тепловыделяющая сборка ядерного реактора
Классы МПК: | G21C3/32 связка параллельно расположенных топливных элементов в виде тонких стержней, стержней или труб G21C3/324 кожухи или оболочки для связок |
Автор(ы): | Кочергин В.М., Лузан Ю.В., Потоскаев Г.Г., Новиков В.В., Железняк В.М., Воробьев Ю.В. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-04-14 публикация патента:
20.07.1999 |
ТВС ядерного реактора включает пучок твэлов, собранных в несущей решетке, установленной на хвостовике, соединенном с чехлом, собранным с головкой, в котором соединение чехла с хвостовиком выполнено через цилиндрические выступы, выполненные в районе посадочных мест хвостовика путем образованных вокруг них кольцевых канавок, в которые установлены выполненные на посадочных поверхностях чехла отбортовки с отверстиями, одетыми на цилиндрические выступы хвостовика и прижатыми винтами с плоскими головками. Верхняя поверхность винтов утоплена ниже наружной поверхности граней чехла, а нижняя упирается в торец цилиндрического выступа, в котором выполнено резьбовое отверстие, ось которого параллельна продольной оси выступа и смещена от нее на некоторое расстояние. Наружная цилиндрическая поверхность головки винта выполнена ступенчатой с образованием "юбки", частичной деформацией которой винт законтрен в паз, выполненный на торцевой поверхности цилиндрического выступа. В ребрах чехла в зоне посадочного места выполнены прорези, параллельные продольной оси ТВС, протяженность которых позволяет произвести одевание чехла на хвостовик путем отгибания полученных после выполнения прорезей частей граней чехла в стороны от продольной оси ТВС. В результате обеспечивается возможность разборки ТВС для извлечения твэлов с последующей сборкой. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. ТВС ядерного реактора, включающая пучок твэлов, собранных в несущей решетке, чехол преимущественно шестигранный в поперечном сечении и имеющий в составе контура этого сечения продольные грани в виде пластин и ребра в виде уголков, согнутых под углом 120o, а также концевые детали - головку и хвостик, причем пучок твэлов, закрепленных в несущей решетке, установлен на хвостике, соединенном с чехлом, собранным с головкой, отличающаяся тем, что соединение чехла с хвостиком осуществлено через отверстия, выполненные на гранях чехла в зоне расположения посадочных мест концевых деталей, вокруг этих отверстий выполнены отбортовки, причем каждое из отверстий надето на цилиндрический выступ, каждый из которых выполнен на посадочном месте под чехол концевой детали, а каждая отбортовка утоплена в кольцевую канавку, выполненную вокруг каждого из цилиндрических выступов, и прижата винтом с плоской головкой, наружная цилиндрическая поверхность которой выполнена ступенчатой с образованием "юбки", верхняя поверхность утоплена ниже наружной поверхности граней чехла, а нижняя упирается частью в отбортовку чехла и частью в торец цилиндрического выступа, в котором выполнено резьбовое отверстие, ось которого параллельна продольной оси выступа и смещена от нее на некоторое расстояние, а на торцевой поверхности выполнен паз, в который замята часть "юбки" головки винта, обеспечивая тем самым контровку этого винта, а в ребрах чехла, в зоне посадочного места под концевые детали, выполнены пазы, параллельные продольной оси ТВС. 2. ТВС по п.1, отличающаяся тем, что части граней чехла в районе упомянутых пазов пластически деформированы путем отгиба в сторону от продольной оси ТВС на угол, позволяющий вывести контуры отбортовок за контур внутренней поверхности проходного сечения чехла. 3. ТВС по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что головка соединена с чехлом так же, как и хвостик.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области ядерной техники и технологии и предназначено для использования при изготовлении и эксплуатации тепловыделяющих сборок (ТВС) энергетических ядерных реакторов. Известны конструкции ТВС, включающие пучок твэлов в каркасе из дистанционирующих и несущей решеток, присоединенный к нему через несущую решетку хвостовик, чехол из листовой заготовки циркониевого сплава, соединенный с головкой, при этом собранный с хвостовиком пучок установлен в чехол, собранный с головкой, а чехол соединен с хвостовиком [1], причем конструктивное выполнение соединения чехла с концевыми деталями выполнено согласно конструкции, описанной в [2]. Общим недостатком описанных конструкций ТВС и соединений чехла с концевыми деталями является невозможность проведения разборки с обеспечением последующей сборки разобранной ТВС. Между тем, опыт работы на атомных электростанциях показывает возрастание необходимости проведения таких операций с частично отработавшими в ректоре ТВС как для проведения регламентированных осмотров их состояния, так и для замены вышедших из строя твэлов с последующим возвратом вновь собранных ТВС в активную зону, что весьма целесообразно с экономической точки зрения. Наиболее близкая по технической сущности и взятая за прототип конструкция ТВС описана в [3]. Согласно ей ТВС содержит твэлы, концевые детали и чехол, соединенный с концевыми деталями посредством установленных законтренных винтов с конусными головками, под которые в чехле выполнены посадочные места в виде конических отверстий, причем плоскости головки винта утоплена ниже плоскости наружной поверхности грани чехла, для контровки винта на концевую деталь в чехле выполнено одно или два дополнительных отверстия, симметрично расположенных относительно центра отверстия, симметрично расположенных относительно центра отверстия под резьбовую часть винта, а сама контровка выполнена путем приварки к головке винта и концевой детали проволоки, например сварочной, или пластины в любом одном или в обоих дополнительных отверстиях. Недостатком такой конструкции является то, что если имеется потребность производить разборку такого соединения, необходимо учитывать, что выпуклость вовнутрь посадочных мест под потайную головку винта в чехле является помехой для прохождения пучка твэлов при извлечении его из чехла, а если производить обратную сборку - помехой как для прохождения пучка твэлов внутрь чехла, так и для установки концевой детали в чехол. При этом необходимо учитывать еще и следующее обстоятельство. Обычно в качестве материала чехла применяется сплав циркония, а в качестве материала хвостовика и головки нержавеющая сталь. При этом коэффициент объемного расширения нержавеющей стали в![тепловыделяющая сборка ядерного реактора, патент № 2133511](/images/patents/338/2133011/8776.gif)
![тепловыделяющая сборка ядерного реактора, патент № 2133511](/images/patents/338/2133011/916.gif)
1. Б.А. Дементьев. Ядерные энергетические реакторы. М.: Атомэнергоиздат, 1990, с. 42 - 44. 2. Патент РФ 1823680, G 21 C. 3. Патент РФ 2092914, G 21 C.
Класс G21C3/32 связка параллельно расположенных топливных элементов в виде тонких стержней, стержней или труб
Класс G21C3/324 кожухи или оболочки для связок