контейнер перегрузочный

Формула изобретения

1. Контейнер перегрузочный, содержащий корпус, шибер и привод шибера, захват и привод перемещения захвата, отличающийся тем, что он снабжен шкафом электрооборудования, блочным механизмом, выполненным в виде рамы с встроенным блоком, на котором размещен трос, один конец рамы соединен осью с вилкой, вилка со шпонкой установлена во фланец со шпоночным пазом, нижний конец вилки выполнен с возможностью упора в весоизмерительное устройство и вилка снабжена компенсатором и пружинным кольцом, другой конец рамы соединен осью с втулкой с возможностью взаимодействия с подпружиненным штоком, размещенным в стакане, и шпоночным пазом штока с винтом стакана, на штоке неподвижно установлен кулачок с возможностью взаимодействия с роликами конечных выключателей, привод перемещения захвата снабжен сельсинным устройством.

2. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что вилка установлена на оси рамы с возможностью свободного поворота.

3. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что втулка установлена на оси рамы с возможностью свободного вращения.

4. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что блок установлен посередине рамы на оси с возможностью свободного вращения.

5. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что в его корпусе выполнено отверстие с возможностью установки прибора, измеряющего температуру в полости контейнера, и заглушено пробкой.

6. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что в его корпусе выполнено отверстие с возможностью заливки охлаждающей среды в полость контейнера и заглушено пробкой.

7. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что в его корпусе выполнено отверстие и герметично закрыто водомерным стеклом с возможностью контроля уровня заливки охлаждающей среды.

8. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что в верхней части корпуса установлена площадка со штырями с возможностью фиксации трапа в вертикальном положении.

9. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что трос на участке от блочного механизма до привода перемещения захвата снабжен герметичным кожухом.

10. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что привод захвата, привод шибера и шкаф электрооборудования снабжены кожухом.

11. Контейнер перегрузочный по п.1, отличающийся тем, что блочный механизм, размещенный на плите, установлен на верхний торец корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано, например для перегрузки отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) транспортных реакторов.

Известен контейнер для выгрузки ОТВС (Уордсуорт А.Д. Техника работы с ядерным топливом. - М.: Атомиздат, 1965: С.91) судовой реакторной установки судна "Саванна", который включает экран от излучения и размещенный в нем захват с подъемником, выгружающий ОТВС из активной зоны, укрепленный на вращающихся защитных экранах.

Известен перегрузочный защитный контейнер (Судовые ядерные энергетические установки. Под ред. В.А.Кузнецова. - М.: Атомиздат, 1976: С.305, 347), который устанавливают при выгрузке ОТВС, снабженный пробоотборником для взятия проб теплоносителя из каждой ОТВС, определения их герметичности и приспособлением для загрузки свежих тепловыделяющих сборок (СТВС).

Недостатком аналогов является то, что конструкция вышеупомянутых контейнеров не позволяет производить измерения о нагружении и перемещении захвата на всем пути его перемещения, дистанционно управлять контейнером при перегрузке ОТВС, производить заливку охлаждающей среды в полость контейнера в случае превышения допустимого времени нахождения ОТВС в нем без охлаждения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является перегрузочный контейнер, содержащий установленные в корпусе захватное устройство, шибер с приводами и поворотный механизм для сборок, выполненный в виде вертикально разнесенных и соединенных одним приводным валом платформ, нижняя из которых имеет одно сквозное отверстие, причем в корпусе установлена направляющая труба с продольным сквозным пазом для прохода сборки, нижняя платформа имеет фиксирующие глухие отверстия, а верхняя платформа выполнена из двух образующих между собой кольцевой сквозной паз дисков, соединенных втулкой с продольным пазом, соосным с продольным сквозным пазом направляющей трубы и средней линией кольцевого паза, причем наружный диск имеет шаровый погон, установленный в корпусе (пат. RU №2030802 С1, G21С 19/06, G21С 19/10, G21F 5/00, публ. 10.03.95 г.).

Недостатком указанного перегрузочного контейнера является то, что его конструкция не позволяет измерить усилие на захвате на всем пути его перемещения, производить измерения температуры в полости контейнера, осуществить заливку охлаждающей среды в полость контейнера в случае превышения допустимого времени нахождения ОТВС в контейнере без охлаждения, а также не обеспечивает защиту приводов и электрооборудования от воздействия атмосферных осадков.

Технической задачей предполагаемого изобретения является расширение технологических возможностей контейнера, сокращение времени на перегрузку ОТВС, улучшение обеспечения радиационной безопасности, сокращение времени на его дезактивацию.

Указанная задача решается тем, что контейнер перегрузочный содержит корпус, шибер с приводом, захват с приводом, согласно изобретению блочный механизм выполнен в виде рамы с встроенным блоком, один конец рамы связан с вилкой, установленной в отверстие на раме, вилка со шпонкой установлена во фланец со шпоночным пазом, верхний конец вилки соединен с рамой осью, нижний конец вилки выполнен с возможностью упора в весоизмерительное устройство и снабжен компенсатором и пружинным кольцом, другой конец рамы втулкой связан с возможностью взаимодействия с подпружиненным штоком, размещенным в стакане, и шпоночным пазом штока с винтом стакана, на штоке неподвижно установлен кулачок с возможностью взаимодействия с роликами конечных выключателей, привод захвата снабжен сельсинным устройством.

Целесообразно раму одним концом соединить с вилкой осью с возможностью свободного поворота на ней.

Предпочтительно на другом конце рамы установить ось со свободно вращающейся на ней втулкой.

Желательно блок установить посередине рамы на оси с возможностью свободного вращения на ней.

Целесообразно в корпусе контейнера выполнить отверстие с возможностью установки прибора, измеряющего температуру в полости контейнера, и заглушить пробкой.

Предпочтительно в корпусе контейнера выполнить отверстие с возможностью заливки охлаждающей среды в полость контейнера и заглушить пробкой.

Желательно в корпусе контейнера выполнить отверстие и герметично закрыть водомерным стеклом с возможностью контроля уровня заливки охлаждающей среды.

Целесообразно в верхней части корпуса установить площадку со штырями с возможностью фиксации трапа в вертикальном положении.

Предпочтительно трос, на участке от блочного механизма до привода перемещения захвата, снабдить герметичным кожухом.

Целесообразно привод захвата, привод шибера и шкаф электрооборудования снабдить кожухом.

Желательно блочный механизм, размещенный на плите, установить на верхний торец корпуса.

Технический результат заключается в следующем. Контейнер перегрузочный работает как в ручном режиме от кнопок на электропульте, так и в автоматическом режиме нажатием одной кнопки "пуск" на весь цикл выгрузки одной ОТВС за счет взаимодействия конечных выключателей с подпружиненным кулачком, перемещающимся вверх-вниз под действием усилия натяжения троса, а также за счет применения захватного устройства для грузов с фигурной головкой (пат. RU №2157786, В66С 1/66, публ. 1998 г.), автоматически сцепляющегося-расцепляющегося с головкой ОТВС, что сокращает время нахождения оператора у контейнера. Применение шибера (а.с. SU №1088552, G21F 7/00, публ. 1982 г.) позволяет обеспечить герметизацию отверстия в нижней части полости контейнера при заливке охлаждающей среды, осуществляемой через отверстие в стенке корпуса контейнера в верхней его части, в случае превышения допустимого времени нахождения ОТВС в контейнере без охлаждения и превышения допустимой температуры разогрева, определяемой прибором, установленным в другое отверстие в стенке корпуса контейнера.

Измерение величины перемещения захвата, контролирование и выявление дефектных мест ОТВС осуществляют сельсинным устройством, встроенным в привод перемещения захвата. Измерение усилия на захвате на всем пути его перемещения осуществляют весоизмерительным устройством, встроенным в блочный механизм, взаимодействующий с натяжением троса. Весоизмерительное устройство и сельсинное устройство передают информацию по кабелю о нагружении и перемещении захвата на пульт с вторичными приборами весоизмерительного и сельсинного устройств, снабженными самописцами и расположенными за пределами реакторного помещения. По результату полученной информации исключают визуальный осмотр целостности ОТВС, что сокращает время на обнаружение дефектов и на перегрузку ОТВС и тем самым улучшает обеспечение радиационной безопасности. Все механизмы и электрооборудование выполнены в герметичном исполнении. Трос на участке от блочного механизма до привода перемещения захвата закрывают герметичным кожухом, что улучшает обеспечение радиационной безопасности при перегрузке ОТВС. Кожух, закрывающий привод захвата, привод шибера и шкаф электрооборудования, придает контейнеру обтекаемую форму, предохраняет от воздействия атмосферных осадков и сокращает время на его дезактивацию. Штыри, установленные на площадке, обеспечивают устойчивость трапа (лестницы) в вертикальном положении при техническом обслуживании механизмов контейнера. Ребра на корпусе контейнера предохраняют пульт от механических повреждений. Корпус контейнера, выполненный в форме цилиндра, состоит из трубы с отверстием для перемещения захвата и охватывающей трубу обечайки круглой формы, при этом промежуток между ними заполнен биологической защитой на необходимую и достаточную высоту, что улучшает обеспечение радиационной безопасности.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-4:

фиг.1 - контейнер перегрузочный (общий вид);

фиг.2 - контейнер перегрузочный - вид А (без кожухов) (фиг.1);

фиг.3 - блок контейнера перегрузочного - разрез по Б-Б (фиг.2);

фиг.4 - блок контейнера перегрузочного - разрез по В-В. (фиг.3).

Контейнер перегрузочный состоит из корпуса 1 (фиг.1, 2) с цапфами 2 для транспортирования, шибера 3 с защитной поворотной пробкой 4 и сквозным отверстием 5 в пробке 4, поддона 6 для сбора возможного прокалывания среды на время транспортирования контейнера с ОТВС. На корпусе установлены: привод 7 перемещения захвата 8 с встроенными барабаном 9 и сельсинным устройством 10 и ручным приводом 11 перемещения захвата, привод 12 закрытия-открытия шибера 3 с ручным приводом 13, шкаф 14 с электрооборудованием, электропульт 15 с сигнальной и кнопочной панелью, защищенный от ударов ребрами 16, штепсельные разъемы электропитания 17 весоизмерительного устройства 18 и сельсинного устройства 19 для соединения с кабелями вторичных приборов и кабелем электропитания от электрощита (кабели на фиг. не показаны).

В верхней части корпуса выполнена площадка 20 с установленными штырями 21 для фиксации трапа в вертикальном положении (на фиг. не показан). В стенке корпуса контейнера выполнены отверстие, заглушенное пробкой 22, для установки прибора, измеряющего температуру в полости 23 контейнера, отверстие, заглушенное пробкой 24, для заливки охлаждающей среды в полость 23 контейнера и отверстие, герметично закрытое водомерным стеклом 25, для контроля уровня заливки охлаждающей среды в случае разогрева ОТВС выше допустимой температуры. Герметичным кожухом 26 снабжен трос 27 на участке от блочного механизма 28 до привода 7 перемещения захвата 8 для улучшения обеспечения радиационной безопасности.

Блочный механизм 28, закрытый колпаком 29 и размещенный на плите 30, установлен на верхний торец корпуса 1. В плите 30 (фиг.3, 4) установлен стакан 31 с весоизмерительным устройством 32, закрытым фланцем 33 и закрепленным винтами 34. В отверстие 35 фланца 33 со шпоночным пазом 36 установлена вилка 37 со шпонкой 38 до упора в весоизмерительное устройство 32 и закреплена от перемещения вверх компенсатором 39 и пружинным кольцом 40 для обеспечения предварительной нагрузки на весоизмерительное устройство.

Рама 41 одним концом соединена с вилкой 37 осью 42 с возможностью свободного поворота на ней, а на втором конце рамы 41 установлена ось 43 со свободно вращающейся на ней втулкой 44, взаимодействующей с подпружиненным штоком 49. Посередине рамы 41 установлен на оси 45 блок 46, свободно вращающийся на ней. Через блок 46 одна ветвь троса 27 направлена внутрь контейнера и соединена с захватом 8, а вторая ветвь троса 27 направлена на барабан 9 привода 7 перемещения захвата 8.

В плиту 30 установлен стакан 47 и закреплен винтом 48, внутри которого проходит шток 49, подпружиненный пружиной 50 с неподвижно закрепленным на его конце кулачком 51 штифтом 52, а его вращение вокруг своей оси исключено взаимодействием продольного шпоночного паза 53 и винта 54. К низу плиты 30 закреплен кронштейн 55 винтами 56 с крышкой 57. На кронштейне 55 установлены конечные выключатели 58, 59, взаимодействующие роликами 65 и 66 с поверхностями 60, 61 и 62, 63 соответственно. На корпус 1 (фиг.1) установлен кожух 64 с возможностью предохранения привода 7 перемещения захвата 8, привода 12 шибера 3 и шкафа 14 электрооборудования от воздействия атмосферных осадков.

Контейнер перегрузочный работает следующим образом.

Контейнер перегрузочный в исходном положении.

Контейнер перегрузочный устанавливается на наводящее устройство (на фиг. не показано), поддон 6 снят, шибер 3 закрыт, захват 8 находится в крайнем верхнем положении, пробки 22, 24 закрыты, присоединяются кабели к штепсельным разъемам 17, 18, 19. Шкаф с вторичными приборами и самописцем (на фиг. не показано) находится за пределами реакторного помещения, при этом вторичный прибор сельсинного устройства показывает нуль, вторичный прибор весоизмерительного устройства показывает нагрузку на тросе 27, равную массе захвата 8, при этом рама 41 осью 43 через втулку 44 упирается в шток 49, удерживаемый пружиной 50 в неподвижном положении, а ролики 65, 66 конечных выключателей 58, 59 касаются поверхностей 61, 62 соответственно.

Контейнер перегрузочный готов к работе.

Нажатием на электропульте 15 кнопки "пуск" приводом 12 шибера 3 открывается пробка 4 шибера 3 до совмещения отверстия 5 со сквозным отверстием 23 корпуса 1 под захват 8, привод 12 шибера 3 отключается, включается привод 7 перемещения захвата 8, захват 8 опускается вниз на головку ОТВС и автоматически сцепляется с ней, трос 27 ослабевает, шток 49 под действием пружины 50 поднимается вверх до упора кулачком 51 в нижний торец втулки 47, конечный выключатель 59 роликом 66 набегает на поверхности 63, а конечный выключатель 58 с роликом 65 остается на поверхности 61.

Происходит переключение направления перемещения захвата 8. Захват 8 с ОТВС идет вверх под действием нагрузки через блок 46 на раму 41, рама 41 одним концом давит через ось 42 и вилку 37 на весоизмерительное устройство 32, а другим концом - через втулку 44 на шток 49, шток 49, сжимая пружину 50, идет вниз, и втулка 44 упирается в верхний торец стакана 47. Ролик 65 конечного выключателя 58 набегает на поверхность 60 кулачка 51, а ролик 66 конечного выключателя 59 опускается на поверхность 62 и происходит отключение привода 7 захвата 8. Во время движения захвата 8 с ОТВС весоизмерительное устройство и сельсинное устройство по кабелю передают информацию на вынесенный пульт-шкаф. В крайнем верхнем положении захвата 8 с ОТВС привод 7 перемещения захвата 8 отключается, включается привод 12 шибера 3 и шибер 3 закрывается, привод 12 шибера 3 отключается. Отсоединяются кабели, поднимается контейнер на небольшую высоту, и одевается на низ контейнера поддон 6. По результатам данных на самописце определяется место размещения ОТВС в хранилище. Контейнер с ОТВС транспортируется на место выгрузки, снимается поддон 6, подсоединяется электропитание и производится выгрузка ОТВС из контейнера в хранилище нажатием кнопки на электропульте 15 "пуск". Шибер 3 открывается, захват 8 идет вниз до упора нижним торцем ОТВС в жесткое основание и происходит автоматическое расцепление захвата с ОТВС, захват 8 идет вверх. Закрывается шибер 3, одевается поддон 6.

В случае превышения допустимого времени нахождения ОТВС в контейнере без охлаждения на площадку 20 со штырями 21 устанавливается трап (лестница), извлекается пробка 22 из отверстия в стенке корпуса 1 и устанавливается в отверстие прибор для измерения температуры, например преобразователь термоэлектрический (ПТ). В случае необходимости извлекается пробка 24 из отверстия в стенке корпуса 1, подсоединяется шланг, через который ведется заполнение полости 23 контейнера охлаждающей жидкостью, при этом наблюдение за наполнением жидкости ведется по водомерному стеклу 25. По окончании работ прибор и шланг демонтируются и на их место устанавливаются пробки. Слив охлаждающей жидкости производится в определенном месте.