DE1207518B - Brennelement fuer Druckrohr-Kernreaktoren - Google Patents
Brennelement fuer Druckrohr-KernreaktorenInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4007WW PATENTAMT
Int. α.:
G21c
Nummer: 1207 518
Aktenzeichen: E 24530 VIII c/21 g
Anmeldetag: 20. März 1963
Auslegetag: 23. Dezember 1965
Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennelement, das einen äußeren zylindrischen Mantel besitzt, der
vorzugsweise ein Bündel paralleler Brennstoffstäbe und diese abstützende und in Abstand haltende Konstruktionen
umschließt, bestimmt für einen flüssigkeitsmoderierten Kernreaktor, dessen Brennelementkanäle
je ein vom Moderator umspültes Druckrohr besitzen, in dem zahlreiche Brennelemente derart
hintereinandergestapelt sind, daß Kühlflüssigkeit in Längsrichtung durch die Elemente hindurchfließen
kann, wobei das Druckrohr durch feste Wärmeisolierstoffe auf wesentlich niedrigerer Temperatur gehalten
wird als die Kühlflüssigkeit.
Bekanntlich werden derartige Brennelemente vorzugsweise in Reaktoren mit Druckrohren verwendet,
da durch die Aufteilung des spaltbaren Materials in Stangen einerseits die entstehende Wärme gut abgeführt
werden kann und andererseits die guten mechanischen Eigenschaften solcher Brennelemente auch
bei hoher Spaltstoffausnutzung nicht durch Strahleneinwirkung verlorengehen.
Der Aufbau und die Festigkeit des äußeren Mantels derartiger in einem Kanal des Reaktors übereinandergestapelter
Brennelemente, gestatten eine leichte Handhabung, gute Führung und Zentrierung im Kanal und
gewährleisten einen wirksamen Schutz für die Stangen aus spaltbarem Material gegen die schädlichen thermischen
und/oder mechanischen Beanspruchungen beim Reaktorbetrieb.
Sofern die Druckrohre eines Kernreaktors im wesentlichen die Temperatur der Moderatorflüssigkeit besitzen
sollen, in der sie untergetaucht sind, werden sie mit einer Wärmeabschirmung versehen, durch die sie
dann gegen die vom Brennstoff erzeugte Wärme geschützt sind (sogenannte Kaltdruckrohre). Im Innern
des Rohrs ist ein zweites, sogenanntes Führungsrohr vorgesehen, an dessen äußerer Oberfläche die Wärmeabschirmung
befestigt ist, so daß sie den ringförmigen Raum zwischen den beiden Rohren einnimmt. Das
Führungsrohr hat die gleiche Länge wie das Druckrohr, und außer seiner Funktion als Träger der Wärmeabschirmung
hat es noch die Aufgabe, die Mäntel der Brennelemente zu führen und zu zentrieren sowie den
Strom der Kühlflüssigkeit auf die Zone des Kanals zu konzentrieren, in der die Brennstoffstäbe übereinander
gelagert sind.
Diese Konstruktion der Kaltdruckrohre hat wegen des Vorhandenseins der Wärmeabschirmung und des
Führungsrohrs im Innern des Kanals den Nachteil, bei in Querrichtung festgelegten Abmessungen einen reduzierten
Ladungsquerschnitt aufzuweisen.
Der effektive Nutzquerschnitt wird weiterhin durch
Brennelement für Druckrohr-Kernreaktoren
Anmelder:
Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM),
Brüssel
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. Müller-Börner
und Dipl.-Ing. H. H. Wey, Patentanwälte,
Berlin 33, Podbielskiallee 68
Als Erfinder benannt:
Lucien Alfille, Brüssel;
lean Briola,
Jacques Dufresne, Varese;
Eggert Ohlmer, Velate, Varese (Italien)
Beanspruchte Priorität:
Italien vom 17. April 1962 (70/224)
die Notwendigkeit vermindert, ein gewisses Spiel für die Montage der in das Führungsrohr eingelassenen
Mäntel vorzusehen, damit der thermischen Ausdehnung und den Konstruktionstoleranzen auf Grund der
großen Länge des Rohrs Rechnung getragen werden kann.
Ein anderer und schwerwiegender Nachteil dieser Konstruktion ist, daß das Führungsrohr und die
Wärmeabschirmung praktisch Elemente des bleibend oder wenigstens für eine lange Zeitdauer errichteten
Reaktors sind.
Wenn die Gesamtlebensdauer des Reaktors mit oder 20 Jahren angenommen wird, kann das Auswechseln
der isolierten Führungsrohre wegen des hohen Aufwands bei einer derartigen Arbeit nicht vor
dem siebenten oder zehnten Jahr nach Inbetriebnahme des Reaktors durchgeführt werden. Dazu ist es notwendig,
den Reaktor stillzusetzen, ihn vom Moderator zu entleeren, den Brennstoff zu entladen, um die auszuwechselnde
Konstruktion herausnehmen zu können, eine Reinigung und schließlich die Inbetriebnahme der
neuen Führungsrohre und der neuen Isolierung vorzunehmen.
Aus diesem Grunde müssen die Werkstoffe, aus denen die für eine lange Verwendung unter vollen Betriebsbedingungen vorgesehenen Führungsrohre und Wärmeabschirmungen bestehen, ausgezeichnete me-
Aus diesem Grunde müssen die Werkstoffe, aus denen die für eine lange Verwendung unter vollen Betriebsbedingungen vorgesehenen Führungsrohre und Wärmeabschirmungen bestehen, ausgezeichnete me-
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chanische und nukleare Eigenschaften haben, was drehmoment bewirken, durch das das Brennelement
naturgemäß die Kosten erheblich erhöht. gezwungen wird, eine Drehung auszuführen, die es in
Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Problem eine bestimmte Winkellage bringt,
der Isolierung eines Brennelementes eines fiüssigkeits- An Hand der Zeichnungen sollen zwei bevorzugte
moderierten, aber gasgekühlten Kernreaktors gegen 5 Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert
seine vom Moderator umspülte Wand dadurch zu werden. Es zeigen
lösen, daß ein ruhendes Gas in einem Ringraum F i g. 1 und 2 schematische Darstellungen der
zwischen zwei Rohren eingeschlossen wird. Die An- Konstruktion eines herkömmlichen Kaltdruckrohrs
Wendung dieser Isolierung wird allerdings auf gasge- (F i g. 1) bzw. eines gleichen Rohrs, bei dem die Kernkühlte
Reaktoren beschränkt bleiben, da die hohe io ladung aus erfindungsgemäß ausgebildeten Brenn-Wärmeleitfähigkeit
eines flüssigen Kühlmittels seine elementen besteht (F i g. 2),
Verwendung als Isoliermaterial wohl ausschließt. F i g. 3 ein Längsschnitt durch ein Druckrohr mit
Andererseits ist die Isolierwirkung eines Gases, das Brennelementen nach einer ersten Ausführungsform,
dazu noch unter hohem Druck steht, erheblich ge- F i g. 4 und 5 Längsschnitte durch zwei mit Ablenkringer
als die einer modernen Feststoffisolierung. 15 elementen versehene Mäntel,
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Brennelement zu F i g. 6 einen Längsschnitt durch ein Druckrohr
schaffen, das die Nachteile der Druckrohre, für die es mit Brennelementen nach einer zweiten Ausführungsbestimmt
ist, beseitigt und deren beträchtliche kon- form,
struktive Vereinfachung ermöglicht. Das Brennelement, F i g. 7 eine Ansicht einer Einzelheit des Verdas
einen Teil der Ladung eines aus einem Kaltdruck- 20 zahnungssystems der in der F i g. 6 dargestellten Brennrohr
bestehenden Reaktorkanals bilden soll, soll mit elemente und
einer Wärmeisolierung versehen sein und beim Laden F i g. 8 eine detaillierte Ansicht der Isolierumhüllung
mit anderen ähnlichen Brennelementen zusammen- des Brennelementes.
wirken, um die Wärmeabschirmung für das Druckrohr Aus der F i g. 1 ist ersichtlich, daß das Kaltdruck-
zu bilden und den Kühlflüssigkeitsstrom ins Innere der 25 rohr bekannter Bauart von außen nach innen die f ol-
Mäntel zu leiten und somit das Führungsrohr zu er- genden Konstruktionsteile aufweist: das Druckrohr a,
setzen. das in dem aus schwerem Wasser bestehenden Brems-
Dabei soll das Brennelement Mittel aufweisen, die mittel eingetaucht ist und den Druck der Kühlflüssiges
ermöglichen, die um ihre äußere Oberfläche herum keit aufnimmt; die von praktisch unbeweglichem
vorgesehene Isolierhülle während der Verschiebungen 30 Kühlmittel umgebene Wärmeabschirmung b; das Fühbeim
Laden und/oder Entladen des Kanals in axialer rungsrohr c, an dem die Abschirmung b befestigt ist
Richtung festzulegen. und das die Kühlflüssigkeitsleitung bildet, und die
Die Teile der Brennelemente, die mit zwei benach- Bündel der Brennstoffstäbe d, die sich am Mantel e
barten Brennelementen in Berührung kommen, sollen abstützen.
eine dichtende Verbindung ermöglichen und eine Auf- 35 F i g. 2 zeigt die erfindungsgemäß vereinfachte Konteilung
und die Übertragung der Kräfte gewährleisten, struktion des Druckrohrs, die sich daraus ergibt, daß
denen das Brennelement selbst ausgesetzt ist. Dabei das Führungsrohr wegfällt. Zum Tragen der Wärmesollen
auch örtlich begrenzte Leckverluste an den Ab- abschirmung und als Kühlflüssigkeitsleitung dient der
dichtungsteilen verhindert werden, damit keine Kühl- Kanal, der von den übereinander angeordneten
flüssigkeit an die kalte Wandung des Druckrohrs 4° Mänteln e gebildet wird,
gelangt. F i g. 3 zeigt eine praktische Ausführungsform der
gelangt. F i g. 3 zeigt eine praktische Ausführungsform der
Die Kühlflüssigkeitsströme sollen bei der Anord- Erfindung mit einem Kaltdruckrohr 1, das einen der
nung der Brennelemente im Reaktorkanal automatisch vertikalen oder horizontalen Reaktorkanäle bildet,
zwischen die die Ladung des Kanals bildenden Spalt- die in dem aus schwerem Wasser bestehenden Bremsstoffstäbe
gerichtet werden. Ferner soll ein Druckaus- 45 mittel eingetaucht sind. Die Brennelemente 2 bilden
gleich der Kühlflüssigkeit zwischen den Räumen inner- die Ladung des Kanals. Spaltstoffstäbe 3 sind mit
halb und außerhalb der Brennelemente geschaffen ihren Enden in Querträgern 4 gelagert, die am Mantel 5
werden. befestigt sind.
Die Erfindung besteht darin, daß die Wärmeisolier- Der Mantel 5 besteht aus einem zylindrischen Rohr
schicht am Mantel des Brennelements angebracht ist 5° aus Kerngraphit oder aus einem hitzebeständigen Me-
und mit dem zugehörigen Brennelement eine aus- tall, wie beispielsweise gesintertes Beryllium, Aluwechselbare
Einheit bildet. minium oder Magnesium, oder aus einem keramischen
Das Brennelement nach der Erfindung kann an Material, wie Tonerde, Magnesia oder Glaskiesel,
einem Ende ein ringförmiges Bauelement aufweisen, Der Mantel 5 der Brennelemente 2 ist mit einer Wärme-
um unter Zwischenschaltung eines ringförmigen 55 isolierschicht 6 bekleidet, die zwischen den Absätzen 7
Zwischenraumes das Ende des benachbarten Brenn- angeordnet ist, die von ringförmigen Verstärkungen 8
elements zu umschließen, wobei dieses Bauelement an den Mantelenden gebildet werden,
einen Teil des Brennelements bildet und entweder in Die Wärmeisolierschicht 6 nimmt den ringförmigen
dieses eingesetzt oder an ihm befestigt ist, so daß eine Hohlraum zwischen dem Mantel 5 und dem Rohr 1
Abschirmung entsteht, die die Bildung von auf die 60 ein und ragt über die Absätze 7 hinaus, von denen sie
Außenseite des Brennelementes gerichteten Kühl- beim Laden und Entladen während des Einführens
flüssigkeitsstrahlen verhindert oder diese ablenkt. An bzw. Herausnehmens der Brennelemente 2 aus dem
den Enden des Brennelementes können Verzahnungen Kanal am Mantel 5 festgelegt wird,
vorgesehen sein, die in entsprechende Verzahnungen Zur Erzielung einer Kühlflüssigkeitsleitung weisen
der benachbarten Brennelemente eingreifen können; 65 die Mäntel 5 für ihren gegenseitigen Eingriff zusätz-
dabei sind diese Verzahnungen so ausgebildet, daß sie liehe kugelförmige Lagerflächen 9 auf, die zusammen
beim Eingreifen eines Brennelementes in das vorher- eine Kugelkupplung mit dem Radius R bilden, die
gehende die gekuppelten Verzahnungen ein Gegen- den Mänteln eine gewisse Axialbeweglichkeit verleiht.
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Mittels dieser Kupplung wird eine ausgedehnte Ab- Folien oder Bändern, die in aneinanderliegenden oder
Stützfläche und gleichzeitig eine zufriedenstellende sich überlappenden schraubenförmigen Windungen
Dichtung zwischen den Brennelementen 2 erreicht, die um die äußere Oberfläche des Mantels 5 gewickelt
verhindert, daß Kühlflüssigkeit gegen die kalte Wan- sind, oder aus beidseitig oxydierten dünnen Folien
dung des Druckrohrs spritzen kann. 5 aus Metall, wie Aluminium-Tonerde oder Zirkonoxyd-
Um zu verhindern, daß dies infolge örtlicher Leck- Zirkon.
Verluste an den Lagerflächen 9 geschehen kann, weist Die äußerste Umwicklung besteht aus gefalteten oder
eine der beiden gekuppelten Endverstärkungen 8 gepreßten Bändern 17, die sich gegen das Rohr 1 ver-
innen, wie aus der F i g. 4 ersichtlich ist, oder außen, formen und den Flüssigkeitsumlauf in der Ringzone
nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5, einen als io nahe dem Rohr stark reduzieren, und zwar wegen des
Ablenkelement dienenden ringförmigen Ansatz 10 auf; Belastungsabfalls im Kanal.
dieser Ansatz 10 erstreckt sjch in Strömungsrichtung Die Schichten 16 und 17 stützen sich unter Zwischendes
Kühlmittels und greift auf einer gewissen Länge schaltung von Federscheiben 18 auf dem Absatz 7 ab.
unter bzw. über das entsprechende Ende des gekuppelten Die Scheiben 18 sind mit Nuten versehen und bestehen
Mantels. 15 aus dünnen Folien aus nichtrostendem Stahl oder Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach der F i g. 5 Zirkon, die aufeinandergeschweißt werden und mittels
ist der Ansatz 10 im ringförmigen Zwischenraum Zungen 19 an den Schichten befestigt sind,
zwischen den Mänteln 5 und dem Rohr 1 angeordnet, In gewissen Fällen kann es notwendig werden, wo die Kühlflüssigkeit stagniert oder nur sehr langsam außen um die Wärmeisolierschicht 6 eine weitere, fließt, und zwar auf Grund des Druckunterschieds 20 nicht dargestellte Schicht vorzusehen, die aus einem zwischen Kanalaus- und -eingang, so daß die radiale schraubenförmig gewickelten, sich überlappenden oder Bahn eines nach außen gerichteten etwaigen Flüssig- punktgeschweißten Band oder auch aus zwei in entkeitsstrahls gebrochen wird. gegengesetzter Richtung gewickelten schraubenför-F i g. 6 zeigt eine Ausführungsvariante des Brenn- migen Bändern besteht, so daß eine Schutzhülle elements, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugs- 35 während der Translationsbewegungen der Brennzeichen versehen sind. elemente im Kanal gebildet wird.
zwischen den Mänteln 5 und dem Rohr 1 angeordnet, In gewissen Fällen kann es notwendig werden, wo die Kühlflüssigkeit stagniert oder nur sehr langsam außen um die Wärmeisolierschicht 6 eine weitere, fließt, und zwar auf Grund des Druckunterschieds 20 nicht dargestellte Schicht vorzusehen, die aus einem zwischen Kanalaus- und -eingang, so daß die radiale schraubenförmig gewickelten, sich überlappenden oder Bahn eines nach außen gerichteten etwaigen Flüssig- punktgeschweißten Band oder auch aus zwei in entkeitsstrahls gebrochen wird. gegengesetzter Richtung gewickelten schraubenför-F i g. 6 zeigt eine Ausführungsvariante des Brenn- migen Bändern besteht, so daß eine Schutzhülle elements, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugs- 35 während der Translationsbewegungen der Brennzeichen versehen sind. elemente im Kanal gebildet wird.
Hierbei sind die Mäntel 5 mittels Gewinde 11 mit Wie aus der F i g. 8 ersichtlich ist, kann der Mantel
dem Umfangsring 12 der Querträger 4 verschraubt. mit öffnungen 20 versehen werden, die in geeigneten
Der Umfangsring 12 endet außen am Mantel 5 in Abständen voneinander und von den Enden des
einem Kranz 13, der den Absatz 7 für die Wärme- 30 Mantels angeordnet sind. Diese Ausbildung gestattet
isolierschicht 6 bildet. den inneren und äußeren Druckausgleich des Mantels,
Ebenso wie die Endverstärkungen 8 in der F i g. 1 wobei vermieden wird, daß letzterer Beanspruchungen
sind die Umfangsringe 12 mit kugelförmigen Lager- ausgesetzt wird, die sich aus dem Druckunterschied
flächen 9 und einem Ablenkungsansatz 10 versehen. zwischen Eingang und Ausgang der Kühlflüssigkeit
An der den Absätzen 7 entgegengesetzten Seite sind 35 ergeben.
die Umfangsringe 12 der gekuppelten Querträger 4 Die Anordnung der öffnungen 20 im mittleren Bemit
zusätzlichen Verzahnungen in Form von Säge- reich des Mantels stellt die Verbindung der zentralen
zähnen 14 versehen, wie aus der F i g. 7 ersichtlich ist. Kühlflüssigkeitsleitung mit dem Teil der Flüssigkeit
Die Steigung der Verzahnung und ihre umfangs- her, der zwischen den Schichten der Isolierhülle zurückmäßige
Verteilung am Ring 12 sind im Verhältnis zur 40 gehalten wird.
Symmetrieachse des Bündels der Stäbe 3 gewählt, so Die warme Flüssigkeit, die durch die Öffnungen 20
daß bei erfolgter Ladung des Kanals die entsprechenden in kleinen Mengen fließt, mündet auf die innere Ober-Stäbe
von zwei angrenzenden Bündeln auf der gleichen fläche der Isolierhülle 6 und wird daran gehindert, unAchse
ausgerichtet sind. mittelbar mit der kalten Wandung des Druckrohrs in
Diese Anordnung gewährleistet eine automatische 45 Berührung zu kommen.
Ausrichtung auf Abstand der Kühlflüssigkeitsströme Es muß hervorgehoben werden, daß durch die Be-
durch die Durchlässe 15 der Querträger, die unter- seitigung des Führungsrohrs wenigstens 5 bis 6 mm
einander im Eingriff stehen und eng aneinander an- in der Querausdehnung des Kanals gewonnen werden
liegen, und zwar unter der mechanischen Wirkung, die und das es darüber hinaus nicht erforderlich ist,
am Kanalende ausgeübt wird, und unter der Wirkung 50 Montagespiel vorzusehen, wie es sonst bei den be-
des Gewichts der oberen Brennelemente, wenn es sich kannten Konstruktionsformen von Brennelementen
um einen vertikalen Kanal handelt. notwendig ist.
Mit anderen Worten, diese Anordnung hat die Auf- Bei einem gegebenen Innendurchmesser des Druckgabe,
die winklige Ausrichtung jedes Brennelements in rohrs wird somit über einen größeren nutzbaren
bezug auf das vorhergehende Brennelement zu ge- 55 Ladungsquerschnitt des Kanals verfügt und bei einem
währleisten, um Ladungsverluste an den gekuppelten gegebenen Ladungsquerschnitt eine Verringerung des
Enden zu begrenzen und krumme Leitungsstrecken für Druckrohrdurchmessers erreicht und, wenn ein Höchstdas
Kühlmittel zu vermeiden. druck für die Kühlflüssigkeit festgelegt ist, eine Ver-Wie
aus der F i g. 7 ersichtlich ist, dienen die Ver- minderung der Wandstärke des Rohrs ermöglicht. In
zahnungen ausschließlich zur Erzielung einer auto- 60 jedem dieser Fälle wird ein beträchtlicher Reaktivitätsmatischen
Kupplung der Brennelemente untereinander, gewinn erzielt.
da auf Grund der Zahnform eine Drehung des einen Dieser Gewinn wird noch durch die Reaktivität erBrennelements
auf dem anderen bewirkt wird, so daß höht, die bei den bekannten Konstruktionen von dem
es zentriert wird, bevor es sich auf der Lagerfläche 9 Führungsrohr absorbiert wird, das andererseits auch
abstützt, die allein die Axialdruckbelastung aufnimmt. 65 starken thermischen und mechanischen Belastungen
F i g. 8 zeigt im Detail die Wärmeisolierhülle aus ausgesetzt ist.
miteinander abwechselnden Schichten 16 aus Glas- Ferner ist zu erwähnen, daß bei der Konstruktion
flußsilikaten und Aluminium oder Stahl in Form von gemäß der Erfindung das Vorhandensein der Wärme-
isolierung im Reaktor praktisch auf die Zeitspanne der Brennstofferschöpfung, d. h. auf einen Zeitraum der
Größenordnung von beispielsweise 6 bis 12 Monaten, begrenzt ist.
Aus diesem Grunde ist es möglich, Wärmeisolierungsstoffe
minderer Qualität, beispielsweise in bezug auf mechanische Ermüdung, Korrosionsfestigkeit,
Strahlungsfestigkeit, zu verwenden oder solche Werkstoffe einzubauen, die bessere Kerneigenschaften und
eine geringere Korrosionslebensdauer haben.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele, vielmehr sind weitere
Ausführungsformen möglich, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
Beispielsweise kann der Ansatz 10 der F i g. 5 an einem Konstruktionsteil vorgesehen sein, der zur
Wärmeisolierungshülle gehört, oder er kann mittels eines Rings geschaffen werden, der an der äußeren
Oberfläche der Endverstärkung 8 des Mantels oder mittels einer Muffe an letzterem befestigt ist.
An Stelle der Verzahnung 14 am Umfang der Querträger 4 können in der Mitte der letzteren ineinandergreifende
konische Teile vorgesehen sein.
Es wird ferner darauf hingewiesen, daß, wenn die Mäntel aus keramischen Werkstoffen bestehen, die
Kupplung zwischen diesen mittels einer Kunststoffverbindung hergestellt wird, die zwischen den entsprechenden
Enden angeordnet ist und die auch ein Teil der Querträger sein kann.
30
Claims (12)
1. Brennelement, das einen äußeren zylindrischen Mantel besitzt, der vorzugsweise ein Bündel
paralleler Brennstoffstäbe und diese abstützende und in Abstand haltende Konstruktionen umschließt,
bestimmt für einen flüssigkeitsmoderierten Kernreaktor, dessen Brennelementkanäle je ein
vom Moderator umspültes Druckrohr besitzen, in dem zahlreiche Brennelemente derart hintereinandergestapelt
sind, daß Kühlflüssigkeit in Längsrichtung durch die Elemente hindurchfließen kann,
wobei das Druckrohr durch feste Wärmeisolierstoffe auf wesentlich niedrigerer Temperatur gehalten
wird als die Kühlflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Wärmeisolierschicht
am Mantel des Brennelements angebracht ist und mit dem zugehörigen Brennelement eine auswechselbare Einheit bildet.
2. Brennelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Mantels (5)
Mittel vorhanden sind, um die Wärmeisolierschicht (6) axial festzuhalten.
3. Brennelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Mantel (5) ringförmige Endverstärkungen
(8) vorgesehen sind, die ringförmige Absätze (7) bilden, auf denen sich die Wärmeisolierung
(6) abstützt.
4. Brennelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen des Mantels (5)
als kugelförmige Lagerflächen (9) ausgebildet sind.
5. Brennelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abstützen der
Wärmeisolierung (6) von Absätzen (7) gebildet werden, die an einem das Ende des Mantels (5)
umgebenden ringförmigen Teil (13) eines Umfangsringes
(12) der Querträger (4) vorgesehen sind.
6. Brennelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der Umfangsringe
(12) als parallele kugelförmige Lagerflächen ausgebildet sind.
7. Brennelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung
der Stoßfugen zwischen den aufeinandergesetzten Brennelementen an einem seiner Enden ein ringförmiges
Bauelement vorgesehen ist, das unter Zwischenschaltung eines ringförmigen Zwischenraumes
über das Ende eines gekuppelten benachbarten Brennelements hinausragt, wobei dieses
Bauelement einen Teil des Brennelements bildet oder in dieses eingesetzt oder an ihm befestigt ist,
so daß eine Abschirmung entsteht, die die Bildung von auf die Innenwandung des Druckrohrs gerichteten
Kühlflüssigkeitsstrahlen verhindert oder diese ablenkt.
8. Brennelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmungs- oder Ablenkelement
aus einer Verlängerung (10) eines Endes (8) des Mantels (5) besteht.
9. Brennelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmungs- oder Ablenkelement
aus einer Verlängerung (10) eines der Umfangsringe (12) der Querträger (4) besteht.
10. Brennelement nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an seinen Enden Verzahnungen
vorgesehen sind, die mit entsprechenden Verzahnungen angrenzender Brennelemente in Eingriff
treten können, wobei diese Verzahnungen derart ausgebildet und angeordnet sind, daß beim
Eingreifen eines Brennelements in ein schon angeordnetes Brennelement die kuppelnden Verzahnungen
ein Drehmoment erzeugen, das eine Drehung des Brennelements in eine solche Winkellage
bewirkt, daß die Durchlässe (15) der Querträger (4) miteinander fluchten.
11. Brennelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen (14) am
Umfang der Umfangsringe (12) der Querträger (4) vorgesehen sind.
12. Brennelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnungen (20)
im Mantel (5), jedoch nicht in den Endabschnitten desselben, vorgesehen sind, die als Durchlässe für
die Kühlflüssigkeit dienen, so daß im wesentlichen ein Druckausgleich der Kühlflüssigkeit innerhalb
und außerhalb des Mantels (5) gewährleistet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 055 141.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 055 141.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 759/434 12.65 © Bundesdruckerei Berlin
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