DE1051423B - Ribbed sleeve for fuel elements - Google Patents

Ribbed sleeve for fuel elements

Info

Publication number
DE1051423B
DE1051423B DED27299A DED0027299A DE1051423B DE 1051423 B DE1051423 B DE 1051423B DE D27299 A DED27299 A DE D27299A DE D0027299 A DED0027299 A DE D0027299A DE 1051423 B DE1051423 B DE 1051423B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sleeve
fuel
cooling
sleeves
gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DED27299A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Hartwig Benzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Original Assignee
Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DED26635A external-priority patent/DE1041176B/en
Application filed by Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG filed Critical Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority to DED27299A priority Critical patent/DE1051423B/en
Publication of DE1051423B publication Critical patent/DE1051423B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/02—Fuel elements
    • G21C3/04—Constructional details
    • G21C3/06—Casings; Jackets
    • G21C3/08—Casings; Jackets provided with external means to promote heat-transfer, e.g. fins, baffles
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/38—Fuel units consisting of a single fuel element in a supporting sleeve or in another supporting element
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Description

DEUTSCHESGERMAN

Nach der Hauptpatentanmeldung wird die Maßnahme unter Schutz gestellt, eine mit Rippen versehene Hülse zur Aufnahme von Spaltstofrelementen so auszubilden, daß der Rippenfuß der Hülse aus einem anderen Material als der Rippenkopf besteht. Dabei dient der Rippenfuß der Aufnahme der Brennstoffe, während der Kopf mit den Rippen die Vergrößerung der wärmeabgebenden Oberfläche der Elemente herbeiführt.After the main patent application, the measure is placed under protection, one with ribs To form the sleeve for receiving Faltstofrelemente so that the rib foot of the sleeve is made of a different material than the rib head. The base of the ribs serves to hold the fuels, while the head with the ribs increases the heat-emitting surface of the elements brings about.

Während hiernach eine Einsparung des verhältnismäßig teueren Materials für den Rippenfuß dadurch herbeigeführt werden sollte, daß der Rippenfuß aus einem anderen Material als der Rippenkopf mit den Rippenspitzen hergestellt wurde, bezweckt die Zusatzerfindung eine Wiederverwendung eines Teiles des verwendeten Materials dadurch, daß die Kühlhülse nach dem Ausbrennen der Brennstoffhülse erneut Verwendung finden soll.While hereafter a saving of the relatively expensive material for the rib foot thereby should be brought about that the rib foot made of a different material than the rib head with the Rib tips was produced, the purpose of the additional invention is to reuse part of the material used in that the cooling sleeve is used again after the fuel sleeve has burned out should find.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein gasdichter, den Brennstoff aufnehmender Hülsenteil vorgesehen ist, der in eine aus Rippenfuß und Rippenkopf bestehende Kühlhülse gebracht ist. Dabei können die beiden Hülsen in kaltem Zustand unter Druck ineinandergeschoben werden, bevor sie in den Reaktor eingeführt werden, oder aber die Kühlhülse kann in Längsrichtung geschlitzt und mit einer kleineren Bohrung als der Außendurchmesser der Brennstoffhülse ausgeführt werden. Nachdem die beiden Hülsen ineinandergebracht worden sind, wird der Anpreß druck zwischen Kühlhülse und Brennstoffhülse durch mechanische Mittel, wie Klemmverschraubungen, Schellen od. dgl., hergestellt.This object is achieved in that a gas-tight, fuel-receiving sleeve part is provided which is brought into a cooling sleeve consisting of a rib base and a rib head. The two sleeves are pushed into one another in a cold state under pressure before they are introduced into the reactor or the cooling sleeve can be slotted in the longitudinal direction and with a smaller hole can be designed as the outer diameter of the fuel sleeve. After the two sleeves are put into each other have been, the contact pressure between the cooling sleeve and fuel sleeve through mechanical means, such as compression fittings, clamps or the like. Manufactured.

Nach einer anderen Ausführungsform ist zwischen der Kühlhülse und der Brennstoffhülse ein Spalt vorgesehen, der zur Aufnahme eines wärmeleitenden Mediums dient. Dieses kann aus Gas, im Betrieb flüssigem Metall oder einem Lötmittel bestehen. Durch eine solche Maßnahme nach der letztgenannten Anordnung ist eine leichte Trennung von Kühlhülse und Brennstoffhülse auf einer besonderen I7Orrichtung, bei welcher die Kühlhülse beheizt und die Brennstoffhülse gekühlt wird, möglich.According to another embodiment, a gap is provided between the cooling sleeve and the fuel sleeve, which gap serves to accommodate a heat-conducting medium. This can consist of gas, metal that is liquid during operation or a solder. By such a measure according to the latter arrangement, a slight separation of the cooling sleeve and fuel sleeve is on a special I 7 Orrichtung, wherein the cooling sleeve and the heated fuel sheath tube is cooled possible.

Aus neutronenphysikalischen, wärmetechnischen und korrosionsbedingten Gründen finden Beryllium oder Berylliumlegierungen bei gasgekühlten Reaktoren für die Hülsen von Brennstoffelementen immer mehr Anwendung. Nachteilig steht der Verwendung dieses Stoffes jedoch sein hoher Preis entgegen. Dabei wird der Hauptanteil der zur Anfertigung einer Brennstoffelementenhülse erforderlichen Berylliummenge nicht von dem eigentlichen Hülsengrundmaterial getragen, sondern eine große Menge wird für das für die Wärmeübertragung notwendige Kühlrippenmaterial beansprucht.For neutron physical, thermal and corrosion-related reasons, beryllium or Beryllium alloys in gas-cooled reactors for the sleeves of fuel elements are used more and more. However, the disadvantage of using this substance is its high price. It will the majority of the amount of beryllium required to make a fuel element sleeve not carried by the actual core material, but a large amount is used for the for the Heat transfer required cooling fin material claimed.

Mit Rippen versehene Hülse für SpaltstoffelementeRibbed sleeve for fuel elements

Zusatz zur Patentanmeldung D 26635 VIIIc/21 g (Auslegeschrift 1 041 176)Addition to patent application D 26635 VIIIc / 21 g (Auslegeschrift 1 041 176)

Anmelder: Deutsche Babcock & Wilcox-Dampfkessel -Werke Aktien - Gesellschaft, Oberhausen (RhlcL)r Duisburger Str. 375Applicant: Deutsche Babcock & Wilcox-Dampfkessel -Werke Aktien - Gesellschaft, Oberhausen (RhlcL) r Duisburger Str. 375

Dr.-Ing. Hartwig Benzler, Oberhausen (Rhld/ ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Hartwig Benzler, Oberhausen (Rhld / has been named as the inventor

Zur Verbilligung wurde deshalb nach der Hauptpatentanmeldung vorgeschlagen, nur den Rippenfuß der Hülse aus Beryllium und den Rippenkopf aus weniger temperaturfesten Stoffen, wie beispielsweise einer Magnesiumlegierung, herzustellen. Diese Maßnahme aber bringt es mit sich, daß nach dem Ausbrennen die gesamte Spaltstoffhülse unbrauchbar wird, da es im allgemeinen nicht möglich ist, die Hülse ohne Beschädigung von dem radioaktiven Brennstoff zu entfernen.For this reason, after the main patent application, it was proposed to reduce the cost only the rib foot the sleeve made of beryllium and the rib head made of less temperature-resistant materials, such as a magnesium alloy. However, this measure means that after burning out the entire fissile material sleeve becomes unusable, since it is generally not possible to remove the sleeve to remove without damaging the radioactive fuel.

Deshalb wird, unter Ausnutzung der Tatsache, daß das Beryllium der Hülse zur Zeit des Brennstoffausbrandes materialmäßig noch nicht erschöpft ist, vorgeschlagen, den Reaktorbrennstoff mit einer Hülse zu umgeben, die aus zwei getrennten und nach Verbrauch des Brennstoffes leicht trennbaren Teilen besteht. Dabei dient der eine Teil zum gasdichten Einkapseln des Brennstoffes, während der zweite die Wärmeabfuhr an das Kühlmittel bewirkt. Nach dem Auswechseln eines ausgebrannten Elementes wird die Kühlhülse von der Brennstoffhülse gelöst und steht unbeschädigt für das Einbringen einer neuen Brennstoffhülse zur Verfügung. Da der eigentliche Abdichtungsteil der Brennstoffhülse beim Abnehmen des wärmeübertragenden Teiles der Kühlhülse nicht beschädigt wird, wird die Kühlhülse auch nicht durch Spaltprodukte vergiftet. Vor allem aber wird Beryllium selbst im Reaktor nicht stark radioaktiv, da es aus 100% Be-9 besteht, welches durch Neutroneneinfang in den schwachen /?-Strahler Be-IO übergeht.Therefore, taking advantage of the fact that the beryllium of the sleeve at the time of fuel burnout material is not yet exhausted, proposed to the reactor fuel with a sleeve surrounded, which consists of two separate and easily separable parts after the fuel has been consumed. One part is used to encapsulate the fuel in a gas-tight manner, while the second part is used to dissipate heat causes to the coolant. After replacing a burnt-out element, the Cooling sleeve detached from the fuel sleeve and is undamaged for the introduction of a new fuel sleeve to disposal. Since the actual sealing part of the fuel sleeve when removing the heat-transferring part of the cooling sleeve is not damaged, the cooling sleeve is not through Fission products poisoned. Above all, however, beryllium itself does not become highly radioactive in the reactor because it does consists of 100% Be-9, which passes into the weak /? - emitter Be-IO through neutron capture.

Beim Einbringen der beiden Hülsenteile muß während des Betriebes vor allem darauf geachtet werden,When inserting the two sleeve parts, particular attention must be paid during operation:

809 767/416809 767/416

Claims (6)

daß zwischen ihnen ein guter Wärmekontakt vorhanden ist. Dieser wird auf verschiedenen Wegen erreicht. Entweder werden die beiden Hülsen mit so guter Passung ausgebildet, daß sie sich im kalten Zustand im Preßsitz gerade noch aufeinander- und voneinanderschieben lassen. Da sich während des Betriebes der innere Teil, also die Brennstoffhülse, stärker erwärmt, wird ein guter Kontakt mit der Kühlstoffhülse zwangläufig herbeigeführt. Nach einer anderen Ausführungsform kann die gerippte Kühlhülse in der Längsrichtung aufgeschlitzt und mit etwas kleinerer Bohrung als die Brennstoff hülse ausgeführt werden. Auf diese Weise wird entweder infolge der Elastizität im Material oder durch Klemmittel ein solcher Anpreßdruck erzeugt, daß ein guter Wärmekontakt erreicht wird. Am zweckmäßigsten hat es sich erwiesen, zwischen Brennstoffkapsel und Außenhülse einen Spalt vorzusehen, der mit einem wärmeleitenden Medium ausgefüllt wird. Verwendet man dafür ein Lötmittel, das unter Wärmeeinwirkung, die gegebenenfalls über der Reaktortemperatur liegt, flüssig wird, ist ein leichtes Lösen zwischen Brennstoffhülse und Kühlhülse sichergestellt. Die Trennung beider Hülsen wird vorteilhafterweise mittels einer die Kühlhülse beheizenden und die Brennstoffhülse kühlenden Vorrichtung durchgeführt. Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt. Der Brennstoff ist als Kreiszylinder 1 ausgebildet und wird von der rohrförmigen Brennstoffhülse 2 allseitig gasdicht umschlossen. Auf die Brennstoffhülse 2 ist die Kühlhülse 3, die einen etwas größeren Innendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser der Brennstoffhülse 2 beträgt, aufgeschoben, so daß zwi- sehen beiden der Spalt 4 entsteht. Dieser wird mit einem Lötmittel ausgefüllt, um eine gute Wärmeleitung zwischen beiden Hülsen zu gewährleisten. Nach dem Ausbrennen des Brennstoffes wird die mit den Rippen 5 versehene Kühlhülse 3 von der Brennstoffhülse 2 entfernt und steht für eine weitere Verwendung zur Verfügung. Patentansprüche:that there is good thermal contact between them. This is achieved in different ways. Either the two sleeves are designed with such a good fit that they can just be pushed onto and apart from each other in the cold state in a press fit. Since the inner part, that is to say the fuel sleeve, heats up more during operation, good contact with the coolant sleeve is inevitably brought about. According to another embodiment, the ribbed cooling sleeve can be slit in the longitudinal direction and made with a slightly smaller bore than the fuel sleeve. In this way, either as a result of the elasticity in the material or by clamping means, such a contact pressure is generated that good thermal contact is achieved. It has proven to be most expedient to provide a gap between the fuel capsule and the outer sleeve, which gap is filled with a heat-conducting medium. If a solder is used for this purpose, which becomes liquid under the action of heat, which may be above the reactor temperature, a slight detachment between the fuel sleeve and the cooling sleeve is ensured. The two sleeves are advantageously separated by means of a device that heats the cooling sleeve and cools the fuel sleeve. The invention is shown in simplified form in the drawing in an exemplary embodiment. The fuel is designed as a circular cylinder 1 and is enclosed in a gas-tight manner on all sides by the tubular fuel sleeve 2. The cooling sleeve 3, which has a slightly larger inner diameter than the outer diameter of the fuel sleeve 2, is pushed onto the fuel sleeve 2, so that the gap 4 is created between the two. This is filled with solder to ensure good heat conduction between the two sleeves. After the fuel has burned out, the cooling sleeve 3 provided with the ribs 5 is removed from the fuel sleeve 2 and is available for further use. Patent claims: 1. Mit Rippen versehene Hülse zur Aufnahme von Spaltstoffelementen nach Patentanmeldung D 26635 VIII c/21g, gekennzeichnet durch einen gasdichten, den Brennstoff (1) aufnehmenden Hülsenteil (2), der in eine aus Rippenfuß und Rippenkopf bestehende Kühlhülse (3) gebracht ist.1. Ribbed sleeve for receiving fissile material elements according to patent application D 26635 VIII c / 21g, characterized by a gas-tight, the fuel (1) receiving sleeve part (2) which is placed in a cooling sleeve (3) consisting of a rib base and a rib head. 2. Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hülsen in kaltem Zustand unter Druck ineinandergebracht sind, bevor sie in Betrieb genommen werden.2. Sleeve according to claim 1, characterized in that the two sleeves in the cold state are brought into each other under pressure before they are put into operation. 3. Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlhülse in Längsrichtung geschlitzt und mit kleinerer Bohrung als der Außendurchmesser der Brennstoffhülse ausgeführt ist.3. Sleeve according to claim 1, characterized in that the cooling sleeve is slotted in the longitudinal direction and is designed with a smaller bore than the outer diameter of the fuel sleeve. 4. Hülse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck zwischen Kühlhülse und Brennstoffhülse durch mechanische Mittel, wie Klemmverschraubungen, Schellen od. dgl., hergestellt ist.4. Sleeve according to claim 3, characterized in that the contact pressure between the cooling sleeve and Fuel sleeve by mechanical means, such as compression fittings, clamps or the like. Manufactured is. 5. Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kühlhülse und Brennstoffhülse ein Spalt vorgesehen ist, der zur Aufnahme eines wärmeleitenden Mediums dient.5. Sleeve according to claim 1, characterized in that between the cooling sleeve and the fuel sleeve a gap is provided which serves to accommodate a heat-conducting medium. 6. Hülse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitende Medium aus Gas, flüssigem Metall oder einem Lötmittel besteht.6. Sleeve according to claim 5, characterized in that the thermally conductive medium consists of gas, liquid Metal or solder. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings .© 809 767/416 2.59. © 809 767/416 2.59
DED27299A 1957-10-15 1958-01-29 Ribbed sleeve for fuel elements Pending DE1051423B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED27299A DE1051423B (en) 1957-10-15 1958-01-29 Ribbed sleeve for fuel elements

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED26635A DE1041176B (en) 1957-10-15 1957-10-15 Ribbed sleeve for fuel elements
DED27299A DE1051423B (en) 1957-10-15 1958-01-29 Ribbed sleeve for fuel elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1051423B true DE1051423B (en) 1959-02-26

Family

ID=25970830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DED27299A Pending DE1051423B (en) 1957-10-15 1958-01-29 Ribbed sleeve for fuel elements

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1051423B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1163990B (en) * 1959-03-27 1964-02-27 Atomic Energy Commission Nuclear reactor fuel element
DE1200965B (en) * 1959-05-13 1965-09-16 Commissariat Energie Atomique Nuclear reactor fuel element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1163990B (en) * 1959-03-27 1964-02-27 Atomic Energy Commission Nuclear reactor fuel element
DE1200965B (en) * 1959-05-13 1965-09-16 Commissariat Energie Atomique Nuclear reactor fuel element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2845515A1 (en) END BRACKET FOR A CORE REACTOR FUEL ELEMENT
CH656573A5 (en) METHOD FOR PRODUCING A HEATING PROBE FOR INJECTION MOLDING MACHINES, AND A HEATING PROBE PRODUCED BY THE PROCESS.
DE2363845C2 (en) Device to reduce the dangers that can arise as a result of a nuclear reactor core melting down
CH649645A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR INSTALLING AND REMOVING THE COMBUSTABLE NEUTRON ABSORPTION ROD IN OR FROM YOUR CARRIER IN THE FUEL DEVICE OF A CORE REACTOR.
US4119489A (en) Method of using nuclear reactor fuel assembly
DE1223466B (en) Fuel element bundle for gas-cooled nuclear reactors operated at high temperature
DE7601114U1 (en) DEVICE FOR ISOTHERMAL FORGING OF HIGH TEMPERATURE ALLOYS
DE1051423B (en) Ribbed sleeve for fuel elements
DE1200965B (en) Nuclear reactor fuel element
DE3619930A1 (en) FLOW CHANNEL NOZZLE MOUNTING FOR NUCLEAR FUEL ARRANGEMENTS
DE2841535A1 (en) SPACER FOR A NUCLEAR FUEL ELEMENT
DE3129602C1 (en) Device for nippling a graphite electrode onto a permanent electrode of an electric furnace
DE1096511B (en) Support or support device for a fuel element column of a nuclear reactor
DE2753831C2 (en) Method and device for removing nuclear fuel pellets from a metal fuel rod cladding
DE1060507B (en) Nuclear fuel element
DE1232279B (en) Device for increasing the burn-through heat flow in boiling water nuclear reactors
DE1234819B (en) Thermocouple for measuring temperatures up to 2400 24C
DE4218023A1 (en) Gas tight fuel rod for a water cooled nuclear reactor - includes metal stoppers between the fuel pellet column and top and bottom mounting arrangements
DE1439924A1 (en) Fuel rod for nuclear reactors
DE1514987C3 (en) Component group of a nuclear reactor fuel assembly
AT210969B (en) Fuel element for nuclear reactors
DE2332598A1 (en) PROCEDURE FOR OPERATING A WATER-COOLED NUCLEAR REACTOR
USRE27242E (en) Fuel element
DE2064069C3 (en) Fuel element changing machine with a device to prevent fuel elements from heating up to impermissibly high temperatures
DE2154831B2 (en) Device for supporting the moderator structure of a nuclear reactor