Измерительный тепловыделяющий элемент Советский патент 1989 года по МПК G21C17/10 

Изобретение относится к измерительным тепловыделяющим элементам (твзлам) ядерных реакторов.

Известна конструкция твэла с термопреобразователем, в которой твэл на внутренней поверхности оболочки имеет радиальный прилив с каналом для размещения термопреобразователя.

Недостатком известного устройства являются узкие технологические возможности, так как возможно измерение температуры оболочки твэла.

Известен измерительный твзл, содержащий топливо окруженное двойной оболочкой с зазором, заполненным контактным металлом, и термопреобразователи.

Ч

Недостатком известной конструкции

CD являются узкие технические возможности, так как возможно измерение температуры только оболочки твэла и невоз ч1 можность определения тегцювого потока.

С Цель изобретения - расширение технических возможностей измерительного твэла путем определения теплоыого

потока.

то достигается тем, что известный измерительный твэл, содержащий топливоопределенное двойной оболочкой с зазором, заполнеш1ым контактным металлом и термопреобразрватель снабжен кольцевым калиброванным термическим сопротивлением, установленным в зазоре, а термопреобразователи установ3791

лены на одном уровне с внешней и внутренней сторон термического сопротивления также тем, что термическое сопротивление изготовлено из материала с теплопроводностью ниже теплопроводности контактного металла, а также- тем, что калиброванное термическое сопротивление вьтолнено не менее чем из двух секций.

На фиг, 1 изображен общий вид измерительного твэла; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1,

Измерительный твэл состоит из собственно 1 с топливом, снабженного двойной оболочкой 2, Зааор между твэлом и оболочкой 2 заполнен контактным металлом 3, например, силумином, обладающим высокой теплопроводностью. На твэле 1 на определен ном уровне посредством пружиняпшх усов 4 закреплено кольцевое калиброванное тер.мическое сопротивление 5, изготовленное, например, из нержавеющей стали марки ОХ18Н10Т, обладающей низкой теплопроводностью (более низкой, чем теплопроводность силумина) , К внутренней и внешней стороне, термического сопротивления 5 прикреплены сваркой измерительные спаи 6 термопреобразователей 7. От термического сопротивления 5 термопреобразователь 7 герметично выведен через гермоввод 8 к вторичному прибору.

Ввиду сложности приварки измерительного спая на внутренней поверхности кольцевого термического сопротивления, последнее может быть выполнено в виде не менее чем из двух секций, соединенных после приварки измерительного спая сваркой.

Измерительный твэл работает следзтощим образом.

Измерительный твзл устанавливается в рабочую ячейку реактора. Благодаря значительной разнице теплопроводностей контактного металла 3 и калиброванного термического сбпротивлёния 5, измерительные спаи 6 термопреобразователя 7 фиксируют перепад температур на термическом сопротивлении 5. Таким образом, показания термопреобразователей 7 (измеренной температурный перепад на известном термическом сопротивлении) позволяет получить не только данные температуры, а и характеристику распределения теплового потока.

По данному изобретению бьши изготовлены макетные образцы твзлов реактора типа РБМ-К и проведены, лабораторные испытания, которые показали, что выбранная конструкция соответствует предъявляемым требованиям,

В результате применения изобретения обеспечивается измерение перепада температур на калиброванном термическом сопротивлении, который связан определенной зависимостью с тепловым потоком на поверхности твэла.

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ТЕППОШДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий топливо с двойной оболочкой с зазором, заполненным контактным металлом и термопреобразователи, отличающийс я тем, что, с целью расширения технических возможностей устройства путем определения теплового потока, тегшовыделяющий элемент, снабжен кольцевым калиброванным термическим сопротивлением, установленным в зазоре, а термопреобразователи установлены на одном уровне с внешней и внутренней сторон термического сопротивления. 2.Элемент по п. 1, отличающий с я тем, что калиброванное термическое сопротивление изготовлено из материала с теплопроводностью ниже теплопроводности контактного металла. 3.Элемент по п. 1, отличао $ ющий с я тем, что калиброванное (Л термическое сопротивление выполнено не менее чем из двух секций.