способ снаряжения фольгой оболочки твэла и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ снаряжения фольгой оболочки твэла, отличающийся тем, что фольгу гофрируют, перемещают по образующей штанги и цилиндра, диаметр которого равен диаметру таблетки делящегося материала, заводят в отверстие втулки до упора в заслонку, на фольге перед цилиндром формируют радиальную отбортовку на фольге, фольгу обрезают в размер, заслонкой освобождают канал втулки, и реверсивным перемещением вдоль оси оболочки твэла или цилиндра со штангой заводят фольгу в полость оболочки твэла.

2. Устройство для реализации способа по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде втулки с двумя отверстиями, равными наружному и внутреннему диаметрам оболочки твэла, причем втулка снабжена узлом формирования радиальной отбортовки фольги, заслонкой и цилиндром с диаметром, равным диаметру таблетки делящегося материала, который закреплен на штанге.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что втулка в нем выполнена с отверстием, свободно охватывающим оболочку твэла.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что узел формирования радиальной отбортовки фольги выполнен перед заслонкой в виде радиальных пазов на втулке, а в пазах размещены пластины.

5. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что между заслонкой и радиальными пазами втулки выполнено сквозное радиальное отверстие.

6. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что между поверхностями втулки и цилиндра размещена фольга, например, из молибдена.

7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что втулка в нем выполнена из диэлектрического материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к способу снаряжения фольгой оболочки тепловыделяющего элемента и устройству для его осуществления, и может быть использовано в процессе изготовления твэлов.

Известен способ изготовления твэла контейнерного типа, при котором трубчатую оболочку с компенсационным объемом загружают торцевым экраном, таблетками делящегося материала, пружиной, верхней концевой деталью, сваривают, вакуумируют и герметизируют, см. Г.Н.УШАКОВ, «Технологические каналы и тепловыделяющие элементы ядерных реакторов», М., Энергоиздат, 1981, с.29, рис.1.66 и с.36.

Недостатками такого способа изготовления твэла являются: переменный зазор между внутренней поверхностью оболочки твэла и таблетками делящегося материала, что приводит к несимметричной розе радиальных тепловых потоков и прямому контакту конструкционных и делящихся материалов.

Для устранения указанных недостатков в твэле ядерного реактора между поверхностями оболочки и делящегося материала размещают вставку, например в виде фольги из молибдена, ориентированную вдоль оси твэла, см. патент РФ № 2408941, G21C 3/00, 2010.

Отсутствие способа и устройства снаряжения фольгой оболочки твэла препятствует их промышленной реализации.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Поставленная задача решается путем выполнения операций: прокатки фольги с образованием нескольких продольных гофров, перемещения фольги по штанге и цилиндру с диаметром, равным диаметру таблетки делящегося материала, заведения фольги в отверстие втулки до упора в заслонку, формирования радиальной отбортовки на фольге, обрезки фольги в размер, освобождения заслонкой отверстия во втулке, установки оболочки твэла по оси втулки, перемещения оболочки твэла и втулки или штока с цилиндром вдоль оси и возвращения их в исходное положение с калибровкой цилиндром в фольге канала для приема сердечника из таблеток делящегося материала.

На фиг.1 приведена схема проведения операций способа снаряжения фольгой оболочки твэла; на фиг.2 показан продольный разрез устройства снаряжения фольгой оболочки твэла и приняты следующие обозначения: валики 1, фольга 2, штанга 3, цилиндр 4, втулка 5, заслонка 6, пластины 7 узла формирования радиальной отбортовки фольги, оболочка 8 твэла.

Способ осуществляют в следующей последовательности: через валики 1 на фольге 2 прокатывают несколько продольных гофров, а фольгу перемещают по штанге 3 и цилиндру 4 через отверстие втулки 5 до упора в заслонку 6.

По сигналу перекрытия фольгой 2 светового луча через диаметральное отверстие во втулке 5 (или любого другого источника) останавливают двигатель электропривода.

Радиальным перемещением пластин 7 перед заслонкой 6 фольгу деформируют с образованием радиальной отбортовки на ее торце, отрезают фрагмент фольги и заслонкой 6 освобождают отверстие втулки 5.

Оболочку 8 твэла устанавливают в отверстие втулки 5 и перемещают штангу 3 и цилиндр 4 с фольгой 2 (втулку 5 с оболочкой 8 твэда) вдоль оси до установки фольги в штатное положение.

При обратном перемещении штанги 3 и цилиндра 4 фольге 2 формируют канал для приема сердечника из таблеток делящегося материала.

Снаряжение фольгой 2 возможно и при встречном движении втулки 5 и оболочки 8 твэла.

На фиг.2 показан продольный разрез устройства снаряжения фольгой оболочки твэла.

Втулка 5 выполнена с двумя отверстиями на общей оси, равными: первое 9 - наружному и второе 10 - внутреннему диаметрам оболочки 8 твэла.

Между отверстиями втулки 5 размещена заслонка 6, а перед заслонкой во втулке выполнены: диаметральное отверстие (на фиг.2 не указано) для визуального контроля конечного положения фольги и радиальные пазы с установленными в них пластинами 7.

В отверстии втулки 5 размещают фольгу 2, например, из молибдена, и цилиндр 4 с дистанционирующим от заслонки 6 осевым выступом, образующим кольцевое пространство со смежной поверхностью.

Возможно выполнение втулки 5 с отверстием, свободно охватывающим наружный диаметр оболочки 8 твла.

Работа устройства происходит следующим образом.

С одной стороны в отверстие втулки 5 устанавливают оболочку 8 твэла, а с другой заводят фольгу 2 до упора в заслонку 6 и цилиндр 4 с диаметром, равным диаметру таблетки делящегося материала и осевым дистанционирующим выступом.

Пластинами 7 деформируют фольгу 2 с образованием двухсторонней радиальной отбортовки, отрезают фрагмент фольги и извлекают заслонку 6.

Перемещением цилиндра 4 на штанге 3 или оболочки 8 твэла и втулки 5 заводят фольгу в штатное положение.

При возвращении в исходное положение, цилиндром 4 в фольге 2 формируют канал для приема сердечника из таблеток делящегося материала.

Формирование электрического сигнала при касании фольгой 2 заслонки 6 может быть осуществлено при изготовлении втулки 5 из диэлектрического материала, например эбонита.

Такое выполнение устройства позволяет повысить производительность труда при снаряжении фольгой 2 оболочек 8 твэлэв.