ПОДВИЖНАЯ ЗАЩИТНАЯ КАМЕРА Российский патент 1998 года по МПК G21F7/00 

Изобретение относится к области ядерной энергетики и предназначено для проведения подготовительной операции при разборке отработанных тепловыделяющих сборок (ТВС).

Известно, что для разборки ТВС необходимо вначале удалить центральный стержень, который удерживает сборку в собранном виде. Для этого надо: или отвернуть гайку, закрепленную при помощи резьбы и штифта на центральной стержне и, дополнительно, срезать штифт крепящий стержень к хвостовику, или перерезать хвостовик вместе с центральным стержнем по плоскости, проходящей по штифту, крепящего стержень к хвостовику или чуть выше его.

Известна камера для разделки отработанных тепловыделяющих сборок, содержащая отрезной абразивный станок, шпиндель которого установлен стационарно, а ТВС перемещают к абразивному диску. Недостатком данной конструкции является малая производительность, а также недостаточная надежность, обусловленная многократным перемещением топливной сборки в процессе разделки.

Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является контейнер ТК-8. Контейнер предназначен для транспортировки отработанных тепловыделяющих сборок железнодорожным транспортном. Контейнер и специальный грузовой вагон составляют одну конструкцию - подвижную защитную камеру. Контейнер представляет собой толстостенную трубу с днищем, цапфами и пробкой-захватом. В транспортном положении контейнер расположен горизонтально вдоль оси вагона и закреплен по концам на двух опорах. В контейнер устанавливается чехол, обеспечивающий определенное расположение сборок и сохранение этого расположения в условиях транспортирования. При загрузке топливных сборок и при их извлечении контейнер устанавливается в вертикальное положение посредством привода вращения контейнера в цапфе втулки средней опоры.

Недостатком такой подвижной защитной камеры является то, что она предназначена только для транспортирования отработанных ТВС и используется ограниченное время. В настоящее время в хранилищах отработанного ядерного топлива скопилось топливо, которое требует разделки перед транспортированием на переработку или для отделения негерметичных пучков тепловыделяющих элементов с целью включения герметичных пучков в состав новой ТВС. Разделка ТВС обычно производится в горячей камере. Для разделки ТВС ее извлекают их хранилища отработанного ядерного топлива и с помощью ТК-8 транспортируют в горячую камеру.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением заключается в расширении технологических возможностей подвижной защитной камеры с целью увеличения производительности и надежности при разделке отработанных ТВС.

Сущность изобретения заключается в том, что в подвижной защитной камере для тепловыделяющих сборок включающей грузовой вагон с контейнером, размещенным на трех опорах с возможностью установки в вертикальное положение посредством привода вращения контейнера в цапфе втулки средней опоры, предложено, на корпусе контейнера установить привод для вращения ТВС вокруг ее продольной оси, а в придонной части - отрезной инструмент с приводом перемещения его вдоль и поперек контейнера. Кроме того, привод поворота контейнера предлагается выполнить в виде гильзы с опорной пятой под хвостовик тепловыделяющей сборки с одной стороны и зубчатым венцом, соединенным с редуктором, с другой.

Подвижная защитная камера предложенной конструкции позволит выполнить операцию по разделке отработанной ТВС путем отрезки хвостовика ТВС. Таким образом, значительно расширяется функциональные возможности подвижной защитной камеры, увеличивается производительность, повысится надежность операции разделки ТВС, сократится многократное перемещение отработанных ТВС в процессе разделки.

На фиг. 1 представлен общий вид подвижной защитной камеры. На фиг. 2 - внутренне содержание контейнера, сечение А-А. На фиг. 3 - кинематическая схема механизма резки. На фиг. 4 - установка нижнего хвостовика ТВС в чехле и чехла в поворотном устройстве, место Б.

Подвижная защитная камера (фиг. 1) состоит из грузового вагона 1, контейнера 2, опоры передней 3, опоры задней 4, привода 5 поворота контейнера 2. Контейнер 2 содержит цапфы 6, пробку-захват 7, чехол 8 с топливными сборками 9 (фиг. 1, 4). В контейнере 2 установлены поворотное устройство 10 чехла 8 с топливными сборками 9 и механизм резки 11 (фиг. 2). Поворотное устройство 10 (фиг. 2) предназначено для подвода хвостовика 12 топливной сборки 9 к механизму резки 11 и состоит из двигателя 13, редуктора 14, конических зубчатых колес 15 и 16, гильзы 17, фланца 18, шариковой опоры 19 (фиг. 4). Механизм резки 11 (фиг. 2) предназначено для отрезания нижней части хвостовика 12 топливной сборки 9 и содержит привода вращения вертикального и горизонтального перемещения отрезного круга 20. Привод вращения отрезного круга 20 (фиг. 2, 3) установлен в подвижном корпусе 21 и содержит двигатель 22, коническую зубчатую пару 23 и 24, цилиндрическую зубчатую пару 25 и 26, шпиндель 27, отрезной круг 20. Привод вертикального перемещения (фиг. 2, 3) отрезного круга 20 - ручной и состоит из квадрата 28, телескопических валов 29, 30,червячной пары 31, 32, пиноли 33. Привод горизонтального перемещения (фиг. 2, 3) отрезного круга 20 содержит двигатель 34, редуктор 35, ходовой винт 36, гайку 37.

Работает устройство следующим образом.

Контейнер 2, при помощи привода 5 ставится в вертикальное положение (фиг. 1). Посредством двигателя 13, редуктора 14 и зубчатых колес 15, 16 чехол 8 с топливными сборками 9 поворачивается и одна из топливных сборок 9 устанавливается напротив отрезного круга 20 (фиг. 2). Наблюдение за правильностью установки топливной сборки 9 производится с помощью телевизионной камеры, установленной в корпусе 38 механизма резки 11 (на рисунке не показана). Посредством квадрата 28 (фиг. 2, 3), телескопических валов 29, 30, червячной пары 31, 32 и резьбового соединения, пиноль 33 вместе со шпинделем 27 и отрезным кругом 20 перемещается в вертикальном направлении, при этом, круг 20 занимает исходное положение у хвостовика 12 топливной сборки 9. Посредством двигателя 22, конической зубчатой пары 23 и 24, цилиндрической зубчатой пары 25 и 26 приводится во вращение шпиндель 27 с отрезным кругом 20. Затем, посредством двигателя 34, редуктора 35, ходового винта 36 и пайки 37 подвижный корпус 21 с отрезным кругом 20 перемещается в горизонтальной плоскости и производится отрезка хвостовика 12. После чего отрезной круг 20 отводится в исходное положение. Подводится для отрезки следующая топливная сборка 9. Таким образом, осуществляется поочередная отрезка хвостовиков 12 всех находящихся в контейнере 2 топливных сборок 9. Для замены отрезного круга 20, подвижный корпус 21 отводится в крайнее положение, посредством привода горизонтального перемещения отрезного круга 20 и отрезной круг 20 извлекается через окно 39.

Предлагаемое техническое решение позволит расширить технологические возможности подвижной камеры и обеспечить надежность и производительность при разделке отработанных ТВС.

Использование: изобретение предназначено для проведения подготовительной операции при разборке отработавших тепловыделяющих сборок. Сущность изобретения: в подвижной защитной камере для тепловыделяющих сборок, включающей грузовой вагон с контейнером, размещенным на трех опорах с возможностью установки в вертикальное положение посредством привода вращения контейнера в цапфе втулки средней опоры, на корпусе контейнера установлен привод для вращения тепловыделяющей сборки вокруг ее продольной оси, а в придонной части - отрезной инструмент с приводом перемещения его вдоль и поперек контейнера. Привод поворота контейнера предлагается выполнить в виде гильзы с опорной пятой под хвостовик тепловыделяющей сборки с одной стороны и зубчатым венцом, соединенным с редуктором, с другой. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Подвижная защитная камера для тепловыделяющих сборок, включающая грузовой вагон с контейнером, размещенным на трех опорах с возможностью установки в вертикальное положение посредством привода вращения контейнера в цапфе втулки средней опоры, отличающаяся тем, что на корпусе контейнера установлен привод для вращения тепловыделяющей сборки вокруг ее продольной оси, а в придонной части отрезной инструмент с приводом перемещения его вдоль и поперек контейнера. 2. Камера по п.1, отличающаяся тем, что привод поворота контейнера выполнен в виде гильзы с опорной пятой под хвостовик тепловыделяющей сборки с одной стороны и зубчатым венцом, соединенным с редуктотором, с другой.