Узел соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок

Полезная модель относится к области атомной энергетики, в частности, к устройствам соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок (ТВС) с кольцевыми тепловыделяющими элементами (твэлами). Задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение габаритов по высоте узла соединения двух смежных по высоте ТВС и обеспечение расположения нужного количества твэл в ТВС. Поставленная задача решается тем, что в известном узле соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок с кольцевыми твэлами, содержащем кольцевые твэлы верхней и нижней тепловыделяющих сборок и соединительный элемент, последний выполнен в виде двух дистанционирующих решеток, верхней и нижней, в которых установлены кольцевые твэлы, в верхней дистанционирующей решетке на стороне, обращенной к нижней тепловыделяющей сборке выполнена заходная фаска, а в нижней дистанционирующей решетке на стороне, обращенной к верхней тепловыделяющей сборке выполнен бурт и направляющая, взаимодействующая с фаской, при этом угол фаски и направляющей по отношению к перпендикулярной оси тепловыделяющих сборок составляет от 35 до 55 градусов.

Полезная модель относится к области атомной энергетики, в частности, к устройствам соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок (ТВС) с кольцевыми тепловыделяющими элементами (твэлами).

Известно соединение двух смежных по высоте кольцевых твэл, содержащее радиальные ребра двух типов, одно из которых смонтировано на твэле с возможностью радиального перемещения по отношению к нему, а второе ребро прикреплено к твэлу так, что у него нет возможности радиального перемещения. Ребра, прикрепленные к одному кольцевому твэлу, входят в зацепление с кольцевой канавкой смежного по высоте другого кольцевого твела (см., например, патент США 3105037, кл. 204-193.2, опубликован 24.09.1963).

Недостатком данного узла соединения двух смежных по высоте твэлов является большие габариты и недостаточная надежность.

Известно соединение двух смежных по высоте кольцевых твэл, содержащее направленный вниз выступ соединительной части верхнего твэла и кольцевую канавку в верхней части нижнего твэла (см., например, патент Великобритании 1177066, МПК G21C 3/04, заявлен 9.05.1967, опубликован 07.01.1970).

Недостатком известного узла соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок является то, что данный узел соединения является по высоте громоздким и не обеспечивает расположения нужного количества твэл в ТВС, для обеспечения необходимой площади теплосъема.

Соответственно задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение габаритов по высоте узла соединения двух смежных по высоте ТВС и обеспечение расположения нужного количества твэл в ТВС.

Предлагаемая задача решается тем, что в известном узле соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок с кольцевыми твэлами, содержащем кольцевые твэлы верхней и нижней тепловыделяющих сборок и соединительный элемент, последний выполнен в виде двух дистанционирующих решеток, верхней и нижней, в которых установлены кольцевые твэлы, в верхней дистанционирующей решетке на стороне, обращенной к нижней тепловыделяющей сборке выполнена заходная фаска, а в нижней дистанционирующей решетке на стороне, обращенной к верхней тепловыделяющей сборке выполнен бурт и направляющая, взаимодействующая с фаской, при этом угол фаски и направляющей по отношению к перпендикулярной оси тепловыделяющих сборок составляет от 35 до 55 градусов.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 - узел соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок с кольцевыми твэлами.

На фиг. 2 - узел А фиг. 1.

Узел соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок с кольцевыми твэлами, содержит заходную дистанционирующая решетку 1, входную дистанционирующая решетку 2 и тепловыделяющие элементы 3.

Заходная дистанционирующая решетка 2 выполнена из алюминиевого сплава и представляет собой конструкцию из опорных кольцевых оснований 4, число которых равно числу кольцевых твэл, в данном примере трех, соединенных между собой радиальными перегородками 5. На одном торце дистанционирующей решетки 2 размещены пары пальцев 6 для среднего опорного кольца, которые предназначенные для крепления твэл 3 по прессовой посадке. На противоположном торце заходной решетки 2 расположена заходная фаска 7.

Входная дистанционирующая решетка 2 отличается от заходной 1 наличием бурта 8 для центровки смежных по высоте ТВС и ориентирующих направляющих 9, которые исключают эксцентриситет смежных ТВС.

Кольцевой (втулочный) твэл 3 выполнен из алюминиевого сплава и представляет собой трубчатую конструкцию с диоксидом урана в алюминиевой матрице.

Угол фаски и направляющей по отношению к перпендикулярной оси тепловыделяющих сборок составляет от 35 до 55 градусов.

Предлагаемый узел соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок с кольцевыми твэлами работает следующим образом. Устанавливается ТВС нижнего яруса в направляющий канал 10 при помощи перегрузочной машины (на чертежах не показана), ТВС ориентируется в направляющем канале при помощи буртов 8. После чего устанавливается ТВС второго яруса, которая за счет заходной фаски 7 заходной дистанционирующей решетки 2 и бурт 8 входной дистанционирующей решетки, ориентирует две смежных ТВС соосно, что исключит возможность перетечки из одной гидравлической межтвэльной зоны в другую гидравлическую зону (межтвэльную или наружную или внутренную).

Таким образом, предлагаемый узел соединения двух смежных тепловыделяющих сборок позволит уменьшить габариты, исключить эксцентриситет смежных ТВС и повысить надежность и работоспособность конструкции.

Узел соединения двух смежных по высоте тепловыделяющих сборок с кольцевыми твэлами, содержащий кольцевые твэлы верхней и нижней тепловыделяющих сборок и соединительный элемент, отличающийся тем, что соединительный элемент выполнен в виде двух дистанционирующих решеток, верхней и нижней, в которых установлены кольцевые твэлы, в верхней дистанционирующей решетке на стороне, обращенной к нижней тепловыделяющей сборке, выполнена заходная фаска, а в нижней дистанционирующей решетке на стороне, обращенной к верхней тепловыделяющей сборке, выполнен бурт и направляющая, взаимодействующая с фаской, при этом угол фаски и направляющей по отношению к перпендикулярной оси тепловыделяющих сборок составляет от 35° до 55°.