DE1237230B - Kernreaktor-Brennstoffelement - Google Patents

Description

DEUTSCHES^^^^ PATENTAMT

WfvS^ DeutscheKl.: 21g-21/20

AUSLEGESCHRIFT ~ U₃₇₂₃₀

Aktenzeichen: C 35050 VIII c/21 g

J 237 230 Anmeldetag: 9.Febraar 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 ringförmigen, äußeren Mantelhülse umgeben sind und ungefähr in der Mitte ihrer Gesamtlänge von einem Zentrierungs-Stützkörper gehalten werden.

Sie bezieht sich unter derartigen Elementen auf locker aufgebaute Bündelelemente, bei denen das BrennstofImaterial die Form von umhüllten Stäben von geringem Durchmesser hat. Diese Brennstäbe sind parallel zueinander angeordnet und in dieser bestimmten Anordnung durch Bauelemente gehalten, die ebenfalls dazu dienen, die Widerstandsfähigkeit ...^_r dieser Brennstoffelemente gegenüber betriebsbeding- "15 ten mechanischen und thermischen Beanspruchungen zu gewährleisten und ein Handhaben derselben in den Reaktorkanälen durch Halte- oder 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 zylindrischen und 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 zylindrischen, äußeren Mantelhülse zu gewährleisten, wodurch unabhängig von der Betriebstemperatur der Brennstoffelemente eine genaue Lageanordnung der Brennstäbe ermöglicht wird.

Ein Brennstoffelement der eingangs beschriebenen Art ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelhülse mit zwei Sätzen von Rohren versehen ist, die in Bohrungen in der Mantelhülse eingepaßt sind, wobei die Achsen der Rohre in jedem der beiden Sätze, die in zwei senkrecht zur Längsachse der Mantelhülse verlaufenden parallelen Ebenen liegen, tangential zum inneren Kreis des Querschnitts der Mantelhülse in der entsprechenden Ebene verlaufen.

Die erwähnte Anordnung schafft im Inneren der Mantelhülse eine Aufnahme für den Stützkörper, die von den die Achsen der beiden Rohrsätze enthaltenden parallelen Ebenen begrenzt ist und in der der Stützkörper festgelegt werden kann. Vorteilhafterweise und nach einem weiteren Merkmal der Erfin-Kernreaktor-Brennstoffelement

Anmelder:

Commissariat a I'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 (964 268) - -

dung sind die Rohre in Längsrichtung längs einer Mantellinie geschlitzt, was ihnen eine gewisse Elastizität beim Einbau und die Fähigkeit verleiht, die unterschiedlichen Wärmedehnungen beim Betrieb des Brennstoffelements aufzunehmen.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise schematische Ansicht im Axialschnitt durch eine Mantelhülse für ein Brennstoffelement, wobei die Mantelhülse mit einem erfindungsgemäß an ihr befestigten Stützkörper versehen ist,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt im vergrößerten Maßstab durch eines der Befestigungsrohre für den Stützkörper.

Wie man aus den Figuren ersehen kann, hat das Brennstoffelement eine zylindrische Mantelhülse 1, beispielsweise aus Graphit, die eine bestimmte Anzahl von (nicht dargestellten) umhüllten Brennstäben umgibt. Um eine zweckmäßige parallele Lage dieser Brennstäbe im Inneren der Mantelhülse zu gewährleisten, verwendet man einen Stützkörper 2, der aus mehreren, der Anzahl der Brennstäbe entsprechenden Kreisringen 3 besteht, die untereinander und mit einem Außenreifen 4 mittels metallischer Profil-

709 520ß08

Claims (2)

Stege 5 verbunden sind. Das Ganze bildet eine Art von Gitter, das von den Brennstäben durchsetzt ist. Erfindungsgemäß wird die Halterung und Sicherung des beschriebenen Stützkörpers in der Mantelhülse 1 mittels zweier gleicher Sätze von Rohren 6 und 7 bewirkt. Wie man besser aus F i g. 2 erkennt, besteht der erste Satz aus vier Rohren 6, die mit 6 a, 6 b, 6 c und 6d bezeichnet sind. Ihre Achsen liegen in derselben Ebene (hier ist es die Schnittebene II-II von Fig. 1) und sind so angeordnet, daß sie ungefähr tangential zu dem inneren Kreis 8 des Querschnitts der Mantelhülse 1 in dieser Ebene verlaufen. Diese Rohre sind in Bohrungen in der Wand der Mantelhülse 1 eingepaßt und ragen mit ihrem mittleren Abschnitt ein kleines Stück in den von der Mantelhülse 1 begrenzten Innenraum seitlich hinein. Die mittleren Abschnitte der Rohre wirken als Anschäge, die beiderseits des Außenreifens 4 des Stützkörpers 2 nach dessen Eindringen eingeschoben werden können und den Stützkörper in der Mantelhülse so gegen axiales Verschieben oder Verkanten sichern. Man erkennt, daß die beschriebene Anordnung eine bemerkenswert gute Befestigung des Stützkörpers 2 im Inneren der Mantelhülse ermöglicht, da dieser Stützkörper derart zwischen den zwei Rohr-Sätzen gehalten wird, daß seine Zentrierung und infolgedessen die richtige Anordnung der Brennstäbe automatisch gewährleistet ist. Außerdem ist jedes Rohr 6 (Fig. 3) mit einem Längsschlitz 9 versehen, der längs einer Mantellinie verläuft; dadurch wire dem Rohr eine ausreichende Elastizität verliehen, um einerseits das Einpassen in die Bohrungen dei Mantelhülse zu erleichtern und andererseits die möglicherweise auftretenden unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen dem Stützkörper und dei Mantelhülse während des Betriebs des Brennstoffelements auszugleichen. Patentansprüche:

1. Kernreaktor-Brennstoffelement von der Arl eines »Traubenform-Elements«, bei dem die Brennstäbe von einer ringförmigen, äußeren Mantelhülse umgeben sind und ungefähr in der Mitte ihrer Gesamtlänge von einem ZentrierungsStützkörper gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelhulse(I) mit zwei Sätzen von Rohren (6, 7) versehen ist, die in Bohrungen in der Mantelhülse eingepaßt sind, wobei die Achsen in jedem der beiden Sätze, die in zwei senkrecht zur Längsachse der Mantelhülse verlaufenden parallelen Ebenen liegen, tangential zum inneren Kreis (8) des Querschnitts der Mantelhülse in der entsprechenden Ebene verlaufen.

2. Brennstoffelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre in Längsrichtung längs einer Mantellmie geschlitzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 520/308 3.67 Q Bundesdruckerei Berlin