэлов в кассеты. Твэл ядерного реактора состоит из трубчатой оболочки герметично уплотненной концевыми деталями посредством сварки, изготовленной из циркониевого сплава. Внутри трубчатой оболочки размещены топливные таблетки из диоксида урана. Трубчатая оболочка выполнена с овальным сечением и витой. Объем между внутренней поверхностью трубчатой оболочки и топливными таблетками заполнен с виброуплотнением шариками из алюминиевого сплава, например из сплава С-80. Толщина трубчатой оболочки составляет не менее 0,3 мм, диаметр шариков составляет 1,5-2 мм. При этом выполняется математическое соотношение диаметра ребра оболочки к диаметру полочки оболочки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх