Топливная компания «ТВЭЛ» - российский производитель ядерного топлива, производственный холдинг, входящий в состав госкорпорации «Росатом». ООО «МИАН» занимается производством нестандартного оборудования и сборок для атомной промышленности. В 2019 году предприятие выиграло тендер на разработку стенда сборки тепловыделяющей сборки (ТВС) атомных электростанций для ПАО «НЗХК» г. Новосибирск.
Обоснованием разработки является отсутствие на рынке Российской Федерации оборудования, отвечающего требованиям проекта и действующих нормативных документов в атомной энергетике.
Разработка системы автоматики стенда проводится совместно с кафедрой ЭАПП филиала ЮУрГУ в г. Златоусте.
Тепловыделяющий элемент(ТВЭЛ) - основа конструкции ядерного топлива для современных энергетических реакторов. ТВЭЛ состоит из герметичной металлической трубки в которой находятся цилиндрические таблетки из диоксида урана прошедшие спекание при температуре 1200 градусов С0.
ТВЭЛы собираются в кассету - тепловыделяющую сборку. ТВС представляет собой каркас длиной около пяти метров со вставленными в него ТВЭЛ.
Цель работы - повышение производительности сборки.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
- сравнение отечественных и передовых зарубежных технологий и решений;
- разработка функциональной схемы и описание оборудования;
- расчет параметров электропривода;
- создание математической модели;
- расчет сметы затрат;
- анализ вопросов безопасности жизнедеятельности;
Объект работы - координатный стол стенда сборки ТВС.
Предмет работы - электропривод подъема координатного стола стенда сборки ТВС.
Электропривод подъема координатного стола стенда сборки ТВС выполнен по четырехдвигательной схеме с управлением от блока ЧПУ и контролем положения оптическими линейками. В приводе каждой стойки сервопривод Delta ASD-A2-0721-F с двигателем ECMA-C10807SS.
На основании технических данных сервосистемы разработаны кинематическая и структурные схемы электропривода.
Разработана математическая модель в среде динамического программирования. Модель учитывает инерционные нагрузки, трение в передачах и настройку системы управления. Рассчитаны параметры звеньев, выбраны базовые величины. проведен расчет динамических режимов и настройка электропривода.
Моделирование показало, что механическая часть имеет резонансную частоту, близкую к 50 Гц. Время отработки максимального перемещения в 350 мм составило менее 2 с, при длительности цикла более 100 с.
Параметры домкратов не позволяют использовать возможности двигателя по скорости. Двигатель имеет двукратный запас по мощности.
В разделе экономики составлена смета затрат на разработку и изготовление привода подъема. Себестоимость составляет 1650530 руб.
Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности.
Работа выполнена в рамках НИР по теме «Разработка системы автоматики и электрооборудования стенда сборки ТВС». Выполняемый кафедрой ЭАПП в филиале ЮУрГУ г. Златоуст по заказу ООО«МИАН». Результаты работы планируются к внедрению на ПАО НЗХК г. Новосибирск госкорпорации «Росатом».
