CH348754A - Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffelements und Brennstoffelement zum Ausführen des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffelements und Brennstoffelement zum Ausführen des Verfahrens

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CH348754A
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Abdu Dr Ing Ibrahim Mohammed
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Sulzer Ag
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Description


  Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffelements  und Brennstoffelement zum Ausführen des Verfahrens    Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren  zum Betreiben eines einen oder mehrere parallel zu  einander angeordnete     Spaltstoffstäbe    enthaltenden  Brennstoffelements, welches parallel mit mehreren  ihm gleichen Brennstoffelementen in einem Atom  kernreaktor angeordnet und dort einem     Neutronen-          fluss    von längs zum Element örtlich veränderlicher  Stärke ausgesetzt ist und welches die in ihm erzeugte  Wärmeenergie mittels mindestens einer     Wärmeüber-          gangsfläche    an einen es längs durchströmenden Wärme  träger abgibt, der die Wärmeenergie ihrer Nutzung  zuträgt.  



  Bei bekannten Verfahren dieser Gattung wird der  Wärmeträger in Parallelströmung an der als     Wärme-          übergangsfläche    dienenden Oberfläche des     Spaltstoff-          stabes    oder seiner Schutzhülle     ( Canning )    entlang  geführt. Die Stromstärke des Wärmeträgers und die       Reaktorleistung,    werden hierbei so eingestellt,     dass    an  dem meist ungefähr in der Längenmitte des Elements  liegenden Temperaturmaximum eine     überhitzung    des  Spaltstoffes oder seiner Schutzhülle vermieden wird.

    Es ist bekannt, die Schutzhülle mit Rippen zu ver  sehen, welche sie versteifen sollen und welche die       vom        Wärmeträg        ger        bestrichene        Wärmeübergangsfläche     vergrössern.  



  Die Erfindung besteht darin,     dass    die     Wärmeüber-          gangszahl    längs der     Wärmeübergangsfläche    derart  örtlich variiert wird,     dass    sie sich der örtlichen Ver  änderung, des Neutronenflusses und der durch ihn er  zeugten     Wärmestromdichte        anpasst    und entsprechend  der örtlichen Stärke derselben grösser und kleiner ist.  



  Hierdurch wird unter anderen Vorteilen erzielt,     dass     sich das Entstehen des erwähnten in     Längemnitte     liegenden Temperaturmaximums vermeiden     lässt.    Die  Temperatur     lässt    sich     nuninehr    derart vergleichmässi-    gen und der örtliche Temperaturverlauf     lässt    sich  daher derart glätten,     dass    sie, wie weiter unten gezeigt  werden wird, längs der     Wärmeübergangsfläche    sogar  praktisch konstant ausfallen kann.  



  Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Brenn  stoffelement zum Ausführen des erfindungsgemässen  Verfahrens, welches dadurch gekennzeichnet ist,     dass     das Element Mittel aufweist, durch welche die     Wärme-          übergangszahl    längs der     Wärmeübergangsfläche    derart  örtlich variiert wird,     dass    sie sich der örtlichen Ver  änderung des Neutronenflusses und der durch ihn  erzeugten     Wärmestromdichte        anpasst    und entsprechend  der örtlichen Stärke desselben grösser und kleiner ist.  



  Die Variation der     Wärmeübergangszahl    kann  hierfür dadurch geschehen,     dass    das Element eine     der-          artig        ge        örtliche        Variation        der        Strömungsquerschnitte     für den Wärmeträger aufweist,     dass    die Geschwindig  keit, mit welcher.

   der Wärmeträger die     Wärmeüber-          gangsfläche    bestreicht, längs derselben der örtlichen  Veränderung des Neutronenflusses und der durch ihn  erzeugten     Wärmestromdichte        angepasst    wird und ent  sprechend der örtlichen Stärke derselben grösser und  kleiner ist.  



  Hierbei kann die Variation der Strömungsquer  schnitte mittels eines     Verdrängers    geschehen, welcher  die     Wärmeträgerströmung    an den Stellen stärkeren  Neutronenflusses dichter an die     Wärmeübergangs-          fläche        herandrängt,    und hierdurch ihre Geschwin  digkeit erhöht;

   sie kann auch mittels einer schrauben  förmigen Leitfläche geschehen, die in der     Zylinder-          förmigen        Wärmeträggerströmung    angeordnet ist, wobei  die Schraubensteigung der Leitfläche an den Stellen  stärkeren     Neutronen-flusses    kleiner ist und hierdurch  an diesen Stellen die Geschwindigkeit der     Wärme-          trägerströmung    erhöht wird.

        Durch die erwähnten Massnahmen, die Strömungs  querschnitte und mit ihnen die Geschwindigkeit zu  variieren, wird ein weiterer Vorteil erzielt:       Aus-        gehend        von        der        relativ        hohen        Geschwindigkeit,     welche der     Wärmeträgger    im Bereich der Längenmitte       der        Wärmeübergang        .,

          sfläche        besitzen        muss   <B>-</B>     damit     eine wie schon erwähnt gerade dort zu befürchtende       überhitzung    verhütet wird<B>-</B> nimmt nunmehr die  Geschwindigkeit nach beiden Enden der     Wärmeüber-          gangsfläche    hin beträchtlich ab. Hierdurch wird an       Umwälzungsleistung    des Wärmeträgers gespart. Ins  besondere bei Verwendung eines gas- oder dampf  förmigen     Wärmetfägers    erreicht diese Ersparnis be  trächtliche Werte.  



  Die erwähnte Variation der     Wärmeübergangszahl     kann ferner auch dadurch geschehen,     dass    das Element  eine Rauheit der     Wärmeübergangsfläche    aufweist,  welche derart variiert ist,     dass    sie sich der örtlichen  Veränderung des Neutronenflusses und der durch  diesen erzeugten     Wärmestromdichte        anpasst    und ent  sprechend der örtlichen Stärke derselben grösser und  kleiner ist.  



  Diese Massnahme kann unter Umständen eine  Variation der Strömungsquerschnitte ersetzen, kann  aber vorteilhaft auch in Verbindung mit einer solchen  angewendet werden.  



  Es kann ferner ausser einer ersten zum Abführen  der Nutzwärme durch den Wärmeträger dienenden       Wärmeüberganggsfläche    noch eine zweite     Wärmeüber-          gangsfläche    vorgesehen sein, welche von einem Zu  satzkühlmittel bestrichen werden kann und beson  ders dann zur Wirkung kommt, wenn der     Wänneträ-          ger    abgestellt wird oder infolge einer Havarie ausfällt,  und     dass    auch längs dieser zweiten     Wärmeübergangs-          fläche    die     Wärmeübergangszahl    derart örtlich variiert  wird,

       dass    sie sich der örtlichen Veränderung des Neu  tronenflusses     anpasst.    Hierdurch werden die Vorteile       der        Erfindung,        g        unter        anderem        auch        für        das        Abführen     der Restwärme nach Abstellen des Reaktors zur     Wir-          kung,        .,        gebracht.     



  An schematisch gezeichneten Ausführungsbei  spielen soll das Wesen der Erfindung noch näher er  läutert werden. Es zeigt:       Fig.   <B>1</B> einen     Spaltstoffstab    mit Schutzhülle und  Leitrohr sowie Kurven des örtlichen Verlaufs verschie  dener Werte bei der bekannten Parallelströmung des  Wärmeträgers längs der     Wärmeübergangsfläche,          Fig.    2 Kurven des örtlichen Verlaufs der gleichen  Werte bei Anwendung der Erfindung,       Fig.   <B>3</B> bis<B>9</B> Ausführungsbeispiele eines     Spalt-          stoffstabes    für ein     erfindungso:

  ,emässes    Brennstoffele  ment,       Fig.   <B>10</B> und<B>11</B> ein erfindungsgemässes Brenn  stoffelement mit     Spaltstoffstäben    gemäss einem weite  ren Ausführungsbeispiel der Erfindung.  



  In     Fig.   <B>1</B> und 2 bedeuten<B>1</B> den aus Uran bestehen  den zylindrischen     Spaltstoffstab,    2 die Oberfläche  seiner zylindrischen Schutzhülle,<B>3</B>     bzw.    4 die Ober  fläche des Leitrohres, das die     Wärmeträgerströmung          zusammenfasst    und sie in Richtung des Pfeiles<B>5</B> längs    der als     Wärmeübergangsfläche    wirkenden Oberfläche 2  der Schutzhülle leitet.

   Die in der Zeichnung     senkrech-          ten        Läng        gen        der        Teile        1,        2,   <B>3</B>     bzw.    4     sind        im        Massstab     <B>1 : 10</B> gezeichnet. Ihre der     Kurvenberechnun   <B>-</B>zugrunde  liegende Länge beträgt daher, wie durch Masspfeil an  gegeben, in Wirklichkeit 2100 mm.

   Die Radien r  dieser als Rotationskörper gebildeten Teile dagegen  sind im Massstab<B>5: 1</B> vergrössert gezeichnet, und ihre  wirklichen Abmessungen sind auf der obersten Skala  der Zeichnung in Millimetern abzulesen, woraus zum  Beispiel zu ersehen ist,     dass    der Radius der     Wärme-          übergangsfläche    2 in Wirklichkeit zehn Millimeter     be-          träg        gt,        und        dass        daher        die        Achse        des        Spaltstoffstabes,

       also r     =   <B>0,</B> links ausserhalb der Zeichnung liegt. Als  Wärmeträger ist hier Wasserdampf<B>5</B>     zuggrundegelegt,     der mit etwa 40     ata    und     25011   <B>C</B> von unten in den Zwi  schenraum zwischen der Schutzhülle 2 und dem Leit  rohr<B>3</B>     bzw.    4 in nicht gezeichneter Weise eintritt, den  selben in Richtung des Pfeiles<B>5</B> durchströmt, ihn mit  etwa     3000C    oben wieder     verlässt,    und dann die von  ihm aufgenommene     Wärmeenej#gie    in nicht gezeich  neter Weise ihrer Nutzung zuführt.  



  In     Fig.   <B>1</B> und 2 bedeuten ferner:  t, die Temperatur des als Wärmeträger dienen  den Dampfes,  <U>t.</U> die Temperatur der vom Dampf bestrichenen  Oberfläche der Schutzhülle 2, also der     Wärme-          übergangsfläche,     t3 die Temperatur der dem Spaltstoff zugekehr  ten Oberfläche der Schutzhülle 2,  v das spezifische Volumen des Dampfes,  w die Geschwindigkeit des Wärmeträgers, also  des Dampfes,  den     Neutronenfluss    im Verhältnis zu seinem  
EMI0002.0105  
       Grösstwert,    welcher letztere einem     Grösstweit     der     Wärmestromdichte    am     übergang    auf den  Dampf entspricht,

   für welchen der Wert  <B>50</B>     Watt/cm2    der Berechnung der Kurven     zu-          grundegelegt    wurde,  a die     Wärmeübergangszahl    zwischen     Wärme-          übergangsfläche    und Dampf, im allgemeinen  abhängig von der Dampfgeschwindigkeit und  vom Dampfzustand.  



  Die für diese Werte eingezeichneten Kurven gelten  nur     überschläglich,    dürften aber zur Erläuterung der  Erfindung genügen.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt Bekanntes. In ihr bestreicht der     Wärme-          träg        ger   <B>5</B>     die        Wärmeübergangsfläche    2     in        bisher        übli-          cher    Weise in Parallelströmung. Das Leitrohr<B>3</B> ist  also zylindrisch geformt.

   Die Temperatur t, des  Wärmeträgers<B>5</B> nimmt, wie aus den Kurven zu er  sehen, infolge der von ihm aufgenommenen Wärme  von unten nach oben zu, und auch sein spezifisches  Volumen v und seine Geschwindigkeit w erhöhen sich  .daher etwas, während die     Wärmeübergangszahl    a sich  etwas verkleinert. Die Temperatur t. der     Wärme-          übergangsfläche    weist, wie aus der     ku-rve    für<U>t.</U> er  sichtlich, etwa in deren Längenmitte ein ausgespro-           chenes    Maximum auf und fällt von dort nach beiden  Enden der     Wärmeübergangsfläche    hin ab.

   Da die  Geschwindigkeit w des     Wärineträgers    über die ganze  Länge von 2100 mm hin hoch bleibt, so ist der zum  Umwälzen des Wärmeträgers erforderliche Leistungs  bedarf, zum Schaden der Gesamtleistung des Reak  tors, hoch.  



       Fig.    2 zeigt dagegen ein Ausführungsbeispiel der  Erfindung. In ihr ist gemäss der Erfindung die     Wärme-          übergangszahl    a längs der     Wärmeübergangsfläche     derart örtlich variiert,     dass    sie sich dem     Neutronen-          fluss   
EMI0003.0011  
   und der durch ihn erzeugten     Wärine-          stromdichte        anpasst,    wodurch der Temperaturverlauf<U>m</U>  längs der     Wärmeübergangsfläche    2     vergleichmässigt          ZD     wird,

   Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zur  Variation der     Wärmeübergangszahl   <B>a</B> eine Variation  der Strömungsgeschwindigkeit<I>w</I> des Wärmeträgers  benutzt, wobei, wie aus der Kurve für t2 ersichtlich  ist, sogar so weit gegangen werden konnte,     dass    die  Temperatur     t.#    der     Wärmeübergangsfläche    2 nicht nur       län-s    derselben     vergleichmässigt,    also<B>g</B>     ättet    wird,       sondern        Z,

          dass        sie        längs        derselben        sogar        völlig        c91        konstant     wird. Eine solche     Glättung    der Temperaturen vermag  nicht nur zu einer Verringerung der im Innern des  Reaktors wirkenden Wärmespannungen beizutragen,  sondern es entsteht daraus noch ein weiterer Vorteil,  der aus dem Verlauf, den die Kurve für die     Geschwind          digkeit    w des Wärmeträgers nunmehr nimmt, ersicht  lich ist.

   Die Geschwindigkeit w behält nämlich  nicht mehr, wie das in     Fig.   <B>1</B> der Fall war, auf  der<B><U>-</U></B>     nzen        Län(re    von 2100 mm ihren zur Verhütung  .a<B>C</B>  einer     überhitzuno,    in der Längenmitte erforderlichen  hohen Wert, sondern sie besitzt diesen hohen Wert  jetzt nur in der Längenmitte, während nach beiden  Enden der     Wärmeilber,-angsfläche    hin die     Geschwin-          di-keit    w stark abfällt.

   Es er     ibt    sich aus diesem  <B>C 9</B>  Geschwindigkeitsabfall gegenüber der     Fig.   <B>1</B> eine  wesentliche Verringerung der     Umwälzleistung    für den  Wärmeträger, und zwar auf     überschläglich    die Hälfte.  Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Va  riation der Geschwindigkeit des Wärmeträgers ist, wie  aus der eingezeichneten Gestalt der inneren Ober  fläche des Leitrohres 4 hervorgeht, durch eine Varia  tion der Querschnitte des Leitrohres erzielt.  



  Auch die     Fig.   <B>3</B> bis<B>7</B> sind wiederum in der Höhen  richtung, also längs der     Wärmeübergangsfläche,    im  Massstab<B>1 : 10</B> gezeichnet, während in ihnen sowie in  der F!,-.<B>8</B> und<B>9</B> die Radien in ungefähr natürlicher  Grösse wiedergegeben sind.  



       Fig.   <B>3</B> entspricht etwa der     Fig.    2, jedoch ist ein  zylindrisches     Leitrohr   <B>6</B> verwendet und die     Einschnü-          rung    nach Kurve 4 der     Fig.    2 ist in     Figg.   <B>3</B> mittels eines       Verdrängers   <B>7</B> erzielt, der in das Leitrohr<B>6</B> einge  schoben und an den Stellen<B>8</B> befestigt ist,

   welcher       Verdrängger   <B>7</B> die Strömung des Wärmeträgers<B>5</B> an  den Stellen stärkeren Neutronenflusses dichter an die       Wärmeübergangsfläche    2     herandrängt    und hierdurch  an diesen Stellen die Geschwindigkeit der     Wärme-          träg        gerströmung        erhöht.        Der        Verdränger   <B>7</B>     besteht       ebenso wie das Leitrohr<B>6</B> und die Schutzhülle 2 aus       Zirkonium,    also aus einem die Neutronen gut durch  lassenden Werkstoff.  



  In     Fig.    4 ist das Leitrohr<B>9</B> selber in der Umge  bung der Längenmitte<B>10</B> der     Wärmeübergangsflä-          che    2 eingeschnürt, so     dass    es dort die Strömung des  Wärmeträgers<B>5</B> dichter an die     Wärmeübergangs-          fläche    2     herandrängt.    Zugunsten der     Steifigkeit    des  Leitrohres<B>9</B> ist aber mit dieser     Einschnürung    hier  nicht so weit gegangen wie mit der     Einschnüruno,

       durch den     Verdränger   <B>7</B> in     Fig.   <B>3.</B> Dafür ist aber in       Fig.    4 die     Wärmeübergangsfläche    2 in der Umgebung  der Längenmitte<B>10</B> mit einer     Aufrauhung,   <B>11,</B> die in  der Zeichnung nicht sichtbar ist, versehen, deren  Rauheit ihren Höchstwert in der Längenmitte<B>10</B>  erreicht, also gerade dort zur Vergrösserung der       Wärmeübergangszahl    a beiträgt.

   Ein entlang der       Wärmeüber(Tangsfläche    variabler Verlauf der     Rauhig-          keit        lässt    sich in definierter Weise beispielsweise da  durch realisieren,     dass    auf dieser Fläche ein Feinge  winde mit variabler Steigung     und/oder        Rillentiefe    an  gebracht wird.  



  In     Fig.   <B>5</B> ist der massive     Verdränger   <B>7</B> der     Fig.   <B>3,</B>  um Neutronen zu sparen, durch einen hohlen     Ver-          dränger    12 ersetzt, der aus     dünnern        Zirkonium    be  steht und dessen hohle Aussenseite mit Graphit<B>13</B>  gefüllt ist.  



       Figg.   <B>6</B> ist ein Schnitt nach     VI-VI    der     Fig.   <B>5.</B>  



  In     Fig.   <B>7</B> fliesst der Wärmeträger<B>5</B> durch ein in  den     Spaltstoffstab    eingebettetes     Zirkoniumrohr    14,  dessen innere Oberfläche somit als     Wärmeübergangs-          fläche    und das zugleich als Leitrohr wirkt. Es ist in  der Umgebung der Längenmitte<B>10</B> eingeschnürt, wo  durch die Geschwindigkeit des Wärmeträgers der  Stärke des Neutronenflusses     angepasst    wird.  



  In     Fig.   <B>8</B> und seinem in     Fig.   <B>9</B> gezeichneten Quer  schnitt nach     IX-IX    ist ein zylindrisches, als     Wärme-          übergangsfläche    wirkendes     Zirkonrohr   <B>15</B> in den Spalt  stoff<B>1</B> eingebettet, welches vom     Wälmeträger   <B>5</B> durch  flossen wird.

   Mittels eines aus     Zirkon    bestehenden       Verdrängers   <B>16,</B> der durch Rippen<B>17</B> im Rohr<B>16</B>  zentriert und durch Halterungen<B>18</B> längsausdehnbar  gehalten ist, wird die     Wärmeträgerströmung   <B>5</B> in der  Umgebung der Längenmitte<B>10</B> an die     Wärmeüber-          gangsfläche        herangedrängt,    wodurch die Geschwindig  keit des Wärmeträgers<B>5</B> der Stärke des Neutronen  flusses     angepasst    wird.  



       Fig.   <B>10</B> und sein in     Filg.   <B>11</B> gezeichneter Quer  schnitt nach     XI-XI    erläutert an einem     Brennstoff-          elernent    ein     Ausführungsbeispiel,    bei welchem die  Variation der Strömungsquerschnitte für den Wärme  träger mittels einer schraubenförmigen     Leitfläche     geschieht.

   Es sind hier acht     Spaltstoffstäbe    21 mit  Schutzhüllen 22, die als     Wärmeübergangsflächen     dienen, in einem die acht Leitrohre enthaltenden Leit  körper<B>23</B>     zusammengefasst    und mit ihm in ein zur  Aufnahme des Dampfdruckes von etwa 40     ata    ge  eignetes Druckrohr 24 aus neutronendurchlässigem.       Werkstoff    gesetzt.

   Der als Wärmeträger dienende  Dampf fliesst, wie durch Strömungspfeile<B>5</B> angegeben,      steigt in den Leitrohren des     Leitkörpers   <B>23</B> auf und  trifft dort auf die schraubenförmige Leitfläche<B>25,</B>  deren Schraubensteigung sich nach der Längenmitte  der     Wärmeübergangsfläche    22 hin verkleinert und  sich alsdann zum oberen Ende der     Wärmeübergangs-          fläche    hin wieder vergrössert, wodurch die Geschwin  digkeit, mit welcher der Wärmeträger die     Wärme-          übergangsfläche    22 bestreicht, längs derselben der  örtlichen Veränderung des Neutronenflusses     angepasst     wird.

   Es sei darauf hingewiesen,     dass    das     Kurvenbild     der     Fig.    2 auch für     Fig.   <B>10</B> gilt. Die Zwischenräume  zwischen dem Leitkörper<B>23</B> und dem Druckrohr 24  sind mit     Graphit   <B>26</B> gefüllt und das ganze vom Druck  rohr 24 umschlossene Brennstoffelement ist in ein       Kalandriarohr   <B>27</B> des     Moderatorbehälters   <B>28</B> einge  senkt. Der zwischen dem Druckrohr 24 und dem     Ka-          landriarohr   <B>27</B> verbleibende Zwischenraum dient einer  seits zur Isolation des     Moderatortanks    gegen die  Dampfwärme.

   Anderseits soll er aber im Falle eines       Abstellens    oder Ausbleibens der     Wänneträgerströ-          mung   <B>5</B> von einem Zusatzkühlmittel in Richtung der  Pfeile<B>29</B> durchflossen werden, wobei die äussere  Oberfläche des Druckrohres 24 als eine     Wärmeüber-          gangsfläche    wirksam wird. Auch in diesem Zwischen  raum ist eine schraubenförmige Leitfläche<B>30</B> ange  ordnet, deren Schraubensteigung bis etwa zur Längen  mitte abnimmt und dann wieder zunimmt.  



  Die Erfindung beschränkt sich nicht auf diese  Ausführungsbeispiele. So können insbesondere auch  andere Anordnungen, andere Werk- und Arbeitsstoffe  sowie den jeweiligen Umständen     angepasste        Wärme-          träger        g        und        Wege        derselben        gewählt        werden.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zum Betreiben eines einenodermehrere parallel zueinander angeordnete Spaltstoffstäbe ent haltenden Brennstoffelements, welches parallel mit mehreren ihm gleichen Brennstoffelementen in einem Atomkernreaktor angeordnet -und dort einem Neutro- nenfluss von längs zum Element örtlich veränderlicher Stärke ausgesetzt ist und welches die in ihm erzeugte Wärmeenergie mittels mindestens einer Wärmeüber- gangsfläche an einen es längs durchströmenden Wär meträger abgibt, der die Wärmeenergie ihrer Nutzung zuträgt, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wärme- überggangszahl längs der Wärmeübergangsfläche der art örtlich variiert wird, dass sie sich der örtlichen Ver änderung des Neutronenflusses und der durch ihn er zeugten Wärmestromdichte anpasst und entsprechend der örtlichen Stärke derselben grösser und kleiner ist.
    II. Brennstoffelement zum Ausführen des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeich net, dass das Element Mittel aufweist, durch welche die Wärmeübergangszahl längs der Wärmeübergangs- fläche derart örtlich variiert wird, dass sie sich der örtlichen Veränderung des Neutronenflusses und der durch ihn erzeug ,ten Wärmestromdichte anpasst und entsprechend der örtlichen Stärke derselben grösser und kleiner ist.
    <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Brennstoffelement nach Patentanspruch<B>11,</B> da durch gekennzeichnet, dass das Element eine der artige örtliche Variation der Strömungsquerschnitte für den Wärmeträger aufweist, dass die Geschwindig keit, mit welcher der Wärmeträger die Wärmeüber- gangsfläche bestreicht, längs derselben der örtlichen Veränderung des Neutronenflusses und der durch ihn erzeugten Wärmestrom.dichte angepasst wird und ent sprechend der örtlichen Stärke derselben grösser und kleiner ist. 2.
    Brennstoffelement nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Variation der Strö mungsquerschnitte für den Wärmeträger mittels eines Verdrängers geschieht, welcher die Wärmeträgerströ- mung an den Stellen stärkeren Neutronenflusses dichter an die Wärmeübergangsfläche herandrängt und hierdurch an diesen Stellen die Geschwindigkeit der Wärmeträgerströmung erhöht.
    <B>3.</B> Brennstoffelement nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Variation der Strö mungsquerschnitte für den Wärmeträger mittels einer die zylinderförmige Wärmeträgerströmung leitenden schraubenförmigen Leitfläche geschieht, deren Schrau bensteigung an den Stellen stärkeren Neutronenflusses kleiner ist und hierdurch an diesen Stellen der Wärmeübergangsfläche die Geschwindigkeit der Wär- meträgerströmung erhöht. 4.
    Brennstoffelement nach Patentanspruch II, da- durchgekennzeichnet, dass das Element eine Rauheit der Wärmeilbergangsfläche aufweist, welche derart örtlich variiert ist, dass sie sich längs der letzteren der örtlichen Veränderung des Neutronenflusses und der durch diesen erzeugten Wärmestromdichte anpasst und entsprechend der örtlichen Stärke derselben grösser und kleiner ist.
    <B>5.</B> Brennstoffelement nach Patentanspruch<B>1,1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass ausser einer ersten zum Abführen der Nutzwärme durch den Wärmetfäger dienenden Wärmeübergangsfläche noch eine zweite Wärmeübergangsfläche vorgesehen ist, welche dazu dient, von einem Zusatzkühlmittel bestrichen zu wer den und besonders dann zur Wirkung zu kommen, wenn der Wärmeträger abgestellt wird oder infolge einer Havarie ausfällt, und dass auch längs dieser zweiten Wärmeübergangsfläche die Wärmeübergangs- zahl derart örtlich variiert wird,
    dass sie sich der örtli chen Veränderung des Neutronenflusses anpasst.
CH348754D 1959-10-29 1959-10-29 Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffelements und Brennstoffelement zum Ausführen des Verfahrens CH348754A (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1279858B (de) * 1962-02-06 1968-10-10 Licentia Gmbh Kernreaktor-Brennelement
DE1283407B (de) * 1962-09-15 1968-11-21 Siemens Ag Druckrohr fuer Atomkernreaktoren
FR2659168A1 (fr) * 1990-03-02 1991-09-06 Hitachi Ltd Assemblage combustible pour un cóoeur de reacteur surgenerateur rapide, cóoeur de reacteur comprenant un tel assemblage combustible et procede de regulation de la distribution du refrigerant dans le cóoeur du reacteur.

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