RU2557254C1 - Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора - Google Patents
Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557254C1 RU2557254C1 RU2014109745/07A RU2014109745A RU2557254C1 RU 2557254 C1 RU2557254 C1 RU 2557254C1 RU 2014109745/07 A RU2014109745/07 A RU 2014109745/07A RU 2014109745 A RU2014109745 A RU 2014109745A RU 2557254 C1 RU2557254 C1 RU 2557254C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cells
- rim
- welding
- spacer grid
- faces
- 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
- Laser Beam Processing (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР. Технической задачей изобретения является создание дистанционирующей решетки (ДР) с высокой технологичностью, жесткостью и прочностью. Техническим результатом изобретения является улучшение механических и гидравлических характеристик ДР за счет уменьшения протяженности криволинейных участков контура ячеек. ДР ТВС ядерного реактора состоит из обода, трубчатых ячеек, имеющих плоские грани для сварки с ячейками и с ободом, и криволинейные грани, предназначенные для контакта с твэлом, расположенные симметрично относительно продольной оси ячейки. На криволинейных гранях, предназначенных для контакта с твэлом, симметрично относительно их оси, расположены плоские площадки, предназначенные для сварки ячеек с ободом, ориентированные параллельно граням обода. Предлагаемая конструкция ДР имеет более высокую технологичность, т.к. позволяет автоматизировать процесс сварки ДР в целом. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к элементам тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР.
Из уровня техники известна конструкция ТВС ядерных реакторов ВВЭР-440, ВВЭР-1000 (см. Кириллов П.Л. и др. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энерго-атомиздат, 1990, рис. П.8.1, П.8.3 и П.8.5, с. 317-319) [1], которая содержит тепловыделяющие элементы (твэлы), закрепленные в нижней опорной решетке и соединенные между собой дистанционирующими решетками (ДР).
Известна существующая ДР шестиугольной формы для тепловыделяющей сборки ядерного реактора типа ВВЭР, которая состоит из фигурных ячеек, выполненных из циркониевого сплава и соединенных между собой контактной точечной сваркой, и обода (Крамеров А.Я. Вопросы конструирования ядерных реакторов. - М.:Атомизат, 1971, с. 209) [2].
Наиболее близкой к предлагаемой является ДР (патент RU 2256960, G21C 3/34, G21C 21/00), состоящая из обода, периферийных трубчатых ячеек, имеющих две пары плоских граней для сварки с ячейками и одну плоскую грань для сварки с ободом, и полевых трубчатых ячеек, имеющих три пары плоских граней для сварки ячеек между собой, каждая из которых имеет три криволинейные грани, предназначенные для контакта с твэлом, расположенные симметрично относительно продольной оси ячейки. Сварка ячеек между собой и с ободом производится посредством контактной точечной сварки.
Недостатками известной ДР являются низкая технологичность изготовления, выражающаяся в невозможности полной автоматизации сварки ДР, невысокая жесткость ДР на поперечный изгиб и относительно высокое гидравлическое сопротивление.
В известной ДР сварка полевых, а также угловых периферийных ячеек, с ободом производится вручную, т.к. в месте сварки эти ячейки не имеют площадки контакта и контакт происходит по линии, которая перемещается вдоль обода в пределах допусков. Более того, точечный контакт этих ячеек с ободом не позволяет выполнить надежное сварное соединение даже вручную. В связи с этим автоматизация сварки этого соединения практически не выполнима, при этом данное сварное соединение имеет меньший диаметр литого ядра, чем сварное соединение ячеек между собой, т.е. имеет меньшую прочность.
Для обеспечения собираемости пучка ТВС криволинейные грани ячеек имеют технологические заходные участки - заманы. Большая протяженность заманов по контуру ячейки известной ДР приводит к ухудшению гидравлической характеристики ДР за счет «затенения» ими проходного сечения на входе в ДР.
Наличие больших криволинейных участков в известной ДР приводит также и к снижению изгибной жесткости ДР и депланации ее при поперечных нагрузках в процессе сборки ТВС и термомеханических воздействиях при эксплуатации, что приводит к повышению уровня напряженно-деформированного состояния конструктивных элементов ТВС.
Технической задачей изобретения является создание ДР с высокой технологичностью, жесткостью, прочностью и улучшенной гидравлической характеристикой.
Технический результат достигается за счет уменьшения протяженности криволинейных участков контура ячеек, путем введения на криволинейных гранях, симметрично относительно их оси, плоских площадок, предназначенных для сварки ячеек с ободом и ориентированных параллельно граням обода.
При этом дополнительные плоские грани в предлагаемой ДР используются для увеличения качества и прочности сварного соединения ячеек с ободом, т.к. они дают возможность увеличить литое ядро до размера литого ядра сварного соединения ячеек между собой. Контакт ячеек с ободом по плоскости в предлагаемой ДР позволяет также автоматизировать процесс сварки ДР в целом, что приводит к снижению трудоемкости изготовления ДР.
Наибольшее снижение трудоемкости предлагаемой ДР может быть достигнуто, если сварка ячеек с ободом выполнена лазерной сваркой, а в пределе, когда все сварные соединения выполнены лазерной сваркой.
Предлагаемая ДР может быть выполнена из циркониевого сплава или нержавеющей стали.
Предлагаемая конструкция ДР поясняется следующими графическими материалами.
На фиг. 1 изображена предлагаемая ДР ТВС ВВЭР (вид сверху).
На фиг. 2 изображена полевая ячейка существующей ДР.
На фиг. 3 изображена полевая ячейка предлагаемой ДР.
На фиг. 4 изображена периферийная ячейка предлагаемой ДР.
Предлагаемая ДР (см. фиг. 1) содержит обод 1 и трубчатые ячейки двух типов: периферийные ячейки 3, приваренные к трем из шести (через одну) граням обода 1 и в его углах, и сваренные с ними и друг с другом полевые ячейки 2, часть из которых также приварена к трем остальным граням обода.
На фиг. 2 показана полевая ячейка известной ДР, которая имеет три грани 5 для дистанционирования твэла и шесть плоских граней 4 для сварки с соседними ячейками. Сварка этих ячеек, а также угловых периферийных ячеек, с ободом в известной ДР производится в точках 6.
На фиг. 3 показана полевая ячейка предлагаемой ДР, которая имеет дополнительно шесть плоских площадок 7, предназначенных для сварки ячейки с ободом.
На фиг. 4 показана периферийная ячейка предлагаемой ДР, которая также имеет дополнительно шесть плоских площадок 7, предназначенных для сварки ячейки с ободом. При этом в угловых ячейках она сваривается с ободом и по грани 8, аналогично известной ДР.
Claims (5)
1. Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора, состоящая из обода и трубчатых ячеек, имеющих по шесть плоских граней для сварки ячеек между собой и по три криволинейные грани, предназначенные для контакта с твэлом, расположенные симметрично относительно продольной оси ячейки, отличающаяся тем, что на криволинейных гранях ячеек, симметрично относительно их оси, расположены плоские площадки, предназначенные для сварки ячеек с ободом, ориентированные параллельно граням обода.
2. Дистанционирующая решетка по п. 1, отличающаяся тем, что сварка ячеек между собой и с ободом выполнена контактной точечной сваркой.
3. Дистанционирующая решетка по п. 2, отличающаяся тем, что сварка ячеек с ободом выполнена лазерной сваркой.
4. Дистанционирующая решетка по п. 3, отличающаяся тем, что сварка ячеек между собой выполнена лазерной сваркой.
5. Дистанционирующая решетка по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена из циркониевого сплава или нержавеющей стали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014109745/07A RU2557254C1 (ru) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014109745/07A RU2557254C1 (ru) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2557254C1 true RU2557254C1 (ru) | 2015-07-20 |
Family
ID=53611753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014109745/07A RU2557254C1 (ru) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2557254C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2715387C1 (ru) * | 2019-05-27 | 2020-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Дистанционирующая и перемешивающая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
RU2726936C1 (ru) * | 2019-02-21 | 2020-07-17 | Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Способ изготовления дистанционирующих решеток для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
RU2778040C1 (ru) * | 2022-01-10 | 2022-08-12 | Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК") | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора (варианты) |
WO2023132759A1 (ru) * | 2022-01-10 | 2023-07-13 | Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ") | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора (варианты) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0620559A1 (en) * | 1993-04-15 | 1994-10-19 | General Electric Company | Reduced pressure drop spacer for boiling water nuclear reactor fuel bundles |
RU2115179C1 (ru) * | 1992-10-29 | 1998-07-10 | Вестингхауз Электрик Корпорейшн | Способ изготовления решеточного элемента и решеточный элемент |
RU2223558C2 (ru) * | 2002-01-14 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Способ изготовления дистанционирующих решёток для тепловыделяющих сборок |
RU2256960C1 (ru) * | 2003-10-22 | 2005-07-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Дистанционирующая решетка и способ изготовления дистанционирующей решетки |
RU2293378C1 (ru) * | 2005-07-11 | 2007-02-10 | Открытое акционерное общество "ТВЭЛ" | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
RU103219U1 (ru) * | 2010-11-15 | 2011-03-27 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Дистанционирующая решетка для тепловыделяющей сборки |
-
2014
- 2014-03-14 RU RU2014109745/07A patent/RU2557254C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2115179C1 (ru) * | 1992-10-29 | 1998-07-10 | Вестингхауз Электрик Корпорейшн | Способ изготовления решеточного элемента и решеточный элемент |
EP0620559A1 (en) * | 1993-04-15 | 1994-10-19 | General Electric Company | Reduced pressure drop spacer for boiling water nuclear reactor fuel bundles |
RU2223558C2 (ru) * | 2002-01-14 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Способ изготовления дистанционирующих решёток для тепловыделяющих сборок |
RU2256960C1 (ru) * | 2003-10-22 | 2005-07-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Дистанционирующая решетка и способ изготовления дистанционирующей решетки |
RU2293378C1 (ru) * | 2005-07-11 | 2007-02-10 | Открытое акционерное общество "ТВЭЛ" | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
RU103219U1 (ru) * | 2010-11-15 | 2011-03-27 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Дистанционирующая решетка для тепловыделяющей сборки |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
реф. * |
реф., фиг. 1. * |
реф., фиг. 2 . * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726936C1 (ru) * | 2019-02-21 | 2020-07-17 | Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Способ изготовления дистанционирующих решеток для тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
RU2715387C1 (ru) * | 2019-05-27 | 2020-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Дистанционирующая и перемешивающая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
RU2778040C1 (ru) * | 2022-01-10 | 2022-08-12 | Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК") | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора (варианты) |
WO2023132759A1 (ru) * | 2022-01-10 | 2023-07-13 | Акционерное общество "ТВЭЛ" (АО "ТВЭЛ") | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7769125B2 (en) | Spacer grid for nuclear reactor fuel assemblies | |
RU2557254C1 (ru) | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
EP1978528A4 (en) | FUEL ASSEMBLY AND INSERTABLE INTERELEMENT DISTANCE DEVICE | |
RU2473989C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
CN109074879B (zh) | 反应堆燃料组件 | |
RU2554719C2 (ru) | Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
JP5373512B2 (ja) | 原子炉用制御棒 | |
RU2610716C1 (ru) | Фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
RU2461086C2 (ru) | Дистанционирующая решетка сборки тепловыделяющей | |
RU2542324C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
RU2540981C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
JP2009058446A (ja) | 原子炉用制御棒及びその製造方法 | |
RU142103U1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
RU2532261C1 (ru) | Устройство дистанционирования тепловыделяющих элементов | |
EA036717B1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
US7424086B2 (en) | Fuel assembly for a pressurized-water nuclear reactor | |
RU2610915C1 (ru) | Поглощающая решетка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора | |
RU2510538C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
RU2566674C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
RU2339093C2 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
Xiao et al. | Impact Simulation Analysis of Spent Fuel Assembly Drop Accident | |
RU2252458C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
US10665353B2 (en) | VVER-1000 fuel assembly bottom nozzle | |
Jeon et al. | The Effects of Fuel Design on the Fuel Assembly Bow Characteristics in PWR | |
KR101711546B1 (ko) | 개선된 등방적 지지구조를 갖는 핵연료 집합체용 지지격자 |