ПРИВОД РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Российский патент 2004 года по МПК G21C7/12 

Изобретение относится к исполнительным механизмам органов воздействия на реактивность, а именно - к приводу системы управления и защиты водо-водяного энергетического ядерного реактора.

Известен привод регулирующего органа (МАЭ России, ОКБ "Гидропресс". Привод СУЗ ШЭМ-3 для ВВЭР-1000 и реакторов нового поколения. 1997), содержащий кожух, находящийся под давлением теплоносителя первого контура, датчик контроля положения регулирующего органа, блок электромагнитов, механизм перемещения штанги с регулирующим органом и штангу. Кожух смонтирован на крышке ядерного реактора. Снаружи кожуха установлен блок электромагнитов, внутри кожуха размещен механизм перемещения. Внутри механизма перемещения расположена штанга. Нижняя часть корпуса датчика, механизм перемещения и штанга работают в среде теплоносителя первого контура. Для обеспечения герметичности первого контура при установке датчика и механизма перемещения предусмотрены затворы:

- затвор кожуха;

- затвор заглушки механизма перемещения.

Затвор кожуха является самоуплотняющимся и содержит фланец заглушки с конической поверхностью под прокладку, коническую никелевую прокладку, кольцо опорное, установленное на торец кожуха, кольцо нажимное, соединяемое с заглушкой через полукольца, расположенные в пазе заглушки, и болты, ввернутые в резьбовые отверстия нажимного кольца. При затяге болты упираются в кольцо опорное и перемещают заглушку относительно кожуха, деформируя при этом коническую прокладку, расположенную между коническими поверхностями заглушки и кожуха.

Затвор заглушки механизма перемещения расположен в верхней части привода и содержит фланец корпуса датчика, прокладку, кольцо нажимное с резьбовыми отверстиями под шпильки, соединяемое с заглушкой через полукольца, расположенные в пазе заглушки, шпильки, гайки. Герметичность узла уплотнения создается с помощью прокладки из терморасширенного графита при затяжке шпилек.

Недостатком известного привода является наличие двух затворов герметичного контура в составе привода, что повышает риск течи теплоносителя, а также трудоемкость и длительность процесса монтажа-демонтажа оборудования ядерного реактора, приводящие к увеличению дозы облучения обслуживающего персонала атомной энергетической установки. Уплотнение кожуха конической никелевой прокладкой создает радиальные усилия на стенки кожуха, превышающие допустимые, что вызывает необходимость установки на кожух бандажа. Наличие в составе блока электромагнитов бандажа, помимо усложнения конструкции, создает сложности при сборке привода. Уплотнение кожуха заглушкой механизма перемещения затрудняет установку механизма перемещения в транспортное положение при монтаже-демонтаже оборудования ядерного реактора. Кроме того, дополнительный узел уплотнения увеличивает количество деталей в составе привода, что, с учетом численности приводов в ядерном реакторе, приводит к повышению себестоимости реактора.

Целью изобретения является повышение надежности работы и безопасности обслуживания привода на ядерном реакторе.

Задача изобретения - повышение прочностных, эксплуатационных и технологических характеристик привода за счет снижения нагрузки на стенки кожуха при уплотнении первого контура, сокращения количества затворов привода и технологичности конструкции.

Технический результат изобретения:

- снижение вероятности течи теплоносителя первого контура реакторной установки;

- снижение нагрузки на стенки кожуха при уплотнении первого контура и, как следствие, повышение надежности привода и реактора.

Предлагаемый привод содержит датчик, блок электромагнитов, кожух, механизм перемещения и штангу. В предлагаемом приводе, по сравнению с прототипом, изменена конструкция уплотнительного и нажимного устройств затвора кожуха.

Новым является то, что уплотнительное устройство затвора кожуха содержит опорную втулку, которая используется одновременно для установки датчика и механизма перемещения и для герметизации кожуха посредством прокладки сальникового типа из расширенного графита, а нажимное устройство затвора содержит нажимную втулку с байонетным захватом для фиксации на наружной поверхности кожуха.

На фиг.1 показан общий вид привода регулирующего органа ядерного реактора.

На фиг.2 показан узел I привода - затвор кожуха.

Привод регулирующего органа включает в себя кожух 1, находящийся под давлением теплоносителя первого контура, датчик контроля положения регулирующего органа 2, содержащий фланец 3 для установки датчика в привод, блок электромагнитов 4, механизм перемещения 5, установленный в кожух, и штангу 6. Кожух смонтирован на крышке ядерного реактора (не показана) и находится под давлением теплоносителя первого контура. Снаружи кожуха установлен блок электромагнитов, внутри кожуха размещен механизм перемещения. Для герметизации кожуха предусмотрен затвор (фиг.1, узел I).

Затвор (фиг.2) кожуха 1 включает в себя фланец 2 корпуса датчика 3, прокладку 4 сальникового типа из терморасширенного графита, опорную втулку 5 с байонетным захватом для установки механизма перемещения 6, кольцо опорное 7, нажимную втулку 8 с байонетным захватом для фиксации ее на кожухе и болты 9. Для фиксации механизма перемещения от угловых и осевых перемещений предусмотрен фиксатор 10 с кольцом 11.

Монтаж составных частей привода и затвора кожуха производят следующим образом. В кожух 1 (фиг.2) устанавливают механизм перемещения 6. Перед установкой в кожух на верхнюю часть механизма перемещения устанавливают фиксатор 10, кольцо 11, опорную втулку 5, опускают фиксатор, блокируя проворот механизма перемещения относительно опорной втулки. Сцепленный с втулкой механизм перемещения опускают в кожух и устанавливают опорную втулку на бурт кожуха. В механизм перемещения заводят штангу. На торцевой выступ опорной втулки 5 устанавливают прокладку 4, нижнюю часть корпуса датчика заводят в штангу, фланец 2 корпуса датчика устанавливают на прокладку, на торец кожуха устанавливают фланец 7, и разъем уплотняют с помощью нажимной втулки 8 и болтов 9.

Демонтаж затвора кожуха и механизма перемещения производят в обратном порядке.

Содержащаяся в уплотнительном устройстве кожуха прокладка 4 сальникового типа из терморасширенного графита с торцов имеет запирающие кольца, выполненные из нержавеющей фольги для предотвращения проникновения графита в цилиндрические зазоры, поэтому герметизация кожуха относительно фланца корпуса датчика происходит по боковым цилиндрическим поверхностям прокладки.

Предлагаемая конструкция затвора кожуха позволяет компенсировать возможные вибрационные нагрузки механизма перемещения за счет упругой деформации прокладки из терморасширенного графита и гарантировать нераскрытие стыка между втулкой опорной и буртом кожуха.

Изобретение может быть применено в приводе регулирующего органа ядерного реактора с водой под давлением.

Изобретение относится к исполнительным механизмам органов воздействия на реактивность, а именно - к приводу системы управления и защиты водо-водяного энергетического ядерного реактора. Уплотнительное устройство затвора кожуха содержит опорную втулку, установленную на бурт кожуха, прокладку сальникового типа из расширенного графита, расположенную между торцовым выступом упомянутой втулки, внутренней поверхностью кожуха, торцовой и цилиндрической поверхностями фланца корпуса датчика. Технический результат - снижение вероятности течи теплоносителя первого контура реакторной установки, снижение нагрузки на стенки кожуха при уплотнении первого контура и, как следствие, повышение надежности привода и реактора. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Привод регулирующего органа водо-водяного ядерного реактора, включающий в себя кожух, работающий под давлением теплоносителя первого контура, механизм перемещения штанги, присоединяемой к регулирующему органу, датчик контроля положения регулирующего органа, содержащий фланец корпуса датчика для установки датчика контроля положения регулирующего органа в привод, затвор кожуха, герметизирующий кожух посредством уплотнительного устройства затвора кожуха и нажимного устройства затвора кожуха, отличающийся тем, что уплотнительное устройство затвора кожуха содержит опорную втулку, установленную на бурт кожуха, прокладку сальникового типа, расположенную между торцевым выступом упомянутой втулки, внутренней поверхностью кожуха, торцевой и цилиндрической поверхностями фланца корпуса датчика.2. Привод по п.1, отличающийся тем, что уплотнительное устройство затвора кожуха содержит прокладку из терморасширенного графита.3. Привод по п.1, отличающийся тем, что нажимное устройство затвора кожуха содержит нажимную втулку, имеющую байонетный захват для фиксации на наружной поверхности кожуха.4. Привод по п.1, отличающийся тем, что механизм перемещения установлен на опорной втулке уплотнительного устройства затвора кожуха.