СМЕННОЕ ЦЕНТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТВЭЛОВ С НАВИВКОЙ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ ПРОВОЛОКИ ИЛИ ЛЕНТЫ Российский патент 2023 года по МПК G21C17/06 

Изобретение относится к области атомной энергетики, а именно к производству и контролю тепловыделяющих элементов (далее - ТВЭЛ), и может быть применено на объектах использования атомной энергии.

В производстве твэлов в большинстве случаев находит применение горизонтальная транспортная система, построенная на опорных приводных роликах и свободных прижимных роликах. Положение осевой линии твэла в такой системе зависит от его диаметра. При наличии дистанционирующей проволоки или ленты, с определенным шагом навивки, возможно так же динамическое изменение положения оси твэла в зоне роликов.

В то же время, целый ряд контрольных операций, в частности, контроль топливного столба, контроль геометрических характеристик, контроль полной альфа-загрязненности, требует обеспечения соосности твэла и контрольного оборудования. Для гладкого твэла это достигается сменными дискретными или регулируемыми центрирующими устройствами, которые не обеспечивают работу при наличии дистанционирующей проволоки или ленты.

Известен способ дистанционирования твэлов в рабочей сборке ядерного реактора, включающий следующие операции: проволоку различного поперечного сечения навивают в спираль виток к витку, растягивают до требуемого диаметра, отжигают, рассекают на отрезки штатной длины, а отрезки спирали размещают между смежными твэлами внешнего и внутренних рядов рабочей сборки, (патент РФ на изобретение №2528952. Заявка: 2013133051/07, 16.07.2013, G21C 21/02).

Известно сменное центрирующее устройство для твэлов содержащее центрирующую втулку с заходным конусом, установленную в корпусе, (https://www.sinref.ru/000_uchebniki/00850_energetica/100_konstruirovanie_osnovnogo_oborudovanie_aes_burdov_1985/001.htm. Будов В.M., Фарафонов В.А. Б90 Конструирование основного оборудования АЭС: Учебн. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 264 с., ил. - прототип).

Недостатками указанных центрирующих устройств является невозможность проведения контрольных операций для твэла при наличии дистанционирующей проволоки или ленты.

Задачей изобретения является расширение функциональных характеристик установки для контроля параметров твэла и создание сменного центрирующего устройства для обеспечения возможности контроля твэлов с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном сменном центрирующем устройстве для твэлов с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты, содержащем центрирующую втулку с заходным конусом, установленную в корпусе, согласно изобретению, втулка установлена с возможностью радиального вращения во внутренней обойме подшипника, закрепленного в корпусе с быстросъемной крышкой, при этом внутренняя поверхность втулки выполнена профилированной в виде чередующихся выступов и впадин, причем внутренний диаметр втулки выполнен соответствующим диаметру твэльной трубы и образован внутренними выступами профилированной внутренней поверхности втулки, при этом диаметр втулки по основаниям выступов больше удвоенной суммы значений радиуса твэльной трубы и диаметра дистанционирующей проволоки, а расстояние между выступами больше ширины дистанционирующей ленты.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 показано сменное центрирующее устройство фильерного типа, продольный разрез, на фиг. 2 показано сменное центрирующее устройство фильерного типа, вид сбоку, на фиг. 3 - 3D-модель втулки, на фиг. 4 - втулка, вид со стороны большего диаметра, с указанием двух внутренних характеристических диаметров.

На фигурах обозначено:

1 - втулка из капролона или тефлона;

2 - подшипник вращения;

3 - кольцо стопорное;

4 - основание;

5 - крышка откидная с элементами крепления (далее - крышка).

Втулка представляет собой тело вращения с двумя внутренними характеристическими диаметрами, изображенными на фиг. 4, где:

d₁ - диаметр по выступам фильеры, соответствует диаметру твэльной трубы при обеспечении скользящей посадки;

d₂ - диаметр по твэльной трубе с установкой дистанционирующей проволоки, при условии свободной посадки.

Расстояние между выступами фильеры выбирается из условия большей ширины дистанционирующей ленты.

Втулка 1 имеет на входе-выходе заходный конус и фиксируется в подшипнике вращения 2 с возможностью радиального вращения. Втулка 1 с подшипником вращения 2 устанавливается при помощи стопорного кольца 3 в основание 4 и крепится крышкой 5. Конструкция крышки 5 позволяет осуществить быструю замену втулки 1 с подшипником 2 при перестройке оборудования на другой рабочий диаметр твэла.

Предложенное устройство работает следующим образом.

При движении твэла в транспортной системе, при подходе к его центрирующему устройству по заходному конусу, твэльная труба входит в диаметр выступов втулки 1, а дистанционирующая проволока или лента попадает в зазор между выступами. При движении твэла за счет навивки начинается вращение втулки 1 совместно с внутренней обоймой подшипника вращения 2, с совершением одного оборота на ход твэла, соответствующий шагу навивки.

Использование предложенного технического решения позволит расширить функциональные характеристики установки для контроля параметров твэла за счет создания сменного центрирующего устройства для обеспечения возможности контроля твэлов с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты.

Изобретение относится к области атомной энергетики, а именно к производству и контролю тепловыделяющих элементов (далее - ТВЭЛ), и может быть применено на объектах использования атомной энергии. Сменное центрирующее устройство для твэлов с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты содержит центрирующую втулку с заходным конусом, установленную в корпусе. Втулка установлена с возможностью радиального вращения во внутреннюю обойму подшипника, закрепленного в корпусе с быстросъемной крышкой. Внутренняя поверхность втулки выполнена профилированной в виде чередующихся выступов и впадин, причем внутренний диаметр втулки выполнен соответствующим диаметру твэльной трубы и образован внутренними выступами профилированной внутренней поверхности втулки. Диаметр втулки по основаниям выступов больше удвоенной суммы значений радиуса твэльной трубы и диаметра дистанционирующей проволоки, а расстояние между выступами больше ширины дистанционирующей ленты. Изобретение обеспечивает возможность контроля твэлов с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты. 4 ил.

Сменное центрирующее устройство для твэлов с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты, содержащее центрирующую втулку с заходным конусом, установленную в корпусе, отличающееся тем, что втулка установлена с возможностью радиального вращения во внутренней обойме подшипника, закрепленного в корпусе с быстросъемной крышкой, при этом внутренняя поверхность втулки выполнена профилированной в виде чередующихся выступов и впадин, причем внутренний диаметр втулки выполнен соответствующим диаметру твэльной трубы и образован внутренними выступами профилированной внутренней поверхности втулки, при этом диаметр втулки по основаниям выступов больше удвоенной суммы значений радиуса твэльной трубы и диаметра дистанционирующей проволоки, а расстояние между выступами больше ширины дистанционирующей ленты.