СТЕНД ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАКЕТА ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ

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.