Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора



Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора
Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора
Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора
Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора

 


Владельцы патента RU 2632572:

Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК") (RU)

Изобретение относится к дистанционирующей решетке, применяемой в тепловыделяющих сборках (ТВС) ядерного реактора типа ВВЭР. Заявленная дистанционирующая решетка содержит шестигранный обод с закрепленным в нем полем шестигранных ячеек, снабженных внутренними выступами, выполненным из одного листа таким образом, что у сформованных ячеек сгибы и просечки под ячейки по одному ряду ячеек размещены с одной торцевой стороны дистанционирующей решетки, а по примыкающему к нему параллельному ряду ячеек сгибы и просечки под ячейки размещены с другой торцевой стороны дистанционирующей решетки. Указанные просечки под ячейки выполнены таким образом, что по торцам ячейки образованы дефлекторы, отогнутые под углом к оси ячейки в противоположных направлениях, в результате чего образуются завихрители потока теплоносителя, которые направлены в трех углах ячейки по часовой стрелке, а в других трех углах ячейки против часовой стрелки. Техническим результатом является улучшение функции перемешивания потока теплоносителя, что повышает работоспособность ТВС и величину ее запаса до кризиса теплообмена. 5 ил.

 

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение в тепловыделяющих сборках (ТВС) ядерного реактора типа ВВЭР.

В вопросах безопасности энергетических водо-водяных реакторов особое внимание уделяется активной зоне и, главным образом, одному из ее компонентов - тепловыделяющей сборке (ТВС), которая, как правило, оснащается дистанционирующими решетками. От конструктивных особенностей этих решеток зависит не только работоспособность ТВС, но и величина ее запаса до кризиса теплообмена или запас по величинам критического теплового потока (КТП) и критической мощности.

Наличие смесительных элементов на решетках вызывает перемешивание теплоносителя между ячейками и турбулизацию потока в пределах отдельных ячеек. Это приводит к выравниванию температуры теплоносителя по сечению канала ТВС, а следовательно, и к повышению запаса до кризиса теплообмена или критической мощности (см. Перепелица Н.И. Дистанционирующие решетки с локальными завихрителями для тепловыделяющих сборок PWR. Атомная техника за рубежом, 2006, №1, стр. 3).

Известна дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора, имеющая шестигранный обод, внутри которого размещены соединенные с ободом и между собой многогранные ячейки, снабженные внутренними выступами (см. Б.А. Дементьев. Ядерные энергетические реакторы, 11-е издание, М.: Энергоатомиздат, 1990 г., стр. 44).

Известна дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора, имеющая соединенные к ободу и между собой ячейки, выполненные из ленты, снабженные внутренними выступами и просечками (см. патент RU №2127001 от 27.03.97 г., опубл. 27.02.99, МКИ 6 G21C 3/34). Каждая пара прилегающих граней ячеек соединена между собой сварными точками, что не исключает их непровар и снижает надежность работы в ядерном реакторе.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора, содержащая шестигранный обод с закрепленным в нем полем шестигранных ячеек, снабженных внутренними выступами, выполненным из одного листа таким образом, что у сформованных ячеек сгибы и просечки под ячейки по одному ряду ячеек размещены с одной торцевой `стороны дистанционирующей решетки, а по примыкающему к нему параллельному ряду ячеек сгибы и просечки под ячейки размещены с другой торцевой стороны дистанционирующей решетки (см. патент RU №2187848 от 28.02.2000, опубл. 20.08.2002, бюл. №23 - прототип).

Недостатком как аналогов, так и прототипа является невысокий уровень перемешивания потока теплоносителя, обусловленный отсутствием элементов, обеспечивающих перемешивание потока.

Технической задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик тепловыделяющей сборки ядерного реактора.

Поставленная задача решается тем, что в дистанционирующей решетке тепловыделяющей сборки ядерного реактора, содержащей шестигранный обод с закрепленным в нем полем шестигранных ячеек, снабженных внутренними выступами, выполненным из одного листа таким образом, что у сформованных ячеек сгибы и просечки под ячейки по одному ряду ячеек размещены с одной торцевой стороны дистанционирующей решетки, а по примыкающему к нему параллельному ряду ячеек сгибы и просечки под ячейки размещены с другой торцевой стороны дистанционирующей решетки, согласно изобретению просечки под ячейки выполнены с образованием по торцам ячейки дефлекторов, отогнутых под углом к оси ячейки в противоположных направлениях, образуя завихрители потока теплоносителя, которые направлены в трех углах ячейки по часовой стрелке, а в других трех углах ячейки против часовой стрелки.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

фиг. 1 - дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора, общий вид;

фиг. 2 - размещение тепловыделяющего элемента в ячейке;

фиг. 3 - заготовка поля ячеек после разметки;

фиг. 4 - заготовка поля ячеек в виде «гармошки»;

фиг. 5 - дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора, фрагмент.

Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора содержит шестигранный обод 1 с закрепленным в нем точечной сваркой 2 полем шестигранных ячеек 3. В каждой ячейке 3 имеются внутренние выступы 4. Поле ячеек 3 выполняется из целого листа 5 таким образом, что у сформованных ячеек 3 сгибы 6 и просечки 7 под ячейки 3 по одному ряду ячеек размещены с одной торцевой стороны дистанционирующей решетки, а по примыкающему к нему параллельному ряду - с другой. Просечки 7 под ячейки 3 выполнены с образованием по торцам ячейки 3 дефлекторов 8, отогнутых под углом 9 к оси 10 ячейки 3 в противоположных направлениях по линиям сгиба 11. С торцов ячейки 3 в результате образованы завихрители 12 потока теплоносителя.

Изготовление поля шестигранных ячеек 3 проводят из целого листа 5. Для этого на нем выполняют разметку высоты «Н» ячеек 3, просечек 7 под ячейки 3 с дефлекторами 8, линий сгиба 11, внутренних выступов 4. По разметке высоты ячеек 3 сгибают листовую заготовку 5 будущего поля ячеек 3 в виде «гармошки» в ее верхней и нижней частях. Выполняют просечки 7 под ячейки 3 «гармошки» в ее верхней и нижней частях с образованием дефлекторов 8 и отгибают их по линиям 11 в противоположных направлениях. Прилегающие грани соседних ячеек 3 сжимают и фиксируют точечной сваркой 2, при этом каждая ячейка 3 формуется таким образом, что на каждом ее торце в трех углах завихрители 12 направлены по часовой стрелке, а в других трех углах - против часовой стрелки.

Использование изобретения позволит улучшить эксплуатационные характеристики дистанционирующей решетки, а именно функции перемешивания потока теплоносителя, что влияет на работоспособность ТВС, на величину ее запаса до кризиса теплообмена или запас по величинам критического теплового потока и критической мощности.

Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора, содержащая шестигранный обод с закрепленным в нем полем шестигранных ячеек, снабженных внутренними выступами, выполненным из одного листа таким образом, что у сформованных ячеек сгибы и просечки под ячейки по одному ряду ячеек размещены с одной торцевой стороны дистанционирующей решетки, а по примыкающему к нему параллельному ряду ячеек сгибы и просечки под ячейки размещены с другой торцевой стороны дистанционирующей решетки, отличающаяся тем, что просечки под ячейки выполнены с образованием по торцам ячейки дефлекторов, отогнутых под углом к оси ячейки в противоположных направлениях, образуя завихрители потока теплоносителя, которые направлены в трех углах ячейки по часовой стрелке, а в других трех углах ячейки против часовой стрелки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тепловыделяющим сборкам (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР (ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и т.п.). Анти-debris фильтр предлагаемой ТВС выполнен в виде толстой плиты, имеющей конусообразную форму со стороны входа теплоносителя с тупым углом при вершине, направленной навстречу потоку теплоносителя, на периферии которой выполнена кольцевая проточка, образующая совместно с внутренней поверхностью хвостовика кольцевое углубление, несколько концентричных относительно продольной оси тепловыделяющей сборки рядов равномерно расположенных в окружном направлении каналов для прохода теплоносителя, изогнутых в окружном направлении до обеспечения непрозрачности фильтра в направлении продольной оси тепловыделяющей сборки, и плоскую форму со стороны выхода теплоносителя.
Изобретение относится к радиохимической технологии и может быть использовано при переработке отработавшего ядерного топлива и производстве смешанного уран-плутониевого топлива.

Изобретение относится к области изготовления ядерного оксидного уранового топлива, может быть использовано для определения качества однокомпонентных оксидов урана U3O8 и UO2 в заводских условиях.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микросферическому топливу с керамическими защитными покрытиями, и может быть использовано в ядерных реакторах, применяемых как для транспорта, так и в стационарных энергоустановках, в частности в сверхвысокотемпературных реакторах космического применения.

Изобретение относится к ядерной энергетике, а именно к процессам создания высокотемпературных карбидокремниевых композиционных материалов, которые могут быть использованы в производстве керамических трубок для оболочек тепловыделяющих элементов (твэл) и других узлов тепловыделяющей сборки.

Изобретение относится к топливным элементам ядерных реакторов и их блокам, в частности к составу твердых керамических топливных элементов на основе диоксида урана.

Изобретение относится к атомной технике, в частности к устройствам отделения разделки отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) на АЭС. В шахте стыковки камеры разделки отработавших твэлов с транспортным контейнером установлена передаточная камера, выполненная в виде прямоугольной камеры с тремя секциям по высоте.

Заявленное изобретение относится к мишени для получения изотопов. Заявленная мишень (30) может включать в себя стенку внешнего диаметра (32) и стенку внутреннего диаметра (34).

Изобретение относится к области использования ядерной энергии, с применением в качестве топлива микросферических кернов ядерного материала с защитными слоями из керамических покрытий.

Изобретение относится к ядерному топливу и тепловыделяющим элементам ядерного реактора. Металлический стержневой твэл включает кольцевое ядерное топливо из металлического сплава, циркониевую защитную оболочку, окружающую и находящуюся в контакте с ядерным топливом, оболочку, окружающую защитную оболочку, и газосборник в оболочке.
Наверх