Привод регулирующего органа ядерного реактора Советский патент 1993 года по МПК G21C7/12 

Изобретение относится к атомному машиностроению и может быть использовано в качестве привода регулирующег органа ядерного реактора.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления и монтажных работ.

На фиг, t изображен привод регулирующего органа ядерного реактора, продольный разрез;на фиг. 2 изображено сечение А-А на фиг. 1.

Привод регулирующего органа ядерного реактора содержит прочноплотный чехол 1, вьтолненный, например из немагнитной стали {см.фйг. 1) ,имеюп{ий фланец 2, с помощью которого чехол 1 крепится и уплотняется своей нижней частью на ядерном реакторе (не показан).

В верхней части чехол 1 с помощью отжимных болтов 3 уплотняется заглушкой 4 с конической прокладкой 5 . Кроме этого, указанный привод имеет установленный на заглушку 4 датчик положения 6, размещенный внутри чехла 1 механизм перемещения 7 н расположенный снаружи чехла 1 съемный блок электромагнитов 8, который состоит из электромагнитов 9,10, 11, жестко соединенных стойками 12, 13, опорной стойкой 14 и верхней стойкой 15. Кроме ЭТОГО , в состав блока электромагнитов 8 входит бандаж 16, состоящий из втулки 17 и кольца 18, имеющего по крайней мере один про- дольнь 1 разрез 19 (см. фиг. 2). Максимальный наружный диаметр датчика положения 6 выбран меньше минимального внутреннего диаметра Д, блока электромагнитов 8. Втулка 17 имеет внутреннюю коническую поверхность 20, минимальный внутренний диаметр которой Д„„„6 « Кольцо 18 имеет наружную коническую поверхность 21, сопряженную с внутренней конической поверхностью 20, и внут- реннюю цилиндрическую поверхность 22. Чехол имеет в месте расположения конической прокладки 5 наружную цилиндрическую поверхность 23, имеющую диаметр Д,, сопряженную с внутренней цилиндрической поверхностью 22, причем имеет место соотнотёние

Д, Д. ДПп (О .

5 Д.(2)

Кольцо 18 своим нижним торцом упирается в верхнюю стойку 15 блока электромагнитов 8. Втулка 16 крепит

10

15

20

25

259869

ся к верхней стойке 15 шпильками 24 с гайками 25.

Механизм перемещения 7 содержит подвижные полюсы 26, 27, 28, 29, соединенные с защелками 30, 31, штангу

32,связанную с регулирующим органом ядерного реактора (не показаны).

Для установки конической прокладки 5 чехол 1 имеет внутреннюю расточку

33.Между чехлом 1 и блоком электромагнитов 8 имеется зазор 34 для прохождения охлаждающего воздуха. С этой целью в стойках 12, 13, 14, 13 выполнены отверстия 35.

Монтаж привода осуществляется следующим образом.

На ядерном реакторе с помощью фланца 2 крепится и уплотняется своей нижней частью чехол f. Затем на чехол 1 устанавливается блок электромагнитов 8 так, чтобы опорная стойка 14 своей нижней частью опиралась / на флан.ец 2 чехла 1, кольцо 18 своим нижним (широким) торцом опиралось на верхнюю стойку 15, а внутренняя коническая поверхность 20 втулки 17 была сопряжена с наружной кониче.ской поверхностью 21 кольца 18. При затяжке гаек 25 втулка 17 опускается, при этом ее внутренняя коническая поверхность 20 воздействует на наружную ко- ническую поверхность 21 кольца 18 и тем самым сжимает кольцо 18, сокращая ширину паза 19. В свою 33 очередь кольцо 18 своей внутренней цилиндрической поверхностью 22 воздействует на наружную цилиндрическую поверхность 23 чехла

.

1, тем .самым обжимает его, создавая предварительное радиальное усилие, направленное к оси чехла 1 по нормали к поверхности чехла 1. Затем р чехол 1 устанавливается механизм перемещения 7. С помощью отжимных бол тон 3 чехол 1 уплотняется в своей йерхней части заглушкой 4 с конической прокладкой 5, При затяжке отжим-- ных болтов 3 происходит обжатие ко- ническог1г прокладки 5, обеспечивающее герметичность разъема чехол.-заглуш- ка. На заглушку К устанавливают и уплотняют датчик положения 6. Привод регулирующего органа ядерного реактора готов к работе,

55 При повышении давления в первом контуре реакторной установки (не показана), создается усилие, направленное на выталкийание заглушки 4 из

30

40

SO

чехла 1, HO благодаря форме конической прокладки 5 происходит лишь дополнительное обжатие данной прокладк 5 при сохранении герметичности ра- зъема чехол-заглушка. При этом достигает значительных величин радиальная составляющая усилия дополнительного обжатия прокладки, направленная от оси чехла по нормали к поверхност чехла 1. Указанная радиальная составляющая усилия дополнительного обжати и силы давления среды первого контура реакторной установки направлены на разрыв чехла 1 в месте конической прокладки 5. Положение усугубляется наличием внутренней расточки 33 чехл 1 под коническую прокладку 5. Указанная расточка 33 утоняет стенку чехла 1, толщина которой рассчитывается на восприятие усилий только лишь давления первого контура, так как выпол- нение чехлп 1 с утолщенной стенкой ведет к понижению тяговых усилий указанного привода в связи с повышением сопротивления магнитному потоку, которое создает чехол 1, выполненный из немагнитной стали, .к повьпиению радиальных габаритов данного привода либо к уменьшению воздушного зазора между чехлом 1 и блоком электромагнитов 8, что, в свою очередь, ухудшает охлаходение .электромагнитов 9, 10, 11, вызывая их перегрев или требуя увеличения расхода энергии на вентиляцию указанного привода.

Однако, нарушение формы и целостности чехла 1 не происходит в связи с тем, что радиальная составляющая усилия дополнительного обжатия прок- ладки 5 и силы давления среды первого контура компенсируются предварительным усилием, создаваемым бандажом 16 при затяжке гаек 25.

Работа привода регулирующего ор- гана ядерного реактора обеспечивается подачей в определенной последовательности импульсов тока на электромагниты 9, 10, 11, Полюса 26f 27t 28, 29, передвигаются под деист- вием электромагнитного поля, закрывая, перемещая, открывая защелки 30, 31, и тем самым обеспечивают перемещение штанги 32 или ее фиксирование в заданном положении. Для бы- с трого прекращения ядерной реакции (в режиме аварийной защиты) электромагниты 9, 10, 11 обесточиваются.

защелки 30 и 31 открываются и штанга 32 с регулирующим органом имеет воз- можцость свободного падения.

При необходимости замены блока электромагнитов 8 на реакторе без разуплотнения первого контура реакторной установки необходимо осуществить следующие операции. Снизить давление в первом контуре до величины, при которой не происходит нарушения формы и целостности чехла 1 в месте расточки 33 без наличия бандажа 16. Затем отвинтить гайки 25, снять втулку 17, при этом втулка 17 внутренней конической поверхностью 20 перестает взаимодействовать с наружной конической поверхностью 21 кольца 18, кольцо 18 разжимается (ширина паза 19 увеличивается), прекращается обжатие наружной цилиндрической поверхности 23 чехла 1 внутренней цилиндрической поверхностью 22 кольца 18. В связи с тем, что минимальный внутренний диаметр , втулки 17 выбран максимального наружного диаметра то втулка 17 .свободно снимается с данного привода

Затем с чехла 1 необходимо снять кольцо 18. Так как диаметр Д кольца 18 выбран больше максимального наружного диаметра п датчика положения 6, то указанная операция не представляет сложности. После снятия кольца 18 необходимо с чехла 1 снять блок электромагнитов 8. В связи с тем, что минимальный внутренний диаметр Д блока электромагнитов 8 выбран больше диаметра Д наружной цилиндрической поверхности 23 чехла 1 и больше максимального наружного диаметра Д.п датчика положения 6, то эта операция .не вызывает, затруднений

Установка блока электромагнитов 8 на чехол 1 и выход ядерного реактора на мощность осуществляется в обратном порядке.

С целью экономии времени при замене блока электромагнитов 8 с чех- ла 1 после отвинчивания гаек 23 до- пускается снять (установить) весь блок электромагнитов 8 (вместе с бандажом 16 и кольцом 18).

При установке блока электромагнитов 8 на чехол 1 не обязательно иметь бандаж 16 индивидуально притертый к чехлу, так как наличие на кольце 18 паза 19, .обеспечивает полное

прилегание внутренней цилиндрической поверхности 22 кольца .18 к наружной цилиндрической поберхности 23 чехла 1.

Использование изобретения позволит исключить индивидуальную притирку чехла и бандажа, что упрощает технологий изготовления такого сложного узла, как чехол 1; обеспечить взаимозаменяемость бандажа с чехлом, что упрощает монтажные и демонтажные работы на ядерном реакторе; повысить «опустимое давление, которым можно

Мвп.

Фие.}

нагружать чеХол указанного привода без наличия бандажа за счет устранения конусности чехла в месте расположення конической прокладки; обеспечить замену блока электромагнитов 8 без разуплотнения первого контура; а также снизить время простоя реакторного блока, уменьшить дозу рад иоактивного излучения, получаемого обслуживающим персоналом при монтажных (демонтажных) работах и в целом упростить технологию пусконаладочных и Монтажных рабрт,

Фи.2

ВНИИЛИ

Заказ 2377

ПРОИЭВ.-ИОЛИГР. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Тираж

Подписное

. Ужгород, ул. Проектная, А