FILTRO PARA LA CAPTURA DE PARTÍCULAS EN EL FLUIDO REFRIGERANTE DE UN REACTOR NUCLEAR.

Filtro para la captura de partículas en el fluido refrigerante de un reactor nuclear. La presente invención se refiere a un filtro para la separación de partículas en un fluido refrigerante en un reactor nuclear, del tipo que comprende canales para la circulación de fluido refrigerante a través del filtro, por lo menos un canal que se extiende a lo largo de una línea central del canal y que comprende una sección aguas arriba, una sección aguas abajo y una sección intermedia que se extiende entre la sección aguas arriba y la sección aguas abajo y que se amplía con relación a la sección aguas arriba y la sección aguas abajo. El documento US 6 876 713 A1 da a conocer un filtro del tipo mencionado anteriormente en el que los canales están alargados transversalmente a la dirección del flujo y están previstos unos elementos de separación en forma de cilindros circulares alargados extendiéndose cada uno transversalmente a la dirección del flujo en la sección intermedia de uno de los canales para definir en el canal por lo menos un paso curvado en la dirección del flujo para capturar las partículas alargadas en la dirección del flujo Sin embargo, las partículas alargadas que se extienden transversalmente a la dirección del flujo del fluido pueden fluir sin ser capturadas por los elementos de separación. Un objetivo de la invención consiste en proporcionar un filtro que permita capturar partículas más eficazmente junto con una limitación de la resistencia al flujo del fluido del filtro. Con este fin, la invención propone un filtro del tipo mencionado anteriormente, que comprende por lo menos un elemento de separación que define en el interior de la sección intermedia del por lo menos un canal un paso anular cuyo eje es sustancialmente coaxial al canal en la sección intermedia. En otras formas de realización, el filtro comprende una o varias de las características siguientes, tomadas aisladas o en cualquier combinación técnica factible: - el filtro comprende unos elementos de centrado para mantener el o cada elemento de separación separado de la superficie interior de la correspondiente sección intermedia; - el filtro comprende unos elementos de separación esféricos; - el filtro comprende unos elementos de separación que presentan una sección transversal elíptica; - el filtro comprende unos elementos de separación que presentan una forma de cono doble; - el filtro comprende por lo menos un par de elementos de separación dispuestos en el interior de la misma sección intermedia para definir un par de pasos anulares coaxiales cuyo eje es sustancialmente coaxial a la línea central del canal en la sección intermedia, un primer elemento de separación siendo tubular y definiendo un paso del flujo del fluido anular exterior con la superficie interior de la sección intermedia, el segundo elemento de separación estando dispuesto en el interior del primer elemento de separación y definiendo en su interior un paso anular interior; - el filtro comprende por lo menos un elemento de separación que presenta por lo menos un orificio del flujo del fluido que pasa a través del elemento de separación; - el filtro comprende por lo menos un primer conjunto de canales y un segundo conjunto de canales, las secciones intermedias de los canales del primer conjunto estando desplazadas con relación a las secciones intermedias de los canales del segundo conjunto a lo largo de la dirección del flujo principal del filtro del fluido refrigerante a través del filtro; - los canales están dispuestos en un modelo de tal modo que cada canal del primer conjunto está rodeado por canales del segundo conjunto; - el filtro comprende una placa filtrante de una pieza que presenta los canales que se extienden a través de la misma, cada canal estando definido por un conducto que se extiende a través de la placa filtrante y que tiene una sección estrecha y una sección ampliada y un inserto tubular insertado en el interior de la sección ampliada; - el filtro comprende una placa filtrante que comprende por lo menos dos piezas apiladas, cada canal extendiéndose a través de las diferentes piezas y cada elemento de separación estando dispuesto entre dos de las piezas en forma de placa; - la placa filtrante comprende una pieza interior, una pieza superior y una pieza intermedia interpuesta entre la pieza superior y la pieza inferior, cada elemento de separación estando dispuesto entre la pieza intermedia y una de las piezas superior e inferior. 2   La invención también se refiere a una tobera inferior del conjunto de combustible nuclear que define un filtro como ha sido definido antes en este documento. En una forma de realización, el conjunto de combustible nuclear comprende un haz de varillas de combustible y un armazón para sostener las varillas de combustible, el armazón que comprende una tobera inferior y una tobera superior, las varillas de combustible extendiéndose entre las toberas, en donde la tobera inferior define un filtro como ha sido definido anteriormente en la presente memoria. La invención y sus ventajas se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente proporcionada únicamente a título de ejemplo y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que: - la figura 1 es una vista en alzado lateral de un conjunto de combustible nuclear provisto de una tobera inferior que forma un filtro; - las figuras 2 y 3 son vistas en sección parcial de una placa filtrante de la boquilla inferior de la figura 1, que ilustra un canal que se extiende a través de la placa filtrante; - las figuras 4 y 5 son vistas análogas a las de las figuras 2 y 3 respectivamente y que ilustran varios canales; - las figuras 6 a 9 son vistas análogas a las de la figura 2 que ilustran las formas de realización alternativas; - la figura 10 es una vista análoga a la de la figura 3 y que corresponde a las formas de realización de las figuras 8 y 9; - las figuras 11 a 15 representan diferentes etapas del procedimiento de fabricación de una tobera inferior; y - las figuras 16 y 17 representan las etapas de otro procedimiento de fabricación de una tobera inferior. El conjunto de combustible nuclear 2 de la figura 1 comprende un haz de varillas de combustible nuclear 4 y un armazón 6 para sostener las varillas de combustible 4. El conjunto de combustible 2 es apaisado a lo largo de un eje longitudinal L que se extiende verticalmente cuando el conjunto de combustible 2 se dispone en el interior de un reactor nuclear. En adelante, los términos "superior" y "inferior" se refieren a la posición del conjunto de combustible 2 en un reactor nuclear. Cada varilla de combustible 4 comprende pastillas de encamisado tubular de combustible nuclear apiladas en el interior del encamisado y cápsulas que cierran los extremos del encamisado. El armazón 6 comprende una tobera inferior 8, una tobera superior 10, una pluralidad de tubos de guiado 12 y una pluralidad de rejillas separadoras 14. La tobera inferior 8 y la tobera superior 10 están separadas una de la otra a lo largo del eje L. Los tubos de guiado 12 conectan la tobera inferior 8 y la tobera superior 10 juntas. Los tubos de guiado 12 se extienden paralelos al eje L y mantienen una separación previamente determinada entre las toberas 8, 10. Cada tubo de guiado 12 se abre hacia arriba a través de la tobera superior 10 para permitir la inserción de una varilla de control en el interior del tubo de guiado 12. Las rejillas separadoras 14 están distribuidas a lo largo de los tubos de guiado 12 entre las dos toberas 8, 10 y conectadas a los tubos de guiado 12. Las varillas de combustible 4 se extienden paralelas al eje L entre las toberas 8, 10 y a través de las rejillas separadoras 14. Las rejillas separadoras 14 sostienen las varillas de combustible 4 transversalmente y longitudinalmente con relación al eje L. La tobera inferior 8 define un filtro para filtrar el fluido refrigerante que fluye hacia arriba a lo largo del conjunto de combustible 2. La tobera inferior 8 comprende una placa filtrante 16 y una pluralidad de patas 18 que se extienden hacia abajo desde la placa filtrante 16. Como se ilustra en la figura 1, las patas 18 descansan en la placa de soporte del núcleo 20 de un reactor nuclear y la placa filtrante 16 se extiende horizontalmente por encima por lo menos de una entrada de agua 22 de dicha placa de soporte del núcleo 20 adaptada para permitir que el agua fluya hacia arriba fuera desde la entrada 22 y a través de la placa filtrante 16 en una dirección del flujo principal ilustrada mediante la flecha F y sustancialmente paralela al eje longitudinal L. La placa filtrante 16 comprende una pluralidad de canales del flujo del fluido análogos 24 para permitir que el agua 3   fluya a través de la placa filtrante 16, únicamente siendo visible un canal 24 en las vistas en sección parcial de la figura 2 y la figura 3. La figura... [Seguir leyendo]

1. Filtro para la separación de partículas en un fluido refrigerante en un reactor nuclear, del tipo que comprende canales (24) para la circulación del fluido refrigerante a través del filtro, por lo menos un canal (24) que se extiende a lo largo de una línea central de canal (A) y que comprende una sección aguas arriba (30), una sección aguas abajo (32) y una sección intermedia (34) que se extiende entre la sección aguas arriba (30) y la sección aguas abajo (32) y que está ampliada con relación a la sección aguas arriba (30) y la sección aguas abajo (32) y por lo menos un elemento de separación (36) que define dentro de la sección intermedia (34) de dicho por lo menos un canal (24) un paso anular (38) cuyo eje es sustancialmente coaxial con la línea central de canal (A) en la sección intermedia (34). 2. Filtro según la reivindicación 1, que comprende unos elementos de centrado (40) para mantener el o cada uno de los elementos de separación (36) separados de la superficie interior de la sección intermedia correspondiente (34). 3. Filtro según la reivindicación 1 ó 2, que comprende unos elementos de separación esféricos (36). 4. Filtro según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende unos elementos de separación (36) que presentan una sección transversal elíptica. 5. Filtro según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende unos elementos de separación (36) que presentan una forma de cono doble. 6. Filtro según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende por lo menos un par de elementos de separación (36, 46) dispuestos en el interior de la misma sección intermedia (34) para definir un par de pasos anulares coaxiales (38, 48) cuyo eje es sustancialmente coaxial a la línea central del canal (A) en la sección intermedia (34) siendo un primer elemento de separación (36) tubular y definiendo un paso de flujo de fluido anular exterior (38) con la superficie interior de la sección intermedia (34), estando el segundo elemento de separación (46) dispuesto en el interior del primer elemento de separación (36) y definiendo en su interior un paso anular interior (48). 7. Filtro según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende por lo menos un elemento de separación (46) que presenta por lo menos un orificio de flujo de fluido (50) que pasa a través del elemento de separación (46). 8. Filtro según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende por lo menos un primer conjunto (S1) de canales (24) y un segundo conjunto (S2) de canales (24), estando las secciones intermedias (34) de los canales (24) del primer conjunto (S1) desplazadas con relación a las secciones intermedias (34) de los canales (24) del segundo conjunto (S2) a lo largo de la dirección del flujo principal del filtro del fluido refrigerante a través del filtro. 9. Filtro según la reivindicación 8, en el que los canales (24) están dispuestos en un modelo de manera que cada canal (24) del primer conjunto (S1) está rodeado por canales (24) del segundo conjunto (S2). 10. Filtro según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una placa filtrante de una pieza (16) que presenta los canales (24) que se extienden a través, estando cada canal (24) definido por un conducto (52) que se extiende a través de la placa filtrante (16) y que presenta una sección estrecha (56) y una sección ampliada (54) y un inserto tubular (58) insertado en el interior de la sección ampliada (54). 11. Filtro según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 que comprende una placa filtrante (16) que comprende por lo menos dos piezas apiladas (62, 64, 66) extendiéndose cada canal (24) a través de las diferentes piezas (62, 64, 66) y estando cada elemento de separación (36) dispuesto entre dos piezas en forma de placa (62, 64, 66). 12. Filtro según la reivindicación 11, en el que la placa filtrante (16) comprende una pieza inferior (62), una pieza superior (64) y una pieza intermedia (66) interpuesta entre la pieza superior (64) y la pieza inferior (62), estando cada elemento de separación (36) dispuesto entre la pieza intermedia (66) y una de las piezas superior e inferior (62, 64). 13. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear (8) que define un filtro según cualquiera de las reivindicaciones anteriores. 14. Conjunto de combustible nuclear (2) que comprende un haz de varillas de combustible (4) y un armazón (6) para sostener las varillas de combustible (4), comprendiendo el armazón (6) una tobera inferior (8) y una tobera superior (10), extendiéndose las varillas de combustible (4) entre las toberas (8, 10), en el que la tobera inferior (8) define un filtro según la reivindicación 13. 8   9     11   12   13   14