UA128197C2 - Головка тепловидільної збірки та ядерний реактор з водою під тиском, який її містить - Google Patents

Головка тепловидільної збірки та ядерний реактор з водою під тиском, який її містить Download PDF

Info

Publication number
UA128197C2
UA128197C2 UAA201700261A UAA201700261A UA128197C2 UA 128197 C2 UA128197 C2 UA 128197C2 UA A201700261 A UAA201700261 A UA A201700261A UA A201700261 A UAA201700261 A UA A201700261A UA 128197 C2 UA128197 C2 UA 128197C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
section
list
deflector
head
sections
Prior art date
Application number
UAA201700261A
Other languages
English (en)
Inventor
А. Спероу Джеймс
Д. Хілл Грег
Original Assignee
Вестінгхауз Електрік Компані Елелсі
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вестінгхауз Електрік Компані Елелсі filed Critical Вестінгхауз Електрік Компані Елелсі
Publication of UA128197C2 publication Critical patent/UA128197C2/uk

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/08Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being highly pressurised, e.g. boiling water reactor, integral super-heat reactor, pressurised water reactor
    • G21C1/086Pressurised water reactors
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/3315Upper nozzle
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/3305Lower nozzle
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Винахід стосується тепловидільних збірок та більш переважно - головок тепловидільних збірок для застосування в ядерних реакторах з водою під тиском та електростанціях, зокрема, ядерних реакторах ВВЕР. Головка тепловидільної збірки включає в себе пластинчасту частину, що має периферійну ділянку; ділянку вузла, що розташована на певній відстані від пластинчастої частини; множину опорних ділянок, що простягаються від пластинчастої частини до ділянки вузла; і щонайменше одну дефлекторну ділянку, що простягається всередину від периферійної ділянки під гострим кутом щодо пластинчастої частини. Технічним результатом винаходу є зменшення часу простою при зіткненнях хвостовиків та головок тепловидільних збірок під час зупинки на перезавантаження палива.

Description

РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
Галузь техніки
Даний винахід загалом стосується тепловидільних збірок і більш переважно - головок тепловидільної збірки для ядерних реакторів з водою під тиском.
Загальні відомості
В ядерних реакторах типу, розробленого в колишньому СРСР, ядро реактора складається з великої кількості подовжених тепловидільних збірок, кожна з яких має множину паливних стрижнів, що містяться у організованій гексагональній структурі за допомогою множини решіток, рознесених одна від одної в поздовжньому напрямку вздовж паливних стрижнів і прикріплених до напрямних втулок з нержавіючої сталі для стрижнів системи керування і захисту ядерного реактора. Напрямні втулки з нержавіючої сталі для стрижнів системи керування і захисту ядерного реактора розташовані зверху і знизу кінців паливних стрижнів і прикріплені до головки і хвостовика тепловидільної збірки, відповідно. Тепловидільні збірки розташовані в корпусі реактора з хвостовиками, які спираються на нижню опорну плиту. Верхня опорна плита спирається на головки тепловидільної збірки.
Головки тепловидільної збірки радянської розробки постійно закріплені на напрямних втулках з нержавіючої сталі тепловидільних збірок для стрижнів системи керування і захисту ядерного реактора. Ці складні головки виконують декілька функцій. Перша - це те, що вони розташовують стрижневу збірку системи керування і захисту реактора (СЗСКЗР) щодо напрямної труби всередині ядра для закріплення положення СЗСКЗР щодо верхньої опорної плити. СЗСКЗР розташовує регулювальні стрижні, що вставляються у тепловидільну збірку як група або блок.
Радянська головка тепловидільної збірки також знижує швидкість регулювальних стрижнів за допомогою пружини для видалення енергії, коли стрижні зі СЗСКЗР вміщують у ядро реактора під час аварійного пошкодження, зазвичай відомого як "аварійна зупинка". Головка також подає навантаження від пружини для підтримки внутрішніх компонентів. Коли верхня опорна плита опускається на головки, вона стискає пружину головок. Крім того, радянська головка тепловидільної збірки розроблена для захисту регулювальних стрижнів при видаленні тепловидільної збірки з корпусу реактора. За цих умов, СЗСКЗР є на рівні або нижче верхнього
Зо краю головки. І нарешті, радянська розробка головки тепловидільної збірки дозволяє керування тепловидільною збіркою при вийманні з ядра шляхом перенесення навантаження за допомогою головки.
У реакторі радянської розробки типу ВВЕР-1000 автори винаходу виявили проблеми із завантаженням тепловидільних збірок. Зокрема, під час зупинки реактора на перевантаження палива, хвостовики тепловидільних збірок, що завантажуються у ядро реактора, вступають у щільний контакт з головками тепловидільної збірки, які вже завантажені у дане ядро. Ці перешкоди призводять до небажаного блокування руху тепловидільних збірок, що завантажуються у ядро, повз вже завантажену тепловидільну збірку. Такий вид аварійної ситуації займає значну кількість додаткового часу критичного шляху при завантаженні ядра. В результаті це призводить до збільшення часу простою під час завантаження тепловидільних збірок, що викликає збільшення витрат.
Отже, бажаними є нова головка тепловидільної збірки і ядерний реактор з водою під тиском, який її містить, які гарантуватимуть, що контакт між головкою тепловидільної збірки і хвостовиком тепловидільної збірки, які завантажуються у ядро реактора, не призведуть до небажаного збільшення часу під час зупинки на перевантаження палива.
СУТЬ ВИНАХОДУ
Даний винахід задовольняє ці й інші вимоги, де низка дефлекторних ділянок включена до головки тепловидільної збірки ядерного реактора з водою під тиском.
За одним аспектом даного винаходу, пропонується головка тепловидільної збірки для ядерного реактора з водою під тиском. Головка тепловидільної збірки містить пластинчасту частину з периферійною ділянкою; ділянку вузла, рознесену від пластинчастої частини; множину опорних ділянок, що проходять від пластинчастої частини до ділянки вузла; і щонайменше одну дефлекторну ділянку, що простягається всередину від периферійної ділянки під гострим кутом щодо пластинчастої частини.
В іншому аспекті даного винаходу ядерний реактор з водою під тиском містить корпус реактора; множину тепловидільних збірок всередині корпусу реактора, кожна тепловидільна збірка містить хвостовик і головку тепловидільної збірки з вмістом пластинчастої частини, що має периферійну ділянку, ділянку вузла, рознесену від пластинчастої частини, множину опорних ділянок, що проходять від пластинчастої частини до ділянки вузла; і щонайменше одну бо дефлекторну ділянку, що простягається всередину від периферійної ділянки під гострим кутом щодо пластинчастої частини; і множину паливних стрижнів, розташованих між головкою і хвостовиком тепловидільної збірки.
КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Повного розуміння суті даного винаходу можна досягти, виходячи з наступного опису переважних варіантів здійснення даного винаходу разом з доданими кресленнями, де:
Фігура 1 - вигляд в вертикальному розрізі тепловидільної збірки для застосування з ядерним реактором з водою під тиском, за даним винаходом;
Фігура 2 - спрощений вигляд ділянок тепловидільної збірки, зображеної на фіг. 1, під час завантаження;
Фігура З - вигляд спереду в ізометрії головки тепловидільної збірки, зображеної на фігурі 1;
Фігура 4 - вигляд зверху головки тепловидільної збірки, зображеної на Фігурі 1;
Фігура 5 - вигляд в розрізі частини головки тепловидільної збірки, зображеної на Фігурі 4, по лінії А-А Фігури 4;
Фігура 6 - вигляд спереду частини головки тепловидільної збірки, зображеної на Фігурі 1; і
Фігура 7 - вигляд спереду іншої частини головки тепловидільної збірки, зображеної на фігурі 1.
ОПИС ПЕРЕВАЖНИХ ВАРІАНТІВ ЗДІЙСНЕННЯ ДАНОГО ВИНАХОДУ
Термін "кількість", що вживається в даному документі, означає один або ціле число більше одного (тобто, множину).
Твердження, яке вживається в даному документі, що дві або більше частин "з'єднані", означає, що частини безпосередньо поєднані між собою або поєднані за допомогою однієї або кількох проміжних частин.
Твердження, яке вживається в даному документі, що одна або більше частин або компонентів "вступають в контакт" одна з одною, означає, що частини стикаються і/або здійснюють вплив одна на одну безпосередньо або за допомогою однієї або кількох проміжних частин або компонентів.
На Фігурі 1 зображена тепловидільна збірка 2 для застосування з ядерним реактором з водою під тиском. Тепловидільна збірка 2 оточена корпусом ядерного реактора 200 (зображеним у спрощеній формі на Фігурі 1), і містить хвостовик 4, множину паливних стрижнів 8, і комплект головок тепловидільної збірки 9. Комплект головок тепловидільної збірки 9 містить верхній ротор у зборі 10 і головку тепловидільної збірки 20. Паливні стрижні 8 розташовані між хвостовиком 4 і головкою тепловидільної збірки 20. Верхній ротор у зборі 10 містить пластинчасту частину 12, і під час роботи верхня опорна плита (не показана) ядерного реактора натискає на верхній ротор у зборі 10 і призводить до того, що пластинчаста частина 12 стискає низку притискних пружин (не показані), розташованих всередині верхнього ротора в зборі 10. Це дає можливість утримання паливних стрижнів 8 у тепловидільній збірці 2.
На Фігурі 2 зображений спрощений вигляд можливої конфігурації хвостовика 4 і комплекту головок тепловидільної збірки 9, в момент часу, коли хвостовик 4 завантажується у тепловидільну збірку 2 (Фігура 1) під час зупинки на перевантаження палива. Хвостовик 4 має нижню частину б, побудовану з можливістю проходження повз (тобто вниз щодо орієнтації
Фігури 2) головки тепловидільної збірки 20 навіть в ситуаціях, де нижня частина 6 вступає в контакт з головкою тепловидільної збірки 20. Це відрізняється від багатьох відомих ядерних реакторів (не показані), де завади або зіткнення між хвостовиками тепловидільних збірок, що завантажуються у ядро реактора, і головками тепловидільних збірок, які вже завантажені у реактор, займають більше часу простою для забезпечення проходження хвостовика. В результаті небажаний додатковий час простою під час зупинки ядерного реактора на перевантаження палива можна уникнути, у такий спосіб заощаджуючи час/працю і знижуючи витрати. Крім того, незважаючи на те, що на Фігурі 2 зображена нижня частина 6, яка частково розташована над ділянкою головки тепловидільної збірки 20 у ілюстрованому прикладі часу, слід враховувати, що завантаження хвостовика 4 у тепловидільну збірку 2 (Фігура 1) часто призводить до того, що хвостовик 4 не перекриває головку тепловидільної збірки 20 під час проходження, положення, де не відбудеться жодного контакту між хвостовиком 4 і головкою тепловидільної збірки 20.
Посилаючись на Фігури З і 4, головка тепловидільної збірки 20 містить пластинчасту частину у формі шестикутника 22, ділянку вузла 24, рознесену від пластинчастої частини 22, і множину опорних ділянок 26, 28, 30, 32, 34, 36, що проходять від пластинчастої частини 22 до ділянки вузла 24. Пластинчаста частина 22 має периферійну ділянку 38 і головка тепловидільної збірки 20 додатково містить низку дефлекторних ділянок (показані шість дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150), які простягаються радіально всередину від периферійної ділянки 38 під бо гострим кутом щодо внутрішньої ділянки пластинчастої частини 22. Під час завантаження хвостовика 4 (Фігури 1 і 2) у тепловидільну збірку 2 (Фігура 1) можливий контакт між нижньою частиною 6 і головкою тепловидільної збірки 20 призведе до зіткнення нижньої частини 6 і застосування сили до однієї з дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150. Відповідна нормальна сила протидії щодо нижньої частини 6 з боку відповідної дефлекторної ділянки 100, 110, 120, 130, 140, 150 призводить до відхилення головки тепловидільної збірки 4 ліворуч, щодо орієнтації Фігури 2. Оскільки периферійна ділянка 38 є найвіддаленішою кільцевою ділянкою пластинчастої частини 38, відхилення головки тепловидільної збірки 4 за допомогою дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150 дозволить продовжити завантаження хвостовика 4 під час зупинки на перевантаження палива без необхідності додаткового часу простою. У прикладі, зазначеному на Фігурі 2, слід врахувати, що дефлекторна ділянка 140 (показана на Фігурах З і 4, але прихована на Фігурі 2 за допомогою опорної ділянки 26) призведе до зіткнення нижньої частини б під час завантаження тепловидільної збірки 2 (Фігура 1) і відхилення хвостовика 4 ліворуч.
Периферійна ділянка 38 має шість крайових ділянок 40, 42, 44, 46, 48, 50, кожна з яких має відповідну середню точку 41, 43, 45, 47, 49, 51. Кожна з дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150 простягається радіально всередину від однієї з відповідних середніх точок 41, 43, 45, 47, 49, 51. Автори винаходу виявили, що середні точки крайових ділянок подібних головок тепловидільної збірки, які не мають дефлекторних ділянок (не показані), є місцями, де найчастіше трапляються перешкоди з хвостовиками під час зупинки реактора на перевантаження палива. Отже, за наявності дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150, що відгалужуються від відповідних середніх точок 41, 43, 45, 47, 49, 51, у разі контакту з головкою тепловидільної збірки 20, хвостовик 4 має відносно велику ймовірність вступити в контакт з однією із дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150 їі змінити напрямок.
Крім того, кожна з дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150 переважно є відносно малою. Зокрема, як зазначено на вигляді зверху на Фігурі 4, кожна з дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150 містить віддалену ділянку 101, 111, 121, 131, 141, 151, розташовану навпроти й рознесену від периферійної ділянки 38 і між периферійною ділянкою 38 і ділянкою вузла 24. Як можна побачити, кожна дефлекторна ділянка 100, 110, 120, 130, 140, 150 звужується з боку периферійної ділянки 38 у напрямку до відповідної віддаленої ділянки 101, 111, 121, 131, 141, 151. Отже, падіння тиску, пов'язане з проходженням потоку рідини повз дефлекторні ділянки 100, 110, 120, 130, 140, 150 під час роботи ядерного реактора, переважно є відносно незначним. Крім того, периферійна ділянка 38 додатково містить множину кутових ділянок 52, 54, 56, 58, 60, 62, від яких відгалужується кожна з відповідних опорних ділянок 26, 28, 30, 32, 34, 36. Периферійні ділянки 40, 42, 44, 46, 48, 50 проходять між кутовими ділянками 52, 54, 56, 58, 60, 62, і, як зазначено, кожна з дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150 рознесена від кутових ділянок 52, 54, 56, 58, 60, 62. Отже, завдяки центральному розташуванню на кожній відповідній периферійній ділянці 40, 42, 44, 46, 48, 50 і рознесенню від кожної з кутових ділянок 52, 54, 56, 58, 60, 62, відносно малі дефлекторні ділянки 100, 110, 120, 130, 140, 150 не призведуть до значного падіння тиску під час проходження потоку рідини повз дефлекторні ділянки 100, 110, 120, 130, 140, 150 в ході роботи ядерного реактора. Проте, слід врахувати, що у подібної відповідної альтернативної головки тепловидільної збірки (не показана) дефлекторні ділянки можуть повністю відгалужуватися від однієї кутової ділянки до суміжної кутової ділянки, не виходячи за межі обсягу даного винаходу.
На Фігурі 5 зображений вигляд в розрізі частини головки тепловидільної збірки 20. Як зазначається, дефлекторна ділянка 100 містить основну частину 102 і подовжувальну частину 103. Основа частина 102 проходить всередину від периферійної ділянки 38 під гострим кутом 104 на рівні від 55 до 75 градусів щодо пластинчастої частини 22. Подовжувальна частина 103 проходить всередину від основної частини 102 під кутом 105 на рівні від 150 до 170 градусів щодо основної частини 102. При застосуванні основної частини 102 і подовжувальної частини 103 дефлекторна ділянка 100 переважно здатна підтримувати цілісність конструкції, водночас подовжуючи відносно велику відстань над внутрішньою ділянкою пластинчастої частини 22, підвищуючи можливості зміни напрямку. Зокрема, подовжувальна частина 103 переважно здатна "захопити" головку тепловидільної збірки 4 у більшому діапазоні відстаней (тобто, відстаней всередину від периферійної ділянки 38), порівняно з подібною відповідною альтернативною дефлекторною ділянкою (не показана) однакової довжини, як дефлекторна ділянка 100, але під постійним кутом, що проходить всередину. Слід врахувати, що кожна з інших дефлекторних ділянок 110, 120, 130, 140, 150 подібним чином містить основну частину і подовжувальну частину, що знаходяться під кутом одна до одної і їхня пластинчаста частина 22 є, по суті, такою самою, як і основна частина 102 і подовжувальна частина 103. Проте, в межах 60 даного винаходу головка тепловидільної збірки (не показана) містить дефлекторні ділянки, які мають в цілому постійні гострі кути (тобто, з одною основною частиною і без подовжувальної частини), не виходячи за межі обсягу даного винаходу.
Головка тепловидільної збірки 20 додатково містить множину інших опорних ділянок (одна опорна ділянка 160 зазначена на Фігурі 6 і дві опорні ділянки 170, 172 зазначені на Фігурі 7), що забезпечують підтримку конструкцій кожної з відповідних дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150 і є стійкими до тріщин у разі зіткнення з хвостовиком 4. Пластинчаста частина 22 містить множину ребер 70, що проходять по всій пластинчастій частині 22 всередині периферійної ділянки 38, і кожна з опорних ділянок 160, 170, 172 простягається від одного з ребер 70 до однієї з дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150. Кожна з опорних ділянок 160, 170, 172 перпендикулярна до одного з відповідних ребер 70, від яких вони відгалужуються для забезпечення максимальної підтримки відповідних дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150. У прикладі здійснення даного винаходу кожна з дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150 загалом має одну з двох конфігурацій залежно від розташування відповідної ділянки 100, 110, 120, 130, 140, 150 щодо ребер 70. Дві конфігурації зображені на Фігурі б і 7 відповідно.
Як зазначено на Фігурі 6, дефлекторна ділянка 130 має центрову лінію 136, яка співпадає з опорною ділянкою 160. Тобто центрова лінія 136 і опорна ділянка 160 розташовані у загальній площині, отже опорна ділянка 160 простягається з центра дефлекторної ділянки 130. Як зазначено на Фігурі 7, дефлекторна ділянка 140 має першу і другу половини 146, 147 і центрову лінію 148, що відділяє першу і другу половину ділянки 146, 147. Опорні ділянки 170, 172 відгалужуються від однієї з відповідних половин дефлекторної ділянки 146, 147. Тобто опорна ділянка 170, по суті, відгалужується від першої половини ділянки 146 і не відгалужується від її другої половини 147, а опорна ділянка 172, по суті, відгалужується від другої половини дефлекторної ділянки 147 і не відгалужується від першої її половини 146.
Посилаючись знову на Фігуру 4, дефлекторна ділянка 120, по суті, має таке саме розташування, як і протилежна дефлекторна ділянка 130 щодо конфігурації ребер 70. Отже, слід врахувати, що головка тепловидільної збірки 20 має іншу одиночну опорну ділянку (не показана), що простягається від дефлекторної ділянки 120 до одного з ребер 70 і співпадає з відповідною центровою лінією дефлекторної ділянки 120. Крім того, розташування
Зо дефлекторної ділянки 150 є, по суті, таким самим, як і розташування протилежної дефлекторної ділянки 140, а розташування протилежних дефлекторних ділянок 100, 110 є також таким самим, як і розташування дефлекторної ділянки 140 щодо орієнтації ребер 70. Отже, слід врахувати, що головка тепловидільної збірки 20 також містить дві додаткові опорні ділянки (частково показані, але не зазначені на Фігурі 3) для кожної із дефлекторних ділянок 100, 110, 150, які простягаються від відповідної першої і другої половин даних ділянок 100, 110, 150 до одного з відповідних ребер 70.
Оскільки під час роботи головка тепловидільної збірки 20 містить дефлекторні ділянки 100, 110, 120, 130, 140, 150, небажане збільшення часу простою під час зупинки для перевантаження палива в результаті зіткнення між хвостовиком 4 і головкою тепловидільної збірки 20 значно мінімізується і/або попереджається. Дефлекторні ділянки 100, 110, 120, 130, 140, 150 забезпечують можливість руху нижньої частини 6 хвостовика тепловидільної збірки 4 повз (тобто нижче щодо орієнтації Фігури 2) головку тепловидільної збірки 20 під час завантаження тепловидільної збірки 2 (Фігура 1). Зокрема, будь-яке можливе зіткнення між нижньою частиною 6 і головкою тепловидільної збірки 20 під час завантаження тепловидільної
Збірки 2 (Фігура 1) призведе до зіткнення нижньої частини б з однією із відповідних дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150. В зв'язку з наявністю гострого кута (див. кут 104 на Фігурі 5) дефлекторних ділянок 100, 110, 120, 130, 140, 150 щодо внутрішньої ділянки пластинчастої частини 22, зіткнення, навіть якщо воно небажане, призведе до застосування відповідної нормальної сили протидії щодо хвостовика 4 ліворуч. В результаті хвостовик 4 відхилятиметься (тобто, дістане поштовх або зміститься) ліворуч і, отже, зможе продовжувати рухатися вниз і повз головку тепловидільної збірки 20 і завантажуватися у тепловидільну збірку 2 (Фігура 1). Це значно мінімізує і/або усуне необхідність додаткового часу простою під час завантаження тепловидільної збірки 2 (Фігура 1) у зв'язку з перешкодами між хвостовиком 4 і головкою тепловидільної збірки 20, заощаджуючи час/працю і знижуючи витрати на зупинку для перевантаження палива. Крім того, головка тепловидільної збірки 20 переважно виготовлена з одного виду матеріалу і може бути вироблена у будь-який відповідний спосіб, відомий у даній галузі техніки, наприклад, шляхом лиття. Відповідно, дефлекторні ділянки 100, 110, 120, 130, 140, 150 можуть бути злиті з головкою тепловидільної збірки 20 без необхідності будь-якого додаткового пристрою. 60 Незважаючи на детальний опис конкретних варіантів здійснення даного винаходу, фахівцям в даній галузі техніки слід врахувати, що, виходячи із загальних принципів даного винаходу, можуть бути розроблені різні модифікації і альтернативні варіанти такого детального опису.
Отже, конкретні варіанти, описані в даному винаході, призначені лише для ознайомлення і не обмежують обсяг розкритої ідеї, яка має вважатися відповідною повному обсягу даного винаходу, що охоплює додана формула винаходу і всі без винятку її відповідники.

Claims (20)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Головка тепловидільної збірки для ядерних реакторів з водою під тиском, яка містить: 10 пластинчасту частину, що має периферійну ділянку; ділянку вузла, рознесену від пластинчастої частини; множину опорних ділянок, що простягаються від пластинчастої частини до ділянки вузла; і щонайменше одну дефлекторну ділянку, що простягається всередину від периферійної ділянки під гострим кутом щодо пластинчастої частини, 15 причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка рознесена від кожної із ділянки вузла і згаданої множини опорних ділянок і виступає від периферійної ділянки, причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка має дистальну ділянку, розташовану навпроти і віддалено від периферійної ділянки, і причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка звужується від периферійної ділянки 20 до дистальної ділянки.
2. Головка тепловидільної збірки за п. 1, причому периферійна ділянка містить множину крайових ділянок; і причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка містить множину дефлекторних ділянок, кожна з яких простягається від однієї зі згаданої множини крайових ділянок. 25
3. Головка тепловидільної збірки за п. 2, причому кожна зі згаданої множини крайових ділянок має середню точку; і причому кожна зі згаданої множини дефлекторних ділянок простягається радіально всередину від відповідної середньої точки відповідної однієї зі згаданої множини крайових ділянок.
4. Головка тепловидільної збірки за п. 2, причому периферійна ділянка додатково містить Зо множину кутових ділянок; причому кожна зі згаданої множини опорних ділянок простягається від відповідної однієї зі згаданої множини кутових ділянок; причому кожна зі згаданої множини крайових ділянок простягається між відповідною парою зі згаданої множини кутових ділянок; і 35 причому кожна із дефлекторних ділянок рознесена від кожної зі згаданої множини кутових ділянок.
5. Головка тепловидільної збірки за п. 2, причому пластинчаста частина має форму шестикутника; причому згадана множина крайових ділянок містить шість крайових ділянок; і 40 причому згадана множина дефлекторних ділянок містить шість дефлекторних ділянок, кожна з яких простягається від відповідної однієї із шести крайових ділянок.
6. Головка тепловидільної збірки за п. 1, причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка містить основну ділянку і подовжувальну ділянку; причому основна ділянка простягається всередину від периферійної ділянки під гострим кутом; і 45 причому подовжувальна ділянка проходить всередину від основної ділянки під іншим кутом від 150 до 170 градусів щодо основної ділянки.
7. Головка тепловидільної збірки за п. 1, причому, якщо дивитися зверху на головку тепловидільної збірки, згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка має практично трикутну форму. 50
8. Головка тепловидільної збірки за п. 1, причому гострий кут становить від 55 до 75 градусів.
9. Головка тепловидільної збірки за п. 1, виготовлена із суцільного шматка матеріалу.
10. Головка тепловидільної збірки за п. 1, причому пластинчаста частина додатково має множину ребер, розташованих всередині щодо периферійної ділянки; і причому головка тепловидільної збірки додатково містить щонайменше одну опорну ділянку 55 дефлектора, що простягається від відповідного одного зі згаданої множини ребер до згаданої щонайменше однієї дефлекторної ділянки.
11. Головка тепловидільної збірки за п. 10, причому згадана щонайменше одна опорна ділянка дефлектора розташована перпендикулярно до відповідного одного зі згаданої множини ребер.
12. Головка тепловидільної збірки за п. 10, причому згадана щонайменше одна дефлекторна 60 ділянка має центрову лінію, яка співпадає зі згаданою щонайменше однією опорною ділянкою дефлектора.
13. Головка тепловидільної збірки за п. 10, причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка має першу половину ділянки, другу половину ділянки і центрову лінію, яка відділяє першу половину ділянки і другу половину ділянки; причому згадана щонайменше одна опорна ділянка дефлектора містить першу опорну ділянку дефлектора і другу, окрему, опорну ділянку дефлектора; причому перша опорна ділянка дефлектора простягається від першої половини ділянки, і причому друга опорна ділянка дефлектора простягається від другої половини ділянки.
14. Головка тепловидільної збірки за п. 10, причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка містить першу дефлектору ділянку, другу дефлекторну ділянку, розташовану навпроти і віддалено від першої дефлекторної ділянки, третю дефлекторну ділянку, четверту дефлекторну ділянку, розташовану навпроти і віддалено від третьої дефлекторної ділянки, п'яту дефлекторну ділянку і шосту дефлекторну ділянку, розташовану навпроти і віддалено від п'ятої дефлекторної ділянки; причому кожна з першої дефлекторної ділянки і другої дефлекторної ділянки має центрову лінію; причому кожна з третьої дефлекторної ділянки, четвертої дефлекторної ділянки, п'ятої дефлекторної ділянки і шостої дефлекторної ділянки має першу половину ділянки, другу половину ділянки і центрову лінію, що відділяє першу половину ділянки і другу половину ділянки; причому згадана щонайменше одна опорна ділянка дефлектора містить десять опорних ділянок дефлектора; причому кожні дві з цих десяти опорних ділянок дефлектора співпадають з відповідною центровою лінією відповідної однієї із першої дефлекторної ділянки і другої дефлекторної ділянки; причому кожні чотири з опорних ділянок дефлектора простягаються від відповідної першої половини ділянки біля відповідної однієї із третьої дефлекторної ділянки, четвертої дефлекторної ділянки, п'ятої дефлекторної ділянки і шостої дефлекторної ділянки; і причому інші кожні чотири із опорних ділянок дефлектора простягаються від відповідної другої половини ділянки біля відповідної однієї із третьої дефлекторної ділянки, четвертої дефлекторної ділянки, п'ятої дефлекторної ділянки і шостої дефлекторної ділянки.
15. Головка тепловидільної збірки за п. 1, причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка містить дистальну ділянку; і причому, якщо дивитися зверху, дистальна ділянка розташована між периферійною ділянкою і ділянкою вузла.
16. Ядерний реактор з водою під тиском, який містить: корпус ядерного реактора; множину тепловидільних збірок, розташованих всередині корпусу ядерного реактора, кожна з яких містить: хвостовик тепловидільної збірки, і головку тепловидільної збірки, яка містить: пластинчасту частину, що має периферійну ділянку, ділянку вузла, рознесену від пластинчастої частини; множину опорних ділянок, що простягаються від пластинчастої частини до ділянки вузла; і щонайменше одну дефлекторну ділянку, що простягається всередину від периферійної ділянки під гострим кутом щодо пластинчастої частини, причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка рознесена від кожної із ділянки вузла і згаданої множини опорних ділянок і виступає від периферійної ділянки, причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка має дистальну ділянку, розташовану навпроти і віддалено від периферійної ділянки, і причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка звужується від периферійної ділянки до дистальної ділянки; і множину паливних стрижнів, розташованих між головкою і хвостовиком тепловидільної збірки.
17. Ядерний реактор з водою під тиском за п. 16, причому периферійна ділянка містить множину кутових ділянок і множину крайових ділянок; причому кожна зі згаданої множини крайових ділянок простягається між відповідною парою зі згаданої множини кутових ділянок; причому кожна зі згаданої множини крайових ділянок має середню точку; причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка містить множину дефлекторних ділянок, кожна з яких простягається радіально всередину від відповідної середньої точки відповідної однієї зі згаданої 60 множини крайових ділянок;
причому кожна зі згаданої множини опорних ділянок простягається від відповідної однієї зі згаданої множини кутових ділянок; і причому кожна зі згаданої множини дефлекторних ділянок рознесена від кожної зі згаданої множини кутових ділянок.
18. Ядерний реактор з водою під тиском за п. 16, причому пластинчаста частина має форму шестикутника; причому периферійна ділянка містить шість крайових ділянок; і причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка містить шість дефлекторних ділянок, кожна з яких простягається від відповідної однієї із крайових ділянок.
19. Ядерний реактор з водою під тиском за п. 16, причому згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка містить основну ділянку і подовжувальну ділянку; причому основна ділянка простягається всередину від периферійної ділянки під гострим кутом; і причому подовжувальна ділянка простягається всередину від основної ділянки під іншим кутом від 150 до 170 градусів щодо основної ділянки.
20. Ядерний реактор з водою під тиском за п. 16, причому, якщо дивитися зверху на головку тепловидільної збірки, згадана щонайменше одна дефлекторна ділянка має практично трикутну форму. і кн і : М: ІВ і : дах он ! рок В КК ; о--щк НН, я оче В . Пн і ВК ! ї ук жи ї і і я ЗБВі Ворон вий КІ 7 ! ПЕС ТВ КЕ ; : Тззрці див ен! Е ее і ісевоеюмме кое : ще пев іден ОК БВ НЕО, і ї ВОК ПЕН, ; З ни нене і : ВЕН дев : ї МЕХАНІК МКК і ї І уві кетанов не і ! КОДОМ ВОНА, і і дов венвенна ке ЗЕ і ; ще шк ААУ тоту і ! К СО К Е Мой ! : Три і ! ння !
Фіг. 1
UAA201700261A 2016-01-14 2017-01-10 Головка тепловидільної збірки та ядерний реактор з водою під тиском, який її містить UA128197C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/995,563 US10418134B2 (en) 2016-01-14 2016-01-14 Top nozzle and pressurized water nuclear reactor including same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA128197C2 true UA128197C2 (uk) 2024-05-08

Family

ID=59314827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201700261A UA128197C2 (uk) 2016-01-14 2017-01-10 Головка тепловидільної збірки та ядерний реактор з водою під тиском, який її містить

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10418134B2 (uk)
UA (1) UA128197C2 (uk)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224107A (en) * 1978-05-09 1980-09-23 Commissariat A L'energie Atomique Spacer grids for a nuclear reactor fuel assembly
US5307392A (en) * 1992-06-29 1994-04-26 Combustion Engineering, Inc. Energy dissipating outer strip for grid
US5479464A (en) * 1994-08-30 1995-12-26 Westinghouse Electric Corporation Expandable top nozzle and device for securing same to a nuclear fuel assembly
DE10107037A1 (de) * 2001-02-15 2002-09-19 Framatome Anp Gmbh Brennelement
US6738447B1 (en) 2003-05-22 2004-05-18 Westinghouse Electric Company Llc High energy absorption top nozzle for a nuclear fuel assembly
US8594269B2 (en) 2006-01-13 2013-11-26 Westinghouse Electric Company Llc Nuclear fuel assemblies with structural support replacement rods
US8396182B2 (en) * 2007-08-31 2013-03-12 Global Nuclear Fuel—Americas, LLC Method and apparatus to shield a nuclear fuel assembly with removable debris shield in upper tie

Also Published As

Publication number Publication date
US10418134B2 (en) 2019-09-17
US20170206985A1 (en) 2017-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101109970B1 (ko) 핵원자로 연료집합체
KR920005628B1 (ko) 원자로용 연료 어셈블리
RU2537693C2 (ru) Опорная решетка ядерной тепловыделяющей сборки
EP1407457B1 (en) Reduced pressure drop debris filter bottom nozzle for a fuel assembly of a nuclear reactor
US3966550A (en) Reactor fuel assemblies
US5247551A (en) Spacer sleeve for nuclear fuel assembly
US9443619B2 (en) Strip for a nuclear fuel assembly spacer grid
CH703510B1 (de) Ausdehnungskupplungsklemmen für Strahlpumpen.
US5183628A (en) Nuclear reactor internals with cluster guides
JPH08179072A (ja) 原子炉内の燃料バンドルと共に用いるスペーサ
RU2334291C2 (ru) Высокоэнергетическая поглощающая насадка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора
UA128197C2 (uk) Головка тепловидільної збірки та ядерний реактор з водою під тиском, який її містить
US20070076840A1 (en) Nuclear fuel assembly comprising a reinforcing mesh device and the use of one such device in a nuclear fuel assembly
US8416912B2 (en) Nuclear fuel assembly including an internal reinforcing device
JP6286707B2 (ja) 核燃料集合体用のたわみが制限されたロッド接点を備えたスペーサおよびそれを作成する方法
US8599994B2 (en) Fuel bundle and spacer band
US8509377B2 (en) Fuel bundle designs using mixed spacer types
US9536628B2 (en) Nuclear fuel assembly support grid
US9031185B2 (en) Fuel assembly, a guide thimble device and use of the guide thimble device
US4752438A (en) Cluster guide with centering and antivibratory positioning device for nuclear reactors
SE456705B (sv) Galler foer att haalla braenslestavar isaer i en braenslepatron i en kaernreaktor
JP6501419B2 (ja) 延伸型中間案内アセンブリを具備する制御棒案内管
US6272197B1 (en) Coolant mixing grid for nuclear fuel assembly
JPH08114691A (ja) 沸騰水形原子炉の燃料集合体
DE102007050008B4 (de) Erweiterter Kernbrennstoffkanal