Стенд для термомеханических испытаний макета тепловыделяющей сборки

Стенд для термомеханических испытаний полномасштабных макетов ТВС реакторов ВВЭР с колонкой в форме шестигранной призмы, на противоположных гранях которой имеются раздаточные перфорированные короба для подачи теплоносителя в колонку, имеющие перфорацию с переменным шагом, устройство продольного поджатия имеет два узла опирания имитатора верхней опоры ТВС на подшипники качения.

Полезная модель относится к испытательной технике.

Известен стенд для термомеханических испытаний полномасштабных макетов тепловыделяющих сборок (ТВС) водо-водяного энергетического реактора, опубликованный на сайте http://www-dev.niiar.ru/rus/doc/rm_7/ в статье «Экспериментальные исследования жесткости и формоизменения необлученных ТВС ВВЭР-1000», авторы В.В.Макаров, А.В.Афанасьев, А.В. Селезнев, И.Н.Васильченко, С.Н.Кобелев, включающий в себя:

- колонку, выполненную в виде шестигранной призмы, оснащенную раздаточными перфорированными коробами, расположенными на противоположных гранях колонки,

- устройство для продольного поджатия макета ТВС, установленное на колонке и состоящее из нажимного винта и имитатора верхней опоры ТВС, ограниченное упорами в поперечном направлении,

- систему обогрева.

- систему циркуляции теплоносителя (воздуха),

- систему измерений.

Для испытаний макет ТВС устанавливают в колонку, поджимают продольной силой, подключают систему измерений, включают системы обогрева и циркуляции теплоносителя. В ходе испытаний теплоноситель прокачивается вентилятором через электронагреватели, подается в колонку на макет ТВС через перфорированные короба, расположенные вдоль противоположных граней, и выходит в верхней и нижней частях ТВС.

Недостатками данной конструкции являются:

- неравномерность температурного поля в осевом направлении макета ТВС, возникающая вследствие неравномерного распределения потока в поперечном сечении колонки;

- высокая сила трения в устройстве продольного поджатия при скольжении имитатора верхней опоры ТВС в колонке.

Задача полезной модели - повышение точности воспроизведения термомеханических эксплуатационных воздействий на макет ТВС в стендовых условиях.

Техническим результатом полезной модели является создание стенда для термомеханических испытаний, обеспечивающего равномерный профиль температуры по высоте и азимуту макета ТВС и снижение силы трения в устройстве для продольного поджатия макета ТВС.

Выравнивание температурного поля макета ТВС в осевом направлении обеспечивается за счет более редкой перфорации в раздаточных коробах в центральной части колонки по сравнению с верхней и нижней частями.

Снижение силы трения в устройстве для продольного поджатия макета ТВС достигается введением в упомянутое устройство на двух уровнях узлов с подшипниками качения, предназначенных для опирания имитатора верхней опоры ТВС.

Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами:

Фиг.1 - стенд для термомеханических испытаний макетов ТВС с установленным макетом ТВС.

Фиг.2 - поперечное сечение по А-А фиг.1

На фиг.1 показаны: нажимной винт (1), имитатор верхней опоры ТВС (2), узлы опирания имитатора верхней опоры ТВС на подшипники качения (3), колонка (4), макет ТВС (5), а также система нагрева и циркуляции, состоящая из печи (6), трубопровода (8), вентилятора (7).

На фиг.2 показаны макет ТВС (5), раздаточные перфорированные короба (9).

Работа стенда состоит в следующем. Макет ТВС (5) устанавливается в колонку (4). Продольная нагрузка на макет ТВС (5) создается нажимным винтом (1) и передается макету ТВС (5) через имитатор верхней опоры ТВС (2). Узлы опирания имитатора верхней опоры ТВС на подшипники качения (3) обеспечивают поступательное вертикальное движение имитатора верхней опоры ТВС (2) с минимальным трением. Теплоноситель подогревается в печи (6) и с помощью вентилятора (7) и трубопроводов (8), подается в раздаточные перфорированные короба (9). Через перфорацию в коробах теплоноситель поступает в колонку (4) и выходит из нее обратно в циркуляционный контур в верхней и нижней частях. Разный шаг перфорации в центре и по краям раздаточных коробов колонки дает распределение температуры по высоте макета ТВС, близкое к штатному.

1. Стенд для термомеханических испытаний макета тепловыделяющих сборок (ТВС), включающий в себя колонку в форме шестигранной призмы с раздаточными перфорированными коробами, расположенными на противоположных гранях колонки, систему нагрева и циркуляции теплоносителя, устройство для продольного поджатия макета ТВС, состоящее из нажимного винта, имитатора верхней опоры ТВС, отличающийся тем, что устройство продольного поджатия снабжено узлами опирания имитатора верхней опоры ТВС на подшипники качения.

2. Стенд для термомеханических испытаний макетов ТВС по п.1, отличающийся тем, что раздаточные короба имеют более редкую перфорацию в центральной части колонки и более частую перфорацию в ее верхней и нижней частях.