ES2284847T3 - Filtro de agua para refrigeracion en un reactor nuclear refrigerado por agua ligera. - Google Patents
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Abstract
Filtro para separar partículas a partir de agua de refrigeración en una planta nuclear de un tipo de agua ligera, en el que el filtro (1) presenta un extremo de entrada (2) y un extremo de salida (3) y está dispuesto para permitir el paso del agua de refrigeración en una dirección de flujo (x) principal desde el extremo de entrada (2) hasta el extremo de salida (3), en el que el filtro (1) comprende una serie de láminas (4), que se extienden sustancialmente en la dirección de flujo (x) desde el extremo de entrada (2) hasta el extremo de salida (3), en el que dichas láminas (4) están dispuestas unas al lado de otras y forman conductos para el agua de refrigeración a través del filtro (1) desde el extremo de entrada (2) hasta el extremo de salida (3), y en el que dichas láminas presentan una primera parte (4''), que se extiende desde el extremo de entrada (2), una segunda parte (4''''), que se extiende desde el extremo de salida (3), y una tercera parte (4''''''), que se extiende entre la primera parte (4'') y la segunda parte (4''''), en el que dichas láminas (4) a lo largo de la primera parte (4'') presentan una forma ondulada que se extiende en una dirección (y) transversalmente a la dirección de flujo (x) y en el que dichas láminas (4) a lo largo de la tercera parte (4'''''') presentan una forma ondulada que se extiende en la dirección de flujo (x), caracterizado porque sustancialmente cada onda de dicha forma ondulada de la primera parte (4'') presenta una amplitud máxima, en el que la amplitud máxima disminuye de manera continua en la dirección (x) hacia la tercera parte (4''''''), y porque dicha amplitud máxima es sustancialmente cero en la transición a la tercera parte (4'''''').
Description
Filtro para agua de refrigeración en un reactor
nuclear refrigerado por agua ligera.
La presente invención se refiere a un filtro
según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención también se
refiere a un conjunto de combustible según el preámbulo de la
reivindicación 20.
La invención se describirá en una aplicación
para plantas nucleares para limpiar el agua de refrigeración, que
fluye a través de un reactor nuclear de un tipo de agua ligera, de
residuos y otras partículas. Sin embargo, la invención no está
limitada a ninguna colocación particular del filtro en la planta
nuclear.
Es importante limpiar el agua de refrigeración
en una planta nuclear. El propósito del agua de refrigeración es
funcionar como un fluido de refrigeración y un moderador en el
reactor nuclear de la planta nuclear. Si se permite que residuos u
otras partículas sigan al agua de refrigeración en el núcleo del
reactor, estos pueden producir defectos en el revestimiento
exterior de las varillas de combustible, que pueden dar como
resultado defectos tales que el combustible nuclear, es decir, el
uranio salga hacia el agua de refrigeración. Con un defecto mayor,
debe interrumpirse entonces el funcionamiento del reactor y
reemplazarse el combustible defectuoso. Un reemplazo de este tipo
resulta costosos y conlleva mucho tiempo. Evidentemente, los
residuos y otras partículas también pueden producir defectos en
otros componentes en una planta nuclear, por ejemplo en bombas.
Tales residuos pueden estar constituidos por
virutas de metal, que se forman en relación a diferentes
reparaciones de componentes de la planta, hilos metálicos u otras
partículas extrañas que han alcanzado la planta desde el exterior.
Partículas particularmente difíciles son aquéllas con una forma
alargada, es decir virutas o hilos finos que pueden presentar una
longitud por debajo de 10 mm. Tales partículas tienden a adherirse
al conjunto de combustible a un nivel superior, por ejemplo a
espaciadores. Las partículas vibran en la corriente de agua de
refrigeración y pueden desgastar el revestimiento exterior de las
varillas de combustible de modo que aparece un orificio. Al mismo
tiempo es importante no eliminar por filtrado partículas que no se
consideran como peligrosas dado que todas las sustancias que se
captan mediante el filtro aumentan la caída de presión a través del
filtro. Tales partículas pueden ser por ejemplo arena para soplado
con un tamaño de 1-2 mm y partículas minerales, que
pueden alcanzar el agua de refrigeración en caso de defectos.
Con el fin de solucionar este problema, se
conoce proporcionar alguna forma de filtro en la parte inferior de
los conjuntos de combustible, que incluyen una serie de varillas de
combustible y que forman el núcleo del reactor. El agua de
refrigeración, que circula a través del reactor, pasa a través de
esta parte inferior de los conjuntos de combustible. Por ejemplo,
la placa inferior del conjunto de combustible puede estar dotada de
una pluralidad de orificios pequeños a través de los que pasa el
agua de refrigeración. Por tanto posibles residuos u otras
partículas pueden captarse mediante un filtro de este tipo. Existen
dos requisitos importantes para un filtro de este tipo, por un lado
captar todas las partículas que pueden producir defectos en el
reactor de una manera eficaz y por otro lado, presentar una
resistencia al flujo y caída de la presión bajas.
Los documentos
SE-B-465 192,
US-A-5.481.577 y
US-A-5.030.412 dan a conocer
diferentes filtros de este tipo para captar residuos en el agua de
refrigeración que fluye a través de un reactor nuclear. El documento
SE-B-465 192 propone unos orificios
en la placa inferior, que presentan diferentes partes con líneas
centrales que están desplazadas unas respecto a otras. El documento
US-A-5.481.577 propone un filtro que
está constituido por una serie de láminas dispuestas unas al lado
de otras y que forman conductos para el agua de refrigeración. Los
conductos son relativamente delgados aunque presentan un ancho
grande, lo que posibilita el paso de partículas de residuos
alargadas. El documento
US-A-5.030.412 da a conocer un
filtro, que incluye una lámina de metal plana, que presenta
conductos relativamente alargados que dejan pasar el agua de
refrigeración pero detiene posibles partículas. Corriente arriba de
la placa de metal, se proporcionan láminas paralelas,
sustancialmente verticales a una distancia reducida entre sí. Estas
láminas paralelas presentan una curvatura intermedia, que
contribuye a conferir a las partículas una extensión deseada
transversalmente al flujo de agua de refrigeración antes de
alcanzar la lámina de metal.
El documento
DE-U-296 15 575 da a conocer otro
filtro para un conjunto de combustible en una planta nuclear. El
filtro está constituido por un marco, en el que se proporciona un
paquete de láminas unas al lado de otras de tal manera que se
forman conductos de agua de refrigeración entre las placas. Las
placas presentan una forma ondulada, que se extiende o bien en una
dirección transversalmente a la dirección de flujo o bien en la
dirección de flujo.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un filtro, que presenta una resistencia al flujo baja
y que puede separar partículas de un fluido de una manera eficaz.
Además, se dirige a un filtro que puede fabricarse a un coste
bajo.
Este objetivo se alcanza mediante un dispositivo
tal como se da a conocer en la reivindicación 1.
Un filtro de este tipo, que puede fabricarse a
partir de láminas relativamente delgadas, presenta una resistencia
al flujo baja dado que no requiere ningún componente suelto,
elementos de conexión o similares que se extiendan en la
trayectoria de flujo. Gracias a la forma ondulada definida de las
láminas, se obtiene una pluralidad de canales separados, que están
dispuestos unos al lado de otros y que permiten una captación eficaz
de partículas en el agua de refrigeración. El solicitante ha
encontrado, que las partículas alargadas se transportan en el flujo
de agua de refrigeración con una extensión que se extiende
sustancialmente de manera transversal a la dirección de flujo.
Tales partículas pueden captarse por consiguiente mediante el filtro
por medio de la forma ondulada de la primera parte. Las partículas,
que por cualquier motivo se transportan con una extensión que se
extiende sustancialmente en paralelo a la dirección de flujo, se
captarán mediante el filtro por medio de la forma ondulada de la
tercera parte. La forma ondulada de las láminas en direcciones
perpendiculares entre sí también confiere al filtro una gran
resistencia, que por tanto puede realizarse de manera autoportante
y puede montarse en por ejemplo un conjunto de combustible sin
ningún marco que se extienda alrededor de las láminas.
Según una forma de realización de la invención,
dichas formas onduladas son continuas, es decir sin ninguna
transición brusca. De este modo, se mejora adicionalmente la
resistencia y al mismo tiempo se facilita la fabricación de las
láminas mediante prensado de forma.
Según otra forma de realización de la invención,
dichas láminas presentan, también a lo largo de la segunda parte
una forma ondulada en dicha dirección transversalmente a la
dirección de flujo. Las partículas alargadas que por cualquier
motivo pasan por la tercera parte presentarán una extensión
transversalmente a la dirección de flujo y por tanto, se detendrán
por medio de la forma ondulada de la segunda parte. De manera
ventajosa, dichas láminas están dispuestas a lo largo de la primera
parte unas al lado de otras de tal modo que sustancialmente cada
par de láminas adyacentes lindan entre sí en valles y crestas,
respectivamente, de dicha forma ondulada, en la que cada conducto
entre dos láminas adyacentes forma una pluralidad de canales de
entrada dispuestos unos al lado de otros. Además, dichas láminas
también pueden estar dispuestas, a lo largo de la segunda parte,
unas al lado de otras de tal modo que sustancialmente cada par de
láminas adyacentes lindan entre sí en valles y crestas,
respectivamente, de dicha forma ondulada, en la que cada conducto
entre dos láminas adyacentes forma una pluralidad de canales de
salida dispuestas unos al lado de otros.
Según otra forma de realización de la invención,
dichas láminas están conectadas entre sí en por lo menos un punto
en dichos valles y crestas, respectivamente, preferentemente por
medio de una soldadura por fusión, por ejemplo en forma de una
soldadura por puntos. Un procedimiento adicional simple de soldadura
es soldar los bordes de la lámina con o sin suministro de material
de soldadura adicional. El calor puede suministrarse por medio de
por ejemplo un arco (TIG), láser o haz de electrones. Las láminas
también pueden soldarse o puede realizarse una soldadura fuerte con
material adicional. Por medio de una conexión de este tipo de las
láminas, se obtiene un paquete de láminas unidas que son
autoportantes, es decir no se requieren elementos adicionales para
mantener junto el paquete de láminas.
Según la invención, sustancialmente cada onda de
dicha forma ondulada de la segunda parte presenta una amplitud
máxima, en la que la amplitud máxima disminuye de manera continua en
la dirección hacia la tercera parte, siendo esta amplitud máxima
sustancialmente cero en la transición a la tercera parte.
Según otra forma de realización de la invención,
cada canal de entrada presenta sustancialmente la misma área de
flujo que cada canal de salida. De manera ventajosa la línea central
de sustancialmente cada canal de entrada puede ser sustancialmente
concéntrica con la línea central de un canal de salida
correspondiente respectivo.
Según otra forma de realización de la invención,
la tercera parte forma un canal intermedio entre dos láminas
adyacentes, que está dispuesto para conducir el agua de
refrigeración entre la primera parte y la segunda parte.
Preferentemente, las láminas a lo largo de sustancialmente toda la
tercera parte están dispuestas a una distancia entre sí, es decir
no lindan unas con otras. En relación a esto, dichas láminas pueden
incluir a lo largo de la tercera parte por lo menos una parte
parcial que se extiende sustancialmente en paralelo con dicha
dirección transversalmente a la
dirección de flujo.
dirección de flujo.
Según otra forma de realización de la invención,
la tercera parte incluye salientes que se extienden al interior del
canal intermedio. Por medio de tales salientes, puede evitarse de
manera eficaz que posibles partículas, que han penetrado en el
filtro a través del canal de entrada y se transportan con una
extensión transversalmente a la dirección de flujo, fluyan a través
del filtro. De manera ventajosa, dichos salientes están dispuestos
a lo largo de una línea que se extiende sustancialmente en paralelo
con dicha dirección transversalmente a la dirección de flujo, en la
que una parte parcial de este tipo está dispuesta a cada lado de los
salientes.
Según otra forma de realización de la invención,
dicha línea central del canal de entrada y el canal de salida se
extiende entre dos salientes adyacentes de la tercera parte. De este
modo, una posible partícula debe desviarse adicionalmente de su
trayectoria con el fin de poder pasar a través del tercer canal.
Tales salientes, que pueden formarse por medio de una deformación
plástica de la lámina y/o incluir una pestaña cortada de la lámina,
dificultarán que partículas alargadas que se extiendan
transversalmente a la dirección de flujo pasen a través del canal
intermedio.
El objetivo también se alcanza mediante un
conjunto de combustible tal como se da a conocer en la
reivindicación 19.
A continuación, se explicará la presente
invención más detalladamente por medio de varias formas de
realización, que se describen como ejemplos, y haciendo referencia
a los dibujos adjuntos.
La figura 1 da a conocer una vista en
perspectiva de un filtro según la invención.
La figura 2 da a conocer una vista lateral de un
filtro según la invención.
La figura 3 da a conocer otra vista lateral de
un filtro según la invención.
La figura 4 da a conocer una vista lateral
esquemática de un conjunto de combustible para un reactor de agua
en ebullición.
La figura 5 da a conocer una vista lateral
esquemática de un conjunto de combustible para un reactor de agua a
presión.
La figura 6 da a conocer una vista lateral de
una parte inferior del conjunto de combustible de la figura 4.
La figura 7 da a conocer una vista superior de
la parte inferior de la figura 6.
La figura 8 da a conocer una vista de sección
desde el lado de la parte inferior de la figura 6 a lo largo de las
líneas A-A de la figura 7.
Las figuras 1 a 3 dan a conocer un filtro 1 para
separar partículas del agua de refrigeración en una planta nuclear.
El filtro 1 presenta un extremo de entrada 2 y un extremo de salida
3. Por tanto, el agua de refrigeración puede fluir a través del
filtro 1 desde el extremo de entrada 2 hacia el extremo de salida 3
en una dirección de flujo x principal.
El filtro 1 comprende una serie de láminas 4,
que se extienden sustancialmente en la dirección de flujo x desde
el extremo de entrada 2 hacia el extremo de salida 3. Las láminas 4
están dispuestas unas al lado de otras y forman un paquete de
láminas 4 unidas. Las láminas 4 están fabricadas preferentemente de
un material metálico, por ejemplo acero inoxidable. Las láminas 4
presentan una primera parte 4', que se extiende desde el extremo de
entrada 2 en la dirección de flujo x y que presenta una forma
ondulada en una dirección y que se extiende transversalmente a la
dirección de flujo x. Las láminas 4 también presentan una segunda
parte 4'', que se extiende desde el extremo de salida 3 de manera
opuesta a la dirección de flujo x y que presenta una forma ondulada
en una dirección y que se extiende transversalmente a la dirección
de flujo x. Además, las láminas 4 presentan una tercera parte 4''',
que se extiende en la dirección de flujo x entre la primera parte
4' y la segunda parte 4''. La tercera parte 4''' presenta una forma
ondulada en la dirección de flujo x, es decir las ondas de la
tercera parte 4''' se extienden transversalmente a las ondas de la
primera parte 4' y la segunda parte 4''.
Las láminas 4 están dispuestas unas al lado de
otras y forman conductos para el agua de refrigeración a través del
filtro 1 desde el extremo de entrada 2 hacia el extremo de salida 3.
Gracias a la forma ondulada de la primera parte 4', las láminas 4
pueden proporcionarse unas al lado de otras de tal modo que
sustancialmente cada par de láminas adyacentes lindan entre sí en
puntos de contacto o posiblemente a lo largo de líneas de contacto
que se extienden a lo largo de las crestas en la dirección de flujo
x. De este modo cada conducto entre dos láminas 4 adyacentes
formará una pluralidad de canales dispuestos unos al lado de otros
entre líneas de contacto adyacentes. Un contacto de este tipo
también se obtiene en pares adyacentes de láminas 4 a lo largo de
la longitud de la segunda parte 4''.
Las láminas 4 están unidas entre sí por medio de
una o varias soldaduras, que se aplican en el contacto. De este
modo, el paquete de láminas 4 puede mantenerse unido a una
estructura autoportante. Es una ventaja que las láminas presentan
muchos puntos de unión. Las partículas, que por desgaste corren el
riesgo de dañar el combustible, pueden evidentemente dañar el
filtro. Por medio de muchos puntos de unión redundantes, no se
arriesga la estructura y conjunto del filtro. Sin embargo, es
posible mantener el paquete unido de otra manera distinta a la de
juntas soldadas. Por ejemplo, pueden disponerse varios tipos de
elementos de sujeción alrededor del paquete de láminas y
comprimirlas entre sí a lo largo de dichas líneas de contacto.
Los canales de la primera parte 4' forman los
canales de entrada 6 para el agua de refrigeración que fluye a
través del filtro 1. De la misma manera, los canales de la segunda
parte 4'' forman los canales de salida 7 que llevan el agua de
refrigeración al exterior del filtro 1. Tal como aparece en la
figura 3, los canales de entrada 6 presentan una longitud más larga
que los canales de salida 7 en la dirección de flujo x. Sin
embargo, ha de indicarse que los canales de entrada 6 también pueden
ser igual de largos que los canales de salida 7 o incluso más
cortos que los canales de salida 7. Tal como aparece
fundamentalmente en las figuras 1 y 3, el canal de entrada 6
presenta una línea central, que es sustancialmente concéntrica con
la línea central del canal de salida 7 para cada canal en el filtro
1, es decir hay un canal de salida 7 situado sustancialmente de
manera opuesta a un canal de entrada 6. Visto en la dirección de
flujo x, los canales de entrada 6 y los canales de salida 7
presentan un ancho superior en la dirección y que en una dirección
z, que es perpendicular a la dirección y y la dirección de flujo x
y que se extiende transversalmente a través de las placas 4 de
forma sustancialmente perpendicular al plano de extensión x, y de
las láminas 4. El ancho de cada canal de entrada 6 y canal de
salida 7 en la dirección y puede ser del orden de 8 a 11 mm, por
ejemplo de 10 mm, y el ancho de cada canal de entrada 6 y canal de
salida 7 en la dirección z puede ser del orden de
3-6 mm, por ejemplo de 5,5 mm. El ancho total del
filtro 1 en la dirección de flujo x puede ser del orden de
20-30 mm, por ejemplo de 25 ó 28 mm, en el que el
canal de entrada 6 presenta una longitud del orden de 6 a 8 mm y el
canal de salida 7 presenta una longitud del orden de
3-8 mm. Puede ser una ventaja desde el punto de
vista de la fabricación si la entrada y la salida son
simétricas.
Cada canal también incluye un canal intermedio
8, que se extiende entre el canal de entrada 6 y el canal de salida
7 y está dispuesto para conducir el agua de refrigeración entre la
primera parte 4' y la segunda parte 4''. Los canales intermedios 8
están formados por la tercera parte 4''' de dichas láminas 4. La
tercera parte 4''' conecta la primera parte 4' y la segunda parte
4''. Puesto que la tercera parte 4''' de cada lámina 4 también
incluye una forma ondulada, que es perpendicular a la forma ondulada
de la primera parte 4' y la segunda parte 4'', el canal intermedio
8 se extenderá en una trayectoria curva entre el canal de entrada 6
y el canal de salida 7. La trayectoria curva presentará por tanto
una curvatura en un plano que incluye la dirección de flujo x y la
dirección z.
El canal intermedio 8 no incluye canales que
estén delimitados entre sí de la misma manera que los canales de
entrada 6 y los canales de salida 7. Los canales intermedios
separados están definidos parcialmente por los salientes 9 de las
láminas 4. Los salientes 9 están conformados en la realización dada
a conocer como pliegues deformados plásticamente de la lámina 4.
Estos pliegues están situados a la misma distancia entre sí a lo
largo de una línea recta que las crestas de la forma ondulada de la
primera parte 4' y la segunda parte 4''. De manera ventajosa, los
salientes 9 están sincronizados con las crestas de la primera parte
4' y la segunda parte 4'', véase la figura 1, aunque también pueden
estar desplazados la mitad de una longitud de onda en relación a
las crestas de la primera parte 4' y la segunda parte 4'', véase la
figura 2. Con un diseño de este tipo se evita de una manera segura
que las partículas alargadas, que han penetrado en un canal de
entrada 6, pasen a través del canal intermedio 8. Ha de indicarse
que todas las láminas 4 excepto la más superior, véase la figura 3,
están dotadas de tales salientes 9. Los salientes 9 pueden estar
diseñados de muchas manera diferentes, por ejemplo pueden estar
formados por pestañas que se cortan de la lámina 4.
La tercera parte 4''' comprende dos partes
parciales 10, 11, que se extienden sustancialmente en paralelo con
la dirección y y perpendicularmente a la dirección de flujo x. Las
partes parciales 10 y 11 están dispuestas en un lado respectivo de
la línea de los salientes 9.
El filtro 1 es adecuado especialmente pero no
exclusivamente para su montaje en un conjunto de combustible para
una planta nuclear. Las figuras 4 y 5 dan a conocer dos tipos
diferentes de conjuntos de combustible 15 y 16, respectivamente,
que son adecuados para incluir el filtro 1. La figura 4 da a conocer
un conjunto de combustible 15 previsto para un rector de agua en
ebullición, BWR, y que incluye una parte superior 20 y una parte
inferior 21. Una serie de varillas de combustible 22 están previstas
entre la parte superior 20 y la parte inferior 21. Las varillas de
combustible están conectadas en sus extremos inferiores a la parte
inferior 21 y en su extremo superior a la parte superior 20. Además,
el conjunto de combustible 15 incluye espaciadores 23, que están
distribuidos a lo largo de la longitud de la varilla de combustible
22 y que sirven para mantener las varillas de combustible 22 en una
posición deseada. Por otra parte, el conjunto de combustible 15
incluye un carcasa 24, que se extiende entre la parte superior 20 y
la parte inferior 21 y que encierra todas las varillas de
combustible 22. Un filtro 1 según la descripción anterior está
dispuesto en la parte inferior 21. El filtro 1 está indicado
esquemáticamente en la figura 4. El conjunto de combustible 15 está
dispuesto para permitir que el agua de refrigeración fluya al
interior del conjunto de combustible a través de la parte inferior
21 y entre las varillas de combustible 22.
La parte inferior 21 se da a conocer más
detalladamente en las figuras 6 a 8. Por las figuras 7 y 8 se deduce
que el conjunto de combustible incluye cuatro filtros 1, que están
situados en una abertura 27 respectiva sustancialmente cuadrada de
la parte inferior 21. Los filtros 1 están previstos paralelos entre
sí y toda el agua de refrigeración que fluye al interior de la
parte inferior 21 a través de un agujero 28 de entrada fluirá a
través de cualquiera de los filtros 1. Ha de indicarse que la parte
inferior 21 también podría incluir otro número de aberturas 27 y
filtros 1, por ejemplo una única abertura 27 mayor con sólo un
filtro 1.
La figura 5 da a conocer un conjunto de
combustible 16 para un reactor de agua a presión, PWR. El conjunto
de combustible 16 también incluye una parte superior 30, una parte
inferior 31 y una serie de varillas de combustible 32. Además, el
conjunto de combustible 16 incluye una serie de tubos 33 de guía que
se extienden entre y conectan la parte inferior 31 y la parte
superior 30. Las varillas de combustible 32 se mantienen por medio
de espaciadores 34 que están conectados con los tubos 33 de guía. El
filtro 1 también está dispuesto en este caso en la parte inferior
31 y se indica esquemáticamente en la figura 5. Toda el agua de
refrigeración que fluye al interior del conjunto de combustible
entre las varillas de combustible 32 fluirá por tanto a través del
filtro 1. En la forma de realización dada a conocer en la figura 5,
el conjunto de combustible 16 incluye sólo un único filtro que
cubre toda el área de la parte inferior 31 visto en una sección
horizontal aunque también en este caso, el conjunto de combustible
16 incluye por supuesto más filtros 1, por ejemplo, cuatro.
La invención no está limitada a las formas de
realización dadas a conocer sino que puede variarse y modificarse
dentro del alcance de las reivindicaciones siguientes.
Claims (20)
1. Filtro para separar partículas a partir de
agua de refrigeración en una planta nuclear de un tipo de agua
ligera,
en el que el filtro (1) presenta un extremo de
entrada (2) y un extremo de salida (3) y está dispuesto para
permitir el paso del agua de refrigeración en una dirección de flujo
(x) principal desde el extremo de entrada (2) hasta el extremo de
salida (3),
en el que el filtro (1) comprende una serie de
láminas (4), que se extienden sustancialmente en la dirección de
flujo (x) desde el extremo de entrada (2) hasta el extremo de salida
(3),
en el que dichas láminas (4) están dispuestas
unas al lado de otras y forman conductos para el agua de
refrigeración a través del filtro (1) desde el extremo de entrada
(2) hasta el extremo de salida (3), y
en el que dichas láminas presentan una primera
parte (4'), que se extiende desde el extremo de entrada (2), una
segunda parte (4''), que se extiende desde el extremo de salida (3),
y una tercera parte (4'''), que se extiende entre la primera parte
(4') y la segunda parte (4''),
en el que dichas láminas (4) a lo largo de la
primera parte (4') presentan una forma ondulada que se extiende en
una dirección (y) transversalmente a la dirección de flujo (x) y
en el que dichas láminas (4) a lo largo de la
tercera parte (4''') presentan una forma ondulada que se extiende
en la dirección de flujo (x),
caracterizado porque sustancialmente cada
onda de dicha forma ondulada de la primera parte (4') presenta una
amplitud máxima,
en el que la amplitud máxima disminuye de manera
continua en la dirección (x) hacia la tercera parte (4'''), y
porque dicha amplitud máxima es sustancialmente cero en la
transición a la tercera parte (4''').
2. Filtro según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichas formas onduladas son continuas,
es decir sin ninguna transición brusca.
3. Filtro según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichas láminas a lo largo de la segunda
parte presentan una forma ondulada en dicha dirección (y)
transversalmente a la dirección de flujo (x).
4. Filtro según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dichas láminas a
lo largo de la primera parte están dispuestas unas al lado de otras
de tal modo que sustancialmente cada par de láminas (4) adyacentes
lindan entre sí en valles y crestas, respectivamente, de dicha forma
ondulada, en el que cada conducto entre dos láminas adyacentes
forma una pluralidad de canales de entrada (6) dispuestos unos al
lado de otros.
5. Filtro según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichas láminas (4) a lo largo de la
segunda parte (4'') están dispuestas unas al lado de otras de tal
modo que sustancialmente cada par de láminas (4) adyacentes lindan
entre sí en valles y crestas, respectivamente, de dicha forma
ondulada, en el que cada conducto entre dos láminas adyacentes
forma una pluralidad de canales de salida (7) dispuestos unos al
lado de otros.
6. Filtro según cualquiera de las
reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque dichas láminas
(4) están conectadas entre sí en por lo menos un punto en dichos
valles y crestas, respectivamente.
7. Filtro según la reivindicación 6,
caracterizado porque dichas láminas (4) están conectadas
entre sí por medio de una soldadura por fusión en la que las
láminas (4) lindan entre sí.
8. Filtro según la reivindicación 6,
caracterizado porque dichas láminas (4) están conectadas
entre sí por medio de una soldadura por puntos en la que las
láminas (4) lindan entre sí.
9. Filtro según la reivindicación 3 y 5,
caracterizado porque sustancialmente cada onda de dicha forma
ondulada de la segunda parte (4'') presenta una amplitud máxima, en
el que la amplitud máxima disminuye de manera continua en la
dirección (x) hacia la tercera parte (4''').
10. Filtro según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque cada canal de
entrada (6) presenta sustancialmente la misma área de flujo que
cada canal de salida (7).
11. Filtro según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 10, caracterizado porque la línea
central sustancialmente de cada canal de entrada (6) es
sustancialmente concéntrica con la línea central de un canal de
salida (7) correspondiente respectivo.
12. Filtro según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tercera
parte forma un canal intermedio (8) entre dos láminas
adyacentes.
13. Filtro según la reivindicación 12,
caracterizado porque dichas láminas a lo largo de la tercera
parte (4''') comprenden por lo menos una parte parcial (10, 11) que
se extiende sustancialmente en paralelo con respecto a dicha
dirección (y) transversalmente a la dirección de flujo (x).
14. Filtro según cualquiera de las
reivindicaciones 12 y 13, caracterizado porque la tercera
parte (4''') comprende unos salientes (9) que se extienden al
interior del canal intermedio (8).
15. Filtro según las reivindicaciones 13 y 14,
caracterizado porque dichos salientes (9) están dispuestos a
lo largo de una línea que se extiende sustancialmente en paralelo
con respecto a dicha dirección transversalmente a la dirección de
flujo (x), en el que está dispuesta una parte parcial (10, 11) de
este tipo a cada lado de los salientes (9).
16. Filtro según las reivindicaciones 11 y 15,
caracterizado porque dicha línea central del canal de entrada
(6) y el canal de salida (7) se extiende entre dos salientes (9)
adyacentes de la tercera parte
(4''').
(4''').
17. Filtro según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque dichos
salientes (9) están formados mediante deformación plástica de la
lámina.
18. Filtro según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 17, caracterizado porque dichos
salientes (9) comprenden una pestaña, que se corta de la
lámina.
19. Conjunto de combustible para una planta
nuclear de un tipo de agua ligera,
en el que el conjunto de combustible (15, 16)
comprende una parte inferior (21, 31), una parte superior (20, 30)
y una pluralidad de varillas de combustible (22, 32) dispuestas unas
al lado de otras y con un espacio intermedio entre sí entre la
parte inferior y la parte superior del conjunto de combustible,
en el que la parte inferior (21, 31) comprende
un filtro (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 para
separar partículas de agua de refrigeración que circula a través del
conjunto de combustible.
20. Conjunto de combustible según la
reivindicación 19, caracterizado porque el filtro (1) y la
parte inferior (21, 31) están dispuestos para guiar el agua de
refrigeración hacia el interior de dicho espacio intermedio.
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|---|---|---|---|---|
| RU2264666C2 (ru) * | 2004-01-16 | 2005-11-20 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Антидебрисный фильтр тепловыделяющей сборки ядерного реактора |
| US8317035B2 (en) * | 2004-12-30 | 2012-11-27 | Global Nuclear Fuel-Americas, Llc. | Debris filter |
| US20070084782A1 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Enercon Services, Inc. | Filter medium for strainers used in nuclear reactor emergency core cooling systems |
| RU2308102C1 (ru) * | 2006-04-06 | 2007-10-10 | ФГУП Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" | Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора (варианты) |
| DE102006038748B3 (de) * | 2006-07-22 | 2008-02-28 | Areva Np Gmbh | Einrichtung zum Entfernen von Feststoffpartikeln aus dem im Primärkreis eines Kernreaktors umgewälzten Kühlmedium |
| SE530299C2 (sv) * | 2006-09-12 | 2008-04-22 | Westinghouse Electric Sweden | Anordning och förfarande för hantering av en bränslepatron |
| ES2490818T3 (es) * | 2008-12-31 | 2014-09-04 | Areva Np | Filtro de residuos para su utilización en un conjunto de combustible nuclear |
| US8611488B2 (en) | 2011-02-14 | 2013-12-17 | Global Nuclear Fuel—Americas, LLC | Debris exclusion and retention device for a fuel assembly |
| EP2525362A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | Areva NP | Debris filter for nuclear reactor installation and nucluar fuel assembly comprising such a debris filter |
| CN103403811B (zh) * | 2011-10-14 | 2016-01-06 | 中科华核电技术研究院有限公司 | 一种下管座过滤装置及使用该装置的防异物下管座 |
| CA2858975A1 (en) | 2011-12-12 | 2013-09-06 | Dominion Engineering Incorporated | Particulate removal system |
| USD732589S1 (en) * | 2013-04-30 | 2015-06-23 | American Ceramic Technology | Nuclear reactor boiler divider plate shield |
| USD733202S1 (en) * | 2013-04-30 | 2015-06-30 | American Ceramic Technology | Nuclear reactor tube shield |
| USD738946S1 (en) * | 2013-04-30 | 2015-09-15 | American Ceramic Technology | Nuclear reactor boiler divider plate shield |
| CN103337262B (zh) * | 2013-06-18 | 2016-06-22 | 中国核动力研究设计院 | 一种具有过滤异物功能的下管座 |
| CN105849815B (zh) * | 2013-12-20 | 2018-03-13 | 中广核研究院有限公司 | 下管座及轻水反应堆燃料组件 |
| US9847144B1 (en) * | 2014-04-03 | 2017-12-19 | Westinghouse Electric Company Llc | Low pressure drop nuclear fuel assembly bottom nozzle |
| KR102656310B1 (ko) | 2016-09-06 | 2024-04-09 | 웨스팅하우스 일렉트릭 스웨덴 아베 | 연료 집합체 |
| WO2018170428A1 (en) | 2017-03-17 | 2018-09-20 | Westinghouse Electric Company Llc | Nuclear fuel assembly debris filtering bottom nozzle |
| CN107240424B (zh) * | 2017-05-22 | 2019-11-15 | 岭东核电有限公司 | 一种燃料组件 |
| US10923237B2 (en) * | 2017-08-28 | 2021-02-16 | Global Nuclear Fuel—Americas, LLC | Debris filters for nuclear fuel assembly and method of using the same |
| USD896943S1 (en) * | 2017-12-18 | 2020-09-22 | 3M Innovative Properties Company | Three dimensional filter frame |
| EA038791B1 (ru) * | 2017-12-28 | 2021-10-20 | Акционерное Общество "Твэл" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
| SI3709310T1 (sl) | 2019-03-12 | 2022-01-31 | Westinghouse Electric Sweden Ab | Filter in gorivni sestav za jedrsko elektrarno |
| RU2765636C1 (ru) * | 2021-06-21 | 2022-02-01 | Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК") | Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке ядерного реактора |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE465644C (de) | 1918-11-16 | 1928-09-22 | Max Bicheroux | Vorrichtung zum Walzen von Glastafeln |
| SE465192B (sv) | 1989-12-15 | 1991-08-05 | Asea Atom Ab | Braenslepatron foer en kaernreaktor av laettvattentyp |
| SE465644B (sv) * | 1990-02-23 | 1991-10-07 | Asea Atom Ab | Braensleelement foer en kaernreaktor av laettvattentyp |
| US5030412A (en) | 1990-05-04 | 1991-07-09 | Advanced Nuclear Fuels Corporation | Fuel assembly debris screen |
| FR2669459B1 (fr) * | 1990-11-20 | 1994-02-04 | Framatome | Embout inferieur filtrant pour un assemblage combustible d'un reacteur nucleaire refroidi par de l'eau legere. |
| US5483564A (en) | 1993-04-12 | 1996-01-09 | General Electric Company | Lower tie plate strainers including double corrugated strainers for boiling water reactors |
| US5390220A (en) * | 1993-11-29 | 1995-02-14 | General Electric Company | Lower tie plate strainers including helical spring strainers for boiling water reactors |
| US5361287A (en) * | 1994-03-29 | 1994-11-01 | B&W Fuel Company | Nuclear fuel assembly lower end fitting |
| US5479461A (en) * | 1994-06-30 | 1995-12-26 | Siemens Power Corporation | Attachable debris filter for BWR nuclear fuel assemblies |
| US5481577A (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-02 | Siemens Power Corporation | Boiling water reactor fuel assembly filter |
| DE29615575U1 (de) | 1996-09-06 | 1997-01-16 | Siemens AG, 80333 München | Brennelement mit Trümmerfilter |
-
2001
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-
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