Тепловыделяющий элемент Советский патент 1990 года по МПК G21C3/28 

,(6) 15.09.90,Бюл. № 34

(21)3891710/24-25

(22)25.03.a5 (72) А.Н. Бахтеев

(53)621.039.5(088.8)

(56)Патент Бельгии № 882085, кл. G 21 С 3/00, 1980.

Заявка Японии 58-2395, кл. G 21 С 3/28, 1973.

I

(54)ТЕПЛОВВДЕЛЯЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

(57)Изобретение относится к области ядериой энергетики. Целью изобретения является повьшение надежности тепловыделяющего элемента путем снижения осевых усилий при загрузке теп. ловьщелякицего элемента на ходу. Сущность иэобрете1шя заключается в

том, НТО отношение площади сечения центрального выступа к ллощадн сучения периферийного выступа выбрана не более 1:3, причем, чтобы обеспечить дистанциоиировзние топливных таблеток между собой в исходном состоянии, центральный выступ превьипает периферийный по крайней мере на величину не менее 0,5% высоты таблетки а сечение центрального выступа вылопнеико не более O., где Sgf - сечение оболоч1од тепльвыделя1ощего элемента, 6о|{ - предел: текучести материала оболочки, кр максимальный для данной технологии предел прочности материала топливной таблетки. I ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики.

Целью изобретения является повышение над€и|шости тепловыделяиощего элемента путем снижения осевых усилий при загрузке тепловыдёлякяцего элемен - та на ходу.

На чертеже изображено продольное сечение тепловыделяющего элемента с керамическим сердечником. Каждая таблетка сердечника на обоих торцах имеет выступ I, кольцевую проточку 2, плоский низкотемпературный участок 3 , Топливный сердечник заключен в обо- лочку 4..

Центральный выступ дистанционирут ет топливные таблетки между собой в исходном состоянии. В случае заклиние этого выступа определяется необходимостью его сохранности при транспортировке при осевых нагрузках до lOg (g - ускорение свободного падения), которое определяется как величина равная отношению удесятеренного веса топливного столба к минимальному для данной технологии уровня предела прочности материала топливной таблетки.

«

Важное значение имеют размеры пло плоского периферийного участка торца таблетки. Его сечение должно предотвращать формоизменение топливного столба при механических нагрузках, возникающих при заклинивании топливного столба и оболочки. Сечение зтого

25

30

кивания топливного столба относитель- 20 участка должно в 2-3 раза превосхо- но оболочки при выводе свежих тепло- выделяюпщх сборок на мощность развивающиеся осевые усилия приводят к сколу или выкрошиванию центральното выступа, сохраняя осевые нагрузки на оболочку на уровне менее 30% от предела текучести материала, Превьнпение высоты этого выступа над плоским низкотемпературным участком торца составляет не менее 0,5% высоты таблетки , суммарная высота зазора при этом обеспечивает компенсацию удлинения столба в случае заклинивания столба в случае заклинивания столба таблеток относительно оболочки.

Соответствующим выб.ором сечения выступа можно обеспечить низкие значения ( 0,, где о,г предел текучести оболочки; коэффициент 0,3 обусловлен обычньи в технике выбором до коэффициента запаса прочности-2-4) нагрузок на оболочку путем ртлома или выкрошивания выступа, причем макси35

дить сечение центрального выступа. Формула изобретен и я

Тепловыделяющий элемент, содержащий оболочку, в которую заключено ке рамическое тепливо, выполненное в виде цилиндрических таблеток с плоскими центральным и периферийным выс тупами, между которых образован кольцевой паз, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности тепловыделяющего элемента путем снижения осевых усилий при загрузке тепловыделяющего элемента на ходу, центральный выступ выполнен с превышением периферийного выступа на величину не менее 0,5% высоты таблетки и сечением не более

0..,.

мальное сечение выступа (.) определяется как величина равная 0,3 j части сечения оболочки, умноженной на отношение предела текучести материала оболочки &р- и максимального для данной техкологик уровня предела

где Sgf - сечение оболочки твэла;

бод предел текучести материала

оболочки; 6 - максимальный для данной

технологии предел прочнос ти, материала топливной таб летки,

причем отношение площади сечения центрального выступа к площади сечения периферийного выступа выбрано не более 1:3.

прочности материала топливной таблетки . Минимальное значение сече5

30

0 участка должно в 2-3 раза превосхо-

до

35

дить сечение центрального выступа. Формула изобретен и я

Тепловыделяющий элемент, содержащий оболочку, в которую заключено керамическое тепливо, выполненное в виде цилиндрических таблеток с плоскими центральным и периферийным выступами, между которых образован кольцевой паз, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности тепловыделяющего элемента путем снижения осевых усилий при загрузке тепловыделяющего элемента на ходу, центральный выступ выполнен с превышением периферийного выступа на величину не менее 0,5% высоты таблетки и сечением не более

0..,.

где Sgf - сечение оболочки твэла;

бод предел текучести материала

оболочки; 6 - максимальный для данной

технологии предел прочности, материала топливной таблетки,

причем отношение площади сечения центрального выступа к площади сечения периферийного выступа выбрано не более 1:3.