Устройство для определения тепловыделения в многоэлементном электрогенерирующем канале при петлевых испытаниях

,(ГОСПАТЕНТ С ОПИС К АВТОРСК НИЕ ИЗОБРЕТ НИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТ торское бюро Науч- объединения "Энерентификация и диагнно-управляющих сикой энергетики. М.: ЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В МНОГОЭЛЕМЕНТИзобретение относится к реакторному тания сопровождается большой погрешноэксперименту и может быть использовано стью из-за имеЮЩих место рйэли 11 йй йсйыпри петлевых реакторных испытаниях тер- таний макета и ЭГК.моэмисионных многоэлементных электро- В качестве прототипа примем устройстгенерирующих каналов ЭГК), во в аиде секционированного по числу элеИзвестно устройство для определения ментов ЭГК калориметра. Оно содержит тепловыделения в многоэлементных ЭГК в металлический корпус, внутри которого мовидетеплофизическогомакета, по материа- жет быть размещен ЭГК. на наружной полам и геометрии подобном петлевому ует- верхности которого навита батарея из ройству ПУ) для испь 1 таний ЭГК. Макет последовательно соединенных терн)оэлесодержит сборку из отдельнь)Х каЛОРимет- ментОв. Калориметр секционируется в месров, внутри которых размещен отдельнйй тах напротив границ элементов с помощью элемент или топливный узел ЭГК. Испыта- . термовыводов,ния макета проводят непосредственно пе-. Основной недостаток - невысокая точред петлевым экспериментом, ность, в особенности при испытаниях в неТепловыделение в каждом элементе ЭГК оп- ра в н оме рном вдол ь Э ГК после ределяется путем перенесения результатов тепловыделения вследствие торцевых утеиспытаний макета на петлевые испытания чек"тепла пометаллическому корпусу кало- ЭГК..,: ,риметра и перетечок теплаот одной секцииОсновной недостаток - низкая точ-к соседней.ность, т,.к. при относительно высокой точно- Цель изобретения - устранение указансти измерения тепловыделения в макете ного недостатка, а именно; повышениеточперенос этих измерений на петлевые испы- ности определения тепловыделения в(71) Головное конструкно-производственногогия."Рг) В,В.Синявский56) Боев Б,В. и др. Идностика в информациостемах авиакосмичесНаука, 1988, с.153-15554) УСТРОЙСТВО ДТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ 2НОМ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕМ КАНАЛЕ ПРИ ПЕТЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЯХ(57) Использование: петлевые испытания многоэлементных термоэмиссионных электрогенерирующих каналов. Сущность изобретения: для снижения аксиального переноса тепла вдоль корпуса электрогенерирующего канала сделаны кольцевые пазы: снабженные ребрами жесткости. Границы измерительных секций, выполнен- . ных из последовательно соединеннйх тер-, моэлементов совмещены с границами элементов электрогенерирующего канала. 1 ил.д =К 1 Щ Е элементах ЭГК при петлевых реакторныхиспытаниях.Указанная цель достигается предложенным устройством для определения тепловыделения в элементахмногоэлементного ЭГК при петлевых испытаниях, содержащим, металлический цилиндрический корпус, выполненный свозможностьюразмещения внутри негоэлемейтов испытываемого ЭГК, и системусекций, число которых выбрано равным числу элементов ЭГК,расйолбженных на наружной боковой поверхности корпуса вдольрасположения элементов ЭГК и выполненных из последовательно соединенных термоэлементов, отличающееся тем, что. границы секций совмещены с границами. элементов ЭГК, а на наружной поверхностикорпуса между секциями и по обе сторонысистемы секций выполнены кольцевые пазышириной не более расстояния между сосед-ними элементами в ЭГК и глубиной, равной0,5-0,9 толщины корпуса, причем каждый из .пазов снабжен продольными ребрами жесткости.Конструкционная схема предлагаемогоустройства приведена на чертеже.Устройство содержит металлическийкорпус 1, внутри которого может быть раз-.мещен испытываемый ЭГК 2 с последовательно соединенными элементами 3. Нанаружной поверхности корпуса 1 напротивместа размещения ЭГК 2 размещена система 4 секций 5 из последовательно соединен- .ных термоэлементов 6. Границы 7 секций 5совмещены с границами 8 отдельных элементов 3, Каждая секция 5 системы 4 снабжена двумя потенциометрическимизондами 9, обычно в виде термопар. Снаружи корпуса 1 между границами 7 соседнихсекций 5 и краев системы 4 выполнены коль-.цевые пазы 10 шириной 1 п меньше расстояния между соседними элементами 1 з,иайример 1 = (0,3-0,8)1 Э и глубиной дп =-(0,5-0;9) д, где д - толщина корпусакалориметра.Внутри паза 10 размещены тонкие ре бра жесткости 11,Устройство изготавливают следующймобразом.На корпусе 1 снаружи напротив расположения элементов 3 испытываемого ЭГКвыполняется винтовая канавка, в которуючерез слой изоляции 12 наматывается цепочка последовательно соединенных термоэлементов б, которая снаружи такжепокрывается слоем изоляции 13. Границы 7каждой секции 5 термоэлементов 6 совмещают с границами 8 отдельных элементов 3 ЭГК 2 и имеют потенциометрические выводы 9, выполненные в виде термопар. На границах между секциями 5 выполняют кольцевой паз 10 шириной 1 и и глубиной 5 д и, т,к. кольцевой паз 10 служит для снижения аксиальных перетечек тепла по корпусу между соседними секциями и с торцов калориметра, то значения 1 и и д и выбирают максимально допустимыми, Для 1 и - это 10 расстояние между секциями соседними,равное расстоянию 1 а между соседними элементами ЭГК, т,е, 1 п 1 Э, по конструкторско- технологическим соображениям можно рекомендовать151= (0,3-0,8)1 э Величина: д и не может быть больше толщины корпуса д, возможный диапазон, 20 выбранный из условий как целесообразности выполнения паза, так и достаточной прочности корпуса, лежит в интервале (0,5- -0,9) д . С целью сохранения жесткости корпуса в пазах 10 размещены тонкие ребра 25 жесткости 11, которые могут быть образованы при фрезеровании паза 10 или приварены (прийаями) после изготовления кольцевого паза. Толщина ребер (0,5 - 2) мм и их количество(3-8)определяются техноло гическими возможностями.. Устройство работает следующим образом.После изготовления системы 4 каждаясекция 5 градуируется, для чего внутрь кор пуса 1 размещают секционированный почислу элементов ЭГК электронагреватель.Зная мощность секций нагревателей В/ и электрические сигналы каждой секции Ь Еь регистрируемые зондами 9, определя ют коэффициенты чувствительности каждойсекции К = Л Е/ЧЧь Значения К определяются для несколькйх значений температур Т, в результате чего получают функции К(Т), 1 С(1;п, где и - число элементов в ЭГК, 45 После градуировки вну рь корпуса 1 ус.танавливают ЭГК 2 с последовательно соединенными элементами 3. Устройство с ЭГК монтируют в ПУ и после необходимых проверок размещают в ячейку исследователь ского реактора, Мощйость реактораподнимают до рабочего значения. С помощью зондов-теомапар 9 измеряют элект, рический сигнал Е и среднюю температурукаждой секции калориметра. После этого 55 тепловую мощность каждого элемента Определяют по соотношениюВозможно определение 0 и соответственно тепловыделение на единицу обьема топлива или единицу поверхности эмиттера и по более сложной формуле с учетом генерируемой электроэнергии. Аналогичным образом определяют 0 при из менении режимов испытаний и в процессе ресурса,. В качестве конкретного примера выполнения изобретения рассмотрим экспериментальный образец предложенного 10 устройства. Он представляет собой трубку из жаропрочного металла с наружнымидиаметром 28 мм, толщиной 6 мм и длиной 480 мм, на наружной поверхности которой на длине 320 мм были сделаны 6 секций кало риметра длиной примерно 40 мм. Секция представляет собой цепочку из последовательно соединенных термозлементов иэ хромеля и алюмеля квадратного сечения шириной 1-1,2 мм и суммарной толщиной 20 не более 1,6 мм. Цепочка через слой напыленной электроизоляции из окисй алюминия навита в углубления на корпусе устройства, Расстояние между секциями составляло примерно 14 мм. Между секциями 25 и снаружи их были выточены круговые пазы шириной 9,5-10 мм и глубиной 4 мм. Каждая секция с двух краев была снабжена электрическими зондами, выполненными в виде хромель-алюминиевых термопар, По оцен кам введение таких кольцевых пазов позво-лит снизить нерегистрируемые чувствительньии элементами калориметра аксиальные перетечки тепла, в особенности торцевые, не менее чем на порядок, что приведет к повышению точности определения тепловыделения на 3-8 О,Таким образом, предложенное устройство за счет снижения утечек тепла по торцевым частям корпуса калориметра и между его секциями позволяет повысить точность определения тепловыделения в отдельных ЭГЭ многоэлементного Э ГК. Формул а изобретен ия Устройство для определения тепловыделения в многоэлементном электрогенерй- рующеМ канале при петлевых испытаниях, содержащее металлический цилиндрический корпус; выполненный с возможностью размещения внутри него элементов испытываемого электрогенерирующего кайала, и систему секций, чйсло которых выбрано равным числу элементов канала, расположенных на наружной боковои поверхности корпуса вдоль мест расположения элементов каналаи выпблйенных иэ последовательно соединейныГтермоэлемвнтов; о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности определения тепло- выделения, границвсекций совмещены с границами элементов канала, и на наружной поверхности корпуса между секциями и по обе стороны системы секций выполненыкольцевые пазы шириной, не превышаю-щей расстояние между соседйими элементами канала, и глубиной, равной 0,5-0;9 толщины корпуса; причем каждый паз снабжен продольными ребрами жесткости,1786534 Составитель В.СинявскийТехредМ.Моргентал Коррект Редактор Э.Лончакова Заказ оизводственНо-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина Тираж ПодписноеПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 1 33035, Москва. Ж; Раушская наб., 4/б