Тепловыделяющая сборка

Изобретение относится к области теплофизических исследований и может быть использовано для исследований температурных режимов тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов, при исследовании различных аварийных режимов работы тепловыделяющих сборок (ТВС) на электрообогреваемых стендах. Технический результат, заключающийся в повышении представительности результатов испытаний за счет возможности производить измерения по всей протяженности имитаторов твэл, а также обеспечении надежной герметизации в неподвижных узлах линий связи, применении надежных и доступных для ремонта электромеханических элементов устройства передвижения термодатчиков, расположенных за пределами корпуса достигается за счет того, что в известной Тепловыделяющей сборке, включающей корпус, узлы герметизации, наружный и внутренний токоподводы, пучок имитаторов ТВЭЛ, один из имитаторов в пучке снабжен термозондом, с жестко закрепленным на нем магнитным сердечником, установленными с возможностью совершения движения вдоль имитатора, под воздействием электромагнита с электромеханической частью, расположенных вне корпуса. Термозонд снабжен гибким сигнальным кабелем, выведенным из корпуса через узел герметизации.

Полезная модель относится к области теплофизических исследований и может быть использована для исследований температурных режимов тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов, при исследовании различных аварийных режимов работы тепловыделяющих сборок (ТВС) на электрообогреваемых стендах.

Известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (Ru, 54457 от 20.12.2005, G21C 17/112). Сущность изобретения состоит в том, что устройство для измерения температуры снабжено размещенным в зоне наконечника длинномерного канала приспособлением многократной смены термопары, которое выполнено в виде контактной прокладки с центральным проходом и расположенным в ее верхней части направляющим ловителем термопары при вводе последней в центральный проход контактной прокладки, при этом направляющий ловитель выполнен в виде установленной в верхней части контактной прокладки конусной шайбы с закрепленными на ее внутренней боковой поверхности установочными элементами, а верхняя кромка контактной прокладки выполнена скошенной в сторону центрального прохода и идентичной конусной шайбе.

Также известны Устройство для измерения температуры, включающее взаимосвязанные между собой и смонтированные на длинномерном канале с наконечником обсадную трубку с термопарой (Ru, 40490 от 09.06.2004, G21C 17/122,) и Устройство для измерения температуры, включающее взаимосвязанные между собой и смонтированные на длинномерном канале с наконечником обсадную трубку с термопарой (Ru, 41386 от 09.06.2004, G21C 17/122).

Недостатком данных устройств является то, что в них применяются неподвижные датчики температуры, что значительно ограничивает геометрический диапазон точек контроля и вынуждает применять большое количество датчиков.

Наиболее близкое по технической сущности и назначению устройство описано в Тепловыделяющей сборке (Ru, 2242058 от 02.12.2002, G21C 17/06), включающей корпус, узлы герметизации, наружный и внутренний токоподводы, размещенные соответственно вне и внутри корпуса, между которыми расположены имитаторы ТВЭЛ, содержащие внутренние электроды и оболочки, отделенные электроизолятором от внутренних электродов с одной стороны и электрически объединенные в общей точке с другой стороны, электрически подсоединенные через внутренние электроды к наружному токоподводу, а через общие точки к внутреннему токоподводу. Общие точки последовательно через оболочки электрически подсоединены к внутреннему токоподводу.

Недостатком данного технического решения является отсутствие термодатчиков, позволяющих производить температурные измерения.

Технической задачей является создание ТВС с имитаторами ТВЭЛ и подвижными термодатчиками, работающими в условиях высоких температур и давлений, но при этом с неподвижными узлами герметизации линий связи (сигнальных кабелей), а так же с электромеханической частью устройств передвижения термодатчиков, расположенной за пределами воздействия высоких температур и давлений.

Техническим результатом решения поставленной задачи является повышение представительности результатов испытаний за счет возможности производить измерения по всей протяженности имитаторов твэл, а также обеспечение надежной герметизации в неподвижных узлах линий связи, применение надежных и доступных для ремонта электромеханических элементов устройства передвижения термодатчиков, расположенных за пределами корпуса.

Технический результат достигается тем, что в известной Тепловыделяющей сборке, включающей корпус, узлы герметизации, наружный и внутренний токоподводы, пучок имитаторов ТВЭЛ, один из имитаторов в пучке снабжен термозондом, с жестко закрепленным на нем магнитным сердечником, установленными с возможностью совершения движения вдоль имитатора, под воздействием электромагнита с электромеханической частью, расположенных вне корпуса.

Термозонд снабжен гибким сигнальным кабелем, выведенным из корпуса через узел герметизации.

На Фиг. изображен ТВС с имитаторами ТВЭЛ и подвижным термозондом.

ТВС с имитаторами ТВЭЛ состоит из корпуса 1, подвода теплоносителя 2, отвода теплоносителя 3, пучка имитаторов ТВЭЛ 4 с электровводами 5, 6, обогреваемых за счет электросопротивления электрическому току. Передвижной термозонд 7 приводится в движение под воздействием электромагнита 8 с электромеханической частью 9 на магнитный сердечник 10, который жестко соединен с термозондом 7. От термозонда 7 отходит гибкий сигнальный кабель 11, который выводится из корпуса 1 через неподвижный узел герметизации 12.

Устройство работает следующим образом: в корпусе 1 под давлением размещены имитаторы ТВЭЛ 4 с электровводами 5, 6, обогреваемые за счет электросопротивления электрическому току. Передвижной термозонд 7, передвигаясь вдоль имитаторов твэл 4 измеряет температурное поле по высоте. Термозонд 7 приводится в движение магнитным сердечником 10, на который через корпус 1 воздействует электромагнит 8. Таким образом, магнитный сердечник 10 и электромагнит 8 двигаются взаимосвязано без непосредственного механического зацепления. Электромагнит 8 передвигается электромеханической частью устройства 9, которая, как и сам электромагнит 8 размещены за пределами корпуса 1 и области действия высокой температуры и давления. От термозонда 7 отходит гибкий сигнальный кабель 11, уложенный, например, в спираль внутри корпуса 1 для обеспечения удлинения конца кабеля 11 и свободного хода термозонда 7. Сигнальный кабель 11 от подвижного термозонда 7 выводится из корпуса 1 через неподвижный узел герметизации 12.

Таким образом, применение ТВС с имитаторами ТВЭЛ с подвижным термозондом позволяет повысить представительность результатов испытаний за счет возможности производить измерения по всей протяженности имитаторов твэл, а также разместить электромеханические элементы, чувствительные к среде теплоносителя, температуре и давлению, за пределами прочного корпуса и применить для их изготовления материалы и узлы, работающие при нормальных условиях. Кроме того в данном случае не требуется сложных и недолговечных узлов герметизации с подвижными элементами.

1. Тепловыделяющая сборка, включающая корпус, узлы герметизации, наружный и внутренний токоподводы, пучок имитаторов ТВЭЛ, отличающаяся тем, что один из имитаторов в пучке снабжен термозондом с жестко закрепленным на нем магнитным сердечником, установленными с возможностью совершения движения вдоль имитатора, под воздействием электромагнита с электромеханической частью, расположенных вне корпуса.

2. Тепловыделяющая сборка по п. 1, отличающаяся тем, что термозонд снабжен гибким сигнальным кабелем, выведенным из корпуса через неподвижный узел герметизации.