Здатна до розширювання головка для тепловидільної зборки ядерного реактора

Є ще 5 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Здатна до розширювання головка для тепловидільної зборки ядерного реактора, призначена для встановлення під верхньою плитою активної зони реактора і така, що має труби глухих каналів, які простягаються з неї догори назовні і які уможливлюють пересування в них регулювальних стрижнів, підтримуваних блок-вузлом дистанційного управління (БВДУ), яка відрізняється тим, що вона містить циліндричний стакан, який має перший край, виконаний з можливістю підтримування зазначеної плити активної зони, а також внутрішній кільцевий уступ, звернений до його другого краю, вузол, що включає в себе втулку, розташовану з зазначеного другого краю стакана з можливістю ковзального пересування, плиту виведення стрижнів і опорні труби, які жорстко з'єднують зазначену плиту виведення стрижнів із зазначеною втулкою із забезпеченням постійної осьової відстані між ними, причому зазначена плита виведення стрижнів має наскрізні отвори, суміщені з зазначеними опорними трубами, засоби для закріплювання суміщеними із зазначеними опорними трубами зазначених труб глухих каналів в зазначених отворах плити виведення стрижнів, плиту для утримання пружин, виконану з можливістю ковзального пересування в зазначеному стакані між зазначеним уступом і зазначеною втулкою, перші зсуваючі засоби, розміщені   між зазначеною плитою для утримання пружин і зазначеною втулкою і виконані з можливістю забезпечення відтискання зазначеної плити для утриманця пружин і зазначеної втулки одна від одної, із навантаженого положення зазначеної головки в її вільне положення, напрямний вузол для контрольно-вимірювальних приладів БВДУ, який проходить через центральні частини зазначеної плити виведення стрижнів, зазначеної втулки і зазначеної плити для утримання пружин, виконаний з можливістю забезпечення фіксованого положення БВДУ відносно зазначеної плити активної зони усередині зазначеного стакана між зазначеним першим краєм і зазначеною плитою для утримання пружин.

2. Головка за п. 1, яка відрізняється тим, що зазначена втулка має куполоподібну форму з боку зазначеної плити виведення стрижнів, і тим, що зазначена плита виведення стрижнів має наскрізні отвори для проходження рідини.

3. Головка за п. 1, яка відрізняється тим, що зазначений напрямний вузол для контрольно-вимірювальних приладів БВДУ включає в себе напрямну трубу для контрольно-вимірювальних приладів, яка проходить через зазначені плиту виведення стрижнів і втулку, а також через центральний отвір зазначеної плити для утримання пружин, плунжер, закріплений на зазначеній напрямній трубі для контрольно-вимірювальних приладів і виконаний з можливістю ковзального пересування в зазначеному центральному отворі плити для утримання пружин, другий зсуваючий засіб, розміщений між зазначеною втулкою і зазначеною плитою для утримання пружин і виконаний з можливістю забезпечення попереднього навантаження на зазначений плунжер , а також засоби, виконані з можливістю забезпечення зазначеного (фіксованого положення для БВДУ у взаємодії з зазначеним плунжером.

4. Головка за п. З, яка відрізняється тим, що зазначені засоби для забезпечення зазначеного фіксованого положення для БВДУ включають в себе виступ на зазначеному плунжері, звернений до зазначеного першого краю стакана, і протилежну до нього поверхню, що належить зазначеній плиті для утримання пружин, звернену до зазначеного другого краю зазначеного стакана.

5. Головка за п. 4, яка відрізняється тим, що зазначена поверхня, що належить зазначеній плиті для утримання пружин, представлена кільцевим заплечиком, розміщеним    усередині зазначеного центрального отвору.

6. Головка за п. 4, яка відрізняється тим, що зазначена поверхня, що належить зазначеній плиті для утримання пружин, представлена поверхнею торця зазначеної плити для утримання пружин, яка оточує зазначений центральний отвір.

7. Головка за п. З, яка відрізняється тим, що зазначені засоби, що взаємодіють з зазначеним плунжером для забезпечення зазначеного фіксованого положення для БВДУ, включають в себе опори, встановлені на зазначеному плунжері таким чином, що вони упираються в зазначену верхню плиту активної зони, забезпечуючи зазначене фіксоване положення для БВДУ.

8. Головка за п. З, яка відрізняється тим, що зазначений другий зсуваючий засіб представлений циліндричною пружиною стискання, і тим, що зазначена напрямна труба для контрольно-вимірювальних приладів має регулювальні засоби між зазначеною втулкою і зазначеною плитою виведення стрижнів, які виконані з можливістю регулювання відстані, на яку зазначена напрямна труба для контрольно-вимірювальних приладів виходить з зазначеної плити для утримання пружин за вільного стану головки.

9. Головка за п. 7, яка відрізняється тим, що зазначені регулювальні засоби представлені різзю на зазначеній напрямній трубі для контрольно-вимірювальних приладів, розміщеною   між зазначеними втулкою і плитою виведення стрижнів, і регулювальним елементом, виконаним з можливістю взаємодії з зазначеною різзю і таким, що упирається в зазначену втулку.

10. Головка за п. 1, яка відрізняється тим, що зазначені засоби для закріплювання кожної з зазначених труб глухих каналів в отворі зазначеної плити виведення стрижнів представлені кільцевою канавкою в зазначеному отворі, трубчастою вставкою, вільний кінець якої виконаний уможливлюючим його вставляння в зазначений отвір, а протилежний кінець якої прикріплений до зазначень труби глухого каналу, причому зазначена вставка Має щонайменше два рознесені по колу розрізи, які простягаються у суттєвою мірою повздовжньому  напрямку від зазначеного вільного  кінця,  утворюючи щонайменше дві лапки, і кільцевий виступ, який простягається назовні навкруги зазначених лапок, причому зазначені лапки є дещо підігнутими усередину таким чином, щоб уможливити вільне введення зазначеного вільного кінця зазначеної вставки в зазначені отвори плити виведення стрижнів і його виведення з них, для суміщення зазначеного кільцевого виступу із зазначеною кільцевою канавкою, і фіксуючою трубою, виконаною з уможливленням її введення через зазначену опорну трубу всередину зазначеної вставки, віджимання зазначених лапок у радіально-зовнішньому напрямку і введення зазначеного кільцевого виступу у взаємодію з зазначеною кільцевою канавкою, для рознімного приєднання зазначеної головки до зазначених труб глухих каналів.

11. Головка за п. 10, яка відрізняється тим, що вільні кінці зазначених лапок на зазначеному вільному кінці зазначеної вставки є відігнуті назовні, з утворенням вхідної горловини для зазначеної фіксуючої труби.

Текст

1. Здатна до розширювання головка для тепловидільної зборки ядерного реактора, призначена для встановлення під верхньою плитою активної зони реактора і така, що має труби глухи х каналів, які простягаються з неї догори назовні і які уможливлюють пересування в них регулювальних стрижнів, підтримуваних блок-вузлом дистанційного управління (БВДУ), яка відрізняється тим, що вона містить циліндричний стакан, який має перший край, виконаний з можливістю підтримування зазначеної плити активної зони, а також внутрішній кільцевий уступ, звернений до його другого краю, вузол, що включає в себе втулк у, розташовану з зазначеного другого краю стакана з можливістю ковзального пересування, плиту виведення стрижнів і опорні труби, які жорстко з'єднують зазначену плиту виведення стрижнів із зазначеною втулкою із забезпеченням постійної осьової відстані між ними, причому зазначена плита виведення стрижнів має наскрізні отвори, суміщені з зазначеними опорними трубами, засоби для закріплювання суміщеними із зазначеними опорними трубами зазначених труб глухих каналів в зазначених отворах плити виведення стрижнів, плиту для утримання пружин, виконану з можливістю ковзального пересування в зазначеному стакані між зазначеним уступом і зазначеною втулкою, перші зсуваючі засоби, розміщені між зазначеною плитою для утримання пружин і зазначеною втулкою і виконані з можливістю забезпечення відтискання зазначеної плити для утримання пружин і зазначеної втулки одна від одної, із навантаженого C2 (54) ЗДАТНА ДО РОЗ ШИРЮВАННЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ТЕП ЛОВИДІЛЬНОЇ ЗБОРКИ ЯД ЕРНОГО РЕАКТОРА 41417 для утримання пружин, представлена поверхнею торця зазначеної плити для утримання пружин, яка оточує зазначений центральний отвір. 7. Головка за п. 3, яка відрізняється тим, що зазначені засоби, що взаємодіють з зазначеним плунжером для забезпечення зазначеного фіксованого положення для БВДУ, включають в себе опори, встановлені на зазначеному плунжері таким чином, що вони упираються в зазначену верхню плиту активної зони, забезпечуючи зазначене фіксоване положення для БВДУ. 8. Головка за п. 3, яка відрізняється тим, що зазначений другий зсуваючий засіб представлений циліндричною пружиною стискання, і тим, що зазначена напрямна труба для контрольновимірювальних приладів має регулювальні засоби між зазначеною втулкою і зазначеною плитою виведення стрижнів, які виконані з можливістю регулювання відстані, на яку зазначена напрямна труба для контрольно-вимірювальних приладів виходить з зазначеної плити для утримання пружин за вільного стану головки. 9. Головка за п. 7, яка відрізняється тим, що зазначені регулювальні засоби представлені різзю на зазначеній напрямній трубі для контрольновимірювальних приладів, розміщеною між зазначеними втулкою і плитою виведення стрижнів, і регулювальним елементом, виконаним з можливістю взаємодії з зазначеною різзю і таким, що упирається в зазначену втулку. 10. Головка за п. 1, яка відрізняється тим, що зазначені засоби для закріплювання кожної з зазна чених труб глухи х каналів в отворі зазначеної плити виведення стрижнів представлені кільцевою канавкою в зазначеному отворі, трубчастою вставкою, вільний кінець якої виконаний уможливлюючим його вставляння в зазначений отвір, а протилежний кінець якої прикріплений до зазначеної труби глухого каналу, причому зазначена вставка має щонайменше два рознесені по колу розрізи, які простягаються у суттєвою мірою поздовжньому напрямку від зазначеного вільного кінця, утворюючи щонайменше дві лапки, і кільцевий виступ, який простягається назовні навкруги зазначених лапок, причому зазначені лапки є дещо підігнутими усередину таким чином, щоб уможливити вільне введення зазначеного вільного кінця зазначеної вставки в зазначені отвори плити виведення стрижнів і його виведення з них, для суміщення зазначеного кільцевого виступу із зазначеною кільцевою канавкою, і фіксуючою трубою, виконаною з уможливленням її введення через зазначену опорну трубу всередину зазначеної вставки, віджимання зазначених лапок у радіально-зовнішньому напрямку і введення зазначеного кільцевого виступу у взаємодію з зазначеною кільцевою канавкою, для рознімного приєднання зазначеної головки до зазначених тр уб глухи х каналів. 11. Головка за п. 10, яка відрізняється тим, що вільні кінці зазначених лапок на зазначеному вільному кінці зазначеної вставки є відігнуті назовні, з утворенням вхідної горловини для зазначеної фіксуючої тр уби. Цей винахід стосується головок тепловидільних збірок ядерних реакторів, які компенсують неоднаковість термічного розширювання і зростання тепловидільних збірок та інших елементів реактора при опромінюванні, зокрема - модернізованих здатних до розширювання головок, призначених для використання в реакторах, які до того мали елементи, виготовлені суттєвою мірою з таких самих матеріалів. Цей винахід також стосується засобу для прикріплення здатної до розширювання головки до тепловидільної збірки. В ядерних реакторах, розроблених у колишньому Радянському Союзі (так звані реактори радянської конструкції), активна зона реактора утворюється із великої кількості видовжених тепловидільних збірок (далі - ТВЗ), кожна з яких включає в себе множину стрижневих тепловидільних елементів (ТВЕЛ), які утримуються в структурі, що має шестикутн у конфігурацію, за допомогою певної кількості решіток, рознесених вздовж стрижневих ТВЕЛ і закріплених на виготовлених із нержавіючої сталі напрямних глухи х каналах регулювальних стрижнів. Напрямні глухі канали регулювальних стрижнів простягаються поза відповідні верхній та нижній краї стрижневих ТВЕЛ і приєднуються, відповідно, до головок та хвостовиків ТВЗ. ТВЗ розташовуються в корпусі реактора таким чином, що хвостовики ТВЗ спираються на нижню опорну плиту активної зони. Верхня опорна плита активної зони спирається на головки ТВЗ. Головки ТВЗ в реакторі радянської конструкції знаходяться у нерознімному з'єднанні з виготов леними із нержавіючої сталі напрямними глухими каналами регулювальних стрижнів ТВЗ. Ці головки, які є складними пристроями, виконують декілька суттєвих функцій. По-перше, вони забезпечують розміщення блок-вузла дистанційного управління (БВДУ, RCCA) відносно напрямних труб активної зони таким чином, що розміщення БВДУ відносно верхньої плити активної зони є фіксованим. БВДУ забезпечує позиціювання регулювальних стрижнів, які вводяться в ТВЗ цілою групою або кластером. Головка ТВЗ в реакторі радянської конструкції також компенсує швидкість регулювальних стриж нів, використовуючи для цього пружину для поглинання енергії при скиданні зазначених стрижнів в активну зону реактора при аварійній зупинці реактора. Крім цього, головка ТВЗ забезпечує наявність пружних зусиль, необхідних для підтримування елементів внутрішньокорпусного обладнання. Коли верхня опорна плита активної зони лягає на головки ТВЗ, вона стискає пружини головок. До того ж головка ТВЗ в реакторі радянської конструкції передбачає захист регулювальних стрижнів при вилученні ТВЗ із корпусу реактора. За цих умов БВДУ розташовується на одному рівні або ж дещо нижче верхнього краю головки ТВЗ. Зрештою, конструкція радянської головки дозволяє утримувати ТВЗ при її виведенні з активної зони завдяки передаванню навантажень через головку. Отже головка ТВЗ в реакторі радянської конструкції може функціонувати у дво х положеннях: 2 41417 вільному та стиснутому (навантаженому). Оскільки в реакторі радянської конструкції в ТВЗ для виготовлення глухи х каналів використовується нержавіюча сталь, відносні відстані між внутрішніми елементами корпусу реактора і ТВЗ залишаються незмінними після встановлення ТВЗ в робоче положення. Пружні зусилля є такими, що забезпечують можливість підтримування головками елементів внутрішньокорпусного обладнання, до того ж і пружні зусилля, і розташування БВДУ відрегульовані таким чином, що всі функції мають статичний характер. Отже, головка має вбудовані реперні елементи, навкруги і відносно яких проектуються елементи внутрішньокорпусного обладнання реактора. Виготовлені з нержавіючої сталі глухі канали ТВЗ, передбачені в реакторах радянської конструкції, пов'язані із збільшеними обумовленими реактивністю витратами на ТВЗ, до того ж їх важче прикріплювати до решіток ТВЗ. У ТВЗ, що виробляються в інших країнах, для виготовлення цих глухи х каналів використовується цірконійовий сплав, що забезпечує зменшені обумовлені реактивністю витрати. Проте цірконійовий сплав має коефіцієнт теплового розширення, відмінний від аналогічного коефіцієнта для корпусу реактора, який є виготовлений з нержавіючої сталі, і до того ж дає збільшення при опромінюванні. Здатні до розширювання головки, спроможні компенсувати зазначені відхилення в розмірах різних елементів реактора, описані, зокрема, в патентах США №№ 4.534.933 (1985, G21C5/06), 4.687.619 (1987, G21C5/06), 4.702.882 (1987, G21C5/06) та 4.986.959 (1991, G21C5/06). Проте такі головки використовуються в реакторах, в яких верхня плита активної зони спирається на опорний елемент активної зони у вигляді кільцевої полички у корпусі реактора. У реакторі радянської конструкції верхня плита активної зони спирається на головки ТВЗ і підтримується ними. Як вже зазначалось, головка ТВЗ в реакторі радянської конструкції прикріплюється до труб глухи х каналів ТВЗ без можливості її знімання. Вищеназвані патенти описують знімні головки. У патенті США № 4.641.409 (1987, G21C5/06) описаний спосіб прикріплення знімної головки, де гільзу глухого каналу випинають по колу в кільцеву канавку плити-адаптора знімної головки. В іншій конструкції до кінців напрямних глухих каналів прикріплюють вставні гільзи. Кожна вставка має поблизу свого вільного краю кільцеве зорієнтоване назовні випнення (виступ) або буртик, і у вільного краю вставки зроблені розрізи, завдяки чому вкладка має гнучкі лапки. Ці гнучкі лапки прогинаються, коли вставка заходить в отвір плитиадаптора, а потім розправляються назовні, з введенням кільцевого буртика або випнення у зачеплення з кільцевою канавкою в отворі плитиадаптора. У середину вставок вводять фіксуючі труби, які забезпечують фіксацію зачеплення зазначеного кільцевого випнення або буртика із кільцевою канавкою плити-адаптора. Для того, щоб від'єднати головки, наприклад, для заміни пошкоджених стрижневих ТВЕЛ, фіксуючу тр убу витягують, після чого плиту-адаптор і ТВЗ рознімають. Від'єднування головки з розрізаною вставкою є ускладненим, оскільки зусилля, потрібні для від'єднання головки від ТВЗ, іноді бувають надмірними. Оскільки такі заміни стрижневих ТВЕЛ звичайно виконуються під час критичної зупинки на перезаправлення палива, будь-які труднощі при від'єднуванні головки призводять до збільшення витрат оператора ядерного реактора. Крім того, після від'єднання головки вставки, які простягаються назовні, лишаються без захисту від функціонального обладнання для заміни стрижнів, що може призвести до пошкодження цих вставок, хоча на практиці випадки пошкодження вставок таким обладнанням досить поодинокі. До того ж кожна з фіксуючих труб має бути витягн ута окремо, і кожна труба потребує окремої перевірки перед її поверненням на місце. Отже, існує потреба в удосконаленій знімній головці ядерного реактора і механізмі її прикріплення до тепловидільної збірки ядерного реактора. Більш конкретно, існує потреба в удосконаленій головці для реактора радянської конструкції, яка була би знімною. Існує також потреба в удосконаленій головці реактора, яка могла б бути використана з тепловидільними збірками, що мають напрямні глухі канали з цірконійового сплаву. Існує також потреба в удосконаленій головці, яка забезпечувала б виконання усіх функцій головки реактора радянської конструкції. Існує також потреба в головці, що має зменшений гідравлічний опір. Існує також потреба в удосконаленому засобі для знімного прикріплювання головки до напрямних глухи х каналів тепловидільної збірки. Більш конкретно, існує потреба у такому удосконаленому фіксуючому пристрої, який забезпечував би з'єднання і роз'єднання за низького рівня прикладених зусиль, проте надійно фіксував би головку на тепловидільній збірці. Ці та інші потреби задовольняються цим винаходом, згідно з яким пропонується здатна до розширювання головка для тепловидільної збірки ядерного реактора, яка містить циліндричний стакан, який має перший край, виконаний з можливістю підтримування зазначеної плити активної зони, а також внутрішній кільцевий уступ, звернений до його другого краю. Головка також містить вузол, що включає в себе втулку, розташовану з зазначеного другого краю стакана з можливістю ковзального пересування, плиту виведення стрижнів і опорні труби, які жорстко з'єднують зазначену плиту виведення стрижнів із зазначеною втулкою із забезпеченням постійної осьової відстані між ними. Зазначена плита виведення стрижнів має наскрізні отвори, суміщені з зазначеними опорними трубами. Також є запровадженою плита для утримання пружин, виконана з можливістю ковзального пересування в зазначеному стакані між зазначеним уступом і зазначеною втулкою. Між зазначеною плитою для утримання пружин і зазначеною втулкою запроваджені перші зсуваючі засоби, виконані з можливістю забезпечення відтискання зазначеної плити для утримання пружин і зазначеної втулки одне від одного, із навантаженого положення зазначеної головки в її вільне положення. Крім того, напрямний вузол для контрольновимірювальних приладів/БВДУ проходить через 3 41417 центральні частини зазначеної плити виведення стрижнів, зазначеної втулки і зазначеної плити для утримання пружин, і він є виконаний з можливістю забезпечення фіксованого положення БВДУ відносно зазначеної плити активної зони усередині зазначеного стакана між зазначеним першим краєм і зазначеною плитою для утримання пружин. Оскільки плита виведення стрижнів і втулка є жорстко з'єднаними за допомогою опорних тр уб, навантаження, що виникають при підніманні тепловидільної збірки за головку, а також стискувальні навантаження, що створюються при встановлюванні верхньої плити активної зони на її місце, спрямовуються крізь плиту виведення стрижнів між опорними трубами і трубами глухи х каналів, і тому плита виведення стрижнів може бути виконана тоншою, що забезпечує більший простір для стискання і розтискання. Більш конкретно, зазначений напрямний вузол для контрольно-вимірювальних приладів/БВДУ включає в себе напрямну трубу для контрольновимірювальних приладів, яка проходить через зазначені плиту виведення стрижнів і втулку, а також через центральний отвір зазначеної плити для утримання пружин. Плунжер, закріплений на зазначеній напрямній трубі для контрольновимірювальних приладів, є виконаний з можливістю ковзального пересування в зазначеному центральному отворі плити для утримання пружин. Другий зсуваючий засіб, також переважно у вигляді циліндричної пружини стискання, є запроваджений між зазначеною втулкою і зазначеною плитою для утримання пружин, і він забезпечує попереднє навантаження на зазначений плунжер. Взаємодіючі засоби, запроваджені на плунжері і плиті для утримання пружин, забезпечують зазначене фіксоване положення для БВДУ. Зазначені взаємодіючі засоби в одному з варіантів представлені виступом на зазначеному плунжері, що взаємодіє з протилежною до нього поверхнею, що належить зазначеній плиті для утримання пружин, яка може бути представлена кільцевим заплечиком, запровадженим усередині зазначеного центрального отвору, або поверхнею торця зазначеної плити для утримання пружин, яка оточує зазначений центральний отвір. В іншому варіанті для забезпечення зазначеного фіксованого положення для БВДУ використовують опори, встановлені на зазначеному плунжері у такий чин, що вони упираються в зазначену верхню плиту активної зони. На зазначеній напрямній трубі для контрольновимірювальних приладів можуть бути запроваджені регулювальні засоби, такі як різь і гайка, що упирається в зазначену втулку, забезпечуючи попереднє навантаження на напрямний вузол для контрольно-вимірювальних приладів/БВДУ. Ще одним аспектом винаходу є вдосконалений засіб для знімного прикріплювання головки до напрямних глухи х каналів ТВЗ. Трубчаста вставка, що є передбачена на кінці труби глухо го каналу, має щонайменше два розрізи, які простягаються у суттєвою мірою поздовжньому напрямку від її вільного кінця, утворюючи лапки. На лапках запроваджений кільцевий виступ, який простягається назовні навкруги зазначених лапок, які є дещо підігнутими усередину таким чином, щоб уможливити вільне введення вільного кінця зазначеної вставки в отвори плити виведення стрижнів. Згодом через опорну тр убу головки вводять фіксуючу тр убу, яка розжимає лапки вставки, нормальний стан яких у вільному положенні є стиснутим, завдяки чому кільцевий виступ входить у зачеплення і фіксується у кільцевій канавці, запровадженій в отворі плити виведення стрижнів. Переважно вільні кінці зазначених лапок на вільному кінці вставки є відігнуті назовні, з утворенням вхідної горловини для зазначеної фіксуючої труби, що полегшує уведення фіксуючої тр уби. Повне розуміння суті винаходу можна отримати із наступного опису переважних варіантів здійснення у сукупності з наданими кресленнями, де: Фіг. 1 являє собою поздовжній розріз знімної головки тепловидільної збірки (ТВЗ) відповідно до першого варіанту здійснення винаходу. Фіг. 2 являє собою поздовжній розріз, що ілюструє навантажене положення знімної головки за фіг. 1 між ТВЗ і плитою активної зони ядерного реактора. Фіг. 3 являє собою вид зверху знімної головки за фігурами 1 і 2. Фіг. 4 являє собою поздовжній розріз, подібний показаному на фіг. 1, що ілюструє інший варіант здійснення знімної головки згідно з винаходом. Фіг. 5 являє собою поздовжній розріз, подібний показаному на фіг. 1, що ілюструє ще один варіант виконання винаходу. Фіг. 6 являє собою вид зверху знімної головки за фіг. 5. Фіг. 7 являє собою вид збоку з частковим розрізом фіксуючої вставки відповідно до винаходу, яка використовується для прикріплення головки до тепловидільної збірки. Фіг. 8 являє собою вид з торця вставки за фіг. 7. Фіг. 9 являє собою фрагментарний вид у збільшеному масштабі частини фіксуючої вставки за фіг. 7. Фіг. 10 являє собою вид у розрізі, ілюструючий встановлювання фіксуючої вставки в положення для фіксації головки, запропонованої винаходом, на трубі глухого каналу тепловидільної збірки. Фіг. 11 являє собою вид, подібний показаному на фіг. 10, ілюструючий фіксуючу вставку, зафіксовану у цьому положенні. Як показано на фігурах 1-3, здатна до розширювання знімна головка 1 згідно з винаходом включає в себе стакан 3, який має перший (верхній) край 5 і другий (нижній) край 7. Стакан 3 має внутрішній кільцевий уступ 9, звернений донизу. Вузол 11 включає в себе втулку 13, встановлену з нижнього краю 7 стакана 3 з можливістю ковзального пересування. Вузол 11 також включає в себе дванадцять опорних труб 15, які проходять крізь отвори 17, рознесені по колу в радіальнопериферійній частині втулки 13. Опорні труби 15 простягаються донизу, виходячи зі втулки 13. Шестикутна плита 19 виведення стрижнів має отвори 21, які є суміщені з опорними трубами 15. Опорні труби прикріплені до втулки 13 (показано поз. 23) за допомогою, наприклад, паяння твердим припоєм, і до плити 19 виведення стрижнів (показано поз. 23) за допомогою, наприклад, паяння твердим припоєм. Відповідно, завдяки опорним трубам 15 плита 19 виведення стрижнів і втулка 13 є зафік 4 41417 сованими на постійній відстані одне від одного. Опорні труби 15 виготовляють з матеріалу із високою корозійною стійкістю, наприклад, із нержавіючої сталі. Як можна побачити з фіг. 2, головка 1 прикріплюється до труб 27 глухих каналів ТВЗ, схематично позначеної поз. 29. Оскільки опорні труби прикріплені до втулки 13 і плити 19 виведення стрижнів, а також суміщені з трубами 27 глухи х каналів, вони сприймають навантаження стискання, коли ТВЗ і головка знаходяться у робочому положенні в реакторі, а також сприймають навантаження розтягування, коли ТВЗ піднімають за головку. Відповідно, плита виведення стрижнів, яка, як можна побачити з фіг. З, має певну кількість отворів 31 для протікання теплоносія ядерного реактора, може бути тоншою, ніж її аналог в головці радянської конструкції, де навантаження передавалися через саму плиту виведення стрижнів. Тонша плита 19 виведення стрижнів забезпечує більше місця для диференційного розширювання або ж стискання елементів, обумовленого використанням для труб 27 глухи х каналів і опорних тр уб 15 замість нержавіючої сталі таких матеріалів, як цірконійовий сплав. Лапи 33, відлиті разом із втулкою 13 і плитою 19 виведення стрижнів, виконують функції дефлекторів для суміжних ТВЗ і додають міцності вузлу 11. Зі свого нижнього краю втулка 13 має куполоподібну форму (33), що зменшує гідравлічний опір потоку теплоносія ядерного реактора. Плита 35 для утримання пружин розташована в стакані 3 з можливістю ковзального пересування і має кільцевий уступ 37, який упирається в уступ 9 стакана 3. Опорні труби 15 можуть ковзально рухатися в отворах 39 плити 35 для утримання пружин. Ці отвори 39 та отвори 17 втулки 13 є розточеними (поз. 41 та 43, відповідно), з утворенням гнізд для циліндричних пружин 45 стискання, які віджимають плиту 35 для утримання пружин і вузол 11 одне від одного. В бік втулки 13 є введений нарізний штифт 47, який взаємодіє з видовженим отвором 49 стакана 3, забезпечуючи утримування вузла 11 у стакані 3. Коли плита 35 для утримання пружин упирається в уступ 9 стакана 3, з боку верхнього краю головки 1 утворюється порожнина 51 для розміщення БВДУ, схематично показаного поз. 53 на фіг. 2. Напрямний вузол 55 для контрольновимірювальних приладів/БВДУ включає в себе напрямну трубу 57 для контрольно-вимірювальних приладів, яка проходить через центральний отвір 59 втулки 13 і далі у центральний отвір 61 плити 35 для утримання пружин. Плунжер 63, закріплений на верхньому кінці напрямної труби 57, ковзально рухається в отворі 61 і має кільцевий периферійний виступ 65, який, як показано на фіг. 2, є звернений до кільцевого заплечика 67, утвореного виступом 69 в отворі 61, і упирається в нього при стиснутому положенні головки. Отвір 59 втулки 13 має розточку 71 для розміщення циліндричної пружини 73 стискання, яка упирається в плунжер 63. Напрямна труба 57 може ковзально рухатися в отворі 59 і має різь 75, нарізану під куполоподібною частиною 33 втулки 13. Регулювальна гайка 77, нагвинчена на зазначену різь 75, забезпечує попереднє навантаження на плунжер 63. Напрямна труба 57 забезпечує канал для контрольно вимірювальних приладів (не показані), що проходить крізь головку і далі вниз усередину тепловидільної збірки. Як показано на фіг. 2, головка прикріплюється з можливістю рознімання до ТВЗ 29. ТВЗ піднімають за головку 1, використовуючи пару стовщень, розташованих на стакані 3 діаметрально протилежними одне одному. Коли верхня плита 81 активної зони займає своє місце в корпусі ядерного реактора, вона лежить на головках 1 і підтримується ними. Вага верхньої плити 81 активної зони стискає головку 1, виводячи її із вільного (не стиснутого) положення, показаного на фіг. 1. В навантаженому положенні, яке показано на фіг. 2, плита 35 для утримання пружин залишається від верхнього краю стакана 3 на постійній відстані, яка визначається взаємодіючими уступами 9 і 37. Плунжер 63 йде вгору, виходячи за плиту 35 для утримання пружин на певну відстань, яка визначається розміщенням виступу 65 і заплечика 67. Таким чином, плунжер 63 забезпечує постійне положення БВДУ 53 відносно верхньої плити 81 активної зони. Вузол 11, що його віджимають донизу пружини 45, ковзально рухається відносно стакана 3, компенсуючи початкове диференційне стискання при нагріванні відповідних тр уб 27 глухих каналів ТВЗ і, зрештою, їхнє обумовлене випромінюванням збільшення. Три рознесені по колу труби 83 проходять через плиту 35 для утримання пружин і втулку 13, забезпечуючи протікання теплоносія ядерного реактора через головку ТВЗ. Шість внутрішніх опорно-напрямних труб 85 для регулювальних стрижнів також рознесені по колу навкруги напрямної труби 57, усередині кільця опорних труб 15 (див. фіг. 3). На фіг. 4 проілюстрований ще один варіант виконання запропонованої цим винаходом здатної до розширювання знімної головки. Модифіковані елементи позначені числами із знаком ('). В конструкції головки 1', показаної на фіг. 4, виступ 65' на плунжері 63' утворений кільцевим фланцем 87 у нижній частині плунжера, і він взаємодіє із заплечиком 67', утвореним нижньою поверхнею 89 плити 35 для утримання пружин. Фігури 5 і 6 ілюструють ще один варіант виконання здатної до розширювання знімної головки І", запропонованої винаходом. Як і вище, ідентичні елементи позначені такими самими числами, тоді як модифіковані елементи мають додаткове позначення знаком ("). Плунжер 63" має центральну частину 91, що підтримує БВДУ. Три опори 93, розташовані вертикально і рознесені по колу на 120° один від одного, упираються в нижню поверхню верхньої плити 81 активної зони, розміщеної на своєму місці, і забезпечують фіксовану відстань між БВДУ і верхньою плитою 81 активної зони. Цей винахід також поширюється на з'єднувальний пристрій для рознімного прикріплювання головки 1 до труб 27 глухих каналів ТВЗ 29. Як показано на фігурах 7-9, пристрій 97 для забезпечення рознімного з'єднання включає в себе вставк у 99 в стиснутому стані. Ця вставка 99 являє собою відрізок труби із нержавіючої сталі, який має декілька рознесених по колу розрізів 101, які простягаються у поздовжньому напрямку від вільного краю 103, утворюючи декілька лапок 105. В даному прикладі стиснута вставка 99 має п'ять лапок 105. На лап 5 41417 ках 105 на певній відстані від вільного краю 103 запроваджені кільцеві виступи 107, що простягаються назовні. Як показано на фіг. 8, лапки 105 є дещо підігнутими усередину таким чином, що зовнішній діаметр кільцевих виступів 107 є не більшим за зовнішній діаметр трубчастої вста вки на її другому кінці 109. Як показано на фіг. 9, вільні кінці 103 відігнуті назовні (позиція 111). Для забезпечення рознімного з'єднання головки 1 з ТВЗ 29 другий кінець 109 стиснутої вставки 99 фіксується в трубі 27 глухого каналу ТВЗ, яка простягається з ТВЗ догори, як показано на фіг. 10. Згодом стиснута вставка 99 вводиться в отвір 21 плити 19 виведення стрижнів, який має кільцеву канавку 113. Фіксуюча тр уба 115, зовнішній діаметр якої дещо менший, ніж внутрішній діаметр опорної труби 15, вводиться через опорну трубу 15 і взаємодіє із відігнутими назовні кінцями 111 стиснутої вкладки, віджимаючи лапки 105 у радіально-зовнішньому напрямку і вводячи їх у взаємодію з канавкою 113. Коли головку 1 треба від'єднати від ТВЗ 29, через опорну трубу 15 вводиться відповідний інструмент (не показаний), який чіпляє фіксуючу тр убу 115 за її нижній край. Після цього фіксуюча труба 115 повністю витягується із вставки 99, яка знов стає стиснутою, так що головка може бути від'єднана з докладанням мінімального зусилля. Такий з'єднувальний фіксуючий пристрій 97 забезпечує надійне приєднання головки до тепловидільної збірки, водночас надаючи можливість її від'єднання з докладанням мінімального зусилля. Відповідно, необхідна кількість таких фіксуючи х пристроїв є меншою порівняно із відомими системами, що скорочує час, потрібний для відновлення ТВЗ. Хоча детально описані були певні конкретні варіанти втілення, фахівцям у цій галузі очевидно, що різні модифікації та альтернативні варіанти цих варіантів можуть бути розвинені у світлі загального уявлення про розкриту у описі суть винаходу. 6 41417 Фіг. 1 7 41417 Фіг. 2 8 41417 Фіг. 3 Фіг. 4 9 41417 Фіг. 5 10 41417 Фіг. 6 11 41417 Фіг. 8 Фіг. 7 Фіг. 9 12 41417 Фіг. 10 Фіг. 11 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 13

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Able to expansion head for heat-liberation assembly of nuclear reactor

Автори англійською

Demario Edmund E., Lousen Charles N., Zakrzhevsky Raimond G., Klima Ivan

Назва патенту російською

Способная к расширению головка для тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Автори російською

Демарио Эдмунд Е., Лоусен Чарльз Н., Закржевски Раймонд Г., Клима Иван

МПК / Мітки

МПК: G21C 3/32

Мітки: тепловидільної, розширювання, здатна, зборки, реактора, ядерного, головка

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/13-41417-zdatna-do-rozshiryuvannya-golovka-dlya-teplovidilno-zborki-yadernogo-reaktora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Здатна до розширювання головка для тепловидільної зборки ядерного реактора</a>

Подібні патенти