DE1085977B

DE1085977B - Abstandshalter in Stegform fuer Kernreaktor-Brennelemente mit einer Vielzahl von Brennstoffstaeben

Info

Publication number: DE1085977B
Application number: DES63109A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Diethelm Knoedler; Hans Kroepfl; Dipl-Ing Hermann Kumpf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-05-23
Filing date: 1959-05-23
Publication date: 1960-07-28

Description

Brennelemente für heterogene Kernreaktoren weisen meist eine Vielzahl von Brennstoffstäben auf, die zu einem oder mehreren Bündeln zusammengefaßt sind und an einer oder an beiden Stirnseiten im Element gehaltert werden. Zur Halterung dienen vielfach Lochplatten, die den Durchtritt des Kühlmittels gestatten und zugleich so gestaltet sind, daß ferngesteuerte Greifwerkzeuge das Brennelement fassen und manipulieren können.

Wegen der relativ großen Länge der Brennstoffstäbe gegen den Stabdurchmesser (Meter gegen Millimeter) neigen die Stäbe, wenn Versteifungsmittel fehlen, im Betrieb leicht zum Durchbiegen und Schwingen. Es ist daher üblich, mehrere über die Stablänge verteilte Abstandshalterungen, z. B. rasterartig ineinandergefügte Stababstandsstege aus Blech, vorzusehen, welche jeweils in gemeinsamen Querschnittszonen der Brennstoffstäbe liegen und diese gegeneinander rüttelfest lagern. Bei Brennelementen, bei denen die Brennstoffstäbe in ihrer Gesamtheit nicht von einem besonderen Schutzrohr umgeben sind, wird das Stegraster an einzelnen oder allen Brennstoffstäben befestigt, vorzugsweise verschweißt, und versteift so das Stabbündel. Im anderen Falle wird es am Schutzrohr befestigt.

Eine Befestigung durch Schweißen ist nicht immer ohne weiteres möglich, z. B. dann nicht, wenn eine Schwächung der Stabhüllen oder eine ungünstige Beeinflussung der Hüllenmaterialeigenschaften zu befürchten ist. Es kann aber auch von vornherein eine Schweißung unmöglich oder zumindest nicht ratsam sein, und zwar auf Grund der Materialeigenschaften. Das ist bei Sinteraluminium (SAP 865) oder bestimmten Berylliumlegierungen der Fall.

Die Erfindung geht nun von der Aufgabe aus, eine Abstandshalterung für Brennelemente, gegebenenfalls mit Schutzrohr, zu schaffen, die auch als reine Abstützhalterung benutzt werden kann, bei der also das Haltegerüst nicht mit den Brennstoffstäben verschweißt oder verlötet ist. Ausgehend von der bewährten Stegkonstruktion soll die gleichmäßige Wärmeabfuhr aus den Brennstoffstäben nicht beeinträchtigen und zur Vermeidung von Spaltkorrosion möglichst kleine Anliegeflächen an den Brennstoffstäben aufweisen.

Die Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß die Abstandsstege als geschlossene ineinandergeschachtelte Polygonzüge in die Zwischenräume der Brennstoffstäbe eingefügt sind. Auf diese Weise wird eine seitliche Auslenkung der Brennstoffstäbe verhindert. Wegen der hochkant gestellten Stege wird der Kühlmittelquerschnitt nur geringfügig eingeengt. Außer-Abstandshalter in Stegform

für Kernreaktor-Brennelemente

mit einer Vielzahl von Brennstoffstäben

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Hermann Kumpf,

Dipl.-Ing. Diethelm Knödler

und Hans Kröpfl, Erlangen,

sind als Erfinder genannt worden

dem ergeben sich kleine Berührungsflächen mit den Brennstoffstabhüllen, so daß einerseits die Wärmeabfuhr nicht behindert, andererseits die Spaltkorrosion nicht begünstigt wird. Die Stegkonstruktion wird entweder durch Anpunkten am Schutzrohr oder Einhängen in Halteschlitze des Schutzrohres befestigt.

Die Zeichnung veranschaulicht im Waagerechtschnitt durch drei Brennelemente schematisch drei verschiedene Ausführungsformen.

Gemäß der Fig. 1 bis 3 sind die Abstandsstege 1 als geschlossene ineinandergeschachtelte Polygonzüge in die Zwischenräume der Brennstoffstäbe 2 eingefügt. Am äußeren Polygonring 3, der zugleich als Bandagestab für das ganze Stabbündel dient, sind die inneren Polygonzüge mit Hilfe der Fixierstäbe 4 befestigt.

Es sind — wie ersichtlich — mehrere Polygonzüge ineinandergeschachtelt. An den Kreuzungsstellen sind sie in entsprechende Schlitze der Stege eingefügt.

Jedes der dargestellten Stabbündel ist in ein äußeres Schutzrohr 5 eingebaut, welches zugleich zur Befestigung mit den Bandagestegen der Bündel dient.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Abstandshalter in Stegform für Kernreaktor-Brennelemente mit einer Vielzahl von Brennstoffstäben, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstege als geschlossene ineinandergeschachtelte Polygonzüge in die Zwischenräume der Brennstoffstäbe eingefügt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 568/270 7.60