×
20.03.2019
219.016.ea65

ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02189644
Дата охранного документа
20.09.2002
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Сущность изобретения: тепловыделяющая сборка ядерного реактора включает пучок тепловыделяющих элементов 1, установленных в каркасе из дистанционирующих решеток 2 шестигранной формы, смонтированных на трубчатых каналах 3, закрепленных вместе с тепловыделяющими элементами 1 нижними заглушками в нижней решетке 4. Тепловыделяющая сборка также имеет хвостовик 5, соединенный с нижней решеткой 4 с помощью переходников 6, закрепленных в ее углах, головку 7 и элементы, обеспечивающие фиксацию тепловыделяющих элементов в ячейках, выполненных в них в виде внутренних выступов. Каждая дистанционирующая решетка 2 каркаса снабжена второй дистанционирующей решеткой, установленной с возможностью ее смещения относительно дистанционирующей решетки 2 каркаса. Внутренние выступы в ячейках вторых дистанционирующих решеток размещены взаимно противоположно в их верхних частях. Для соосной совместной фиксации дистанционирующих решеток предназначен обод. Преимуществами изобретения являются повышение качества тепловыделяющей сборки, увеличение срока ее службы и снижение себестоимости при ее изготовлении. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях изготовления тепловыделяющих сборок (ТВС) для ядерных реакторов.

Известна ТВС ядерного реактора ВВЭР-440, включающая пучок тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), установленных в каркасе из дистанционирующих решеток шестигранной формы, смонтированных на центральном трубчатом канале, закрепленном вместе с ТВЭЛами нижним концом в нижней решетке, хвостовик, соединенный с нижней решеткой с помощью переходников, закрепленных в углах этой решетки, чехол в виде охватывающей весь пучок ТВЭЛов шестигранной трубы, присоединенной одним концом к хвостовику, головку, закрепленную на другом конце чехла, и элементы, обеспечивающие фиксацию ТВЭЛов в ячейках дистанционирующих решеток (см. Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы. Учебник для ВУЗов. 2-е изд. перераб. и доп., М., Энергоатомиздат, 1990 г., с. 31-35).

Известна также ТВС ядерного реактора ВВЭР-1000, включающая пучок ТВЭЛов, установленных в каркасе из дистанционирующих решеток шестигранной формы, смонтированных на трубчатых каналах, закрепленных вместе с ТВЭЛами нижними заглушками в нижней решетке, хвостовик, соединенный с нижней решеткой с помощью переходников, закрепленных в углах этой решетки, головку и элементы, обеспечивающие фиксацию ТВЭЛов в ячейках дистанционирующих решеток, (см. Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы. М., Энергоатомиздат, 1990 г. , с.44, рис.2.13).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является тепловыделяющая сборка ядерного реактора ВВЭР-1000, включающая пучок ТВЭЛов, установленных в каркасе из дистанционирующих решеток шестигранной формы, смонтированных на трубчатых каналах, закрепленных вместе с ТВЭЛами нижними заглушками в нижней решетке, хвостовик, соединенный с нижней решеткой с помощью переходников, закрепленных в углах этой решетки, головку и элементы, обеспечивающие фиксацию ТВЭЛов в ячейках дистанционирующих решеток в виде внутренних выступов в ячейках (см. Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов. Книга 1. Под ред. Ф.Г. Решетникова, М., Энергоатомиздат, 1995 г., стр.186-187, рис.7.1.).

В ТВС - прототипе и в ТВС - аналогах элементы, обеспечивающие фиксацию ТВЭЛов в ячейках дистанционирующих решеток, выполнены в виде внутренних выступов в каждой ячейке, прочно с натягом, фиксирующие пропущенные сквозь ячейки ТВЭЛы. Это предупреждает радиальные перемещения ТВЭЛов в ячейках, которые могут быть возбуждены вибрацией конструкции под действием турбулентного потока теплоносителя. Таким путем исключается возникновение феттинг-коррозии в местах касания оболочек ТВЭЛов с металлом ячеек (см. там же, стр. 187).

Однако при сборе ТВЭЛов в ТВС, например для ядерного реактора ВВЭР-1000, стержневые ТВЭЛы необходимо пропустить через ячейки пятнадцати дистанционирующих решеток (см. там же, стр. 184, 185, п.7.2), ячейки которых снабжены внутренними выступами, прочно с натягом фиксирующие пропущенные через них ТВЭЛы (см. там же стр. 187).

Известно, что в качестве материала, применяемого для оболочек ТВЭЛов, используют сплав циркония с 1% ниобия (см. там же, стр.127, п.6.2), который отличается склонностью к разъедающей коррозии, появляющейся в результате истирания металла между соприкасающимися поверхностями даже при отсутствии коррозионной среды, (см. Металлургия циркония. Перевод с английского. Издательство иностранной литературы. М., 1959 г., стр. 298). В связи с этим для предотвращения повреждения оболочки ТВЭЛа при сборке ТВЭЛов в ТВС перед сборкой на поверхность ТВЭЛов наносится защитное покрытие - водорастворимый поливиниловый спирт, который, высыхая, образует защитное пленочное покрытие (см. патент Российской федерации 2127002 от 10.07.96, опубл. 27.02.99 г.). Кроме этого для защиты поверхности ТВЭЛов от задиров в процессе сборки ТВЭЛ в ТВС на поверхность ТВЭЛа наносят жидкую смазку, устанавливают наконечник с диаметром большим, чем диаметр ТВЭЛа, наконечником вперед запрессовывают ТВЭЛ (см. патент Российской Федерации 2140674 от 03.03.98 г.).

Такая предварительная подготовка поверхности ТВЭЛа перед запрессовкой в ячейки дистанционирующих решеток увеличивает себестоимость изготовления ТВС. Однако защита лаком (поливиниловым спиртом), смазкой и использование съемных наконечников для ослабления трения внутренних выступов ячеек о поверхность ТВЭЛа не исключает образования царапин, задиров на поверхности ТВЭЛа, что снижает качество сборки ТВС и не дает возможности повышения срока службы в ядерном реакторе, так как наконечник ячейки дистанционирующих решеток только в первый момент раздвигает выступы ячеек, а затем выступы либо смыкаются, образуя царапины на поверхности ТВЭЛа, либо не смыкаются. Во втором случае, когда выступы после прохождения через них наконечника не смыкаются, это приводит к ослаблению фиксации ТВЭЛа в ячейке, возможному радиальному смещению ТВЭЛа под воздействием потока теплоносителя и к феттинг-коррозии в местах касания оболочек ТВЭЛов с металлом ячеек (см. Разработка, производство и эксплуатация ТВЭЛ энергетических реакторов. Книга 1, стр.187).

Технической задачей изобретения является повышение качества сборки ТВС и повышение срока службы ТВС в ядерном реакторе за счет исключения повреждений поверхности ТВЭЛов при их сборке в ТВС и снижение себестоимости изготовления.

Эта техническая задача решается тем, что в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, включающей пучок тепловыделяющих элементов, установленных в каркасе из дистанционирующих решеток шестигранной формы, смонтированных и закрепленных на трубчатых каналах вместе с ТВЭЛами нижними заглушками в нижней решетке, хвостовик, соединенный с нижней решеткой с помощью переходников, закрепленных в углах этой решетки, головку и элементы, обеспечивающие фиксацию ТВЭЛов в ячейках дистанционирующих решеток в виде внутренних выступов в ячейках; согласно изобретению каждая дистанционирующая решетка каркаса снабжена, по крайней мере, второй дистанционирующей решеткой, установленной при изготовлении тепловыделяющей сборки с возможностью ее смещения относительно дистанционирующей решетки каркаса, элементы, обеспечивающие фиксацию тепловыделяющих элементов в ячейках дистанционирующих решеток в виде внутренних выступов в ячейках, выполнены в нижней части ячеек дистанционирующих решеток каркаса, а внутренние выступы в ячейках вторых дистанционирующих решеток - взаимно противоположно в верхних частях ячеек, причем после сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку в сомкнутом состоянии обеих дистанционирующих решеток образован узел фиксации тепловыделяющих элементов в совмещенных ячейках обеих дистанционирующих решеток внутренними выступами.

Другим отличием является то, что суммарная ширина дистанционирующих решеток не превышает заданной ширины дистанционирующей решетки.

Выполнение элементов фиксации ТВЭЛов в нижней части ячеек дистанционирующей решетки каркаса и других элементов фиксации ТВЭЛов в верхней части ячеек второй дистанционирующей решетки, установленной с возможностью смещения относительно дистанционирующей решетки каркаса, позволит собрать ТВС укладкой, размещением ТВЭЛов в ячейках обеих решеток без какого-либо существенного трения о стенки обеих решеток, без царапин, задиров, что повысит качество сборки ТВС, срок ее службы в ядерном реакторе и снизит себестоимость изготовления за счет исключения подготовки поверхности ТВЭЛ к сборке ТВС, а в сомкнутом состоянии обеих дистанционирующих решеток, закрепления их в ободе с соосным расположением ячеек обеих решеток будет образован надежный узел фиксации ТВЭЛ в совмещенных ячейках обеих решеток, исключающий радиальное смещение ТВЭЛ в ячейках при работе ТВС в ядерном реакторе и феттинг-коррозию.

На чертежах представлена тепловыделяющая сборка ядерного реактора; где
На фиг.1 представлена тепловыделяющая сборка;
На фиг.2 - каркас;
На фиг. 3 - фрагмент ячеек дистанционирующих решеток до и после сборки ТВС;
На фиг.4 - узел фиксации ТВЭЛ.

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора включает пучок тепловыделяющих элементов 1, установленных в каркасе из дистанционирующих решеток 2 шестигранной формы, смонтированных на трубчатых каналах 3, закрепленных вместе с ТВЭЛами 1 нижними заглушками в нижней решетке 4, хвостовик 5, соединенный с нижней решеткой 4 с помощью переходников 6, закрепленных в углах этой решетки 4, головку 7 и элементы, обеспечивающие фиксацию ТВЭЛов 1 в ячейках 8 в виде внутренних выступов 9 в ячейках 8. Каждая дистанционирующая решетка 2 каркаса снабжена второй дистанционирующей решеткой 10 и установлена с возможностью ее смещения относительно дистанционирующей решетки 2 каркаса. Элементы, обеспечивающие фиксацию ТВЭЛов 1 в ячейках 8, размещены в нижней части ячеек 8 дистанционирующих решеток 2 каркаса. Внутренние выступы 11 в ячейках 12 вторых дистанционирующих решеток 10 размещены взаимно противоположно в верхних частях ячеек 12. Для соосной совместной фиксации дистанционирующих решеток предназначен обод 13.

ТВС собирают следующим образом. Каркас, содержащий трубчатые каналы 3, закрепленные в нижней решетке 4 и закрепленные на трубчатых каналах 3 дистаиционирующие решетки 2 вместе с дистанционирующими решетками 10, установленными с возможностью смешения вверх, закрепляют временно на опорную поверхность. На внутренние выступы 9 ячеек 8 размещают ТВЭЛы 1 так, что они одновременно при сборке проходят через ячейки 12 дистанционирующей решетки 10 и закрепляются в нижней решетке 4. Ячейки 8, 12 дистанционирующих решеток 2, 10 совмещают по периметру ободом 13 и закрепляют. Образованный при совмещении дистанционирующих решеток 2, 10 узел фиксации в каждых совмещенных ячейках 8, 12 надежно, с натягом фиксирует внутренними выступами 9 в одной ячейке 8 и внутренними выступами 11 в другой ячейке 12 тепловыделяющий элемент 1. На собранную ТВС закрепляют хвостовик 5 и головку 7.

Тепловыделяющаясборкаядерногореактора,включающаяпучоктепловыделяющихэлементов,установленныхвкаркасеиздистанционирующихрешетокшестиграннойформы,смонтированныхнатрубчатыхканалах,хвостовик,соединенныйснижнейрешеткойспомощьюпереходников,закрепленныхвуглахэтойрешетки,головкуиэлементы,обеспечивающиефиксациютепловыделяющихэлементоввячейкахдистанционирующихрешеток,ввидевнутреннихвыступоввячейках,отличающаясятем,чтокаждаядистанционирующаярешеткакаркасаснабжена,покрайнеймере,второйдистанционирующейрешеткой,установленнойприизготовлениитепловыделяющейсборкисвозможностьюеесмещенияотносительнодистанционирующейрешеткикаркаса,элементы,обеспечивающиефиксациютепловыделяющихэлементоввячейкахдистанционирующихрешетокввидевнутреннихвыступоввячейках,выполненывнижнейчастиячеекдистанционирующихрешетоккаркаса,авнутренниевыступывячейкахвторыхдистанционирующихрешеток-взаимнопротивоположновверхнихчастяхячеек,причемпослесборкитепловыделяющихэлементоввтепловыделяющуюсборкувсомкнутомсостоянииобеихдистанционирующихрешетокобразованузелфиксациитепловыделяющихэлементоввсовмещенныхячейкахобеихдистанционирующихрешетоквнутреннимивыступами.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 109 items.
27.04.2013
№216.012.3981

Цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановый бензин без и в присутствии водорода

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и посвящено созданию катализаторов, используемых в переработке низкооктановых бензиновых фракций различного происхождения в высокооктановый бензин. Описан цеолитсодержащий катализатор для превращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480282
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.39a1

Устройство для герметизации оболочек тепловыделяющих элементов контактно-стыковой сваркой с помощью заглушек

Устройство для герметизации оболочек тепловыделяющих элементов контактно-стыковой сваркой с помощью заглушек может применяться для герметизации тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Неразъемный в процессе работы корпус герметичной сварочной камеры устройства имеет сквозной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480314
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3cf2

Штамп-автомат для формовки выступов в трубчатой детали

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в штамповой оснастке для формовки выступов в трубчатых деталях. Выступы формуют составным пуансоном в виде группы внутренних кулачков по форме наружных выступов детали по составной матрице в виде группы подвижных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481169
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.05.2013
№216.012.4584

Способ контроля топливного столба тепловыделяющего элемента ядерного реактора и устройство для его осуществления

Изобретение относится к ядерной энергетике и может найти применение при изготовлении стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов) с таблетированным керамическим ядерным топливом. Твэл протягивают линейно через блоки детектирования с постоянной скоростью, регистрируют собственное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483373
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.02.2019
№219.016.bd1a

Способ получения силана

Изобретение относится к технологии получения силана из природных кварцитов для изготовления особо чистого полупроводникового кремния, используемого в силовой электронике. Силан получают взаимодействием кремнийсодержащих соединений природного происхождения с гидридом лития. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002245299
Дата охранного документа: 27.01.2005
01.03.2019
№219.016.d171

Способ изготовления таблетированного топлива из диоксида урана и оборудование для его осуществления

Использование: для получения спеченных таблеток из диоксида урана для ядерных реакторов. Сущность изобретения: в процессе получения порошка диоксида урана проводят непрерывное двухстадийное осаждение полиураната аммония из азотнокислого раствора уранилнитрата с поддержанием pH от 6,6 до 7,2 на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02158971
Дата охранного документа: 10.11.2000
20.03.2019
№219.016.e3d2

Способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике. Способ изготовления тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора включает предварительное изготовление пучка тепловыделяющих элементов, гексагональных дистанционирующих решеток (ГДР) из циркониевого сплава, центральной трубы и направляющих каналов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002287866
Дата охранного документа: 20.11.2006
20.03.2019
№219.016.e4e9

Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Технический результат: автоматизация контроля и разбраковки снаряженных оболочек по весу топливного столба, исключение при этом колебаний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02216801
Дата охранного документа: 20.11.2003
20.03.2019
№219.016.e4f7

Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях изготовления таблетированного топлива из диоксида урана. Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов включает подготовку пресс-порошка диоксида урана UO, обогащенного ураном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02210821
Дата охранного документа: 20.08.2003
20.03.2019
№219.016.e586

Установка для калибровки сборных заготовок биметаллических изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве биметаллических изделий, состоящих из заготовки оболочки с донной частью и заготовки сердечника и имеющих донную часть с цилиндрическим участком. Установка содержит гидравлический пресс с системой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002319588
Дата охранного документа: 20.03.2008
Showing 1-10 of 38 items.
20.02.2019
№219.016.bd1a

Способ получения силана

Изобретение относится к технологии получения силана из природных кварцитов для изготовления особо чистого полупроводникового кремния, используемого в силовой электронике. Силан получают взаимодействием кремнийсодержащих соединений природного происхождения с гидридом лития. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002245299
Дата охранного документа: 27.01.2005
01.03.2019
№219.016.d171

Способ изготовления таблетированного топлива из диоксида урана и оборудование для его осуществления

Использование: для получения спеченных таблеток из диоксида урана для ядерных реакторов. Сущность изобретения: в процессе получения порошка диоксида урана проводят непрерывное двухстадийное осаждение полиураната аммония из азотнокислого раствора уранилнитрата с поддержанием pH от 6,6 до 7,2 на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02158971
Дата охранного документа: 10.11.2000
20.03.2019
№219.016.e4e9

Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Технический результат: автоматизация контроля и разбраковки снаряженных оболочек по весу топливного столба, исключение при этом колебаний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02216801
Дата охранного документа: 20.11.2003
20.03.2019
№219.016.e4f7

Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях изготовления таблетированного топлива из диоксида урана. Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов включает подготовку пресс-порошка диоксида урана UO, обогащенного ураном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02210821
Дата охранного документа: 20.08.2003
29.03.2019
№219.016.f856

Составная кассета системы управления мощностью активной зоны ядерного реактора

Использование: в конструкции составной кассеты системы управления мощностью активной зоны ядерного реактора типа ВВЭР-440, а также в других конструкциях реакторов, где необходимо снизить локальный всплеск нейтронов. Технический результат заключается в обеспечении более равномерного глубокого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02166214
Дата охранного документа: 27.04.2001
10.04.2019
№219.017.0a77

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Использование: в тепловыделяющих сборках преимущественно для энергетических реакторов типа ВВЭР-1000. Техническим результатом является повышение надежности тепловыделяющих сборок за счет повышения надежности крепления между собой составных частей обода дистанционирующей решетки в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02163036
Дата охранного документа: 10.02.2001
19.04.2019
№219.017.2bf3

Автоматическая линия обезжиривания, мойки и сушки комплектующих деталей тепловыделяющей сборки

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Технический результат - выполнение механизмов, позволяющих в смежных ваннах осуществлять обезжиривание, мойку с выводом продуктов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002265901
Дата охранного документа: 10.12.2005
19.04.2019
№219.017.2cdf

Способ изготовления таблетированного топлива из диоксида урана

Изобретение может быть использовано на предприятиях изготовления спеченных таблеток из керамического ядерного топлива, в частности из диоксида урана. Способ изготовления таблетированного ядерного топлива из диоксида урана включает испарение и гидролиз гексафторида урана. Производят растворение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02209476
Дата охранного документа: 27.07.2003
19.04.2019
№219.017.2ce0

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к конструкции тепловыделяющих сборок ядерных реакторов водо-водяного типа, например ВВЭР-1000. Технический результат достигается тем, что жесткое соединение дистанционирующих решеток между собой и несущей решеткой осуществлено контактной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02209475
Дата охранного документа: 27.07.2003
19.04.2019
№219.017.2cf8

Способ получения топливных таблеток для тепловыделяющих элементов из диоксида урана (варианты)

Изобретение относится к области атомной энергетики и используется при производстве керамического ядерного топлива для тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Способ получения топливных таблеток для тепловыделяющих элементов из диоксида урана включает приготовление пресс-порошка из диоксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002253913
Дата охранного документа: 10.06.2005
+ добавить свой РИД