ЭЛЕМЕНТ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, В ЧАСТНОСТИ УПРАВЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 1997 года по МПК G21C7/10 G21C19/02 

Изобретение относится к элементам ядерного реактора, в частности управляющим элементам с вытянутым в длину элементным ящиком, который имеет поперечное сечение в форме правильного многоугольника и в котором на одном конце вставлена хвостовая часть элемента с вытянутым в длину центральным телом, расположенным неподвижно внутри элементного ящика с радиальным зазором от этого элементного ящика, а также с гильзой из активного, в частности поглощающего нейтроны материала, которая расположена с возможностью перемещения в продольном направлении элементного ящика, окружает центральное тело в промежуточном пространстве между центральным телом и элементным ящиком и содержит ввод в радиальном направлении.

Подобный элемент ядерного реактора, представляющий собой управляющий элемент, уже является обычным. Внутри элементного ящика, если смотреть в продольном направлении этого элементного ящика, расположено рядом друг с другом множество гильз из активного материала. Вводы в радиальном направлении на этих гильзах находятся соответственно в середине между двумя углами правильного многоугольника, который представляет собой поперечное сечение элементного ящика. Эти вводы служат для обмена охлаждающего средства между обеими сторонами гильз, то есть между промежуточным пространством между элементным ящиком и гильзами с одной стороны, а также промежуточным пространством между центральным телом и гильзами с другой стороны. Это охлаждающее средство протекает в ядерном реакторе через элементный ящик в продольном направлении. Публикацией к этому является [1] в частности стр.404.

Задача изобретения возможные выгрузка и загрузка гильз элемента ядерного реактора.

Для решения этой задачи элемент ядерного реактора отличается тем, что ввод расположен на углу состоящего из правильного многоугольника поперечного сечения элементного ящика.

За счет этого вводы в гильзах из активного материала являются легко доступными с другого открытого конца элементного ящика для вытянутого в длину, образующего на одном конце крючок подъемного механизма, который вводится на углу образующего поперечное сечение элементного ящика многоугольника между элементным ящиком и гильзой или между гильзой и центральным телом и может захватывать крючком для вытягивания гильзы из элементного ящика во ввод.

Изобретение и его преимущества более подробно поясняются с помощью представленного на чертеже примера выполнения.

На фиг. 1 показан в частичном разрезе управляющий элемент для ядерного реактора; на фиг.2 поперечное сечение вдоль штрихпунктирной линии II-II на фиг.1.

Вытянутый в продольном направлении элементный ящик 2 из нержавеющей стали имеет поперечное сечение в форме правильного шестиугольника. На нижнем конце представляющая собой опорную часть 3 хвостовая часть элемента, имеющая форму трубы, а на верхнем конце согласованный с элементным ящиком 2 внешний контур в виде правильного шестиугольника, вставлена в нижний конец ящика топливного элемента 3. Там ящик топливного элемента 2 хорошо прилегает к опорной части 3 и сварен с ней.

На верхнем конце опорной части 3 стоя приформована вытянутая в длину, имеющая форму полого цилиндра центральная гильза 4 в качестве центрального тела внутри ящика топливного элемента 2. Она имеет зазор относительно ящика топливного элемента 2. Кроме того, гильза 4 имеет проходящее на ее нижнем конце радиально направленные шлицы 5, которые образуют соединение между промежуточным пространством между центральной гильзой 4 и элементным ящиком 2 к полому пространству опорной части 3.

Внутри промежуточного пространства между центральной гильзой 4 и элементным ящиком 2 расположен на опорной части 3 свободно рядом друг с другом, если смотреть в продольном направлении элементного ящика 2, ряд гильз 6 из такого поглощающего нейтроны материала, как борная сталь. Эти гильзы 6 охватывают центральную гильзу 4 и имеют согласованное с внутренним контуром поперечного сечения элементного ящика 2 поперечное сечение, которое также представляет собой правильный шестиугольник. На внешней стороне эти гильзы 6 имеют прилегающие к элементному ящику 2 дистанционные утолщения 7, на внутренней стороне эти гильзы 6 имеют зазор относительно центральной гильзы 4.

На каждом углу образующего их поперечное сечение правильного шестиугольника гильзы 6 из поглощающего нейтроны материала имеют радиально направленный ввод 8. Далее каждый угол образующего поперечное сечение гильз 6 правильного шестиугольника находится в углу образующего поперечное сечение элементного ящика 2 правильного шестиугольника.

На верхнем конце элементный ящик 2 закрыт головной частью 9, которая направляется через внутренние крылья 10, выполненные на верхнем конце центральной гильзы 4. Снаружи выполненная в виде полого цилиндра из нержавеющей стали головная часть 9 содержит расположенные по периметру ребра 11, которые в представленном на фиг.1 закрытом положении входят в соответствующие пазы на внутренней стороне элементного ящика 2. Эти пазы образуют в своей середине окна 12. Головная часть 9 фиксируется на центральной гильзе 4 резьбовым штифтом 13.

После освобождения резьбового штифта 13 головная чаcть 9 может быть повернута вокруг продольной оси элемнтного ящика 2 из представленного на фиг.1 закрытого положения в открытое положение, в котором ребра 11 больше не заходят в снабженные окнами 12 пазы на внутренней стороне элементного ящика 2, так что головная часть 9 может быть извлечена из элементного ящика 2. Проходящие в радиальном направлении вводы 8 гильз 6 из поглощающего нейтроны материала находятся в самом широком месте промежуточного пространства между центральной гильзой 4 и гильзами 6. Поэтому они хорошо доступны для протяженного в длину подъемного механизма, который вводится с открытого верхнего конца элементного ящика 2 в этот ящик и может проникать выполненным в виде крючка концом в вводы 8. С помощью этого протяженного в длину подъемного механизма отдельные гильзы 6 или весь набор находящихся внутри элементного ящика гильз 6 могут быть извлечены из элементного ящика. Через вводы 8 средство охлаждения, проникшее в ядерном реакторе через шлицы 5 в промежуточное пространство между центральной гильзой 4 и гильзами 6, может беспрепятственно проникать в промежуточное пространство между гильзами 6 и элементным ящиком 2 и обратно.

Сущность: элемент ядерного реактора с вытянутым в длину элементным ящиком, который имеет поперечное сечение в форме правильного многоугольника и содержит на одном конце хвостовую часть элемента, на которой внутри элементного ящика стационарно расположено центральное тело, окруженное перемещаемой в продольном направлении элементного ящика гильзой 6 из активного материала. Ввод 8 расположен в гильзе 6 на углу поперечного сечения элементного ящика, образуя хороший доступ для подъемного механизма для извлечения гильз 6 из элементного ящика. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Элемент ядерного реактора, в частности управляющий элемент с вытянутым в длину элементным ящиком (2), который имеет поперечное сечение в форме правильного многоугольника и в котором на одном конце вставлена хвостовая часть элемента (3) с вытянутым в длину центральным телом, которое расположено неподвижно внутри элементного ящика (2) с радиальным зазором от этого элементного ящика (2) на хвостовой части элемента (3), а также с гильзой (6) из активного в частности поглощающего нейтроны материала, которая расположена с возможностью перемещения в продольном направлении элементного ящика (2), окружая центральное тело в промежуточном пространстве между центральным телом и элементным ящиком (2) с зазором своей внешней стороны от элементного ящика (2) и своей внутренней стороны от центрального тела, и содержит ввод (8) в радиальном направлении, отличающийся тем, что ввод (8) расположен на углу образованного правильным многоугольником поперечного сечения элементного ящика (2). 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что гильза (6) также имеет поперечное сечение в форме правильного многоугольника, а угол этого многоугольника находится на углу образующего поперечное сечение элементного ящика (2) многоугольника, причем ввод (8) при прохождении в радиальном направлении расположен на углу многоугольника, представляющего поперечное сечение гильзы (6).