DE1237229B - Kernreaktor-Brennstoffelement - Google Patents

Description

DEUTSCHES WTTGsv PATENTAMT

DeutscheKl.: 21g-21/20

AUSLEGESCHRIFT — ™

Aktenzeichen: C 35049 VIII c/21 g

1237 229 Anmeldetag: 9.Februar 1965

Auslegetag: 23. März 1967

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kernreaktor-Brennstoffelement von der Art eines »Traubenform-Elements«, bei dem die Brennstäbe von einer äußeren, ringförmigen Mantelhülse umgeben und ungefähr in der Mitte ihrer Gesamtlänge von einem Stützkörper gehalten sind. Sie bezieht sich unter derartigen Elementen auf locker aufgebaute Bündelelemente, bei denen das Brennstoffmaterial die Form von umhüllten Stäben von geringem Durchmesser hat. Diese Brennstäbe sind parallel zueinander ta angeordnet und in dieser bestimmten Anordnung durch Bauelemente gehalten, die ebenfalls dazu dienen, die Widerstandsfähigkeit dieser Brennstoffelemente gegenüber betriebsbedingten mechanischen und thermischen Beanspruchungen zu gewährleisten und ein Handhaben derselben in den Reaktorkanälen durch Halte- und Greifvorrichtungen im Verlauf der Beschickungs- und Entnahmevorgänge zu ermöglichen .

Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf die in solchen Brennstoffelementen vorhandenen Stützkörper oder Halterungen, die im allgemeinen in der Mitte der Gesamtlänge der Brennstäbe liegen, um den Durchtrittsquerschnitt für das Kühlgas vor allem zwischen diesen Brennstäben und einer diese Brennstäbe umgebenden ringförmigen Schutzmantelhülse konstant zu halten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an solchen Brennstoffelementen, und sie soll vor allem die Aufgabe lösen, die Befestigung eines Stützkörpers der beschriebenen Art in der äußeren Mantel- hülse zu gewährleisten, wodurch unabhängig von der jeweiligen Betriebstemperatur der Brennstoffelemente eine genaue Lageanordnung der Brennstäbe ermöglicht wird.

Um dieses Ziel zu erreichen, besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Mantelhülse eine bestimmte Anzahl von Zentrierelementen umfaßt, die von einem die Mantelhülse außen umschließenden Bandagenreifen gehalten werden und in der Wand der Mantelhülse in regelmäßig auf deren Umfang verteilten Löchern liegen, so daß dadurch der Stützkörper gestützt und gehalten wird.

Vorzugsweise bestehen der Bandagenreifen, der Stützkörper und die Zentrierelemente aus gleichem Material, so daß jedes dieser Teile einen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Ferner können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Zentrierelemente jeweils mit einer Blattfeder versehen sein, die mit dem Stützkörper in Berührung steht, so daß Erschütterungen der Brenn- stäbe bei Betrieb des Brennstoffelements gedämpft werden.

Kernreaktor-Brennstoffelement

Anmelder:

Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt: Henri Bailly, Orsay, Seine-et-Oise; Roko Bujas, Gif-sur-Yvette, Seine-et-Oise; Claude Ringot, Orsay, Seine-et-Oise (Frankreich) Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 18. Februar 1964 (964 267) - -

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das jedoch den Bereich der Erfindung keineswegs einschränkt. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der verschiedenen Teile bei der vorgeschlagenen Konstruktion darstellt, und

F i g. 2 eine schematische Ansicht im Schnitt durch ein in die äußere Mantelhülse eingesetztes Zentrierelement in vergrößertem Maßstab.

Wie man aus den Figuren ersehen kann, hat das Brennstoffelement eine zylindrische Mantelhülse 1, beispielsweise aus Graphit, die dazu bestimmt ist, eine passende Anzahl von umhüllten Brennstäben zu umgeben. Um eine zweckmäßige parallele Lage dieser Brennstäbe im Inneren der Mantelhülse zu gewährleisten, verwendet man einen Stützkörper 2, der aus mehreren Kreisringen 3 besteht, deren Anzahl der Anzahl der Brennstäbe entspricht und die miteinander und mit einem Außenreifen 5 durch metallische Profilstege 4 verbunden sind. Das Ganze bildet eine Art von Gitter, das von den Brennstäben 6 durchsetzt ist, die in der Teilansicht nach der F i g. 2 schematisch dargestellt sind.

Gemäß der Erfindung wird der beschriebene Stützkörper in der Mantelhülse 1 durch Zentrierelemente 7 gehalten und zentriert, die in regelmäßig auf dem Umfang der Mantelhülse 1 verteilte, radiale Löcher 8 eingepaßt sind. Vorteilhafterweise ist jedes Zentrierelement mit einer Schulter 9 ausgestattet, die an einer

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Claims (3)

Stütz- bzw. Paßfläche 10 des entsprechenden Loches 8 anliegen kann, wobei sämtliche Zentrierelemente von einem die Mantelhülse 1 außen umschließenden Bandagenreifen 11 unverrückbar gehalten werden. Es werden somit durch Druck der verschiedenen Zentrierelemente gegen die äußere Fläche des Reifens 5 mehrere gegen die Achse der Mantelhülse 1 gerichtete Kräfte wirksam, die eine äußerst genaue Anordnung des Stützkörpers 2 ermöglichen. Wie im einzelnen aus der F i g. 2 ersichtlich ist, kann ferner jedes Zentrierelement mit einer Blattfeder 12 versehen sein, die in einen Einschnitt 13 des Zentrierelements derart eingepaßt ist, daß eine elastische Verbindung mit dem Reifen 5 geschaffen wird, um vor allem die Erschütterungen der Brennstäbe unter der Wirkung des Kreislaufes des Kühlgases im Inneren der Mantelhülse 1 zu dämpfen. Patentansprüche: ao

1. Kernreaktor-Brennstoffelement von der Art eines »Traubenform-Elements«, bei dem die Brennstäbe von einer äußeren, ringförmigen

Mantelhülse umgeben und ungefähr in der Mitte ihrer Gesamtlänge von einem Stützkörper gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelhülse (1) eine bestimmte Anzahl von Zentrierelementen (7) umfaßt, die von einem die Mantelhülse außen umschließenden Bandagenreifen (11) gehalten werden und in der Wand der Mantelhülse in regelmäßig auf deren Umfang verteilten Löchern (8) liegen, so daß dadurch der Stützkörper (2) gestützt und gehalten wird.

2. Brennstoffelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandagenreifen, der Stützkörper und die Zentrierelemente aus gleichem Material bestehen, so daß jedes dieser Teile einen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.

3. Brennstoffelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierelemente jeweils mit einer Blattfeder (12) versehen sind, die zur Abschwächung der Erschütterungen der Brennstäbe während des Betriebes des Brennstoffelementes mit dem Stützkörper in Berührung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 520/307 3.67 O Bundesdiuckerei Berlin