Тепловидільне складання ядерного реактора
Винахід відноситься до атомної енергетики і може знайти застосування на підприємствах з виготовлення тепловиділяючих зборок (ТВЗ) для ядерного реактора. Технічний результат досягається виконанням на кожній грані шестигранного ободу дистанційної решітки (ТВС) принаймні двох паралельних один одному просічок під кутом до осі дистанційної решітки більше 0 o , але менше 90 o і виконанням на смужках обода між просічками пружинящих виступів, що перекривають зазор поверхнею шестигранної чохлової труби і поверхнею шестигранного обода дистанційної решітки, що забезпечують складання пучка тепловиділяючих елементів в шестигранну чохлову трубу з натягом і є інтенсифікаторами теплознімання. Підвищується надійність та термін експлуатації ТВС. 1 з.п.ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до атомної енергетики і може знайти застосування на підприємствах з виготовлення тепловиділяючих зборок (ТВЗ) для ядерного реактора.
Найбільш близькою по технічній сутності, повноті і досягається технічного ефекту є тепловиділяюча збірка, що має шестигранну форму, що містить пучок тепловиділяючих елементів, встановлених у каркасі з дистанційних решіток, змонтованих на центральному трубчастому каналі, закріпленому разом з тепловиділяючими елементами в нижній , Закріплених по торцях до шестигранної чохлової труби з цирконієвого сплаву, що охоплює весь пучок тепловиділяючих елементів (див. Дементьєв Б. А. Ядерні енергетичні реактори. М: Енергоатоміздат, 1990, с. 31-35). Дана ТВС більш повно розкриває конструкцію, але має той же недолік, що описана вище.
Технічним завданням винаходу є підвищення надійності та терміну експлуатації тепловиділяючої збірки. Цятехнічна задача вирішується тим, що в тепловиділяючій збірці, що має шестигранну форму, що містить пучок тепловиділяючих елементів, встановлених у каркасі з дистанційних решіток, змонтованих на центральному трубчастому каналі, закріпленому разом з тепловиділяючими елементами в нижній решітці, хвостовик і верхню головку, шестигранній чохловій трубі з цирконієвого сплаву, що охоплює весь пучок тепловиділяючих елементів; згідно винаходу на кожній грані шестигранного обода дистанційної решітки під кутом до осі дистанційної решітки виконані, принаймні, дві паралельні один одному просічки під кутом до осі дистанційної решітки, а на смужках обода між просічками утворені пружинні виступи, що перекривають зазор труби і поверхнею шестигранного обода дистанційної решітки, що забезпечують складання пучка ТВЕЛ в шестигранну чохлову трубу з натягом і є інтенсифікаторами теплознімання. Іншою відмінністю є те, що на кожній грані обода дистанційної решітки кут просічки щодо осі дистанційної решітки більше 0 o але менше 90 o нахил просічок направлений в одну сторону і довжина просічок менше висоти обода. Виконання вищевказаних пружинних виступів на кожній грані дистанційної решітки забезпечить її центрування відносно внутрішньої поверхні шестигранної чохлової труби, дозволить погасити вібрацію при роботі в ядерному реакторі, відповідно підвищить надійність і термін експлуатації тепловиділяючої збірки і дозволить утворити навколо кожної тепловиділяючої збірки відцентровий потік теплоносія. .
На кресленнях представлено тепловиділяюче складання ядерного реактора, де на фіг.1 зображенозагальний вигляд ТВС, на фіг. 2 - фрагмент зазору між чохловою трубою і дистанційною решіткою, на фіг.3 - обід дистанційної решітки з пружинними виступами, на фіг.4 - фрагмент пружного виступу.
Тепловиділяюча збірка шестигранної форми містить пучок ТВЕЛ 1, встановлених в каркасі з дистанційних решіток 2, змонтованих на центральному трубчастому каналі 3, закріпленому разом з ТВЕЛами в нижній решітці 4, хвостовик 5 і верхню головку 6, закріплених по торцях сплаву, що охоплює весь пучок ТВЕЛ 1. На кожній грані 8 шестигранного обода 9 дистанційної решітки 2 виконані, принаймні, дві паралельні один одному просічки 10 під кутом більше 0 o , але менше 90 o до осі дистанційної решітки 2, а на смужках 2 обода 9 між просічками 10 утворені пружні виступи 12, що перекривають зазор 13 між внутрішньою поверхнею шестигранної чохлової труби 7 і шестигранного чохлову трубу 7. Нахил просічок 10 спрямований в один бік і довжина просічок менше висоти обода 9.
Дистанційну решітку 2 виготовляють шляхом виконання на кожній грані 8 шестигранного обода 9 дистанційної решітки 2, принаймні двох паралельних один одному просічок 10 під кутом більше 0 o , але менше 90 o до осі дистанційної решітки 2, а на смугах просічками 10 утворюють пружні виступи 12. Тепловиділювальну збірку збирають наступним чином. Попередньо збирають каркас з дистанційних решіток 2, закріплених на центральному трубчастому каналі 3, а потім в комірки дистанційних решіток 2 вводять ТВЕЛ 1 нижні кінціяких і нижній кінець центрального трубчастого каналу 3 закріплюють в нижній решітці 4. Зібраний пучок ТВЕЛ 1 під власною вагою вводять в шестигранну чохлову трубу 7. Пружні виступи 12 при цьому працюють як пружини. Закріплюють по торцях шестигранної чохлової труби 7 верхню головку 6 хвостовик 5.
Тепловиділяюча збірка працює наступним чином. Завдяки тому, що пружні виступи 12 мають нахил в один бік, то теплоносій набуває відцентрове обертання, що покращує теплознімання, пружинящие виступи перекривають зазор 13 між чохловою трубою 7 і ободом 9 дистанційної решітки 2, що дозволяє гасити вібрацію при роботі в ядер підвищується надійність та термін експлуатації тепловиділяючої збірки. При перевищенні кута спрямованості пружинних виступів вище заданого пружний виступ буде працювати як додатковий опір потоку теплоносія, що не бажано.
1. Тепловиділяюча збірка, що має шестигранну форму, що містить пучок тепловиділяючих елементів, встановлених в каркасі з дистанційних решіток, змонтованих на центральному трубчастому каналі, закріпленому разом з тепловиділяючими елементами в нижній решітці, хвостовик і верхню головку, прикріплені по торцях. сплаву, що охоплює весь пучок тепловиділяючих елементів (ТВЕЛ), відрізняється тим, що на кожній грані шестигранного обода дистанційної решітки виконані принаймні дві паралельні один одному просічки під кутом до осі дистанційної решітки, а на смужках обода між просічками утворені пружин між внутрішньою поверхнею шестигранної чохлової труби і поверхнею шестигранного обода дистанційної решітки, що забезпечують складання пучка.ТВЕЛ в шестигранну чохлову трубу з натягом і інтенсифікаторами теплознімання.
2. Тепловиділяюча збірка за п. 1, що відрізняється тим, що на кожній грані обода дистанційної решітки кут просічки щодо осі дистанційної решітки більше o , але менше 90 o , нахил просічок направлений в одну сторону і довжина просічок менше висоти обода дистанційної решітки.