RU2458414C1 - Способ работы тепловыделяющей сборки на входном участке и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ работы тепловыделяющей сборки на входном участке и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458414C1 RU2458414C1 RU2010152725/07A RU2010152725A RU2458414C1 RU 2458414 C1 RU2458414 C1 RU 2458414C1 RU 2010152725/07 A RU2010152725/07 A RU 2010152725/07A RU 2010152725 A RU2010152725 A RU 2010152725A RU 2458414 C1 RU2458414 C1 RU 2458414C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- fuel
- simulators
- generating
- assembly
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в устройствах для нагрева воды, например в ядерных энергетических установках. Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности работы сборки путем обеспечения перераспределения теплоносителя по сечению сборки и выравнивания скорости теплоносителя на участке от выхода теплоносителя из трубной доски до начала зоны тепловыделения. В предлагаемом способе указанная задача решается за счет того, что после прохождения трубной доски теплоноситель закручивают с помощью нетепловыделяющих имитаторов твэла, выполненных в виде пристыкованных к твэлам плотноупакованных закрученных стержней длиной не менее 1/3 шага закрутки. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в устройствах для нагрева воды, например в ядерных энергетических установках.
Известен способ работы тепловыделяющей сборки, заключающийся в подаче теплоносителя на вход тепловыделяющей сборки, пропускании теплоносителя вдоль выпуклых теплоотдающих поверхностей тепловыделяющих элементов (твэл), установленных в трубной доске, отвода тепла с выпуклых теплоотдающих поверхностей, выделенного в твэлах (Ф.Я.Овчинников, В.В.Семенов Эксплуатационные режимы ВВЭР. - М.: Энергоатомиздат, 1988 г., с.149).
Известно устройство для осуществления работы тепловыделяющей сборки на входном участке, содержащее входную и выходную камеры, корпус, в котором размещены твэлы, фиксированные в нижней части в трубной доске и дистанционированные по высоте с помощью дистанционирующих решеток (Ф.Я.Овчинников, В.В.Семенов Эксплуатационные режимы ВВЭР. - М.: Энергоатомиздат, 1988 г., с.149).
Основной недостаток известной тепловыделяющей сборки и способа ее работы заключается в том что, в случае аварийной ситуации, связанной с частичной блокировкой входного сечения ТВС, температура твэлов вблизи входного участка повысится выше допустимого значения и ТВС получит значительные повреждения и выйдет из строя. Последнее обусловлено тем, что за блокировкой образуется застойная зона, в которой скорость теплоносителя практически равна нулю. Коэффициенты теплоотдачи также малы. Вследствие этого температура твэлов может превысить допустимые значения. Твэлы разрушатся.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности работы сборки путем обеспечения перераспределения теплоносителя по сечению сборки и выравнивания скорости теплоносителя на участке от выхода теплоносителя из трубной доски до начала зоны тепловыделения.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе работы тепловыделяющей сборки на входном участке, заключающемся в подаче теплоносителя на вход тепловыделяющей сборки, пропускании теплоносителя вдоль выпуклых теплоотдающих поверхностей тепловыделяющих элементов, установленных в трубной доске, отвода с выпуклых теплоотдающих поверхностей тепла, выделенного в тепловыделяющих элементах, согласно изобретению после прохождения трубной доски теплоноситель закручивают с помощью нетепловыделяющих имитаторов тепловыделяющих элементов, выполненных в виде самодистанционирующихся плотноупакованных закрученных стержней, пристыкованных к тепловыделяющим элементам, причем длина имитаторов выбрана не менее 1/3 шага закрутки.
В части устройства поставленная задача решается тем, что известное устройство для осуществления работы тепловыделяющей сборки на входном участке, содержащее входную и выходную камеры, корпус, в котором размещены тепловыделяющие элементы, фиксированные в нижней части в трубной доске и дистанционированные по высоте с помощью дистанционирующих решеток, согласно изобретению снабжено нетепловыделяющими имитаторами тепловыделяющих элементов, пристыкованными к тепловыделяющим элементам и установленными на участке от выхода из трубной доски до начала зоны тепловыделения, причем нетепловыделяющие имитаторы тепловыделяющих элементов выполнены в виде самодистанционирующихся плотноупакованных закрученных стержней, длина имитаторов выбрана не менее 1/3 шага закрутки.
На фиг.1 представлена структурная схема тепловыделяющей сборки (ТВС), на фиг.2 - схема замеров давления по высоте экспериментальной тепловыделяющей сборки, на фиг.3 - зависимость перепадов давления по высоте сборки, на фиг.4 отдельно показан нетепловыделяющий имитатор твэла.
Устройство для осуществления способа - тепловыделяющая сборка - состоит из корпуса 1, служащего для размещения тепловыделяющих элементов (твэлов) и создания требуемых по условиям работы режимных параметров, входной камеры 2, которая позволяет выравнивать скорость теплоносителя по сечению входной камеры, трубную доску 3, фиксирующую тепловыделяющие элементы 4. В зоне тепловыделения 5 тепловыделяющие элементы 4 фиксированы в дистанционирующих решетках 6. Тепловыделяющие элементы 4 на участке от трубной доски 3 до начала зоны тепловыделения 5 снабжены нетепловыделяющими имитаторами 7 тепловыделяющих элементов 4, выполненными в виде самодистанционирующихся плотноупакованных закрученных стержней, пристыкованными к тепловыделяющим элементам 4. Длина нетепловыделяющих имитаторов 7 тепловыделяющих элементов 4 не превышает 1/3 шага закрутки. На выходе тепловыделяющей сборки имеется выходная камера 8.
Тепловыделяющая сборка (ТВС) работает следующим образом. Теплоноситель входит во входную камеру 2, проходит трубную доску 3 и входит на входной участок 9 зоны тепловыделения 5, где размещены нетепловыделяющие имитаторы 7 тепловыделяющих элементов 4. С помощью имитаторов 7 теплоноситель закручивается и распределяется по сечению входного участка 9 зоны тепловыделения 5 (участок от выхода теплоносителя из трубной доски до начала зоны тепловыделения). В случае блокировки сечения сборки (блокировка части сечения на входе в трубную доску 3) теплоноситель с помощью имитаторов тепловыделяющих элементов закручивается и перераспределяется по высоте и сечению сборки до входа в зону тепловыделения 5. Последнее достигается за счет закрутки имитаторов 7 и их плотной упаковки. Далее теплоноситель входит в зону тепловыделения 5, нагревается до требуемого значения, поступает в выходную камеру 8 и выходит из ТВС.
Пример конкретного выполнения.
Для проверки предлагаемого способа были выполнены следующие опыты:
1. Опыты на сборке с имитаторами твэл стержневого типа, установленных в трубную доску, число имитаторов твэл 6, наружный диаметр 7 мм. Длина 0,8 м.
2. Опыты на сборке с имитаторами твэл стержневого типа, установленными в трубную доску, число имитаторов твэл 6, наружный диаметр 7 мм. Длина 0,8 м. Половина сечения трубной доски была заблокирована (половина отверстий для прохода теплоносителя были закрыты). На участке от выхода из трубной доски на некотором участке длиной 0,12 м имитаторы твэл были выполнены в виде многозаходных (4 захода), фиг.1 (позиция 7), закрученных стержней. Шаг закрутки 0,4 м.
В опытах измерялись перепады давления на участках сборки равной длины - 0,2 м. На фиг.2 показана схема замера перепадов давления по высоте сборки.
На фиг.3 показаны результаты замеров перепадов давления. На фиг.3 по оси ординат отложено отношение перепадов давления по высоте сборки с блокировкой сечения к перепадам давления по высоте сборки без блокировки. Как видно из фиг.3, в сборке с блокировкой и с установкой нетепловыделяющих имитаторов твэл отношение перепадов давления на первом участке значительно отличается от значений перепадов давления на других участках. На остальных участках отношение перепадов практически равно 1, последнее свидетельствует о том, что на первом участке с помощью закрутки устранено влияние блокировки сечения. Таким образом, закрутка теплоносителя с помощью нетепловыделяющих имитаторов твэл, выполненных в виде самодистанционирующихся плотноупакованных закрученных стержней пристыкованных к твэлам, длиной не менее 1/3 шага закрутки, перераспределяет теплоноситель по сечению сборки, выравнивает скорости теплоносителя и устраняет последствия блокировки половины сечения трубной доски.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы сборки, что обеспечивается за счет перераспределения теплоносителя и выравнивания скорости теплоносителя на участке от выхода теплоносителя из трубной доски до начала зоны тепловыделения.
Claims (2)
1. Способ работы тепловыделяющей сборки на входном участке, заключающийся в подаче теплоносителя на вход тепловыделяющей сборки, пропускании теплоносителя вдоль выпуклых теплоотдающих поверхностей тепловыделяющих элементов, установленных в трубной доске, отводе с выпуклых теплоотдающих поверхностей тепла, выделенного в тепловыделяющих элементах, отличающийся тем, что после прохождения трубной доски теплоноситель закручивают с помощью нетепловыделяющих имитаторов тепловыделяющих элементов, выполненных в виде самодистанционирующихся плотноупакованных закрученных стержней, пристыкованных к тепловыделяющим элементам, причем длина имитаторов не менее 1/3 шага закрутки.
2. Устройство для осуществления работы тепловыделяющей сборки на входном участке, содержащее входную и выходную камеры, корпус, в котором размещены тепловыделяющие элементы, фиксированные в нижней части в трубной доске и дистанционированные по высоте с помощью дистанционирующих решеток, отличающееся тем, что тепловыделяющие элементы на участке от выхода из трубной доски до начала зоны тепловыделения снабжены нетепловыделяющими имитаторами тепловыделяющих элементов, пристыкованными к тепловыделяющим элементам и установленными в трубной доске, причем нетепловыделяющие имитаторы тепловыделяющих элементов выполнены в виде самодистанционирующихся плотноупакованных закрученных стержней, длина имитаторов не менее 1/3 шага закрутки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010152725/07A RU2458414C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Способ работы тепловыделяющей сборки на входном участке и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010152725/07A RU2458414C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Способ работы тепловыделяющей сборки на входном участке и устройство для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010152725A RU2010152725A (ru) | 2012-06-27 |
| RU2458414C1 true RU2458414C1 (ru) | 2012-08-10 |
Family
ID=46681634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010152725/07A RU2458414C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Способ работы тепловыделяющей сборки на входном участке и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458414C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111982213B (zh) * | 2020-08-20 | 2022-02-11 | 中国核动力研究设计院 | 一种核反应堆模拟燃料组件流量测量方法及*** |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2102799C1 (ru) * | 1991-07-09 | 1998-01-20 | Фраматом | Съемная ядерная топливная сборка |
| RU2319233C2 (ru) * | 2006-02-02 | 2008-03-10 | ФГУП Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора (варианты) |
-
2010
- 2010-12-23 RU RU2010152725/07A patent/RU2458414C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2102799C1 (ru) * | 1991-07-09 | 1998-01-20 | Фраматом | Съемная ядерная топливная сборка |
| RU2319233C2 (ru) * | 2006-02-02 | 2008-03-10 | ФГУП Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора (варианты) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PCT/RU 2007/000732, 26.12.2007. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010152725A (ru) | 2012-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Schulenberg et al. | Three pass core design proposal for a high performance light water reactor | |
| Gu et al. | Experimental study on heat transfer to supercritical water in 2× 2 rod bundle with wire wraps | |
| Son et al. | Transient thermal–hydraulic analysis of complete single channel blockage accident of generic 10 MW research reactor | |
| RU2458414C1 (ru) | Способ работы тепловыделяющей сборки на входном участке и устройство для его осуществления | |
| Wang et al. | Numerical simulation of temperature heterogeneity inside the AP1000 upper plenum and hot leg | |
| Yan et al. | Influence of spacer grid outer strap on fuel assembly thermal hydraulic performance | |
| Kim et al. | Effects of fuel relocation on reflood in a partially-blocked rod bundle | |
| Murakami et al. | Reduced-scale water test of natural circulation for decay heat removal in loop-type sodium-cooled fast reactor | |
| In et al. | Measurement and CFD calculation of spacer loss coefficient for a tight-lattice fuel bundle | |
| Schulenberg et al. | Design and analysis of a thermal core for a high performance light water reactor | |
| Park et al. | Major findings from LBLOCA reflood tests using the ATLAS facility | |
| Lisowski et al. | Experimental observations of natural circulation flow in the NSTF | |
| KR102167640B1 (ko) | 노심부에서 원자로냉각재의 유동을 모사하는 방법 및 이에 사용되는 노심부단순화모델 | |
| Vyas et al. | Experimental investigations on steady state natural circulation behavior of multiple parallel boiling channel system | |
| Moon et al. | Reflood experiments in rod bundles with flow blockages due to clad ballooning | |
| Kurita et al. | Heat removal capability of core-catcher with natural circulation | |
| Kim et al. | Experimental study for effects of ballooning and power peak on a coolability of fuel rod bundle | |
| Iwamura et al. | Critical heat flux experiments under steady-state and transient conditions and visualization of CHF phenomenon with neutron radiography | |
| Kim et al. | Comparative Study between Two Reduced-scale Test Results for Air-Cooled RCCS Scaling Law | |
| Kumar et al. | CFD Analysis of Post-Blowdown Thermal Behavior of a 19-Pin Fuel Bundle | |
| Kiss et al. | Effect of the steam generator on temperature fluctuations of the primary circuit coolant in VVER-440 reactors | |
| Debbarma et al. | Numerical Analysis of the Flow and Heat Transfer in the Sub-Channel of Supercritical Water Reactor | |
| Park et al. | Safety verification for the ECCS driven by the electrically 4 trains during LBLOCA reflood phase using ATLAS | |
| Shitsi et al. | Theoretical investigations of two-phase flow and heat transfer in parallel multichannel core of a low power reactor | |
| Stosic et al. | 3D Propagation of CHF/Rewet Front within Rod Bundle in Turbine-Trip-w/o-Bypass Simulation: Experimental and Numerical Investigation based on Porous Media |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140409 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151224 |