УСТРОЙСТВО СНАРЯЖЕНИЯ ФОЛЬГОЙ ОБОЛОЧЕК ТВЭЛОВ
APPARATUS FOR FOILING FUEL ELEMENT CLADDING

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к устройству снаряжения фольгой оболочек тепловыделяющих элементов, и может быть использовано в процессе их изготовления.
Известен твэл контейнерного типа, содержащий трубчатую оболочку, компенсационный объем, торцевые экраны, таблетки делящегося материала, пружину и кон. детали, см. Г.Н. Ушаков, «Технологические каналы и тепловыделяющие элементы ядерных реакторов», М., Энергоиздат, 1981, с.29, рис.1.66 и с.36.
Недостатками такого твэла являются переменный зазор между внутренней поверхностью оболочки твэла и таблетками делящегося материала, что приводит к несимметричной розе радиальных тепловых потоков, и прямой контакт конструкционных и делящихся материалов.
Для устранения указанных недостатков в твэле, между поверхностями оболочки и делящегося материала, размещают вставку, например, в виде фольги из молибдена, ориентированную вдоль оси твэла, см. патент RU №2408941, кл. G21C 3/00, 2010.
Известно также устройство для снаряжения фольгой оболочки твэла, см. патент RU №2485611, кл. G21C 1/00, 2012.
Недостаточная надежность узла формирования радиальной отбортовки на фольге в совокупности с неочевидной конструкцией механизма заслонки присуща этому устройству.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается путем выполнения в известном устройстве в виде закрепленной горизонтально штанги с цилиндром, диаметр которого равен диаметру таблетки делящегося материала, установленной на общей оси с оболочкой твэла, размещенной в ложементе из двух параллельных стержней/труб, с расстоянием между ними меньшим диаметра оболочки твэла, а на торце ложемента установлена заслонка с направляющими в виде двух вертикальных отрезков труб с пружинами и ограничивающими щелями по образующим в них, причем цилиндр охватывают губки с приводом реверсивного радиального перемещения.
В заслонке выполнено отверстие диаметром, свободно пропускающим оболочку твэла, а симметрично относительно вертикали, параллельно и нормально ее плоскости, установлены два выступа для деформации фольги у торца цилиндра.
Формирование фольги в трубку на цилиндре обеспечивают губки, снабженные приводом реверсивного радиального перемещения.
Над штангой и цилиндром установлены валики прокатки на фольге продольных гофров и пуансон вырубки фрагмента фольги.
Устройство для снаряжения фольгой оболочек твэлов приведено на чертеже. Оно сдержит: ложемент из двух труб 1, штангу 2, цилиндр 3, направляющие 4 заслонки, пружины 5, заслонку 6, выступы 7, губки 8, оболочку 9 твэла, фольгу 10, валики 11, пуансон 12.
Штанга 2 с цилиндром 3 закреплены горизонтально.
Губки 8 в устройстве выполнены с отверстием диаметром, большим диаметра таблетки делящегося материала на двойную толщину фольги 10, и снабжены приводом реверсивным радиального перемещения.
На торце ложемента установлена заслонка 6 в направляющих 4 заслонки из двух отрезков труб с пружинами 5, способная перемещаться в пределах, ограниченных вертикальными щелями.
По вертикальной оси в заслонке 6 выполнено отверстие, свободно пропускающее оболочку 9 твэла, а симметрично относительно вертикали и нормально к плоскости заслонки 6 установлены два выступа 7 для деформации фольги 10 диаметром и высотой, например, в треть внутреннего диаметра оболочки 9 твэла.
Расстояние между торцом цилиндра 3 и плоскостью заслонки 6 соответствует ширине деформации фольги.
При работе пружин 5 заслонка 6, перемещаясь в направляющих 4 заслонки, периодически перекрывает отверстие оболочки 9 твэла.
Ложемент выполнен из двух параллельных стержней/труб 1, связанных по торцам, и расположен так, что неподвижная штанга 2 с цилиндром 3, отверстия губок 8, заслонки 6 и оболочки 9 твэла размещены на общей оси, причем оболочка 9 твэла в ложементе из труб 1 перед заслонкой 6 может быть слегка подпружинена.
При этом расстояние между стержнями/трубами 1 ложемента меньше диаметра оболочки 9 твэла.
Гофрированную фольгу 10 перемещают по штанге 2 и цилиндру 3 до упора в заслонку 6 с перекрытым отверстием перед оболочкой 9 твэла.
При упоре фольги 10 в плоскость заслонки 6 привод останавливают губками 8 из фольги 10, на поверхности цилиндра 3 формируют трубку и пуансоном 12 отсекают фрагмент фольги.
Перемещением заслонки 6 перед торцом цилиндра 3 выступами 7 формируют радиальную отбортовку на фольге 10 и освобождают отверстие перед оболочкой 9 твэла.
При этом подпружиненная оболочка 9 твэла захватывает фольгу 10 на цилиндре 3.
Разводят губки 8 и перемещением вдоль оси оболочку 9 твэла снаряжают фольгой 10.
При обратном движении оболочки 9 твэла в фольге 10 калибруют канал под таблетки делящегося материала.
Следует отметить, что валики 11 и пуансон 12 размещают над штангой 2 и цилиндром 3.
Такое выполнение устройства позволяет повысить надежность и упростить автоматизирование процесса оснащения фольгой оболочек твэлов.