Componente separable de conjunto combustible de reactor nuclear.

Un haz combustible nuclear para su uso en un reactor nuclear, comprendiendo el haz combustible nuclear:

una placa de anclaje superior

(14)

una placa de anclaje inferior (16);

al menos una varilla de combustible de longitud total (18) que se extiende entre la placa de anclaje superior (14) y la placa de anclaje inferior (16);

al menos una varilla de combustible de longitud parcial (19) que se extiende desde la placa de anclaje inferior (16) hacia la placa de anclaje superior (14);

un componente del conjunto combustible (400) montado sobre la al menos una varilla de combustible de longitud parcial (19), incluyendo el componente del conjunto combustible,

un dispositivo cilíndrico (350) que presenta unos primero y segundo extremos, presentando el primer extremo un conjunto de montaje (380) que incluye un conjunto de bloqueo (330) que fija el dispositivo cilíndrico (350) a la al menos una varilla de combustible de longitud parcial (19), y caracterizado porque el dispositivo cilíndrico (350) es un tubo hueco que comprende una sección sin carga de combustible de una vaina de varilla de combustible.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09157187.

Solicitante: GLOBAL NUCLEAR FUEL-AMERICAS, LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3901 CASTLE HAYNE ROAD WILMINGTON NORTH CAROLINA 28401 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: LUTZ, DANIEL REESE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR > REACTORES NUCLEARES (reactores de fusión, reactores... > Elementos combustibles para reactor o sus conjuntos;... > G21C3/326 (que comprenden elementos combustibles de diferentes composiciones; que comprenden, además de elementos combustibles, otros elementos en forma de aguja, barra o tubo, p. ej. barras de control, barras de soporte de rejillas, barras fértiles, barras de veneno o barras ficticias)
  • SECCION G — FISICA > FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR > REACTORES NUCLEARES (reactores de fusión, reactores... > Elementos combustibles para reactor o sus conjuntos;... > G21C3/04 (Detalles de estructura)

PDF original: ES-2507084_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Componente separable de conjunto combustible de reactor nuclear.
Ilustración 2 de Componente separable de conjunto combustible de reactor nuclear.
Ilustración 3 de Componente separable de conjunto combustible de reactor nuclear.
Ilustración 4 de Componente separable de conjunto combustible de reactor nuclear.
Componente separable de conjunto combustible de reactor nuclear.

Fragmento de la descripción:

Componente separable de conjunto combustible de reactor nuclear

Antecedentes

Campo

Las formas de realización de ejemplo se refieren, en general, a componentes de un conjunto combustible adaptable a estructuras para combustible en plantas de energía nuclear.

Descripción de la técnica relacionada

En términos generales, las plantas de energía nuclear incluyen un núcleo del reactor que incorpora el combustible dispuesto en su interior para producir energía por fisión nuclear. Un diseño habitual en plantas de energía nuclear estadounidenses consiste en disponer el combustible en una pluralidad de varillas de combustible anudadas entre sí como un conjunto combustible, o haz combustible, situado dentro del núcleo del reactor. Estas varillas de combustible típicamente incluyen varios elementos que unen las varillas de combustible a los componentes del conjunto en diversos emplazamientos a lo largo del conjunto.

Como se muestra en la FIG. 1, un haz combustible convencional 10 de un reactor nuclear, por ejemplo un BWR, puede incluir un canal externo 12 que rodea una placa de anclaje superior 14 y una placa de anclaje inferior 16. Una pluralidad de varillas de combustible de longitud total 18 y / o de varillas de combustible de longitud parcial 19 puede estar dispuesta en una matriz situada en el haz combustible 10 y pasar a través de una pluralidad de separadores 20. Las varillas de combustible 18 y 19 empiezan y terminan generalmente en las placas de anclaje superior e inferior 14 y 16, discurriendo de forma continua a lo largo de la extensión del haz combustible 10, con la excepción de las varillas de longitud parcial 19, las cuales terminan todas en una posición vertical inferior a partir de las varillas de longitud total 18.

Como se muestra en la FIG. 2, los elementos combustible 25 pueden estar configurados en forma de pellas y situarse dentro de las varillas de combustible 18 o 19. Estas pellas de combustible 25 pueden estar "apiladas" dentro de la varilla de combustible de forma continua para suministrar combustible a lo largo de la extensión de la varilla combustible 18 o 29. El apilamiento de las pellas de combustible 25 puede permitir la expansión u otra deformación de las pellas de combustible 25 durante el ciclo operativo del núcleo del reactor.

En la práctica tradicional las enteras varillas de combustible son retiradas de los conjuntos de varillas de combustible nuclear con el fin de vigilar el rendimiento de los materiales. Por ejemplo, una varilla de combustible que ha sido colocada in situ en un BWR es retirada y / o recuperada del conjunto de varillas de combustible y desplazada hasta una instalación de examen de recinto radioactivo, la varilla de combustible es examinada para determinar parámetros tales como el grosor de óxido para determinar los niveles de corrosión y de contenido de hidrógeno alcanzados durante la operación del reactor. Otro procedimiento designado como "cepillado" ha sido propuesto para vigilar el rendimiento de los materiales de las varillas de combustible. En el cepillado, una porción de la superficie externa de una varilla de combustible es "cepillada" o retirada y el contenido de hidrógeno de las cepilladuras es entonces determinado. Como alternativa, los enteros separadores y / o varillas de agua pueden ser recuperados o examinados. Sin embargo, todos estos procedimientos de vigilancia del rendimiento de los materiales requieren un considerable esfuerzo, y son costosos, y pueden crear desechos que requieran todavía más esfuerzo de manipulación y procesamiento.

La Solicitud de Patente europea No. 1667165 describe un conjunto de varillas para un haz combustible de un reactor nuclear que puede incluir una pieza terminal superior, una pieza terminal inferior y una pluralidad de segmentos de varilla fijados entre las piezas terminales superior e inferior y entre sí para formar una longitud axial del conjunto de varillas. El conjunto de varillas incluye un subconjunto adaptador dispuesto en puntos de conexión determinados para conectar segmentos de varilla adyacentes o un segmento de varilla determinado con una de las piezas terminales superior e inferior. Los puntos de conexión a lo largo de la extensión axial del conjunto de varillas están situados en el punto en el que el conjunto de varillas contacta con un separador del haz combustible. Los segmentos de varilla pueden incluir en su interior una diana de irradiación para producir un isótopo deseado cuando un haz combustible que contenga uno o más conjuntos combustible sea irradiado en un núcleo del reactor.

Sumario

La presente invención consiste en un haz combustible nuclear como se establece en las reivindicaciones adjuntas. Breve descripción de los dibujos

A continuación se efectúa una descripción detallada de formas de realización de la invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

La FIG. 1 es una ilustración del conjunto combustible de la técnica convencional;

la FIG. 2 es una ilustración de una varilla de combustible de una técnica convencional que presenta unas

pellas de combustible apiladas;

la FIG. 3 es una ilustración de un componente del conjunto combustible; y

la FIG. 4 es una ilustración de un haz combustible de formas de realización de ejemplo que incluye el

componente del conjunto combustible de la FIG. 3.

Descripción detallada

A continuación se describirán diversas formas de realización de ejemplo, de forma más acabada, con referencia a los dibujos que se acompañan en los que se ilustran algunas formas de realización de ejemplo. En los dibujos, el grosor de capas y zonas puede estar exagerado en aras de la claridad.

En la presente memoria se divulgan formas de realización ilustrativas detalladas. Sin embargo, los detalles estructurales y funcionales específicos divulgados en la presente memoria son meramente representativos a los fines de la descripción de las formas de realización de ejemplo. La presente invención puede, sin embargo, incorporarse en muchas formas alternativas y no debe ser interpretada como limitada a los solos ejemplos definidos en la presente memoria.

Por consiguiente, aunque las formas de realización de ejemplo son susceptibles de diversas modificaciones y formas alternativas, sus formas de realización se muestran a modo de ejemplo en los dibujos y en la presente memoria se describirán con detalle. Se debe entender, sin embargo, que no se pretende limitar formas de realización de ejemplo a las formas concretas divulgadas sino que, por el contrario, las formas de realización de ejemplo pretenden abarcar todas las modificaciones y alternativas que queden incluidos en el ámbito de la invención. Los mismos números se refieren a los mismos elementos a lo largo de la descripción de las figuras.

Se debe entender que, aunque los términos, primero, segundo, tercero, etc. pueden ser utilizados en la presente memoria para describir diversos elementos, estos elementos no deben quedar limitados por estos términos. Estos términos se utilizan solo para distinguir un elemento de otro. Por ejemplo, un primer elemento podría designarse como segundo elemento y, de modo similar, un segundo elemento podría designarse como primer elemento, sin apartarse del alcance de las formas de realización de ejemplo. Según se utiliza en la presente memoria, la expresión "y / o" incluye todas y cada una de las combinaciones de uno o más elementos relacionados asociados.

Se debe entender que, cuando un elemento es designado como que está "conectado" o "acoplado" a otro elemento, puede estar directamente conectado o acoplado al otro elemento o que puede haber elementos intervinientes. Por el contrario, cuando un elemento es designado como... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1Un haz combustible nuclear para su uso en un reactor nuclear, comprendiendo el haz combustible nuclear: una placa de anclaje superior (14) una placa de anclaje inferior (16);

al menos una varilla de combustible de longitud total (18) que se extiende entre la placa de anclaje superior

(14) y la placa de anclaje inferior (16);

al menos una varilla de combustible de longitud parcial (19) que se extiende desde la placa de anclaje inferior (16) hacia la placa de anclaje superior (14);

un componente del conjunto combustible (400) montado sobre la al menos una varilla de combustible de 10 longitud parcial (19), incluyendo el componente del conjunto combustible,

un dispositivo cilindrico (350) que presenta unos primero y segundo extremos, presentando el primer extremo un conjunto de montaje (380) que incluye un conjunto de bloqueo (330) que fija el dispositivo cilindrico (350) a la al menos una varilla de combustible de longitud parcial (19), y caracterizado porque

el dispositivo cilindrico (350) es un tubo hueco que comprende una sección sin carga de combustible de una 15 vaina de varilla de combustible.

2.- El haz combustible nuclear de la reivindicación 1, que incluye además:

al menos uno de entre una tapa terminal, un capuchón (360), y un capuchón de varilla de combustible de longitud parcial (375) fijado al segundo extremo del dispositivo cilindrico (350).

3.- El haz combustible nuclear de la reivindicación 2, en que el componente del conjunto combustible (400) está 20 presurizado.

4.- El haz combustible nuclear de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el componente del conjunto combustible (400) tiene el mismo diámetro que la varilla de combustible de longitud parcial (19).