Устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня

Изобретение относится к устройству визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня. Устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня содержит: вращающийся вал, две опоры, подвешенные на шарнирах вала по обе стороны вращающегося вала, на которые опирается лоток, и пылеуловитель, расположенный под двумя опорами и собирающий пыль, которая поднимается от таблеток. Изобретение позволяет одновременно переворачивать все топливные таблетки, что повышает технологичность. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня, а точнее к устройству визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня, которое повышает удобство визуального контроля нескольких таблеток за счет одновременного переворачивания таблетки.

Описание предшествующего уровня техники

Ядерный реактор – это техническое средство для производства электричества из тепловой энергии, которую получают путем расщепления атомного ядра, искусственно контролируя цепную ядерную реакцию деления расщепляющихся материалов.

В целом, в легководном энергетическом реакторе используется обогащенный уран, содержащий 2~5% урана-235, и в качестве ядерного топлива для ядерного реактора из урана производят цилиндрическую ядерную топливную таблетку весом около 5 г.

Формованную таблетку сушат в сушильной печи, помещают в трубу-оболочку, выполненную из особого сплава, обладающего высокой коррозионной устойчивостью, и затем выполняют из нее ядерный топливный стержень. Ядерные топливные стержни, изготовленные с помощью этого процесса, собирают в тепловыделяющую сборку, загружают в активную зону ядерного реактора и затем сжигают посредством ядерной реакции.

В зависимости от типов ядерного топлива, таблетки изготавливают цилиндрической формы диаметром около 8 см и длиной около 10 см, и, таким образом, для ядерного топливного стержня требуется около четырехсот таблеток.

Далее, поскольку тепловыделяющая сборка состоит из сотен ядерных топливных стержней, чтобы изготовить одну тепловыделяющую сборку, нужен процесс изготовления ядерных топливных стержней путем помещения десятков сотен таблеток в трубу-оболочку.

Однако в процессе изготовления могут предоставляться таблетки разной длины, а трубы-оболочки гораздо длиннее обычных таблеток, поэтому количество таблеток, помещаемых в трубы-оболочки, меняется из-за накопления различий в длине таблеток.

Соответственно, различия в длине, возникающие в процессе изготовления таблеток, затрудняют разработку автоматизированного процесса для автоматического помещения таблеток в трубы-оболочки.

Чтобы решить эту проблему, был предложен способ, позволяющий рабочему производить личную визуальную проверку таблеток, с тем, чтобы таблетки, отвечающие стандарту, можно было помещать в трубы-оболочки в соответствии с их размерами.

То есть, как показано на фиг. 1, несколько таблеток 3 размещают на лотке 2, содержащем секции 1, разделенные несколькими разделителями, и затем рабочий визуально осматривает таблетки, чтобы проверить их размер.

В дополнение к проверке размеров таблеток 3, также производится проверка качества для выявления царапин, которые могут образовываться на таблетках 3 в процессе изготовления.

По завершении проверки верхней части таблеток 3, лежащих на лотке 2, рабочий переворачивает и раскладывает таблетки 3 на лотке 2 и затем осматривает нижнюю часть таблеток 3.

Однако, как было описано выше, процесс индивидуального переворачивания и визуальной проверки таблеток 3 на лотке 2 очень неудобен.

То есть индивидуально переворачивать и осматривать поверхности множества таблеток 3 не только трудоемко, но и слишком долго, в результате чего падает производительность труда.

Далее, в ходе осмотра таблеток 3 таблетки 3 часто ударяются друг о друга и поднимают пыль, однако адекватные меры по удалению пыли не принимаются, и пыль попадает в воздух или осыпается на пол.

Документы предшествующего уровня техники

[Патентный документ 1] Патент Кореи №10-1349135

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение выполнено с тем, чтобы решить указанные проблемы, и целью настоящего изобретения является предоставить устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня, которое может упростить визуальный контроль нескольких таблеток за счет переворачивания загруженного на него лотка с таблетками, чтобы одновременно переворачивать все таблетки.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставить устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня, которое может собирать пыль, образующуюся во время визуального контроля таблеток, чтобы удобным образом удалять пыль.

Для достижения указанной выше цели, согласно одному аспекту настоящего изобретения, предоставляется устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня, причем устройство содержит: вращающийся вал; две опоры, подвешенные на шарнирах вала по обе стороны вращающегося вала, на которые опирается лоток; и пылеуловитель, расположенный под двумя опорами и собирающий пыль, которая поднимается от таблеток.

Устройство может дополнительно содержать: раму; и два поддерживающих блока, расположенных на раме и поддерживающих оба конца вращающегося вала.

Пылеуловитель может содержать: воронку, расположенную в верхней части внутри рамы и собирающую пыль, которая поднимается от таблеток; направляющую воронки, расположенную под воронкой; и кассету для пыли съемным образом соединенную с направляющей воронки и удерживающую в себе пыль.

Каждая из опор может включать: нижнюю часть, совместимую с лотком; и разделительную стенку, выполненную вертикально по краю нижней части и препятствующую отделению лотка от нижней части, и шарнир, содержащий отверстие вала, через которое вращающийся вал вставляют и съемным образом крепят к стороне каждой из опор.

Седлообразные блоки могут быть расположены на раме, чтобы поддерживать тыльные стороны двух опор, когда опоры раскрываются.

Устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня согласно настоящему изобретению дает следующие эффекты.

Во-первых, поскольку можно поворачивать опору стороной, на которую загружаются таблетки для изготовления ядерного топливного стержня, и переворачивать опору на другую сторону, появляется возможность более удобного визуально контроля таблеток для изготовления ядерного топливного стержня.

То есть, поскольку можно одновременно переворачивать на лотке несколько таблеток для изготовления ядерного топливного стержня, не требуется индивидуально переворачивать и контролировать таблетки, благодаря чему можно повысить технологичность.

Во-вторых, поскольку пылеуловитель расположен под опорами, на которых проверяют качество таблеток для изготовления ядерного топливного стержня, есть возможность удобного сбора и удаления пыли, которая поднимается от таблеток для изготовления ядерного топливного стержня.

В частности, поскольку предоставляется выдвижная пылеулавливающая кассета, есть возможность более удобного удаления пыли.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Вышеуказанные и другие цели, признаки и другие преимущества настоящего изобретения будут более понятными из следующего подробного описания в сочетании с прилагаемыми графическими материалами, где:

фиг. 1 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий лоток, на котором расположены таблетки для изготовления ядерного топливного стержня;

фиг. 2 представляет собой вид спереди, иллюстрирующий устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий опору устройства визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 представляет собой развернутый вид в перспективе, иллюстрирующий опору устройства визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 представляет собой увеличенное изображение, иллюстрирующее пылеуловитель устройства визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 6A —6D представляют собой виды, иллюстрирующие процесс переворачивания таблеток с одной стороны на другую сторону с использованием устройства визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Термины и слова, используемые в настоящем техническом описании и формуле изобретения, не следует считать ограниченными типичными значениями или словарными определениями, но следует соотносить со значениями и идеями, относящимися к техническому объему настоящего изобретения, руководствуясь правилом, согласно которому изобретатель может соответствующим образом определять смысл терминов, чтобы наиболее подходящим образом описывать лучший известный ему или ей способ реализации изобретения.

Здесь и далее устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня согласно варианту осуществления настоящего изобретения описывается в связи с фиг. 2—6D.

Устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня технически отличается тем, что может одновременно переворачивать несколько таблеток для изготовления ядерного топливного стержня (здесь и далее именуемых ‘таблетками’).

Соответственно, существует возможность удобного визуального контроля таблеток.

Устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня, как показано на фиг. 2, содержит раму 100, опоры 200 и пылеуловитель 300.

Рама 100 представляет собой поддерживающую рамочную конструкцию, на которой установлены опора 200 и пылеуловитель 300, и содержит основную пластину 110, составляющую ее верх, боковые накладные пластины 120, составляющие ее боковые стороны, и основную серединную накладную пластину 130, соединяющую боковые накладные пластины 120.

Два поддерживающих блока 140 расположены на стороне основной пластины 110.

Поддерживающие блоки 240 предусмотрены для того, чтобы установить вращающийся вал 150, так чтобы вращающийся вал 150 был с возможностью вращения расположен между поддерживающими блоками 140.

Два седлообразных блока 160 могут быть расположены на основной пластине 110 рамы 100.

Седлообразные блоки 160 предусмотрены для того, чтобы поддерживать две опоры 200 и поддерживать указанные опоры 200 таким образом, чтобы опоры 200 не наклонялись вниз по отношению к вращающемуся валу 150.

Колеса 170 могут быть расположены на нижней части рамы 110 для удобства перемещения.

Опоры 200 одновременно переворачивают несколько таблеток, размещенных на лотке 3, и расположены сверху основной пластины 110 рамы 100.

Опоры 200 расположены парно с вращающимся валом 150 между ними, как показано на фиг. 2 и 3.

Торец каждой из опор 200 подвешен на шарнире к вращающемуся валу 150, с тем чтобы опоры 200 могли свободно вращаться вокруг вращающегося вала 150.

Как было описано выше, опоры 200 поддерживаются седлообразными блоками 160.

Каждая из опор 200, как показано на фиг. 4, содержит нижнюю часть 210 и разделительную стенку 220.

Нижняя часть 210 представляет собой часть, на которую помещен лоток 3, и может иметь размер, совместимый с лотком 3.

Разделительная стенка 220, которая не дает лотку 3 на нижней части 210 отделяться от нижней части 210, выступает вверх и проходит по краю нижней части 210.

Разделительная стенка 220 выполнена не по всему краю нижней части 210, то есть она не выполнена на том участке, через который лоток 3 устанавливают и вынимают, а также на том участке, где выполнена ручка H, необходимая чтобы держать опору 220.

Шарниры 230 расположены на стороне опоры 200.

Шарниры 230, предусмотренные для вращения опоры 200, могут быть съемным образом прикреплены к сторонам опоры 200.

Шарниры 230 содержат отверстие 231 вала, через которое вставляется вращающийся вал 150 для поддерживающих блоков 140.

Шарниры 230 дополнительно содержат крепежные отверстия 232 для винтов, чтобы крепить шарниры 230 к опоре 200, а в соответствующих точках разделительной стенки опоры 200 выполнены резьбовые отверстия 221.

Согласно данной конфигурации, две опоры 200 могут свободно вращаться вокруг вращающегося вала 150.

Пылеуловитель 300 собирает пыль, которая образуется в процессе визуального контроля таблеток 2 и, как показано на фиг. 2, крепится к нижней части основной пластины 110.

То есть пылеуловитель 300 собирает пыль, которая падает с лотка 3 на опоры 200, чтобы убирать пыль в специальное отводное место.

Пылеуловитель 300, как показано на фиг. 5, содержит воронку 310, направляющую 320 воронки и кассету 330 для пыли.

Воронка 310, представляющая собой вход, через который пыль, падающая с опор 200, попадает в кассету 330, прикреплена к нижней части основной пластины 110.

Вращающийся вал 150 может проходить по центральной линии воронки 310.

Направляющая 320 воронки, которая направляет пыль, падающую через воронку 310 в кассету 330, расположена под воронкой 310.

Вход (не показано) для кассеты 330 для пыли выполнен в стороне направляющей 320 воронки.

Кассета 330 для пыли, предоставляющая пространство для сбора пыли, падающей через направляющую 320 воронки, съемным образом соединена с направляющей 320 воронки.

Кассета 330 для пыли может быть выполнена по принципу выдвижного ящика, так чтобы ее можно было вставлять и вынимать через вход, выполненный в направляющей 320 воронки.

Когда в кассете 330 для пыли собирается заданное количество пыли, можно вынуть кассету 330 для пыли из направляющей 320 воронки, чтобы убрать пыль в специальное отводное пространство.

Здесь и далее будет описана работа устройства визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня описанной выше конфигурации.

Как показано на фиг. 6A, две опоры 200 раскрываются в обе стороны от вращающегося вала 150.

Опоры 200 поддержаны седлообразными блоками 160, на которых они могут быть наклонены вверх.

Далее, лотки 3 помещают на нижние части 210 опор 200.

Таблетки 2 расположены на лотке 3 на одной из опор 200.

Для удобства описания предполагается, что лоток 3, на котором расположены 2 таблетки, это лоток 3 с левой стороны на фигуре (фиг. 6A).

Затем рабочий визуально проверяет таблетки 2 на лотке 3.

Таблетки 2 имеют цилиндрическую форму и лежат на лотке 3, поэтому визуальный контроль возможен только для верхних частей, то есть только для половин таблеток 2.

После визуальной проверки открытых половин таблеток 2, левую опору 200 переворачивают на правую опору 200, как показано на фиг. 6B.

Соответственно, таблетки 2 накрыты лотком 3 на правой опоре 200.

Далее, как показано на фиг. 6C, сложенные опоры 200 переворачивают вправо, тем самым переворачивая таблетки 2.

Соответственно, таблетки 2 перевернуты и перемещены на лоток 3 на правой опоре 200.

Далее, как показано на фиг. 6D, левую опору 200 переворачивают и раскрывают.

Понятно, что открытыми частями таблеток 2, перевернутых на правую опору 200, будут нижние части, которые не были открытыми при предыдущем осмотре.

Затем рабочий визуально осматривает ставшие открытыми нижние части таблеток 2 на лотке 3 на правой опоре 200.

По завершении визуального контроля, лотки 3 перемещают в специальное место, тем самым заканчивая процесс визуального контроля.

С другой стороны, рабочий вынимает кассету 330 для пыли с пылью, которая во время контроля попадала туда через вход направляющей 320 воронки, и убирает пыль в заранее определенное отводное место.

Описанное выше устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня настоящего изобретения технически отличается тем, что позволяет одновременно переворачивать несколько таблеток.

Соответственно, существует возможность удобного и эффективного визуального контроля таблеток.

Далее, поскольку пылеуловитель позволяет собирать и удалять пыль, которая поднимается от таблеток, существует возможность удобного удаления пыли.

Хотя в иллюстративных целях здесь был описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, специалисты в области техники поймут, что различные модификации, дополнения и замены можно производить, не выходя за пределы объема и сущности изобретения в том виде, в каком их раскрывает сопутствующая формула изобретения.

1. Устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня, причем устройство содержит:

вращающийся вал;

две опоры, подвешенные на шарнирах вала по обе стороны вращающегося вала, на которые опирается лоток; и

пылеуловитель, расположенный под двумя опорами и собирающий пыль, которая поднимается от таблеток.

2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:

раму; и

два поддерживающих блока, расположенных на раме и поддерживающих оба конца вращающегося вала.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что пылеуловитель содержит:

воронку, расположенную в верхней части внутри рамы и собирающую пыль, которая поднимается от таблеток;

направляющую воронки, расположенную под воронкой; и

кассету для пыли, съемным образом соединенную с направляющей воронки и удерживающую в себе пыль.

4. Устройство по любому из пп. 1—3, отличающееся тем, что каждая из опор содержит:

нижнюю часть, совместимую с лотком; и

разделительную стенку, выполненную вертикально по краю нижней части и препятствующую отделению лотка от нижней части, и

шарнир, содержащий отверстие вала, через которое вращающийся вал вставлен и съемным образом прикреплен к стороне каждой из опор.

5. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что седлообразные блоки расположены на раме, чтобы поддерживать тыльные стороны двух опор, когда опоры раскрыты.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к производству микротвэлов ядерного реактора. Способ изготовления микротвэлов включает последовательное осаждение на топливные микросферы пиролизом смеси газов в кипящем слое защитных слоев покрытия.

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение при изготовлении тепловыделяющих элементов (твэлов) для атомных реакторов. Способ герметизации твэлов включает аргонодуговую сварку оболочки с заглушкой из высокохромистой стали, снаряжение твэла топливом, приварку к другому концу оболочки второй заглушки, термообработку сварных соединений.

Изобретение относится к области ядерной энергии, в частности к производству микротвэлов. Последовательно осаждают на топливную микросферу пиролизом смеси газов в кипящем слое низкоплотный, высокоплотный, слой карбида кремния и наружный высокоплотный слои покрытий.

Изобретение относится к ядерному топливу. Ядерное топливо содержит объем ядерного топливного материала, ограниченный поверхностью.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к сборке стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов), и может быть использовано в ядерных реакторах разного типа.

Изобретение относится к изготовлению тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерного реактора. Изготовление твэла ядерного реактора осуществляют в два этапа.

Изобретение относится к атомной промышленности и гидрометаллургии и может быть использовано, например, для получения уран-графитовых тепловыделяющих элементов (твэл) или композиционных высокотемпературных материалов методом пропитки пористых материалов (графит, металлы, оксиды металлов и т.п.) растворами солей и последующей термообработки.

Устройство относится к изготовлению тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерного реактора. Устройство снаряжения фольгой оболочки твэла содержит валики, ложемент, штангу с цилиндром, губки и узел формирования отбортовки на фольге.

Изобретение относится к технологии изготовления тепловыделяющих элементов для высокотемпературных ядерных реакторов. Способ включает изготовление матрицы на основе пластин(2) из углеродных материалов, в которых выполнены посадочные места с заложенными в них микротвэлами (1) с защитными покрытиями.

Изобретение относится к устройству визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня. Устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня содержит: вращающийся вал, две опоры, подвешенные на шарнирах вала по обе стороны вращающегося вала, на которые опирается лоток, и пылеуловитель, расположенный под двумя опорами и собирающий пыль, которая поднимается от таблеток. Изобретение позволяет одновременно переворачивать все топливные таблетки, что повышает технологичность. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Наверх