Область техники

Изобретение относится к атомной энергетике, а более конкретно - к тепловыделяющим сборкам ядерных реакторов с водой под давлением (ВВЭР).

Предшествующий уровень техники

Известна тепловыделяющая сборка ядерного реактора ВВЭР- 1000, состоящая из пучка твэлов, установленных в каркасе из дистанционирующих решеток, закрепленных на трубчатых каналах каркаса, установленных в нижней решетке с хвостовиком (Патент RU 2079170, МПК G21C3/32 (2016/01) - принят за прототип.

Основным недостатком прототипа является то, что нижняя решетка имеет жесткое соединение с хвостовиком тепловыделяющей сборки только по периметру, при этом снизу опирается на ребра хвостовика. Таким образом, при нагружении осевой силой вверх, что может возникать при операциях извлечения тепловыделяющей сборки при заклинивании хвостовика в опоре или при работе в реакторе в режимах, когда пучок твэлов удлиняется или укорачивается, возможно непроектное деформирование нижней решетки. Для решения данного вопроса увеличена толщина нижней решетки. Это повышает металлоемкость нижней решетки тепловыделяющей сборки и трудоемкость ее изготовления. За счет увеличения высоты проливных отверстий в нижней решетке увеличивается гидравлическое сопротивление на нижнем не обогреваемом участке тепловыделяющей сборки.

Раскрытие изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности и снижение себестоимости изготовления тепловыделяющей сборки. Техническим результатом изобретения является создание конструкции тепловыделяющей сборки с нижней решеткой, имеющей жесткую связь с ребрами хвостовика тепловыделяющей сборки, что позволяет уменьшить толщину, нижней решетки, уменьшить гидравлическое сопротивление на нижнем необогреваемом участке тепловыделяющей сборки.

Технический результат обеспечивается тем, что в тепловыделяющей сборке, содержащей пучок твэлов, дистанционирующие решетки, трубчатые каналы, нижнюю решетку и хвостовик с ребрами, согласно изобретению нижняя решетка снабжена штырем, а ребра хвостовика снабжены втулкой, причем центральный штырь и втулка соединены неподвижно.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг.1 изображена тепловыделяющая сборка с нижним необогреваемым участком.

Осуществление изобретения

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора, содержащая пучок твэлов

(1) , дистанционирующие решетки (2) и трубчатые каналы (3), нижнюю решетку (4) и хвостовик (5) с ребрами (6), отличается от известных аналогов тем, что нижняя решетка снабжена центральным штырем (7), а ребра хвостовика (6) снабжены втулкой (8), причем центральный штырь (7) и втулка (8) соединены неподвижно.

Тепловыделяющую сборку собирают из дистанционирующих решеток

(2) , трубчатых каналов (3), нижней решетки (4) с центральным штырем (7). Затем в тепловыделяющую сборку устанавливаются пучок твэлов (1), после чего пучок твэлов (1) соединяется с хвостовиком (5), причем центральный штырь (7) устанавливается во втулку (8) хвостовика (5). После обеспечения упора нижнего торца нижней решетки (4) на опорных поверхностях ребер хвостовика (6) центральный штырь (7) приваривается к втулке (8), а уголки нижней решетки (4) привариваются к граням хвостовика (5) аналогично соответствующей приварке в конструкции прототипа. Устройство работает следующим образом. Центральный штырь нижней решетки с уменьшенной металлоемкостью, закрепленный во втулке хвостовика обеспечивает формоустойчивость нижней решетки при воздействии весовых, гидравлических и вибрационных нагрузок в ядерном реакторе. Вследствие уменьшения толщины нижней решетки снижается гидравлическое сопротивление на нижнем необогреваемом участке тепловыделяющей сборки, что позволяет добиться снижения гидравлического сопротивлении всей тепловыделяющей сборки в целом.

Промышленная применимость

Наиболее целесообразно предложенные решения использовать в активных зонах ядерных энергетических реакторов с водой под давлением (ВВЭР) для тепловыделяющих сборок с твэлами без закрепления в нижней решетке.