Tobera inferior para conjunto de combustible nuclear para un reactor de agua presurizada.

Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear (10, 42) destinada a utilizarse en un reactor de agua presurizada (PWR),

del tipo que comprende un extremo superior (26) y un extremo inferior (28) para que la tobera inferior (10, 42) descanse en una placa de soporte inferior (4) de un núcleo de reactor y una superficie lateral (30) extendiéndose a lo largo de un eje longitudinal (A) desde el extremo inferior (28) hasta el extremo superior (26), caracterizado por el hecho de que la superficie lateral (30) comprende un segmento longitudinal (32) que se afila hacia debajo de forma progresiva y continua a lo largo del eje longitudinal (A) y que se extiende por al menos el 50% de la altura (H) de la superficie lateral (30).

Tobera inferior para conjunto de combustible nuclear para un reactor de agua presurizada.

La presente invención se refiere a una tobera inferior para un conjunto de combustible nuclear destinada a utilizarse en un reactor de agua presurizada, del tipo que comprende un extremo superior y un extremo inferior para que la tobera inferior descanse en una placa de soporte del núcleo de un centro de reactor y una superficie lateral extendiéndose a lo largo de un eje longitudinal desde el extremo inferior hasta el extremo superior.

Un conjunto de combustible nuclear para utilizarse en un reactor de agua presurizada (PWR) comprende generalmente un haz de barras de combustible soportadas por una estructura que comprende una tobera inferir (o placa de asiento inferior) y una tobera superior (o placa de asiento superior) separadas en una dirección longitudinal y conectadas solo mediante tubos longitudinales, estando las barras soportadas por rejillas separadoras fijadas a los tubos.

Durante el uso, los conjuntos de combustible están dispuestos en una red en el centro de un reactor nuclear. Cada conjunto de combustible se introduce verticalmente entre conjuntos adyacentes.

El conjunto de combustible es alargado, típicamente de 4 a 5 metros de alto y de 20 a 25 centímetros de ancho, y se puede doblar a lo largo de su longitud gracias a las condiciones operativas dentro del núcleo del reactor y/o la flexibilidad de su estructura.

Durante la inserción de en conjunto de combustible entre los otros conjuntos adyacentes, este doblado aumenta el riesgo que la tobera inferior del ensamblado de combustible entre en contacto con los ensamblados de combustible adyacentes, aumentado la fricción y complicando así la inserción y posiblemente dañando los conjuntos de ensamblado.

Puede ocurrir que la tobera inferior del conjunto de combustible colinde con la tobera inferior de un conjunto de combustible, evitando así la inserción total del conjunto de combustible.

En tal caso, es posible levantar el conjunto, girar el conjunto combustible alrededor de un eje longitudinal (por ejemplo, 90º ó 180º en un conjunto combustible de una sección transversal cuadrada) e introducir el conjunto combustible hacia debajo de nuevo. Sin embargo, estas operaciones llevan mucho tiempo.

FR 2.848.328 describe un conjunto falso para mover conjuntos de combustible nuclear adyacentes antes de invertir un conjunto de combustible nuclear real.

un objeto de la presente invención es proporcionar una tobera inferior permitiendo mejorar la facilidad y seguridad durante la inserción de un conjunto combustible dentro de un núcleo de reactor.

Para tal fin, la invención propone una tobera inferior de un conjunto de combustible nuclear del tipo arriba mencionado, en la que la superficie lateral comprende un segmento longitudinal que se estrecha hacia abajo de forma progresiva y continua a lo largo del eje longitudinal y extendiéndose en al menos el 50% de la altura de la superficie lateral.

En otras realizaciones, la tobera inferior comprende una o varias de las siguientes características, consideradas individualmente o en cualquier combinación técnicamente posible:

- el segmento longitudinal afilado se estrecha longitudinalmente de forma continua y progresiva de perfil en cualquier dirección transversal perpendicular al eje longitudinal;

- el segmento longitudinal afilado se estrecha simétricamente de forma relativa al eje longitudinal;

- el segmento longitudinal afilado es recto;

- el segmento longitudinal afilado es cónico;

- el segmento longitudinal afilado tiene una sección transversal poligonal, principalmente una sección transversal cuadrática o hexagonal;

- el ángulo de medio cono del segmento longitudinal afilado están entre 0, 5º y 15º ;

- el segmento inferior longitudinal afilado se extiende por al menos el 70% de la altura de la superficie lateral;

- la superficie lateral comprende un segmento cilíndrico que se extiende por el segmento inferior longitudinal afilado hacia arriba hasta el extremo superior; y

- una entrada de agua tubular extendiendo la tobera inferior a lo largo del eje longitudinal hacia abajo desde el extremo inferior, teniendo la entrada de agua una superficie externa de afilado hacia debajo de forma progresiva y continua.

La invención se refiere también a un conjunto de combustible nuclear para utilizarse en un reactor de agua presurizada, comprendiendo un haz de barras de combustible alargadas y una estructura para soportar las barras de combustible, la estructura comprendiendo una tobera inferior y una tobera superior separadas longitudinalmente, tubos guía conectados entre las toberas y las rejillas separadoras fijados a y distribuidos por la longitud de los tubos guía, estando las barras de combustible soportadas por las rejillas separadoras, en el que la tobera inferior es una tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

La invención y sus ventajas se comprenderán mejor tras la lectura de la siguiente descripción, considerada solo a modo de ejemplo y en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- La figura 1 es una vista en alzado lateral esquemática de un conjunto de combustible con una tobera inferior según la invención;

- La figura 2 es una vista aumentada de la tobera inferior del conjunto de combustible de la figura 1;

- La figura 3 es una vista inferior de la tobera inferior de la figura 2;

- La figura 4 es una vista que muestra el posicionamiento del conjunto de combustible de la figura 1 en un núcleo de reactor; y

- Las figuras 5 y 6 son vistas similares a las de las figuras 2 y 3 de una tobera inferior según otra realización.

El conjunto de combustible 2 de la figura 1 es alargado y se extiende a lo largo de una dirección longitudinal L.

Durante el uso, el conjunto de combustible 2 está destinado a introducirse dentro de un núcleo de reactor y a descansar en una placa de soporte del núcleo 4 con la dirección longitudinal L orientada verticalmente. A continuación, los términos que hacen referencia a la orientación, como hacia arriba, hacia abajo…, se refieren a la dirección longitudinal L extendiéndose verticalmente.

El conjunto de combustible 2 comprende un haz de barras de combustible 6 alargadas a lo largo de la dirección longitudinal L y una estructura 8 para soportar las barras de combustible 6.

La estructura 8 comprende una tobera inferior 10 y una tobera superior 12 separadas longitudinalmente, tubos guía 14 extendiéndose longitudinalmente entre la tobera inferior 10 y la tobera superior 12 y rejillas de separación 16 distribuidas a lo largo de los tubos guía 14 entre la tobera inferior 10 y la tobera superior 12.

La tobera superior 12 está adaptada para levantar el conjunto de combustible 2 utilizando un gancho.

Los tubos guía 14 conectan la tobera inferior 10 a la tobera superior 12 y mantiene la separación longitudinal entre ellos. La tobera inferior 10 y la tobera superior 12 están conectadas solo mediante tubos guía 14.

Los tubos guía 14 son tubulares para permitir la inserción de haces de barras que no contiene material fisible (no mostrado) dentro de los tubos guía 14 a través de la tobera superior 12.

Cada rejilla separadora 16 se extiende transversalmente y define un enrejado de celdas para recibir los tubos guía 14 y las barras de combustible 16. Las barras de combustible 6 se extienden por las celdas y están soportadas por las rejillas separadoras 16.

Durante el uso, el conjunto de combustible 2 descansa mediante la tobera inferior 10 en la placa de soporte inferior 4 por encima de una abertura de entrada de líquido de refrigeración 18 de la placa de soporte inferior 4. La tobera inferior 10 soporta el conjunto de combustible 2 y permite que el líquido refrigerante fluya verticalmente hacia arriba a través de la tobera inferior 10.

Como se muestra en las figuras 2 y 3, la tobera inferior 10 comprende una placa superior 20, una base tubular 22 que se extiende hacia abajo a lo largo de un eje longitudinal A desde la periferia de la plaza superior 20 y una entrada tubular 24 extendiéndose por la base 22.

La base 22 se extiende longitudinalmente entre un extremo superior 26 y un extremo inferior 28. El extremo superior 26 y el extremo inferior 28 tienen perfiles cuadrados centrados en el eje longitudinal A y la longitud de los bordes... [Seguir leyendo]

1. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear (10, 42) destinada a utilizarse en un reactor de agua presurizada (PWR) , del tipo que comprende un extremo superior (26) y un extremo inferior (28) para que la tobera inferior (10, 42) descanse en una placa de soporte inferior (4) de un núcleo de reactor y una superficie lateral (30) extendiéndose a lo largo de un eje longitudinal (A) desde el extremo inferior (28) hasta el extremo superior (26) , caracterizado por el hecho de que la superficie lateral (30) comprende un segmento longitudinal (32) que se afila hacia debajo de forma progresiva y continua a lo largo del eje longitudinal (A) y que se extiende por al menos el 50% de la altura (H) de la superficie lateral (30) .

2. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según la reivindicación 1, en la que el segmento longitudinal afilado (32) se afilada hacia debajo de forma continua y progresiva de perfil en cualquier dirección transversal perpendicular al eje longitudinal (A) .

3. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según la reivindicación 1 ó 2, en el que el segmento longitudinal afilado (32) se estrecha simétricamente de forma relativa al eje longitudinal (A) .

4. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segmento longitudinal afilado (32) es recto.

5. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segmento longitudinal afilado (32) es cónico.

6. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según la reivindicación 5, en la que el segmento longitudinal afilado (32) tiene una sección transversal poligonal, principalmente una sección transversal cuadrática o hexagonal.

7. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según la reivindicación 5 ó 6, e la que el ángulo de medio cono del segmento longitudinal afilado (32) es de entre 0, 5º y 15º .

8. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según cualquier de las reivindicaciones anteriores, en la que el segmento longitudinal afilado (32) se extiende por al menos el 70% de la altura (H) de la superficie lateral (30) .

9. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la superficie lateral (30) comprende un segmento cilíndrico (34) extendiéndose por el segmento longitudinal afilado

(32) hacia arriba hasta el extremo superior (26) .

10. Tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo una entrada de agua tubular (24) que se extiende por la tobera inferior a lo largo del eje longitudinal (A) hacia abajo desde el extremo inferior (28) , la entrada de agua (24) teniendo una superficie externa de afilado hacia abajo progresivo y continuo.

11. Conjunto de combustible nuclear (2) destinado a utilizarse en un reactor de agua presurizada (PWR) , comprendiendo un haz de barras de combustible alargadas (6) y una estructura (8) para soportar las barras de combustible, comprendiendo la estructura una tobera inferior (10, 42) y una tobera superior (12) separadas longitudinalmente, tubos guía (14) conectados entre las toberas (10, 42) y las rejillas separadoras (16) fijados a y distribuidos por la longitud de los tubos guía (14) , estando las barras de combustible (6) soportadas por las rejillas separadoras (16) , en el que la tobera inferior (10) es una tobera inferior de conjunto de combustible nuclear según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.