Filtro de residuos para su utilización en un conjunto de combustible nuclear.

Filtro (6) de residuos para su utilización en un conjunto (2) de combustible nuclear,

que comprende un grupo de varillas (4) de combustible a las que va a suministrarse un flujo de fluido refrigerante, del tipo que comprende una pluralidad de conductos de flujo (22) que se extienden en una dirección longitudinal (L), estando cada uno delimitado entre un par de paredes (20),

en el que el filtro (6) comprende unos deflectores (24, 26, 28; 74) que sobresalen hacia el interior de cada conducto (22) de manera alterna desde el par de paredes (20) con superposición en la dirección longitudinal (L) para definir un canal (30) de flujo en zigzag y provisto de al menos un conjunto de orificios (36) alineados en la dirección longitudinal (L) para definir a través de los deflectores superpuestos (24, 26, 28; 74) un paso (38) para alojar un vástago (14) de extremo inferior de una varilla (4) de combustible.

Filtro de residuos para su utilización en un conjunto de combustible nuclear.

La presente invención se refiere a un filtro de residuos para su utilización en un conjunto de combustible nuclear que comprende un grupo de varillas de combustible a las que va a suministrarse un flujo de fluido refrigerante, del tipo que comprende una pluralidad de conductos de flujo que se extienden en una dirección longitudinal, estando cada uno delimitado entre un par de paredes.

Un conjunto de combustible nuclear para un reactor de agua ligera comprende convencionalmente un grupo de varillas de combustible alargadas que se extienden en paralelo entre sí. En utilización, el conjunto de combustible está orientado verticalmente en un núcleo de reactor nuclear y se hace fluir un fluido refrigerante hacia arriba entre las varillas de combustible.

Podría haber residuos en el fluido refrigerante y dañar las varillas de combustible, requiriendo por tanto retirar o sustituir el conjunto de combustible o varillas de combustible dañadas. De manera conocida, un colector o filtro de residuos está colocado aguas arriba del grupo de varillas de combustible para atrapar residuos.

El documento EP 0 455 010 da a conocer un filtro de residuos que presenta una pluralidad de conductos de flujo para permitir que el fluido refrigerante fluya hacia arriba a través del filtro de residuos, siendo los conductos curvados para atrapar residuos.

Un objetivo de la invención es proporcionar un filtro de residuos que permita el atrapamiento mejorado de residuos, concretamente residuos en forma de cables flexibles.

Con este fin, la invención propone un filtro de residuos para un conjunto de combustible nuclear del tipo mencionado anteriormente, en el que el filtro comprende deflectores que sobresalen hacia el interior de cada conducto de manera alterna desde el par de paredes con superposición en la dirección longitudinal para definir un canal de flujo en zigzag y provisto de al menos un conjunto de orificios alineados en la dirección longitudinal para definir a través de los deflectores superpuestos un paso para alojar un vástago de extremo inferior de una varilla de combustible.

En otras formas de realización, el filtro de residuos comprende una o varias de las siguientes características, tomadas por separado o en cualquier combinación técnicamente viable:

- comprende en cada conducto, alineada en la dirección longitudinal con cada paso, una celda para alojar un tapón de extremo Inferior de una varilla de combustible;

- comprende al menos un resorte previsto en cada celda para soportar transversal y/o longitudinalmente un tapón de extremo Inferior alojado en la celda;

- comprende unas paredes compuesta cada una por al menos una lámina metálica provista de al menos un pliegue de deflector para formar un deflector;

- comprende unas paredes intermedias que separan dos conductos adyacentes, compuesta cada una por dos láminas metálicas provistas de pliegues de deflector que sobresalen en caras opuestas de la pared;

- cada pared intermedia está provista de un pliegue de deflector que sobresale de una de las caras opuestas de la pared a un nivel intermedio, sobresaliendo dos pliegues de deflector de la otra de las caras opuestas de la pared;

- comprende unos deflectores formados por placas fijas a las paredes formando un ángulo;

- comprende unas paredes intermedias que separan dos conductos adyacentes provisto cada uno de al menos una placa de deflector enclavada con la pared Intermedia para formar dos deflectores, sobresaliendo cada uno en una cara respectiva de la pared;

- comprende al menos un par de paredes intermedias adyacentes provistas de placas de deflector que intersecan las paredes intermedias correspondientes al mismo nivel; y

- comprende unas bandas de conexión enclavadas perpendlcularmente con las paredes.

La Invención también se refiere a un conjunto de combustible nuclear que comprende un grupo de varillas de combustible que se extienden en una dirección longitudinal, comprendiendo cada una un vástago en un extremo inferior y un filtro de residuos tal como se definió anteriormente, estando el vástago de cada varilla de combustible alojado en un paso.

En una forma de realización, el conjunto de combustible nuclear comprende una placa de soporte en forma de rejilla dispuesta por debajo del filtro de residuos, comprendiendo dicha placa de soporte barras que definen aberturas entre las mismas, estando dispuestas las barras para soportar las varillas de combustible que se extienden a través de los pasos y estando dispuestas las aberturas para permitir que fluya refrigerante a través de la placa de soporte al Interior de los canales del filtro.

La invención y sus ventajas se entenderán mejor al leer la siguiente descripción proporcionada solamente a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista en sección parcial de una parte de extremo inferior de un conjunto de combustible nuclear que ¡lustra un filtro de residuos del conjunto de combustible nuclear;

- la figura 2 es una vista a escala ampliada de la parte de extremo inferior del conjunto de combustible nuclear de la figura 1;

- las figuras 3 y 4 son vistas en perspectiva parciales, en despiece ordenado y ensambladas respectivamente, del filtro de residuos de la figura 1; y

- las figuras 5 a 8 son vistas similares a las de las figuras 1 a 4, que ilustran otra forma de realización de un filtro de residuos.

El conjunto 2 de combustible nuclear de la figura 1 comprende un grupo de varillas 4 de combustible, un filtro 6 de residuos para filtrar residuos contenidos en un fluido refrigerante suministrado al grupo de varillas 4 de combustible y una placa de soporte 8 para soportar el filtro 6 y las varillas 4 de combustible.

Las varillas 4 de combustible son alargadas y se extienden en paralelo entre sí en una dirección longitudinal L. Las varillas 4 de combustible están dispuestas en un retículo (por ejemplo, un retículo de 10 x 10) y separadas transversalmente para permitir un flujo de fluido refrigerante entre las mismas principalmente en la dirección longitudinal L.

En utilización, el conjunto 2 de combustible está colocado en un núcleo de reactor nuclear con la dirección longitudinal L sustanclalmente vertical y se suministra un fluido refrigerante para que fluya principalmente hada arriba en la dirección longitudinal L tal como se ¡lustra por la flecha F en la figura 1. A continuación, los términos relacionados con la orientación se refieren a la posición del conjunto 2 de combustible tal como se utiliza en un núcleo de reactor nuclear.

Cada varilla 4 de combustible comprende un revestimiento 10 tubular para alojar una pila de pastillas de combustible nuclear (no mostradas), un tapón 12 de extremo Inferior para cerrar el extremo inferior del revestimiento 10 y un vástago 14 Inferior que sobresale hacia abajo desde el tapón 12 de extremo inferior y de un diámetro menor que el tapón 12 de extremo inferior. Sólo las partes de extremo Inferior de cuatro varillas 4 de combustible son visibles en la figura 1.

El filtro 6 está dispuesto en el extremo inferior del grupo de varillas 4 de combustible y se extiende transversalmente. Comprende una cara inferior 16 y una cara superior 18.

El filtro 6 comprende paredes 20 distribuidas en una primera dirección transversal T1 en relación separada con un espaciado constante P (figura 2), definiendo cada par de paredes 20 adyacentes entre las mismas un conducto 22 que permite que el fluido refrigerante fluya hacia arriba a través del filtro 6.

Las paredes 20 son alargadas y se extienden en paralelo entre sí en una segunda dirección transversal T2 (figura 3) perpendicular a la primera dirección transversal T1 (es decir, perpendicular al plano de la figura 1)

Tal como se ¡lustra en la figura 2, cada pared 20 está provista de deflectores 24, 26, 28 que sobresalen de la pared 20 transversalmente hacia cada pared 20 adyacente.

Los deflectores 24, 26, 28 que sobresalen en cada conducto 22 del par de paredes 20 adyacentes enfrentadas que definen el conducto 22 se entrelazan con superposición en la dirección longitudinal L para definir dentro del conducto 22 un canal 30 de flujo en zigzag.

La expresión "en zigzag" se refiere, en el contexto de la invención de una manera general, a un canal no lineal que presenta secciones sucesivas inclinadas en relación con la dirección longitudinal L y que se extiende de manera alterna desde una pared del par de paredes hacia la otra pared (en la figura 2 de derecha a izquierda y de izquierda a derecha).

Los deflectores 24, 26, 28 que sobresalen en cada conducto... [Seguir leyendo]

1. Filtro (6) de residuos para su utilización en un conjunto (2) de combustible nuclear, que comprende un grupo de varillas (4) de combustible a las que va a suministrarse un flujo de fluido refrigerante, del tipo que comprende una pluralidad de conductos de flujo (22) que se extienden en una dirección longitudinal (L), estando cada uno delimitado entre un par de paredes (20),

en el que el filtro (6) comprende unos deflectores (24, 26, 28; 74) que sobresalen hacia el interior de cada conducto (22) de manera alterna desde el par de paredes (20) con superposición en la dirección longitudinal (L) para definir un canal (30) de flujo en zigzag y provisto de al menos un conjunto de orificios (36) alineados en la dirección longitudinal (L) para definir a través de los deflectores superpuestos (24, 26, 28; 74) un paso (38) para alojar un vástago (14) de extremo inferior de una varilla (4) de combustible.

2. Filtro de residuos según la reivindicación 1, que comprende en cada conducto (22), alineada en la dirección longitudinal (L) con cada paso (38), una celda (52) para alojar un tapón (12) de extremo inferior de una varilla (4) de combustible.

3. Filtro de residuos según la reivindicación 2, que comprende al menos un resorte (54, 56) previsto en cada celda (52) para soportar transversal y/o longitudinalmente un tapón (12) de extremo inferior alojado en la celda (52).

4. Filtro de residuos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende unas paredes (20) , estando cada una de ellas compuesta por al menos una lámina metálica (40, 42) provista de al menos un pliegue de deflector para formar un deflector (24, 26, 28).

5. Filtro de residuos según la reivindicación 4, que comprende unas paredes (20) intermedias que separan dos conductos (22) adyacentes, estando compuesta cada una de ellas por dos láminas metálicas (40, 42) provistas de pliegues de deflector que sobresalen en caras opuestas de la pared (20).

6. Filtro de residuos según la reivindicación 5, en el que cada pared (20) intermedia está provista de un pliegue de deflector que sobresale de una de las caras opuestas de la pared (20) a un nivel intermedio, sobresaliendo dos pliegues de deflector de la otra de las caras opuestas de la pared (20).

7. Filtro de residuos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende unos deflectores (74) formados por unas placas (72) fijadas a las paredes (20) formando un ángulo.

8. Filtro de residuos según la reivindicación 7, que comprende unas paredes (20) intermedias que separan dos conductos (22) adyacentes, estando cada uno de ellos provisto de al menos una placa de deflector (72) enclavada con la pared (20) intermedia para formar dos deflectores (74), sobresaliendo cada uno en una cara respectiva de la pared (20).

9. Filtro de residuos según la reivindicación 8, que comprende al menos un par de paredes (20) intermedias adyacentes provistas de unas placas de deflector (72) que intersecan las paredes (20) intermedias correspondientes al mismo nivel.

10. Filtro de residuos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende unas bandas de conexión (46, 80) enclavadas perpendicularmente con las paredes (20).

11. Conjunto (2) de combustible nuclear, que comprende un grupo de varillas (4) de combustible que se extienden en una dirección longitudinal (L), comprendiendo cada una un vástago (14) en un extremo inferior y un filtro (6) de residuos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10, estando el vástago (14) de cada varilla (4) de combustible alojado en un paso (38).

12. Conjunto (2) de combustible nuclear según la reivindicación 11, que comprende una placa de soporte en forma de rejilla (8) dispuesta por debajo del filtro (6) de residuos, comprendiendo dicha placa de soporte (8) unas barras (60) que definen unas aberturas (62) entre las mismas, estando dispuestas las barras (60) para soportar las varillas (4) de combustible que se extienden a través de los pasos (38) y estando dispuestas las aberturas (62) para permitir que fluya refrigerante a través de la placa de soporte (8) al interior de los canales (30) del filtro (6).