Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора

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.

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов. На трубчатой оболочке выполняют первый кольцевой гофр, вводят в оболочку нижний отражатель, фиксируют его вторым кольцевым гофром, оснащают трубчатую оболочку таблетками делящегося материала, с учетом КТР столба таблеток, наносят третий кольцевой гофр, устанавливают верхнюю концевую деталь, совмещенную с отражателем, и производят аргонно-дуговую сварку с трубчатой оболочкой, вакуумируют, заполняют гелием компенсационный объем, устанавливают нижнюю концевую деталь и производят аргонно-дуговую сварку кольцевого шва. Заключительной операцией на готовый твэл наносят продольные гофры на участке между вторым и третьим кольцевыми гофрами. Изобретение позволяет упростить выполняемые операции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к тепловыделяющей сборке (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР (ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и т.п.). В заявленной тепловыделяющей сборке нижняя решетка, подпирающие ребра и соединительные элементы нижней решетки с хвостовиком выполнены с помощью аддитивной технологии в виде одной детали, имеющей отверстия для прохода теплоносителя криволинейной формы, расположенные равномерно относительно осей круглых отверстий, изогнутые в окружном направлении до обеспечения их непрозрачности в направлении продольной оси тепловыделяющей сборки, и соединенной с хвостовиком посредством сварки. Хвостовик также может быть также выполнен с использованием аддитивной технологии из нержавеющей стали. Техническим результатом является надежность работы конструкции ТВС с НРФ лабиринтного типа, обладающей повышенной эффективностью по отношению к улавливанию debris-предметов прямолинейной формы и плоских пластин любой длины, имеющих толщину менее 2 мм. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к конструкциям тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора включает головку и хвостовик, которые соединены между собой с помощью чехла, а также пучок твэлов стержневого типа, которые размещены в чехле с помощью решетки и спиральных элементов дистанционирования, навитых на оболочку каждого твэла и закрепленных на его концах. Периферийные твэлы в пучке выполнены с элементами дистанционирования в виде тонкостенных трубок со сквозными продольными щелями, причем элементы дистанционирования твэлов периферийного ряда в зонах контакта с чехлом имеют в поперечном сечении преимущественно овальную форму. Имеется также способ изготовления ТВС. Группа изобретений позволяет повысить надежность дистанционирования пучка твэлов в ТВС. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к дистанционирующей решетке, применяемой в тепловыделяющих сборках 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.

Наверх