Контейнер для выгрузки отработавших тепловыделяющих сборок Российский патент 2017 года по МПК G21C19/00 

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к устройствам для обращения с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к контейнерам, обеспечивающим выгрузку отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС).

Контейнер должен обеспечивать радиационную защиту обслуживающего персонала при выгрузке ОТВС.

Известно устройство для загрузки и выгрузки сборок с радиоактивными веществами из ядерного реактора, содержащее герметичный контейнер, в котором помещены лебедка, захват и накопитель. Изобретение характеризуется тем, что в корпусе перегрузочного контейнера установлена направляющая труба с продольным сквозным пазом для прохода сборки, а поворотный механизм выполнен в виде двух платформ, вертикально разнесенных и соединенных одним приводным валом. Нижняя платформа имеет фиксирующие глухие отверстия. Верхняя платформа выполнена из двух образующих между собой кольцевой сквозной паз дисков, соединенных втулкой с продольным сквозным пазом, соосным с продольным сквозным пазом направляющей трубы и средней линией кольцевого паза, причем наружный диск имеет шаровой погон, установленный в корпусе (см., например, патент России №2030802, МПК G21C 19/06, опубликован 10.03.1995).

К недостаткам такого устройства можно отнести следующие:

- конструкция данного контейнера не предусматривает обращение с различными типами ОТВС;

- конструкция данного контейнера не позволяет производить измерения нагрузки на тросе, а также получать информацию о положении и состоянии (открытое, закрытое) захвата на всем пути его перемещения;

- конструкция данного контейнера не предусматривает дистанционного и автоматического управления при перегрузке ОТВС;

- данный контейнер не предусматривает обращение с ОТВС со стекающими жидкими радиоактивными отходами (ЖРО), так как шибер не герметичен.

Известен контейнер перегрузочный, содержащий корпус, шибер с приводом, захват с приводом, при этом блочный механизм выполнен в виде рамы с встроенным блоком, один конец рамы связан с вилкой, установленной в отверстие на раме, вилка со шпонкой установлена во фланец со шпоночным пазом, верхний конец вилки соединен с рамой осью, нижний конец вилки выполнен с возможностью упора в весоизмерительное устройство и снабжен компенсатором и пружинным кольцом, другой конец рамы втулкой связан с возможностью взаимодействия с подпружиненным штоком, размещенным в стакане, и шпоночным пазом штока с винтом стакана, на штоке неподвижно установлен кулачок с возможностью взаимодействия с роликами конечных выключателей, привод захвата снабжен сельсинным устройством (см., например, патент России №2313837, МПК G21C 19/10, опубликован 27.12.2007).

К недостаткам такого устройства можно отнести следующие:

- конструкция данного контейнера не предусматривает обращение с различными типами ОТВС;

- конструкция данного контейнера не позволяет производить измерения нагрузки на тросе, а также получать информацию о положении и состоянии (открытое, закрытое) захвата на всем пути его перемещения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность размещения в контейнере ОТВС различных типов, а также пенала с фрагментами ОТВС, возможность расцепления захвата при заедании ОТВС с измененными геометрическими параметрами в хранилище, транспортирование ОТВС со стекающими ЖРО.

Технический результат достигается тем, что в контейнере для выгрузки отработавших тепловыделяющих сборок, содержащем шибер и захват, каждый с независимыми электромеханическим и ручным приводами, шибер выполнен в виде усеченного конуса с резиновым покрытием, ось которого перпендикулярна оси контейнера, а захват снабжен электромагнитами, соединенными трос-кабелем через блок с электромеханическим приводом.

Захват снабжен электромагнитным механизмом запирания захвата с блокировкой запирания при отключении питания.

Контейнер снабжен весоизмерительным устройством.

Ручные приводы снабжены конечными индуктивными выключателями.

Между ручным приводом шибера и его электромеханическим приводом установлена разъединительная муфта.

В нижнем торце контейнера установлен конечный индуктивный выключатель.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:

На фиг. 1 - общий вид контейнера;

На фиг. 2 - вид А фиг. 1 (расположение блока);

На фиг. 3 - вида Б фиг. 1 (конструкция шибера);

На фиг. 4 - вид В, Г фиг. 1 (расположение ручных дублеров);

На фиг. 5 - вид Д, Е фиг. 1 (расположение указателей положения);

На фиг. 6 - вид Ж фиг. 1 (расположение разъединительной муфты);

На фиг. 7 - вид И фиг. 1 (конструкция кулачков захвата);

На фиг. 8 - установка контейнера в воронку ответного устройства.

Контейнер состоит из следующих основных частей: корпуса 1, шибера 2, захвата 3, электропривода захвата 4, электропривода шибера 5.

Электропривод захвата 4 и электропривод шибера 5 размещены на площадке 6, установленной на корпусе контейнера 1, и закрыты кожухом 7.

Трос-кабель 8 представляет собой трос, имеющий в центре поперечного сечения три медных токопроводящих жилы, через них подается питание на электромагнитный захват. Снаружи трос-кабель 8 имеет два повива проволоки брони.

С целью повышения надежности и реализации принципа единичного отказа электрические приводы 4, 5 имеют ручные дублеры 9, 10 для завершения начатой операции (при отсутствии электропитания) до безопасного уровня. Приводы ручных дублеров 11, 12 и указатели положения захвата 13 и шибера 14 вынесены на боковые поверхности контейнера. Ручные приводы 9, 10 также предназначены для выполнения наладочных работ механизмов контейнера.

Шибер 2 представляет собой усеченный конус с резиновым покрытием 15 и выполненным отверстием 16 на образующей. Шибер 2 перекрывает и уплотняет внутреннюю полость контейнера снизу и обеспечивает биологическую защиту при транспортировании контейнера с ОТВС. Перемещение шибера 2 производится с помощью электропривода шибера 5. При открывании и закрывании шибер 2 совершает поступательно-вращательное движение.

Контейнер имеет блок 17, установленный на плите 18, и оборудован весоизмерительным устройством 19, которое контролирует величину нагрузки на захвате 3 и выдает сигнал в систему управления на отключение питания в случае превышения нагрузки при подъеме захвата 3 с ОТВС или ослабления трос-кабеля 8 при опускании захвата 3.

При установке рукояток ручных приводов 9, 10 срабатывают конечные индуктивные выключатели 20 и выдают сигнал в систему управления о блокировке электродвигателей привода шибера 5 и привода захвата 4.

В системе валов между ручным дублером 10 и приводом шибера 5 предусмотрена разъединительная муфта 21. При перемещении рычага отключения 22 вниз муфта 21 выходит из зацепления и электрический привод 5 отключается от ручного дублера 10.

Конечные положения захвата 4 и шибера 5 контролируется конечными индуктивными выключателями 20.

Корпус контейнера 1 выполнен из стали Ст.3. Толщина стенки контейнера в районе расположения активной зоны ОТВС обеспечивает радиационную защиту обслуживающего персонала.

В нижнем торце контейнера установлен конечный индуктивный выключатель 20, который срабатывает при установке контейнера на ответные устройства 23 и выдает сигнал в систему управления о разблокировке механизмов контейнера.

Управление контейнером производится системой управления в следующих режимах:

- автоматизированном;

- дистанционном;

- ручном.

Работа контейнером по выгрузке ОТВС выполняется следующим образом.

Контейнер для выгрузки ОТВС устанавливается краном в воронки ответных устройств 23.

Подключаются кабели от системы управления к контейнеру.

От системы управления поступает сигнал, после которого при помощи электропривода 5 шибер 2 приходит в движение. При открывании начальные 10 мм шибер 2 движется поступательно, далее добавляется вращательное движение.

После открывания шибера 2 по сигналу конечного выключателя 20 автоматически опускается захват 3. Захват приводится в движение при помощи привода захвата 4 через трос-кабель 8.

Через трос-кабель 8 подается питание на захват, вследствие чего кулачки захвата 24 приобретают возможность разводиться, что обеспечивает свободное опускание захвата 3 на ОТВС. В нижнем положении захвата отключается электропитание захвата, кулачки 24 сжимаются, чем обеспечивается сцепление захвата 3 с ОТВС.

От системы управления поступает сигнал на подъем захвата, сцепленного с ОТВС с последующим закрытием шибера 2.

Выгрузка ОТВС из контейнера производится аналогичным образом.

Предлагаемое изобретение позволяет разместить в контейнере ОТВС различных типов, а также пенал с фрагментами ОТВС, дает возможность расцепления захвата при заедании ОТВС с измененными геометрическими параметрами в хранилище и транспортировать ОТВС со стекающими ЖРО.

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к устройствам для обращения с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к контейнерам, в которых размещаются отработавшие тепловыделяющие сборки (ОТВС). Контейнер для выгрузки отработавших тепловыделяющих сборок содержит шибер и захват. Шибер и захват имеют независимый электромеханический и ручной привод каждый. Шибер выполнен в виде усеченного конуса с резиновым покрытием, ось которого перпендикулярна оси контейнера. Захват снабжен электромагнитами. Электромагниты соединены трос-кабелем через блок с электромеханическим приводом. Изобретение позволяет размещать в контейнере ОТВС различных типов, а также пеналы с фрагментами ОТВС, расцеплять захват при заедании ОТВС с измененными геометрическими параметрами в хранилище, транспортировать ОТВС со стекающими ЖРО. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Контейнер для выгрузки отработавших тепловыделяющих сборок, содержащий шибер и захват, каждый с независимыми электромеханическим и ручным приводами, отличающийся тем, что шибер выполнен в виде усеченного конуса с резиновым покрытием, ось которого перпендикулярна оси контейнера, а захват снабжен электромагнитами, соединенными трос-кабелем через блок с электромеханическим приводом.

2. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что захват снабжен электромагнитным механизмом запирания захвата с блокировкой запирания при отключении питания.

3. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен весоизмерительным устройством.

4. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что ручные приводы снабжены конечными индуктивными выключателями.

5. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что между ручным приводом шибера и его электромеханическим приводом установлена разъединительная муфта.

6. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что в нижнем торце контейнера установлен конечный индуктивный выключатель.