Захват для перемещения предмета из расплава в газообразную среду

(19) АНИЕ И ЕН ОП АТ к ядерн для ма ми сб и внутр м тепло польэов гда тр ванны расплав и техипул и реак- носитеан и в ебуется с рас- ленной ется повышеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВеДОмстВО сссР(54) ЗАХВАТ ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРЕДМЕТА ИЗ РАСПЛАВА В ГАЗООБРАЗНУЮСРЕДУ(57) Использование: преимущественно дляядерных реакторов с жидкометаллическимтеплоносителем. Сущность изобретения:захват содержит трубчатый корпус, связанный со средством. перемещения предмета.Внутри трубчатого корпуса установлен ползун с воэможностью его аксиального перемещения. Захват снабжен средствамиэахватывания предмета, выполненными с Изобретение относитсянике. а именно к устройствамрования тепловыделяющи(ТВС) или другими предметамторов с жидкометаллическилем, Захват может быть исдругих отраслях техники, коперемещение предметов изплавленным металлом илисолью в газовую среду.Целью .изобретения явлние надежности устройства,5 021 С 19/105, В 253 15/О возможностью радиального перемещения между положениями эахватывания и высвобождения предмета за счет их взаимодействия с перемещающимся ползуном. Дополнительно захват снабжен концевой деталью в форме открытого вниз колокола. Полэун по всей своей периферии связан с внутренней поверхностью трубчатого корпуса посредством эластичного элемента, например сильфона, деформируемого в осевом направлении и герметичного по отношению к газообразной среде, Средства захватывания установлены внутри колоколом так, что при погружении нижней части трубчатого корпуса в расплав для обеспечения захвата объекта, например тепловыделяющей сборки ядерного реактора, средства захвата, выполненные, например, в виде зацепляющих пальцев, полностью расположены в газообразной среде и не имеют нежелательного контакта с расплавом, например жидким натрием, 3 з.п.ф-лы,На фиг.1 изображена верхняя часть захвата, частичный продольный разрез для осуществления погрузочно-разгрузочных операций; на фиг,2 и 3 - нижняя часть захвата, погруженная в расплав, соответственно в положении захватывания и положении высвобождения ТВС,Захват 1 содержит трубчатый корпус 2 и размещенный внутри него полэун 3 с определенным радиальным зазором, позволяющим аксиальные перемещения полэуна внутри корпуса. Корпус 2 соединен своейверхней частью с коробкой 4. жестко связанной с нижней цастью подьемной стойки 5 трубчатой формы.Стойка 5 верхней частью может быть. связана с устройством типа лебедки или с любым другим средством перемещения предмета (на фиг,1 не показаны), например перегрузочной машиной ядерного реактора. В последнем случае стойка 5 проходит через поворотную пруфсу 6, установленную на крышке реактора. Стрелкой 7 показаны возможные направления перемещения стойки, а вместе с ней и всего захвата, По- зицией 8 показан жидкий металл (например, натрий), а поз,9 - газовая атмосфера(например, аргон), Как видно из фиг.1, в жидкий металл погружается только нижняя часть захвата, а коробка 4 постоянно остается в газообразной среде, Полэун 3 укреплен вподшипниках скольжения 10, Верхняя часть ползуна 3 шарнирно соединена с двумя серьгами 11, установленными с возможностью поворота на оси 12, установленной в коробке 4. Ползун приводится в движение через сеоьги посредством приводного стержня 13, размещенного внутри подьемной стойки 5 и шарнирно связанного с концами серьг, противоположными концам, связанным шарнирно с ползуном. Аксиальные перемещения управляющего стержня 13 вызывают соответствующие перемещения ползуна 3 в направлениях, схематически показанных стрелкой 14. Возможно также и иное конструктивное вь 1 полнение верхней части захвата, например использование управляющего троса, как в прототипе. 10 15 20 25 30 35 На фиг.2 и 3 показана нижняя часть захвата, погруженная в натрий 8 для монтажалибо демонтажа тепловыделяющей сборки 40с головкой 15, Расширенная нижняя частьтрубчатого корпуса 2 образует колокол 16,открытый вниз, Посредством разрезного упругого кольца 17 во внутренней проточкеколокола крепится кольцевая опорная деталь 18 (возможны также другие вариантыкрепления, например, посредством шпанки), Вокруг оси 19 трубчатого корпуса 2 впродольных пазах детали 18 размещеныпредпочтительно три пальца 20 (в случае 50применения трех зацепляющих пальцев ониустановлены равномерно по окружности,т,е. через 120 О), Каждый палец установленна индивидуальной укрепленной в детали18 горизонтальной оси 21 с воэможностьюповорота на ней и имеет нижний зацепляющий выступ 22, Выступ 22 в положении захватывания ТВС входит в канавку 23,выполненную на внутренней поверхностиголовки 15 ТВС,Ползун З.выполняется трубчатым и имеет в нижней части зону, в которой стенка трубчатой оболочки заметно толще стенок в остальной части полэуна. На указанном участке увеличенной толщины стенки выполняются выемки 24, ограниченные в верхней и нижней частях плоскостями, наклонными к оси 19 соответственно в одном и противоположном направлениях. Выемки 24 размещены на уровне пальцев 20 для обозначения их работы. Каждый палец имеет верхнюю 25 и нижнюю 26 приводные плоскости, взаимодействующие с соответствующими плоскостями выемки 24, Нижняя часть выемок 24 заканчивается опорной закраиной 27, плоскость которой перпендикулярна оси 19 (закраина позволяет надежно фиксировать положения захватывания головки ТВС и ограничивает перемещение ползуна вверх), Легко видеть, что описанная конструкция при перемещении полэуна вверх обеспечивает захватывание головки ТВС и, наоборот, при перемещении ползуна вниз пальцы 20 раскрываются и захваченная головка ТВС высвобождается, Подобный принцип работы захвата, как следует из описанных выше аналога и прототипа, известен.Отличительным признаком устройства является наличие эластичного элемента. В варианте конструкции, изображенном на фиг,2 и 3, внутренняя поверхность колокола 16 и наружная поверхность ползуна 3 снабжены кольцевыми выступами 28 и 29. К этим выступам герметицно прикреплен, например, при помощи сварки или пайки сильфон 30, выполняющий функцию эластичного элемента, Сильфон 30 имеет поперечные гофры, обеспечивающие его деформацию в осевом направлении по оси 19, На фиг.2 и 3 изображен сильфон, содержащий две соосные оболоцки 31 и 32 (сильфон может быть выполнен, например, из нержавеющей стали). Таким образом, кольцевое пространство 33 между внутренней поверхностью колокола 16 и наружной поверхностью ползуна 3 герметично закрыто в своей верхней части сильфоном 30 и открыто в своей нижней цасти.Деталь 18 и пальцы 20 установлены внутри колокола 16 в кольцевом пространстве 33 ниже сильфона 30, но заведомо выше нижней кромки колокола 16,Эластичньй элемент (сильфон) допускает необходимое аксиальное перемещение ползуна без нарушения герметичности верхней части кольцевого пространства 33,Захват работает следующим образом.Для демонтажа ТВС из активной зоны реактора захват 1 посредством специального средства перемещения через подъемнуюстойку 5 опускают нижней частью в жидкий натрий 8 и колокол 16 устанавливают на головку 15 ТВС. подлежащей перегрузке (для облегчения установки отверстие колокола имеет скошенную во внутреннюю сторону кромку). До опускания в расплав захвата 1 кольцевое пространство 33 и внутренний объем ползуна 3 заполнены инертным газом. При погружении нижней части захвата в натрий с уровнем 34 внутренний объем ползуна заполняется до того же уровня,. если внутренний обьем ползуна сообщен с газообразной средой над уровнемрасплава, а в пространстве 33 устанавливае 1 ся уровень 35. Дальнейшему поднятию уровня 35 препятствует сжавшийся газ, находившийся в пространстве ЗЗ до погружения колокола 16 в расплав.Средства захватывания (пальцы 20) установлены так, что при максимальном погружении в расплав (оно определяется крнструкцией конкретного ядерного реактора) они полностью расположены в среде инертного газа и не соприкасаются непосредственно с жидким металлом, что позволяет избежать нежелательного налипания Зртвердевшего металла на пальцы и позволяет повысить надежность захвата.После установки колокола на головку . ТВС посредством управляющего стержня 13 ползун поднимают до отказа вверх (пе,ред погружением в расплав ползун зажимает противоположное нижнее положение, сответствующее положение раскрытия поильцев), что приводит к сцеплению пальцев 2( с головкой 15 ТВС. После этого ТВС может быть демонтирована из активной зоны - поднята и направлена, например, во внутрикорпусное хранилище отработанных ТВС. При помощи того же захвата на место извлеченной загружается новая ТВС, после уСтановки которой ползун опускается, пальц раскрываются, захват расцепляется со сборкой и поднимается.Таким образом, благодаря использованИю изобретения повышается надежность в работе захвата и при этом не происходит какого-либо усложнения технологического процесса перемещения предмета из расплава в газообразную среду. Формула изобретения1, Захват для перемещения предмета израсплава в газообразную среду. содержащий трубчатый корпус, связанный со сред 5 ством перемещения предмета. и ползун,установленный с возможностью перемещения в аксиальном направлении внутри трубчатого корпуса, а также средствазахватыоания предмета, выполненные свозможностью радиального перемещениямежду положениями захватывания и высвобождения предмета за счет их взаимодействия с ползуном, о тл и ч а ю щ и й с,я темчто трубчатый корпус снабжен концевой де 15 талью в форме открытого вниз колокола,внутри которого на шарнирных соединенияхустановлены средства захватывания, выше которых ползун по всей своейпериферии связан с внутренней поверхно- .20 стью трубчатого корпуса посредством эластичного элемента, деформируемого восевом направлении и герметичного по отношению к газообразной среде, при этомсредства захватывания установлены так,25 что при погружении нижней части трубчатого корпуса в расплав для обеспечения захвата объекта они полностью расположены вгазообразной среде.2. Захват по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я30 тем, что средства захвата расположены вкольцевом пространстве, образованномконцом ползуна и внутренней поверхностью колокола,35 3. Захватпопп.1 и 2,отл ича ющийс я тем, что эластичный элемент представляет собой сильфон, прикреплен одним из своих концов к кольцевому выступу нэ внут ренней поверхности колокола, а другим кон цом - к кольцевому выступу на наружнойповерхности ползуна,4. Захват по пп.2 и 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что внутри колокола выполнена кольцевая проточка, на которой посредст вом упругого кольца укреплена кольцеваяопорная деталь с продольными пазами, в каждом из которых в качестве средства захватывания установлен зацепляющий палец с возможностью поворота на 50 горизонтальной оси.1838837йРСоставитель Н,Маслов ф И 2,5 едактор Техред М,Моргентал Корректор М,Куль каз 2926 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Рауаская наб 4/5:зводственно-издательский комбинат "Патен г", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10