Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора Российский патент 2019 года по МПК G21C3/00 

Описание патента на изобретение RU2689138C1

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано в тепловыделяющих сборках ядерных реакторов.

Известен антидебрисный фильтр тепловыделяющей сборки ядерного реактора (см. патент RU №2264666, МПК G21С 3/30), представляющий собой перфорированную в виде пазов пластину, установленную в хвостовике тепловыделяющей сборки. Недостатком данного технического решения является невозможность задержания частиц с размерами меньшими, чем ширина пазов пластины, а также существенное затеснение проходного сечения для теплоносителя.

Известен фильтр легководного ядерного реактора (см. патент WO 021058075 А1, МПК G21С 3/32), который представляет собой набор изогнутых пластин, образующих изогнутые каналы. Недостатком данного технического решения является невозможность задержания горизонтально ориентированных частиц размером, меньшим расстояния между пластинами, а также существенное затеснение проходного сечения теплоносителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора (см. патент RU №2308102, МПК G21С 3/10), которое представляет собой перфорированную пластину, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении. Недостатком этого технического решения является невозможность задержания частиц размером меньше ширины пазов перфорации.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности тепловыделяющих сборок при их длительной эксплуатации в ядерном реакторе.

Техническим результатом изобретения является создание устройства, способного задерживать и улавливать твердые частицы любого размера, находящиеся в контуре теплоносителя, без уменьшения проходного сечения для теплоносителя.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, представляющем собой перфорированную пластину, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении, согласно изобретению, расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.

Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора также может состоять из перфорированных пластин, установленных под углом друг к другу. При этом расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.

Другим отличием является то, что перфорированные пластины объединены в секторы, закрепленные на ребрах жесткости хвостовика.

Выполнение пластин устройства перфорированными, пилообразными в поперечном потоку теплоносителя направлении или установленными под углом друг к другу, и выбор расстояния между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость равным не более 2 мм. обеспечивает торможение твердых частиц, их разворот, укладывание и удерживание в углах, образованных смежными перфорированными пластинами, причем наклон пластин позволяет достичь удержания твердых частиц меньшего размера, чем размер перфорации.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена тепловыделяющая сборка ядерного реактора (фрагмент) с устройством для улавливания твердых частиц, общий вид.

На фиг. 2 представлено устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке, сектор.

На фиг. 3 представлено устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке, общий вид.

На фиг. 4 представлено устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке, фрагмент.

На фиг. 5 представлено устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке (фрагмент), сечение пластины.

Устройство для улавливания твердых частиц 1 в тепловыделяющей сборке ядерного реактора представляет собой перфорированную пластину 2, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя 3 направлении, или состоит из отдельных перфорированных пластин, установленных под углом друг к другу. Перфорированные пластины 2 собраны в секторы 4, закрепленные на опорных ребрах 5 хвостовой части 6 тепловыделяющей сборки. Перфорация пластин 2 выполнена таким образом, что расстояние между проекциями верхних 7 и нижних 8 кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.

Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора работает следующим образом.

Перфорированные пластины пилообразной формы или закрепленные под углом друг к другу объединяют в секторы и закрепляют на опорных ребрах хвостовика тепловыделяющей сборки. Перфорацию пластин осуществляют таким образом, чтобы расстояние между проекциями ее верхней и нижней кромок составляло не более 2 миллиметров.

Устройство располагают в хвостовой части тепловыделяющей сборки ядерного реактора. При эксплуатации тепловыделяющей сборки в ядерном реакторе поток теплоносителя, в среде которого находятся твердые частицы, поступает на вход тепловыделяющей сборки. Известно, что частицы, способные вызвать фреттинг-износ оболочек тепловыделяющих элементов, в основном, представляют из себя фрагменты проволоки различных размеров. При движении в потоке теплоносителя данные частицы располагаются длинной стороной по линиям тока, то есть, по линиям меньшего сопротивления. Таким образом, частицы двигаются своей длинной осью параллельно оси тепловыделяющей сборки. При взаимодействии с наклонной перфорированной пластиной перфорация которой выполнена таким образом, что расстояние между проекциями кромок перфорации не превышает 2 мм., происходит торможение частиц, их разворот под действием усилий от потока теплоносителя с учетом появления неустойчивости, укладывание, вдавливание и удерживание в углах устройства, образованных смежными перфорированными пластинами, за счет усилия от потока теплоносителя. По окончании работы тепловыделяющая сборка выгружается из реактора, удержанные устройством для улавливания твердые частицы выгружаются вместе с ней.

Таким образом, устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора позволяет повысить надежность тепловыделяющих сборок при их длительной эксплуатации в ядерном реакторе.

Похожие патенты RU2689138C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКЕ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА (ВАРИАНТЫ) 2006
  • Васильченко Иван Никитович
  • Кобелев Сергей Николаевич
  • Вьялицын Виктор Васильевич
  • Васильченко Роман Иванович
  • Молчанов Владимир Лаврентьевич
  • Енин Анатолий Алексеевич
RU2308102C1
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2015
  • Васильченко Иван Никитович
  • Васильченко Роман Иванович
  • Вьялицын Виктор Васильевич
  • Кушманов Сергей Александрович
RU2583842C1
Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора 2021
  • Иванов Роман Сергеевич
  • Енин Анатолий Алексеевич
  • Шустов Мстислав Александрович
  • Муравьев Андрей Владимирович
  • Мяков Сергей Александрович
  • Симановская Ирина Евгеньевна
  • Шолин Евгений Васильевич
  • Угрюмов Александр Валерьевич
RU2765636C1
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА КАНАЛЬНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2006
  • Купалов-Ярополк Анатолий Игоревич
  • Петров Анатолий Александрович
  • Рослов Геннадий Иванович
  • Северинов Денис Валерьевич
  • Филиппов Владимир Романович
  • Кудрявцев Константин Германович
  • Рябов Владислав Владимирович
  • Камагин Дмитрий Николаевич
  • Галкин Владимир Владимирович
RU2338272C2
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора 2017
  • Аксёнов Пётр Михайлович
  • Лузан Юрий Васильевич
  • Лернер Александр Ефимович
  • Самойлов Олег Борисович
  • Симановская Ирина Евгеньевна
  • Шолин Евгений Васильевич
  • Шипов Дмитрий Леонидович
  • Мяков Сергей Александрович
RU2742042C1
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора 2019
  • Аксёнов Пётр Михайлович
  • Лузан Юрий Васильевич
  • Шаповалов Николай Викторович
  • Симановская Ирина Евгеньевна
  • Шолин Евгений Васильевич
  • Мяков Сергей Александрович
RU2805363C1
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА КАНАЛЬНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2006
  • Купалов-Ярополк Анатолий Игоревич
  • Петров Анатолий Александрович
  • Рослов Геннадий Иванович
  • Северинов Денис Валерьевич
  • Филиппов Владимир Романович
  • Кудрявцев Константин Германович
  • Рябов Владислав Владимирович
  • Камагин Дмитрий Николаевич
  • Галкин Владимир Владимирович
RU2338273C2
Фильтр для тепловыделяющей сборки ядерного реактора 2015
  • Аксенов Петр Михайлович
  • Лернер Александр Ефимович
  • Лузан Юрий Васильевич
RU2610716C1
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2016
  • Енин Анатолий Алексеевич
  • Шустов Мстислав Александрович
  • Иванов Роман Сергеевич
  • Дорохов Роман Александрович
  • Мальчевский Дмитрий Вячеславович
  • Волков Сергей Евгеньевич
  • Васильченко Иван Иванович
  • Вьялицын Виктор Васильевич
  • Кушманов Сергей Александрович
RU2720465C1
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА И АКТИВНАЯ ЗОНА ВОДО-ВОДЯНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2001
  • Афанасьев В.Л.
  • Рожков В.В.
  • Чапаев И.Г.
  • Батуев В.И.
  • Зарубин М.Г.
  • Чиннов А.В.
  • Кушманов А.И.
  • Васильченко И.Н.
  • Кобелев С.Н.
RU2216056C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 689 138 C1

Реферат патента 2019 года Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано в тепловыделяющих сборках ядерных реакторов. Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора представляет собой перфорированную пластину, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении. При этом расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм. Другой вариант устройства для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора состоит из перфорированных пластин, установленных под углом друг к другу. При этом расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм. Технический результат – создание устройства, способного задерживать и улавливать твердые частицы любого размера, находящиеся в контуре теплоносителя, без уменьшения проходного сечения для теплоносителя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула изобретения RU 2 689 138 C1

1. Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, представляющее собой перфорированную пластину, выполненную пилообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении, отличающееся тем, что расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.

2. Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, состоящее из перфорированных пластин, установленных под углом друг к другу, при этом расстояние между проекциями верхних и нижних кромок перфорации на горизонтальную плоскость составляет не более 2 мм.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что перфорированные пластины объединены в секторы, закрепленные на опорных ребрах хвостовика тепловыделяющей сборки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2689138C1

Автомат для нанесения краски в кольцевой паз на внешнем торце ручек управления для аппаратов и приборов 1957
  • Летохов В.С.
SU113402A1
ОПОРНАЯ РЕШЕТКА-ФИЛЬТР ДЛЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2010
  • Аксенов Петр Михайлович
  • Лузан Юрий Васильевич
  • Гамыгин Юрий Леонидович
  • Лернер Александр Ефимович
RU2447518C1
ОПОРНАЯ РЕШЕТКА-ФИЛЬТР ДЛЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2013
  • Аксенов Петр Михайлович
  • Лернер Александр Ефимович
  • Лузан Юрий Васильевич
  • Романов Александр Иванович
RU2533168C1
US 20090098432 A1, 16.04.2009
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ, ПОДВИЖНАЯ СТАНЦИЯ И БАЗОВАЯ РАДИОСТАНЦИЯ 2006
  • Усуда Масафуми
  • Умеш Анил
  • Накамура Такехиро
RU2372717C2

RU 2 689 138 C1

Авторы

Васильченко Иван Никитович

Васильченко Роман Иванович

Вьялицын Виктор Васильевич

Енин Анатолий Алексеевич

Иванов Роман Сергеевич

Коротаев Федор Николаевич

Юрин Петр Михайлович

Даты

2019-05-24Публикация

2017-12-28Подача