CZ280042B6 - Doplňková mříž pro palivový článek jaderného reaktoru a způsob její výroby - Google Patents

Abstract

Doplňková mříž bez obvodového pásu sestává z alespoň dvou sad destiček (28, 30) vzájemně se křížících a pevně spojených v místech překřížení opatřených křidélky (32) k promíchávání chladiva a ohraničujících buňky, kterými mají procházet buďto vodicí trubky anebo palivové tyče (36). Každá z destiček (28, 30) je vybavena na každé stěně vnitřních buněk určených k zavedení palivové tyče (36) výstupky (38), jejichž vyklenutí z roviny destičky (28, 30) je dostatečně mírné, aby vůči tyčím procházejícím buňkou ponechávalo radiální vůli a úměrné hloubce, do jaké vyčnívají křidélka (32), aby palivová tyč (36) přicházející do kontaktu s výstupky (38) nemohla dosáhnout ke křidélkům (32) v případě vibrací v průhybu. Destičky (28, 30) mají takovou délku, aby prostor, který v rovině doplňkové mříže zabírají nezasahoval do obvodu mnohoúhelníku tvořícího vlastní obal tyčí (36).ŕ

Description

Vynález řeší jaderný palivový článek s doplňkovou mísící mříží, jehož výhodou je zejména zlepšené promícháváni chladivá, proudícího vzestupně článkem a vyrovnávání jeho teploty. Zmíněná doplňková mísící mřiž je určena k umístění mezi mříže, tvořící konstrukční prvky článku.

Dosavadní stav techniky

Vynález nachází zvlášť významné použití u palivových článků pro jaderné reaktory na tlakovou vodu, zahrnujících nosnou konstrukci, sestávající ze dvou koncových nástavců - sekcí - spojených navzájem vodícími trubkami a majících konstrukční mříže rozložené podél celého článku, přičemž každá z konstrukčních mříži je tvořena alespoň dvěma sadami vzájemně překřížených destiček a vnějším pásem, které ohraničují buňky, z nichž některými prochází vodicí trubky, jinými pak palivové tyče, destičky jsou opatřeny prostředky pro omezení vychylování palivových tyčí z uzlových bodů pravidelné sítě a jsou připevněny alespoň k některým z vodicích trubek, alespoň některé z mříží (ty, jež jsou situovány dále ve směru proudění chladivá, resp. výše v článku) jsou opatřeny křidélky k promíchávání proudů chladivá.

Alespoň jedna z konstrukčních mříží zabezpečuje navíc stabilizaci a držení tyčí. K tomu účelu je obvykle vybavena pružinami, vyříznutými v destičkách nebo na destičky připevněnými, určenými k přitlačování tyčí na výstupky, vylisované v deskách, tvořících opačnou stěnu každé buňky.

Často je stabilizace a držení zajištěno pomocí horní nebo spodní konstrukční mříže. Jiné konstrukční mříže se na uchycení a držení nepodílí, to znamená, že se prakticky neúčastní na vertikální stabilizaci tyčí. Často však alespoň některé z nich slouží k udržení tyčí v jedné rovině nebo k jejich přesnému středění. K tomu účelu má každá stěna každé buňky konstrukční mříže, kterou prochází palivová tyč, přítlačný výstupek pro tyč. Vyklenutí výstupků je přitom takové, že tyč může buňkou klouzat při mírném tření.

Aby se zvýšila výměna tepla mezi tyčemi a chladivém a vyrovnaly se teploty na všech úrovních, bylo již navrženo vložit doplňkovou mísící mříž do jednoho nebo nékolika meziprostorů, vytvořených dvojicemi konstrukčních mříži.

Konkrétně bylo navrženo umístit mezi mříže klasické konstrukce do horní části článku (jelikož je prouděni chladivá v jádru vzestupné, což platí obecné) vylehčené mísící mříže, opatřené křidélky a mající obvodový pás.

Ale vzhledem ke skutečnosti, že dvě doplňkové mříže dvou sousedních palivových článků na sebe nohou narážet nebo se navzájem odírat, musí být jejich pás mechanicky odolný. Proto je vyroben z vnějších destiček, silnějších a/nebo vyšších, než jsou

-1CZ 280042 B6 vnitřní destičky, čímž se zvyšuje pohlcováni neutronů a ztráty náboje.

Byl učiněn pokus vyřešit tento problém (EP-A-0261 544) použitím doplňkových mříží bez pásu, jež byly sestaveny z úplně rovných destiček, připevněných k vodicím trubkám a ohraničovaly buňky takových rozměrů, že jimi tyče procházely s potřebnou vůlí.

Takové doplňkové mříže způsobují některé komplikace. Prakticky neomezují vychylování tyči, čímž zejména v reaktorech, u kterých se zvyšuje tepelný výkon zvyšováním průtoku teplosměnného média a tedy rychlosti oběhu chladivá, vzniká nebezpečí, že se stanou místem vibrací v průhybu. Takové vibrace způsobují, že tyče narážejí do křidélek, sloužících k promíchávání chladivá, jimiž je opatřena doplňková mřiž.

Tento vynález si klade za cíl vyřešit jaderný palivový článek s doplňkovou mříží, který by lépe než předcházející uspokojoval požadavky známé z praxe, zejména tím, že zlepší tepelnou výměnu, aniž by přitom vyvolával problémy, působené předcházejícími typy jaderných článků s doplňkovou mříží, ať už s pásem či bez pásu.

Podstata vynálezu

Vynález řeší jaderný palivový článek s doplňkovou mříží bez pásu, která má alespoň dvě sady navzájem překřížených destiček, pevně spojených k sobě v bodech překřížení, obvykle svařením nebo pájením, opatřených křidélky pro míšení chladivá a ohraničujících buňky, z nichž některými budou procházet vodicí trubky a jinými palivové tyče. Každá destička je opatřena výčnělky na každé stěné těch vnitřních buněk, kterými prochází tyče, přičemž vyklenutí těchto výčnělků vymezuje průchozí otvor větší, než je rozměr palivových tyčí, ale menší, než vymezují křidélka, takže dává tyčím, procházejícím buňkou, dostatečnou radiální vůli, ale dostane-li se tyč do kontaktu s výstupky, neměla by v případě vibrací v průhybu dosáhnout ke křidélkům.

Je výhodné, aby délka destiček byla taková, aby destičky nedosahovaly až k obvodu mnohoúhelníka, tvořícího pomyslnou obálku tyčí a tedy, aby destičky dvou sousedních palivových článků se nemohly dostat do kontaktu. Tím se zabrání nárazům, které pak mohou vznikat pouze mezi konstrukčními mřížemi článku, opatřenými obvodovým pásem.

Je výhodné, aby doplňková mříž nebo mříže článku byly ze slitiny na bázi zinku, tedy slabé pohlcující neutrony. Touto slitinou může například být materiál známý jako zircaloy 4, tepelně uvolněný. Použitou slitinou může být i kalená slitina na bázi zirkonu, obsahující např. 1% hmot. niobu, 1% hmot. cínu a 0,5% hmot, železa.

Doplňkové mísící mříže, které mají pouze termohydraulickou funkci, mohou mít axiální délkový rozměr mnohem menší, než konstrukční mříže. Délka bez křidélek může například činit 10 mm namísto 43 mm.

-2CZ 280042 B6

Z toho je patrné, že doplňková mříž jaderného palivového článku podle vynálezu je lehké konstrukce a při proudění způsobuje jen velmi nízké ztráty náboje, jelikož je však opatřena křidélky vhodné velikosti, zlepšuje tepelnou homogenitu proudícího chladivá. Diky tomu, že zahrnuje prostředky pro přidržování tyčí, zabraňuje nebezpečí otloukání křidélek v případě vibrací a rovněž omezuje možné prohýbání tyčí.

Vynález rovněž navrhuje řešení palivového článku, jehož konstrukce zahrnuje koncové nástavce - sekce - vodicí trubky, napojené na nástavce a konstrukční mříže s pásem, (z nichž alespoň jedna zabezpečuje uchycení a oporu tyčím), a alespoň jednu doplňkovou mříž typu, specifikovaného výše, umístěnou mezi dvěma konstrukčními mřížemi v sekci výše ve směru proudění chladivá v článku.

Podle dalšího aspektu vynálezu, připouštějícího použiti nezávislé na prvním, jsou tyče drženy jednou ze dvou koncových konstrukčních mříží, která je z martenzitické oceli. Nosná mříž je připevněna alespoň k některým z vodicích trubek, anebo k jednomu z nástavců a je vybavena pružnými prostředky pro uchycení a ustředění tyčí, které mohou být klasického typu. Druhá koncová mříž múze být rovněž opatřena pružnými uchycovacími prvky, aniž by však byla připevněna k vodicím trubkám, takže nejsou na zábranu rozdílné dilatace, ke kterým dochází při hoření u palivových tyčí na jedné straně, a vodicích trubek na straně druhé. Další konstrukční mříže jsou připevněny alespoň k některým z vodicích trubek a nesou buďto prostředky pro ustředění tyčí, anebo jsou opatřeny prvky, které prostě omezují vychylování tyčí ohybem.

Vynález bude lépe pochopitelný po přečteni následujícího popisu, který vychází z konkrétního způsobu realizace vynálezu, uvedeného jakožto příklad, nikoliv však vyčerpávající varianty uplatnění. Popis odkazuje na výkresy, které jej doprovázejí.

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek 1 je schematické zobrazeni rozložení mříží v jaderném palivovém článku pro reaktor s tlakovou vodou; obrázek 2 je schematickým půdorysným pohledem na část doplňkové mísící mříže podle konkrétního přikladu provedení vynálezu; obrázek 3 je bočním pohledem na mříž z obrázku 2 ve směru linie III-III; obrázek 4 je pohledem na řez ve větším měřítku podle linie IV-IV z obrázku 2; obrázek 5, podobný obrázku 2, ukazuje konstrukční mříž, použitelnou v palivovém článku z obrázku 1, jejímž použitím se omezuje maximální příčné vyklonění tyči; obrázek 6 je bočním pohledem na mříž z obrázku 5 ve směru linie VI-VI; obrázek 7 je řezem podle linie VII-VII z obrázku 5 ve větším měřítku; obrázek 8 je detailním perspektivním pohledem ve větším měřítku, ukazujícím stěny jedné z buněk mříže z obrázku 5; obrázek 9, podobný obrázku 2, ukazuje možné stavební seskupeni opěrné mříže, použitelné v palivovém článku z obrázku 1; obrázek 10 je bočním pohledem na mříž z obrázku 9 ve směru linie X-X; obrázek 11 je detailním pohledem ve větším měřítku v řezu podél linie XI-XI na obrázku 9; obrázek 12 je průřezovým pohledem ve větším měřítku podle osy vodicí trubky, ukazujícím možnou stavební sestavu ze spojovacích prvků mezi spodní částí vodici trubky, spodní opěrnou mříží a spodním nástavcem; obrázek 13, podobný obrázku 7, ukazuje jednu

-3CZ 280042 B6 možnou variantu provedeni konstrukčních mříži; obrázek 14, podobný obrázku 7, ukazuje možnou stavební sestavu konstrukční mříže ze dvou navzájem pevné spojených; obrázek 15 ukazuje část mříže podle způsobu provedení z obrázku 14 před umístěním pásu; obrázky 16 a 17 ukazují zlomek mříže, tvořící jednu variantu mříže z obrázků 5 až 8, přičemž obrázek 17 je průřezovým pohledem obrázku 16; obrázky 18 a 19, podobné obrázkům 16 a 17, ukazují jednu okrajovou buňku.

Příklady provedení vynálezu

Jedno řešení doplňkové mísící mříže 26 podle vynálezu je zejména použitelné v palivovém článku 10 typu, jaký je zobrazen na obrázku χ. Tento palivový článek 10 zahrnuje kostru, mající dva nástavce 12 , 14., neboli koncové části, spojené vodícími trubkami 16., určenou k zavedení palivových tyčí 36 z řídicího uzlu na obrázku neznázorněného a dále zahrnuje konstrukční mříže 20 , 22, rozmístěné v určitých vzdálenostech podél vodicích trubek 16. a upevněné alespoň k některým z těchto vodicích trubek 16, s výjimkou jediné z koncových konstrukčních mříží 20 v případě, zobrazeném jako příklad. Mříže 20, 22 vymezují buňky pro průchod neznázornéných palivových tyčí 36, nebo vodicích trubek 16.

V dalším bude popsán vynález hlavně z hlediska jeho použiti v palivovém článku 10., jehož konstrukční mříže 20., 22 vymezují čtvercové buňky, a v němž je horní nástavec 12 připevněn k spodnímu nástavci 14 vodícími trubkami 16 článku.

V palivovém článku 10 , znázorněném jakožto názorný příklad provedení, jsou použity konstrukční mříže 20., 22 dvojího odlišného typu.

Spodní konstrukční mříž 20 (obrázky 9-11) slouží k držení palivových tyčí 36., s nimiž je spojena třením, a k udržování spodních konců těchto palivových tyčí 36 v neměnné poloze vůči vodicím trubkám 16 a spodnímu nástavci 14.

Horní konstrukční mříž 22 je rovněž spojena s palivovými tyčemi 36 třením, a to v jejich horní koncové části, avšak může se vzhledem k vodicím trubkám 16 , po kterých klouže, přemísťovat v podélném směru.

Prostřední konstrukční mříže 24, například v počtu šesti, mohou mít kteroukoliv z několika možných konfigurací. Mohou být sestaveny klasickým způsobem a sloužit k přesnému ustředění palivových tyčí 36 v uzlových bodech pravidelné sítě, z čehož vyplývá, že představuji konstrukční prvky, kterými mohou palivové tyče 36 hladce prokluzovat; mohou také sloužit jednoduše k tomu, aby omezovaly průhybové vychylování palivových tyčí 36.

V dalším budou popsány příklady různých možných konstrukčních řešení mříží 20., 22 a 24.

Palivový článek podle vynálezu z obrázku 1 zahrnuje ještě i doplňkové mísící mříže 26., určené k promíchávání proudů chladivá a k vyrovnáváni teplot, mají tudíž výlučně termohydraulickou funkci. Tyto mříže 26 se obvykle umísťují pouze do sekcí článku s nejvyššími teplotami, tzn. mezi konstrukční mříže 24 , situované výše po směru proudění. Palivový článek £0, znázorněný na obrázku 1, zahrnuje tři doplňkové mísící mříže 26, které nemají obvodový pás, jsou určeny pouze pro termohydraulickou regulaci a nachází se vždy v prostoru mezi dvěma prostředními konstrukčními mřížemi 24.

Tři doplňkové mísící mříže 26 jsou naprosto stejné, přičemž jejich stavba může odpovídat řešení, zobrazenému na obrázcích 2 až 4. Sestávají ze dvou sad vzájemné se křížících destiček 28 a 30 ze slitiny na bázi zirkonia, jako je zirkaloy 4, tepelně popuštěných /bez vnitřního pnutí/, nebo ze slitiny na bázi zirkonia, která má po zakalení lepší odolnost vůči korozi a také charakteristiky jejího zvětšení vlivem hoření jsou příznivější (např Nbl, Sni, Fe 0,5). Destičky 28, 30 jsou nařezány z tenkého páskového materiálu, např. asi 0,5 mm silného, seskupeny středy pásu k sobě a navzájem pevně spojeny svařením. Jejich horní hrana /výše po proudu chladivá/ je prodloužená mísícími křidélky 32, která mohou být použita v kterémkoliv z klasických používaných konstrukčních řešení. U buněk, určených k zavedení vodicích trubek 16, jsou křidélka 32 prodloužena jazýčky 3.4, určenými k přivaření (např. odporové) k těmto vodicím trubkám 16.

Aby se zabránilo tomu, že by se dostaly do kontaktu s mísícími křidélky 32 palivové tyče 36, z nichž je na obrázku 2 znázorněno pouze několik, jsou první destičky 28 a druhé destičky 30 opatřeny opěrnými zarážkovými výstupky 38, směřujícími do vnitřku každé z buněk kterou je vedena palivová tyč £6. Zmíněné opěrné výstupky 38 vyčnívají z roviny destiček 28., 30 právě jen o tolik, aby mezi nimi a palivovými tyčemi 36 zůstala průměrová vůle, umožňující volný prokluz těchto palivových tyčí 36 . Výstupky 38 mohou být uspořádány v jedné linii, která je o něco posunutá od středů vnitřních stěn buněk, aby tyto konstrukční prvky nekolidovaly se základnami mísících křidélek 3 2. Výstupky 38 mohou být jinak rozmístěny po celé šířce destiček 28, 3 0; dva sousední výstupky 38 se vytvoří naříznutím destičky 28., 30 podél středové linie a vytlačením plechu po obou stranách nad a pod zářezem v opačném směru.

Mísící doplňková mříž 26., nakreslená na obrázcích 2 až 4, je tvořena prvními a druhými destičkami 28., 30 takové délky, aby zaplnění prostoru v rovině mříže 26, jak je naznačeno čerchovaným rámečkem 40, nepřesáhlo obvod čtverce, tvořícího vlastní obálku 4 2 palivových tyčí 36.. Diky tomu se navzájem nemohou dostat do přímého kontaktu doplňkové mísící mříže 26 dvou sousedních palivových článků 10,. Není nezbytné nutné, aby dosahovaly takové mechanické pevnosti a robustní konstrukce, jaká by byla nezbytná v případě nebezpečí nárazů.

V praxi postačuje, aby destičky 28, 30 končily na úrovni středů palivových tyčí 36 v okrajové poloze na obvodu článku 10.

Prostředni konstrukční mříže 24 , které nezabezpečuji oporu palivových tyči 36., mohou být konstrukčně řešeny způsobem, schematicky nakresleným na obrázcích 5 až 8. Všechny prostřední konstrukční mříže 2£, znázorněné na obrázku 1, jsou opatřeny křidélky 32, ale v jistých případech mohou být tato křidélka 32 u mříží , umístěných výše po proudu v článku 10., vynechána.

-5CZ 280042 B6

Prostředni konstrukční mříže 24 jsou tvořeny dvěma sadami destiček 28a a 30a, které jsou zpravidla z téhož materiálu, jako destičky 28 a 30.

Mříže 24 podle vyobrazeni zahrnují mísící křidélka 32a, která mohou být rozmístěna stejným způsobem, jako je tomu u doplňkových mísících mříží 26 , a dále zahrnují i opěrné výstupky 44, 46, 48. U způsobu provedení, znázorněného na obrázcích 7 a 8, je těchto výstupků 44, 46 a 48 v každé buňce, určené pro zavedení palivové tyče 36, celkem šest. Dva výstupky 44 a 46 jsou pružné a mají tlačit na palivovou tyč £6. Další výstupky 48 tvoří jednoduché opěry, umístěné protilehle k pružným výstupkům 44., 46.

Prostřední konstrukční mříže 24 zahrnují pás, tvořený vnějšími destičkami 50 a 52, jejichž rúžkovitá zakončení jsou vhodně sklopena dovnitř, aby se zabránilo jejich zaklesnutí do pásu, náležejícímu některému ze sousedních článků. Destičky, tvořící pás, mohou být svařeny housenkovými svary s vnitřními destičkami 28a a 30a. Vnitřní destičky 28a a 30a pak zase mohou být navzájem svařeny laserovými paprsky nebo dopadajícími elektrony v každém překřížení blízkosti velkých stěn prostřední konstrukční mříže 24.

Obrázek 7 ukazuje jazýčky 34a, umožňující přivařit mříže 24 na vodicí trubky 16. U jedné varianty provedení mají výstupky 28, 30, jimiž jsou opatřeny prostřední konstrukční mříže £4, pouze tu funkci, aby omezovaly prúhyb palivových tyčí 36 a zabránily tomu, aby se tyto tyče 36 nedostaly do kontaktu s křidélky 32 v případě, že by začaly vibrovat. Zmíněné výstupky £8, 30 mohou být například řešeny některým ze způsobů, popsaných v přihlášce francouzského patentu č. 90 09446.

Obrázky 16 a 17 ukazují jako příklad provedení, jak v části destičky 28 , £0, která tvoří přepážku mezi dvěma buňkami, jsou vytvořeny opěrné prvky jako prolisy 74., 76 ve tvaru poloviční čočky s přibližně půlkruhovou základnou, které jsou vzájemně uspořádány nad sebou v linii, odpovídající směru proudění chladivá a směřují svými vystupujícími částmi každý na jinou stranu. Tyto dva prolisy 74., 76 ve tvaru poloviční čočky jsou stejných rozměrů. Jsou vůči sobě obráceny naopak, takže se otvírají směrem k sobě. Odděluje je zářez 78.

Zářez 78., místo aby byl kolmý k převládajícímu směru proudění chladivá, by mohl být veden i šikmo, čímž by se dosáhlo rovněž vzájemně šikmého položení vydutí prolisú.

Je také možno zhotovit mříže 24 s prolisy 74., 76 a bez obvodového pásu, jejichž jedinou funkci je promíchávání chladivá, tj. termohydraulické působeni. V tom případě mohou být okrajové buňky mříže opatřeny opěrnými prvky, tvořícími pouze zlomek vydutí prolisu. Obrázky 18 a 19 ukazují možné provedení opěrných prvků, použitelných u výše uvedeného typu mříže 24 . Koncová část destičky 28 , £0, umístěná pod horním prolisem 74 , je vynechána.

Pro ilustraci je možno uvést, že vydutí prolisu mohou z destičky 28 , 30 vyčnívat o 1,1 až 1,2 mm au základny dosahovat poloměru kolem 7 mm.

-6CZ 280042 B6

Opěrná mřiž, kterou tvoři spodní konstrukční mříž 20, má sloužit k sevření palivových tyčí 36 a k upevnění spodního konce těchto tyči 36 vzhledem k vodicím trubkám 16 a spodnímu nástavci

14.

Až doposud byla spodní konstrukční mříž 20 palivových článků 10 často z destiček 28, 30 ze slitiny na bázi zirkonia, chyběla jí mísicí křidélka 32, zato však měla připevněny pružiny z materiálu, jehož mechanické vlastnosti se působením hoření nemění, jako je například slitina inconel.

U výhodnějšího provedení podle vynálezu je mříž 20 tvořena destičkami 28b, 30b z martenzitické oceli, spojenými spájením a poté vystavenými vyšším teplotám, aby pružiny 54., spojené s destičkami 28b, 30b, náležitě pružily.

Jako přiklad způsobu výroby můžeme uvést následující technické údaje.

Destičky 28b, 30b jsou nařezány z páskové austenitické oceli s asi 80% váhovým podílem železa a dále 13 a 14% chrómu, 4 až 8% niklu a 2 až 3% mědi nebo molybdenu spolu s 0,1 až 0,5% hliníku, přičemž obsah dalších případných prvků ve slitině je nižší než 0,15.

Před lisováním výstupků se tažnost oceli zvyšuje kalením s následným popouštěním až za teploty 760 'C, poté za teploty 620 °C, aby se snížilo uvolnění vlivem hoření.

Destičky 28b, 30b, opatřené zářezy a opracované tažením /lisováním/, aby se na nich vytvořily pružiny 54 a výstupky 56, se sestaví dohromady a pak klasickým způsobem spojí pájením za teploty kolem 930 ’C. Aby se eliminoval tepelný efekt pájení, mříž 20 se zakaluje a popouští, např. zahříváním na teplotu 930 °C a nechá zchladnout na vzduchu, poté se vystaví alespoň 4 hodiny působeni teploty mezi 570 “C a 600 °C.

Tímto postupem se dosáhne výsledné mikrostruktury oceli, zaručující její dobrou odolnost vůči relaxaci vlivem hoření, a také příznivých charakteristik, pokud jde o odolnost vůči korozi při tepelném namáhání a zkřehnutí působením vodíku.

Destičky 28b, 30b jsou opatřeny zářezy tak, aby každá buňka, obsahující jednu palivovou tyč 36, byla opatřena dvěma pružinami 54, navzájem vůči sobě posunutými o 90°, a čtyřmi výstupky 56, z nichž vždy dva a dva se nachází proti pružinám 54.

Když je mříž 20 zhotovena z martenzitické oceli, nedá se přímo spojit s vodícími trubkami 16 svařením nebo pájením. Pevné spojení spodní části vodicích trubek 16 se spodním nástavcem 14 a s opěrnou spodní konstrukční mříží 20 může být řešeno konstrukci, zobrazenou na obrázku 12. Do spodní koncové části každé z čtyřiadvaceti vodicích trubek 16 je vloženo trubkovité pouzdro 58, určené pro hydraulické utlumení pádu palivových tyči 36 z řídicích uzlu. Pouzdro 58 a trubka 16 jsou upevněny zatlačením nebo zakroucením v drážkách uzávěru 60 vodicích trubek a uzávěr samotný je pak zase pevně spojen s nástavcem 14 pomoci šroubového uzávěru 62 , zavrtaného do průchozího otvoru chladivá a zajišténé-7CZ 280042 B6 ho proti otáčení zdeformováním koncového krčku 64,. Spodní mříž 20 je opatřena přesuvnými ocelovými objímkami 65, které jsou na ni připájeny. Spodní zakončeni těchto objímek 64 jsou pomocí odporového svařováni spojeny v drážce 66 se šroubovými uzávěry 62.

Horní konstrukční mříž 22 může být rovněž tvořena destičkami 28, 30 z martenzitické oceli, opatřenými pružinami 54 a výstupky 56 typů, jaké byly ukázány na obrázcích 10 a 11. Objímky mohou být připájeny na mříž 22 a uchyceny mezi dvěma skupinami zarážek, navařených na vodicí trubky nad a pod mříží 22, aby se omezilo příčné vychylování této mříže od vodicích trubek 16.

Jako příklad lze uvést, že palivový článek, určený pro reaktor na tlakovou vodu v provedení, nakresleném na obrázku 1, muže zahrnovat tři doplňkové mříže 26, jejichž vnitřní destičky 28, 30 jsou vyříznuty z páskového plechu tloušťky cca 0,5 mm a obvodový pás 68., 70 o výšce, přesahující 40 mm, je vytvořen ze silnějšího plechu. Opěrná /nosná/ mříž z martenzitické oceli může mít výšku 30 až 35 mm. Příklad provedení konstrukční mříže 24, zobrazené na obrázku 13, se liší od provedení na obrázcích 5 a 8 tím, že každá buňka, určená k zavedení jedné palivové tyče 36, je opatřena osmi opěrnými výstupky 44., .46, 4.8, vytvořenými naříznutím a vytlačením prvních a druhých destiček 28., 20, které omezují příčná vychýlení palivových tyčí 36 a znemožňují tak, aby tyto tyče 36 narážely na křidélka 32 a aby jejich vychylování mohlo vést k jejich poškození. V případě, nakresleném na obrázku 13, jsou výstupky 44, 46, 48 rozmístěny ve dvojicích, přičemž vždy v téže dvojici vyčnívají na opačné strany.

U způsobu provedení, nakresleného na obrázcích 14 a 15, je obvodový pás 68, 70 tvořen ze dvou stejných polovin 68 a 70, pakliže se nevybaví křidélky 32 a jazýčky 34 pro připevněni mříže 22 k vodicím trubkám 16 pouze horní polovina. Každá z buněk, určených k zavedení palivových tyčí 36, je opatřena osmi výstupky 44, 46, 48, jak je tomu v případě na obrázku 13. Každá z polovin je zhotovena bez obvodového pásu 68., 70.. Tyto dvě poloviny se nejprve svaří navzájem k sobě po obvodu, to jest celkem v šedesáti osmi styčných místech. Koncové jazýčky 34 vnitřních deštiček 28. 30 se pak uplatňuji na destičkách dvojnásobné výšky, než je výška destiček polovin, které mají tvořit obvodový pás 68., 70. Nakonec se provádí klasickým způsobem přivaření vnějších destiček 28, 30.

Claims (12)

1. Jaderný palivový článek, sestávající z nosné konstrukce, alespoň jedné doplňkové mísící mříže, uložené na nosné konstrukci, a tyči, procházejících doplňkovou mísící mříží, vloženou mezi mříže nosné konstrukce článku, vyznačující se tím, že doplňková mísící mříž (26) je tvořena alespoň dvěma sadami destiček (28, 30) vzájemně se křížících a pevně spojených v bodech překřížení, tyto destičky (28, 30) jsou opatřeny křidélky (32) k promíchávání chladivá a ohraničují buňky, do kterých mají být zavedeny budto vodicí trubky (16), nebo palivové tyče (36), a že každá destička (28, 30) je opatřena výstupky (38) na každé stěně vnitřních buněk, do nichž mají být zavedeny palivové tyče (36), které vymezují průchozí otvor větší, než je rozměr palivových tyčí (36), ale menší, než vymezují křidélka (32), přičemž vzdálenost d konce destiček (28, 30) v článku od vnější obálky (42) palivových tyčí (36) je 0 < d < r, kde r je poloměr palivové tyče (36).

2. Jaderný palivový článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že doplňková mísící mřiž (26) je zhotovena z plechu ze slitiny na bázi zirkonia, zbavené pnutí tepelným zpracováním, nebo ze slitiny na bázi zirkonia, která se zakaluje.

3. Jaderný palivový článek podle nároků la2, vyznaču- jící se tím, že zahrnuje nosnou konstrukci, sestávající ze dvou nástavců (12, 14), spojených dohromady vodícími trubkami (16), prostředních konstrukčních mříži (24), rozmístěných podél článku, přičemž každou z těchto prostředních konstrukčních mříží (24) tvoří alespoň dvě sady destiček (28a, 30a), vzájemně překřížených, a vnější pás (68, 70), které ohraničují buňky určené buďto pro vodicí trubky (16) nebo pro palivové tyče (36), destičky (28a, 30a) jsou přitom opatřeny konstrukčními prvky, omezujícími vychylování palivových tyčí (36) z uzlových bodů pravidelné sítě a připevněnými alespoň k některým z vodicích trubek (16), alespoň některé z prostředních konstrukčních mříží (24) jsou vybaveny mísícími křidélky (32a) proudů chladivá, a alespoň jedna z doplňkových mísících mříži (26) je umístěna mezí dvěma prostředními konstrukčními mřížemi (24) v horní části článku výše ve směru proudění chladivá .

4. Jaderný palivový článek podle nároku 3, vyznačující se tím, že palivové tyče (36) jsou drženy jednou ze dvou koncových konstrukčních mříží (20, 22) která je upevněna alespoň k některým z vodicích trubek (16) a je vybavena pružnými prostředky pro uchycení a ustředění palivových tyčí (36).

5. Jaderný palivový článek podle nároku 4, vyznačující se tím, že druhá koncová mříž (22) je rovněž opatřena pružnými prostředky k uchycení, ale není pevné spojena s vodícími trubkami (16).

6. Jaderný palivový článek podle nároku 5, vyznačující se tím, že konstrukční mříže (24) jiné než koncové jsou pevně spojeny alespoň s některými z vodicích trubek (16) a nesou prvky (44, 46, 48) pro ustředění palivových tyči (16).

7. Jaderný palivový článek podle nároku 4, 5 nebo 6, vyznačující se tím, že alespoň koncové konstrukční mříže (20, 22), které slouží jako opora pro palivové tyče (36), jsou z martenzitické oceli.

8. Jaderný palivový článek podle nároku 7, vyznačující se tím, že mříž (20), která drží palivové tyče (36), je opatřena ocelovými objímkami (65), které jsou na ni připevněny, a jejichž spodní konce jsou připevněny na uzávěry (62) vodicí trubky (16).

9. Jaderný palivový článek podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že mříž (20), která drží palivové tyče (36), je z martenzitické oceli, obsahující 13 až 14 váhových procent niklu.

10. Jaderný palivový článek podle kteréhokoliv z nároků 4 až 9, vyznačující se tím, že druhá koncová mříž (22) je z martenzitické oceli a je opatřena pružnými prostředky (44, 46, 48) pro ustředění palivových tyčí (36).

11. Jaderný palivový článek podle nároku 10, vyznačující se tím, že druhá koncová mříž (22) je opatřena připevněnými objímkami, uchycenými mezi zarážkami, připevněnými na vodicí trubky (16).

12. Jaderný palivový článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstupky (44, 46, 48) jsou vytvořeny v každé stěně, oddělující dvě vnitřní buňky, jimiž prochází palivové tyče (36), naříznutými a vytaženými úseky destičky (28, 30) ve tvaru čočkovitě vydutých prolisů (74, 76), posunutými navzájem ve směru prouděni chladivá a vystupujících z roviny destičky (28, 30) vždy na opačnou stranu.