Устройство для дистанционирования топливных стержней в топливной сборке ядерного реактора

 

Союз Советских

Соарсалмсткмаскк»

Республик

ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ м 884591 (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 14.05, 79 (21) 2763346/18-25 (23) Приоритет — (32) 19.05.78

3 (51) М. Кл.

G 21 С 3/34

Гевудврвтввнний нвинтвт

СССР ав двлам нэвбрвтвннй н вткритнй (31) 7814860 (331 Фр анция

Опубликовано 23, 11. 81 Бюллетень № 43 (53) УДК621.039..5 (088. 8) Дата опубликования описания 23.11;81

Иностранец

Жозеф Леклерк (Франция) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Фраматом" (Франция) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОНИРОВАНИЯ

ТОПЛИВНЬИ СТЕРЖНЕЙ В ТОПЛИВНОЙ СБОРКЕ ЯДЕРНОГО

РЕАКТОРА

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к устройствам для поперечного удержания топливных стержней в топливной сборке ядерного реактора. S

Известна конструкция дистанционирующей решетки ядерного реактора, включающей дистанционирующие элементы в форме полос, закрепленных на ободе решетки н ограничивающих поперечное перемещение тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) в сборке (1 ).

Недостаток такой решетки — невысокая надежность упоряд:ченного удержа- ния ТВЭЛ вследствие значительного гид-1а родинамического воздействия потока теплоносителя.

Известна также дистанционирующая решетка ядерного реактора, содержащая устройство для дистанционироваиия топ-20 ливных стержней в топливной сборке ядерного реактора, .включающее поперечные дистанциожрукицие элементы иэ металлических пластин, собранных в виде сетки с квадратными ячейками, через 25 которую проходят топливные стержни.

Непосредственное дистанционирование топливных стержней осуществляется с помощью профилированных пружинящих .элементов, установленных в решетке отдельно для каждого стержня (2).

Недостаток данной решетки состоит в уменьшении надежности конструкции вследствне сложности обеспечения постоянного поперечного усилия, действующего на каждый из расположенных в пучке стержней, поскольку согнутые пластины изготавливаются и устанавливаются отдельно.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности решетки за счет уменьшения вибрации топливных стержней в решетке.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для дистанционирования топливных стержней в топливной сборке. ядерного реактора, включающее поперечные дчстанционирующие элементы иэ металлических пластин, собранйых в виде сетки с квадратными ячейками, через

88459 которую проходят топливные стержни, выполнено из трех решеток, расположенных друг на друге по высоте сборки, две крайние из которых являются равными, а средняя, расположенная между ними, выполнена из упругих металлических ппастин, высота которых меньше высоты крайних решеток и установлена со смещением в поперечном направлении относительно вертикальной оси крайних решеток и контактирует с топливными

I элементами, опирающимися на стенки ячеек крайних решеток.

На крайней решетке выполнены прямоугольные вырезы, в которых установлена 5 средняя решетка.

Средняя решетка имеет две оси симметрии, ограничивающих части решетки с поперечным перемещением, симметричным смещениям в других частях решетки относительно осей решетки.

Кроме того, средняя решетка составлена из совокупности решеток, расположенных друг на друге по всей высоте топливных элементов, 25

На краях металлических пластин средней решетки выполнены дефлекторы для направления стержней при их установке.

Пластины средней решетки выполнены из материала с большим коэффициентом линейного расширения по отношению к материалу пластин крайних решеток.

На фиг. 1 представлено несколько ячеек решетки, общий вид; на фиг. 2— одна из ячеек с топливным элементом, вид сверху; на фиг. 3 — вариант выпол35 кения устройства, содержащего четыре идентичных сектора, вид сверху; на фиг, 4 и 5 — варианты исполнения ячейки, общий вид.

Устройство содержит идентичные верхнюю 1 и нижнюю 2 части, состоящие из решеток с квадратными ячейками 3, а также среднюю часть в виде решетки

4 с квадратными ячейками 5 того же

45 размера, но меньшей высоты решетки, к чем верхняя 1 и нижняя 2 решетки.

Решетки 1 и 2 своими боковыми краями закреплены на металлической пластине 6 с сохранением некоторого продольного.зазора между решетками и состоят из металлических пластин 7, жестко собранных между собой перпенди— кулярно друг другу.

Все три решетки образуют единую конструкцию дистанционирующего устрой- 55 ства для поперечного удерживания тепловыделяющих стержней. Размеры ячеек

5 соответствуют размерам пропускае1 4 мых через них топливных стержней, а также опорных труб комплекта стержней, устанавливаемых вместо некоторых топливных элементов.

Металлические пластинки, выполненные из материала с малым сечением поглощения нейтронов, например сплава цирконой, соединены. между собой с помощью сварки для получения жесткой решетки с возможностью более точного соблюдения размеров для обеспечения правильного дистанционирования топливных элементов внутри пучка.

Средняя решетка 4 состоит также из металлических пластинок, собранных по идентичной решеткам 1 и 2 сетке.

В пластинах 7 выполнены вырезы 8, позволяющие разместить среднюю решетку 4 так, чтобы она была несколько смещена в поперечном направлении относительно решеток и 2.

Топливный стержень 9 установлен внутри ячейки 3 и удерживается в нужном положении стенками 10 средней решетки 4, контактирующими с поверхностью топливного стержня 8, который опирается также и на пластины верхней решетки 1.

Стенки 10 средней решетки являются упругими, что позволяет воздействовать на топливный стержень 9 усилием, когда средняя решетка 4 смещена на некоторую величину в поперечном направлении относительно оси верхней

1 и нижней 2 решеток.

Средняя решетка 1 выполнена из материала, упругость которого хорошо сохраняется в условиях облучения, например из материала инконель.

На фиг. 3 показан вариант исполнения устройства, в котором средняя решетка 4 разделена на четыре сектора, ограниченных осями симметрии этой решетки. Каждый из секторов ограничен в направлении внутрь решетки 4 двоичнымй стенками из металлических пластин, сваренных между собой. В каждом из секторов смещения симметричны относительно оси симметрии решетки 4.

Преимуществом такого выполнения является уравновешивание усилий, воздействующих на топливные элементы 9 от решетки 4, подвижной относительно верхней 1 и нижней 2 решеток в пределах зазора, обусловленного наличием вырезов 8.

88459 формула изобретения

На стенках ячейки могут быть выполнены жесткие выступы 11 расположенные на одной вертикали (фиг. 4г.

На средней решетке 4 выполнены небольшие наклонные дефлекторы 12, позволяющие обеспечить установку топливного элемента 8 в ячейку.

Выполнение верхней 1 и нижней 2 решеток из материала, отличающегося по коэффициенту линейного расширения 10 от материала средней решетки 4, позволяет обеспечить повышение зажимного усилия при работе сборки в условиях эксплуатационных температур.

Средняя решетка 4 устанавливается 15 . со смещением относительно решеток 1 и 2 и, вследствие упругости пластин, из которых она выполнена, позволяет воздействовать на топливные элементы

8 поперечным усилием, которое можно 2о регулировать в зависимости от смещения решетки 4.

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить получение контролируемого поперечного контактного усилия между н топливными элементами сборки и дистанционирующим устройством, что дает возможность уменьшить вибрацию топливных стержней в сборке.

1. Устройство для дистанционирования топливных стержней в топливной сборке ядерного реактора, включающее поперечные дистанционирующие элементы из металлических пластин, собранных в виде сетки с квадратными ячейками, через которую проходят топливные стержни, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности топливной сборки путем уменьшения возможности вибрации топливных стержней в решетке, устройство. выполнено из трех решеток, расположенных друг на друге по высоте

1 б сборки, две крайние из которых являются равными, а средняя, расположена между ними, выполнена из упругих металлических пластин, высота которых меньше высоты крайних решеток и установлена со смещением в поперечном направлении относительно вертикальной оси крайних решеток и контактирует с топливными элементами, опирающимися на пленки ячеек крайних решеток.

2, Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что на крайней решетке выполнены прямоугольные вырезы; в которых установлена средняя решетка.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что средняя решетка имеет две оси симметрии, ограничивающих части решетки с поперечным перемещением, симметричным смещениям в других частях решетки относительно осей решетки.

4. Устройство по пл. 1-3, о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что средняя решетка составлена из совокупности решеток, расположенных друг на друге по всей высоте топливных элементов.

5. Устройство по пп, 1 -4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на краях металлических пластин средней решетки выполнены дефлекторы для направления стержней при их установке.

6. Устройство по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пластины средней решетки выполнены из материала с большим коэффициентом линейного расширения по .отношению к материалу пластин крайних решеток.

Источники информации., принятые во внимание при экспертизе

1. Крапепов А. Я, Вопросы конструирования ядерных реакторов. M., Атомиздат, с. 203.

2. Патент ФРГ ¹ 1764386, кл. G 21 С 3/34, опублик. 1976 (прототип) .

884591

Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10295/90

Филиал IIIIII "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Бесков

Редактор О. Половка Техред А.Бабинец Корректор Н. Стец

Устройство для дистанционирования топливных стержней в топливной сборке ядерного реактора Устройство для дистанционирования топливных стержней в топливной сборке ядерного реактора Устройство для дистанционирования топливных стержней в топливной сборке ядерного реактора Устройство для дистанционирования топливных стержней в топливной сборке ядерного реактора Устройство для дистанционирования топливных стержней в топливной сборке ядерного реактора Устройство для дистанционирования топливных стержней в топливной сборке ядерного реактора 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ядерной технике, а именно: к конструкции тепловыделяющих сборок (ТВС) канального уран-графитового ядерного реактора

Изобретение относится к дистанционирующим решеткам тепловыделяющих сборок, в частности к способу изготовления решеточного элемента тепловыделяющей сборки и решеточному элементу, изготовленному этим способом

Изобретение относится к ядерной промышленности и может быть использовано при конструировании тепловыделяющих сборок ядерных реакторов

Изобретение относится к ядерной промышленности и может быть использовано при конструировании тепловыделяющих сборок ядерных реакторов

Изобретение относится к области ядерной техники, а точнее к дистанционирующим устройствам тепловыделяющей сборки, и может быть использовано в реакторах типа РБМК

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано в тепловыделяющих сборках (ТВС) ядерных реакторов, в том числе типа ВВЭР-1000

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение в тепловыделяющих сборках ядерных реакторов, преимущественно типа ВВЭР-1000, для дистанционирования тепловыделяющих элементов
Наверх