Тепловыделяющий элемент стержневого типа

 

Сущность: технологический канал в верхней заглушке для вакуумирования и заполнения инертным газом внутренней полости твэла образован системой поперечных и продольных канавок на посадочной поверхности заглушки и оболочкой твэла. При этом поперечные канавки выполнены в виде по крайней мере двух кольцевых проточек сечением, равным сечению технологического канала каждая, а на каждой из частей посадочной поверхности, разделенной кольцевыми проточками, выполнены равномерно расположенные продольные канавки, причем на каждой последующей части посадочной поверхности продольные канавки смещены относительно друг друга на полшага, а суммарное их сечение равно сечению технологического канала. По варианту исполнения продольные канавки выполнения с шагом, равным 120^o. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ядерной энергетике, к тепловыделяющим элементам (твэлам) активных зон реакторов. Цель изобретения повышение качества сварных соединений, выполняемых после снаряжения топливом, путем уменьшения попадания топливной пыли в сварной шов. Поставленная цель достигается тем, что в известной конструкции твэла, содержащего топливный столб с фиксатором, размещенный в цилиндрической металлической оболочке с заглушками нижней и верхней, имеющей завариваемый сквозной технологический канал постоянного сечения для вакуумирования и заполнения инертным газом внутренней полости твэла, согласно изобретению технологический канал образован с одной стороны оболочкой, а с другой - продольными и поперечными канавками на цилиндрической посадочной поверхности верхней заглушки, причем поперечные канавки выполнены в виде по крайней мере двух кольцевых проточек с сечением, равным сечению технологического канала каждая, а продольные канавки равномерно расположены на каждой из частей посадочной поверхности, причем на каждой последующей части посадочной поверхности продольные канавки смещены относительно друг друга на полшага, а суммарное их сечение равно сечению технологического канала; при этом продольные канавки выполнены с шагом, равным 120^o. Составление с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемый твэл ядерного реактора отличается тем, что на последней поверхности верхней заглушки выполнены кольцевые проточки и продольные канавки, равномерно расположенные на каждой из частей посадочной поверхности между проточками и смещенные относительно друг друга на полшага на каждой последующей поверхности. Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений (аналог) в исследуемой области, т.е. в атомной энергетике, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительным признаками в предлагаемой конструкции твэла, и признать это решение соответствующим критерию "существенные отличия". На фиг. 1 показана конструкция твэла; на фиг.2 конструкция верхней заглушки. Твэл ядерного реактора содержит нижнюю заглушку 1, цилиндрическую оболочку 2, топливный столб 3 с фиксатором 4 и верхнюю заглушку 5, на посадочной поверхности которой выполнены (фиг.2) две кольцевые проточки 7, а на поверхностях 8 продольные канавки 6, нанесенные равномерно через 120^o и смещенные относительно друг друга на 60^o. Внутренняя полость твэла при вакуумировании и заполнении инертным газом сообщается через продольные канавки 6 и кольцевые проточки 7 заглушки 5 со сварочной камерой. Суммарное сечение продольных канавок и их количество на каждой поверхности 8 установили расчетным путем таким образом, чтобы, не снижая производительности при вакуумировании и заполнении твэла инертным газом, обеспечить надежную качественную сварку при выполнении периметрического шва. Например, уменьшение количества канавок 6 до одной-двух на каждой поверхности 8 вызывает увеличение площади сечения каждой канавки, но в то же время не обеспечивает равномерного сквозного проплавления свариваемых элементов (тонкостенной оболочки и заглушки). Увеличение количества канавок 6 с соответствующим уменьшением площади сечения каждой положительно влияет на получение качественного шва, но снижает защитные функции заглушки. Таким образом, выбранное количество канавок 6 по данному решению оптимально. Число кольцевых проточек 7, служащих одновременно барьером для мелкодисперсной топливной пыли, выбрано не менее двух, но может быть и больше, т.к. увеличение их количества положительно влияет на защитные функции заглушки. Использование предлагаемой конструкции верхней заглушки в промышленности позволит уменьшить попадание топливной пыли в сварной шов и сварочную камеру, снизить брак по сварке, улучшить экологическую обстановку при производстве твэлов и увеличить срок работы сварочного оборудования между планово-профилактическими ремонтами.

Формула изобретения

1. Тепловыделяющий элемент стержневого типа, содержащий топливный столб с фиксатором, размещенный в цилиндрической металлической оболочке с заглушками нижней и верхней, имеющей завариваемый сквозной технологический канал постоянного сечения для вакуумирования и заполнения инертным газом внутренней полости тепловыделяющего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений, выполняемых после снаряжения топливом, путем уменьшения попадания топливной пыли в сварной шов, технологический канал образован с одной стороны оболочкой, а с другой продольными и поперечными канавками на циллиндрической посадочной поверхности верхней загрузки, причем поперечные канавки выполнены в виде по крайней мере двух кольцевых проточек с сечением, равным сечению технологического канала каждая, а продольные канавки равномерно расположены на каждой из частей посадочной поверхности, разделенной кольцевыми проточками, причем на каждой последующей части посадочной поверхности продольные канавки смещены относительно друг друга на полшага, а суммарное их сечение равно сечению технологического канала. 2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что, с целью оптимизации конструкции, продольные канавки выполнены с шагом, равным 120^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---