DE1564009A1 - Aus Brennstoffstaeben gebildetes Buendel fuer Kernreaktoren - Google Patents

Description

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General Electric Company, Schenectady N.Y./IJSA

Aus Brennstoffstäben gebildetes Bündel für Kernreaktoren

Die Erfindung bezieht sich auf aus Brennstoffstäben gebildete Bündel für Kernreaktoren und ist insbesondere auf die Erhaltung der Abstände zwischen verschiedenen Bündeln gerichtet. Unter Br enns to ff bund el soll im folgenden ein Bündel oder eine Gruppe von Brennstoffstaben verstanden werden, die, in eine Kasette oder Hülse verpackt, gemeinsam in den Spaltraum eines Kernreaktors eingeführt werden«

• Beim Reaktorbetrieb ergeben sich aufgrund fortlaufender Schwingungen oder anderer Übergangszustände mechanische Schwierigkeiten. Insbesondere ist e3 schwierig, die aus physikalischen Gründen erforderlichen festen Abstände zwischen den einzelnen Brennstoffbündeln aufrechtzuerhalten und eine Vorrichtung zu schaffen, die gegenüber Schwingungen oder anderen Übergangszuständen unempfindlich ist* Es gibt viele Einrichtungen, mit denen auf mechanischen Wege versucht worden ist, die Brennstoffbündel in festen Abständen anzuordnen. Dazu gehört z.B. das Befestigen der Brennstoffbündel mittels Schrauben oder anderer starrer Befestigungsmittel in Halterungen. Wegen der großen Kräfte und der fortlaufenden Beanspruchung, die beim Reaktorbetrieb auf die mechanischen Verbindungen ausgeübt wird, .sind bisher jedoch alle Versuche, eine dauerhaft sichere Befestigung zu erreichen, fehlgeschlagen.

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Bei der Herstellung geeigneter Einrichtungen zur Beseitigung der Schwierigkeiten muß auch darauf geachtet werden, daß ein Minimalabstand eingehalten "bleibt, wenn vorübergehend starke Kräfte oder mechanische. Schaden an den Brennstoffbündeln auftreten. Außerdemmuß das Einschieben der Brennstoffbündel einfach sein und es müssen Brennstoffbündel verschiedener Größe eingeführt werden können, da die Größe innerhalb der Toleranzen oder aufgrund von Tempersturschwankungen veränderlich ist.

Gemäß der Erfindung werden die genannten Schwierigkeiten beseitigt, indem die Brennstoffbündel dauernd durch Federkraft aseinandergehalten sind, indem sie derart mit einer federnden Andrückvorrichtung versehen werden, daß Blattfedern benachbarter Brennstoffbündel gegeneinander drücken, und dadurch eine Kraft aufeinander ausüben, die eine dauernde Trennung bewirkt. Die federnde Andrückvorrichtung ist derart bemessen, daß Schwankungen in der Länge und Breite benachbarter Brennstoffbündel ausgeglichen werden. Mit allen Andrückvorrichtungen ist eine Arretierungsvorrichtung verbunden, die sowohl für einen Mindestabstand benachbarter Brennstoffbundel als auch für ein einfaches Einschieben benachbarter Brennstoffbündel sorgt.

Die Erfindung wird nun auch anhand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibun-g und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden.

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Die Pig. 1* zeigt: einen Siedewasserreaktor.

Die Pig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Spaltkammer des kernreaktors längs des Schnittes AA der Pig. I

Die Pig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Pig. 2 längs der Linie AA.

Die Pig. -4 zeigt einen Schnitt durch die Pig. 3 längs der Linie AA.

Die Pig. 5 z^t den Aufbau eines Brennstoffbündels.

Die Pig. 6 und 7 zeigen eine federnde Andrückvorrichtung für die Brennstoffbündel.

Die Pig. 8 zeigt eine Arretierungsvorrichtung für die Andrückyomcht'ung.

Die Pig. 1 zeigt einen Kernraktor mit erfindungsgemäß befestigten Brennstoff "bundein, die flexibel in ihrer Stellung gehalten werden. Die Erfindung läßt sich zwar auf verschiedene Arten von Kernreaktoren anwenden, doch wird sie hier anhand eines Siedewasserreaktors erklärt, da sie gerade bei diesem Typ sehr vorteilhaft ist. Nach der Pig. 1 ist eine Druckkammer Io mit abnehmbaren Deckel 12 vorgesehen, der mit zwei Planschen 14 und 16 befestigt ist. In der Druckkammer Io befindet sich eine Spaltkammer 18, in der die Kettenreaktion abläuft und in der eine Anzahl von Brennstoffbündeln 20 in senkrechter Stellung angeordnet sind, deren obere Enden erfindungsgemäß auf Abstand gehalten werden. Jedes Brennstoffbündel besteht

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aus mehreren länglichen Stäben (nicht gezeigt)» die ebenfalls gegeneinander beabstandet und von einer zylindrischen Hülse mit offenem Ende umgeben sind. Mit jedem Brennstoffbündel ist eine obere Passung verbunden, die am oberen offenen Ende der Hülse oder Kasette des Bündels sitzt und in den Abdampfraum 22 führt. Unten besitzt jedes Brennstoffbundel eine weitere Passung, die mit dem unteren offenen Ende der Hülse verbunden und abnehmbar am oberen Ende von Pühruiigsröhren 24 befestigt ist, die in einer Kammer 33 untergebracht sind. Die beiden Passungen für die Brennstoffbündel besitzen Öffnungen, damit aus der Kammer 33 ein Medium durch die Brennstoff bündel zum Abdampfraum 22 strömen kann.

Kontrollstäbe 26 (gestrichelt), die das Leistungsniveau des Eeaktors steuern, können in den Pührungsröhren 24 Reitend bewegt werden. Zwischenstäbe 28 verbinden die Kontrollstäbe 26 mit einem Antriebsmechanismus 3o, der die Lage der Kontrollstäbe in der Spaltkammer festlegt und'⁴ damit das Leistungsniveau in erwünschter Weise einstellt. Jeder Zwischenstab ist abgedichtet durch das untere Ende der Druckkammer Io geführt, während die oberen Enden jeder Pührungsföhre 24 durch eine Platte 32 gehalten warden.

Bei einem Siedewasserreaktor üblicher Bauart wird von der Spaltkammer 18 Dampf mit einer Güte von etwa 10 fa erzeugt, der zum Abdampfraum 22 geleitet wird, dessen Austrittsöffnungen mit Separatoren 34 für den Dampf verbunden sind, in denen •der Dampf vom Wasser getrennt wird. Der getrennte Dampf wird zu einer Trocknungsanlage 36 geführt, die auf einem zylindrische Trägerteil 38 befestigt ikst und noch mehr Wasser herauszieht. Der trockene Dampf wird dann in eine Turbine 40 eingeleitet, die einen elektrischen Generator 41 antrieibt. Das in den

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Separatoren 34 und der Trocknungsanlage 36 erhaltene Wasser wird zurück zum Moderator-KüJilmittel in der Druckkammer Io geleitet, wobei das obere Uiveau durch die gestrichelte Linie 42 angezeigt ist. Der aus der Turbine 40 austretende Niederdruokdampf wird kondensiert (nicht gezeigt) und im Ausgußraum 44 eines Kondensators gesammelt. Eine Pumpe 46 entfernt das Speisewasser aus dem Ausgußraum und bringt es durch ein Verbinüungsstück 48 zu einem zylindrischen Baum 50, der durch mehrere öffnungen 54 direkt mit einer Kammer 52 in Verbindung steht. Die durch die Öffnungen 54 strömenden Wassermengen werden durch die Pumpe 46 gesteuert, damit dss Wasser in der Kammer 52 auf einem vorgewählten Niveau bleibt. Eine Pumpe 56 pumpt das Wasser durch öffnungen 60 und 62 vom unteren Ende eines Abzugsrohres 58 . in die Kammer 33. Die Strömungsgeschwindigkeit j mit_vder das Wasser in die Kammer 33 eintritt, ist durch die Saugöffnungen von Pumpe 56 und Abzugsrohr 58 bestimmt. Das Wasser in der Kammer "33 erfüllt zwei Aufgaben. Erstens muß außerhalb der Brennstoff- bündel 20 ein Wassersttom geführt werden, damit in der Spaltkammer 8 ein kontinuierlicher Wasserstom.nach oben zustande kommt, damit die Außenseiten der Brennstoffbündel bei den vorliegenden Drücken auf einer Temperatur unterhalb der von gesättigtem Dampf gehalten werden. Dies wird dadurch erreicht, daß etwa Io fo des gesamten Stroms aus der Kammer 33 durch eine . ringförmige Öffnung zwischen den äußeren Oberflächen der 3?ührungsröhren 24 und den entsprechenden Öffnungen in der Platte 3² strömen. Zweitens sollen die restlichen 90 Ϋ« des Wasseij zur Innenseite der Brennstoffbündel 20 strömen, damit die darin eingeschlossenen Brennstoffstäbe die Wassertemperatur erhöhen und das Wasser beim Aufsteigen zum Sieden bringen; Zu diesem ■; Zwecke wird am oberen Ende jeder PührungsrÖhre 24 ein , '· Verbindungsstück mit mehreren Öffnungen vorgesehen, die die Kammer 33 direkt mit dem Inneren aller vier Brennetoffbündel _A verbinden, die an der speziellen !Führungsrohr© befestigt sind.

Der aus den Brennstoffbündeln austretende Dampf besitzt eine Güte von etwa 10 # und kann zu verschiedenen Zwecken, z.B. zum Antreiben einer !Durbine verwendet waden. Wegen der großen Strömungsgeschwindigkeiten und Druck- und Temperaturänderungen in diesen und anderen Kernreaktoren können Schwingungen oder andere Übergangszustände auftreten. Daher muß dafür gesorgt werden, daß die verschiedenen Elemente des Kernreaktors derart befestigt sind, daß-sie gegenüber diesen äußeren Einflüssen unempfindlich sind. Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, die Brennst off bündel in der Spaltkammer zu befestigen.

Die Fig. 2 zeigt die Spaltkammer 18 als Schnitt der Pig. I längs der Linie AA. Die G-itt er struktur 68 der Spaltkammer 18 erhält man durch einen Stützring 70 und vertikal bzw. horizontal angeordnete Querstreben 71 bzw. 72. Die vertikalen und horizontalen Querstreben sind an ihren Krmuzungspunkten verbunden und ihre Enden sind mit dem Stützring 70 befestigt, so daß eine &itt er struktur aus mehreren Hohlquadern 73 entsteht. In allen Hohlquadern der Spaltkammer 18 sind Brennstoffbündel, z.B. die Bündel 75 - 78 verteilt. Vier Brennstoffbündel besetzen, die vier Ecken eines Hohl^uaders, und das untere Ende der vier Brennstoffbündel steckt-in einer Passung, die im oberen Ende einer !Führungsrohre 24 ausgebildet ist. Ein ausgewählter Hohlguader und eine dazugehörige' Pührungsröhre (die die gleichen vier Brennstoffbundel trägt) sind in axialer Richtung ausgerichtet und derart geordnet, daß die Abstände zwischen den Längsachsen der vier Brennstoffbundel oben und unten gleich ist. Jedes Brennstoffbündel ist mit einer Bodenplatte versehen, die speziell die in der Pig. 4 gezeigte Porm haben kann und ein einer der vier

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zugehörigen Passungen im oberen Ende einer Pührungsröhre 24

steckt. , -"- .

Wegen der Betriebsweise des Reaktors und weil die Kontrollstäbe 26 frei in und aus der Spaltkammer bewegbar sein müssen, muß das obere und untere Ende jedes Brennstoffbündeis in einem vorgewählten festen Abstand bleiben, wie am besten aus den Pig* 1-3 hervorgeht. Die Erfindung dient dazu, einen Weg vorzuschlagen, nach dem diese festen Abstände beibehalten werden und nach dem die Brennstoffbündel mechanisch praktisch unverändert bleiben, wenn sie Querkräften oder Schwingungen unterworfen werden. Auch können sie leicht in die Spaltkammer eingeführt werden, indem für jedes Brennstoffbündel eine federnde Andrückvorrichtung 80 mit einer Arretierungsvorrichtung verwendet wird, deren Einzelheiten nun anhand der Pig. 3- 8 erklärt werden,.

Die Pig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Pig. 2 längs der Linie AA und zeigt die Anordnung der Brennstoffbündel in Verbindung mit der Andrückvorrichtung und der Arretierungsvorrichtung in anem der Hohlquader ;73. ΊΜ Brennstoffbündel sind Blattfedern 86 und 87, dem Brennstoffbundel 76 Blattfedern 88 und 89, dem Brennstoffbundel 77 Blattfedern 90und 91 unddemBrennstoffbündel 78 Blattfedern 92 und 93 zugeordnet. Wie die Pig. 4 zeigt, die ein Schnitt durch die Pig. 3 längs der Linie AA ist, üben die Blattfedern (z.B. 86 und 93) eine Kraft gegeneinander aus, so daß jedes Brennstoffbündel (z.B. 75 und 78) in der entsprechenden Ecke des Hohlquaders bleibt. Außerdem ist jedes Brennstoffbündel mit zwei-Anschlägen versehen, die in der Pig. 3 gestrichelt gezeigt sind. In der Pig. 4 dagegen ist der Anschlag für das Brennstoffbündel 75 mit 94

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und der Anschlag für das Brennstoffbündel 78 mit 96 bezeichnet. Der Kontrollstab 26, der aus einem Material mit hohem Einfangquerschnitt für thermische Neutronen besteht und eine Kreuzform aufweist, liegt im Zwischenraum zwischen den Brennstoffbündeln 75 - 78 und dient zur Steuerung des Leistungsniveaus des Reaktors. Das genaue Abstandhalten der- einzelnen Brennstoffbünde^Mr

den Betrieb der Spaltkammer äußerst wichtig, und es muß dafür gesorgt werden, daß der Abstand oder der Zwischenraum zwischen den Brennstoffbundein niemals einen vorgewählten Wert unterschreitet, da es notwendig werden kann, die Kontrollstäbe schnell in die Spaltkammer einzuführen. Die Hauptaufgabe der Anschläge (z.B. 94 und 96) besteht darin, dal Sie "Brennstoffbündel 75.- 78 sich höchstens bis auf die Breite der Blätter der Kontrollstäbe annähern. Daher muß die Höhe (h) jedes Anschlags größer als die halbe Breite (W) eines Blattes _tder Kontrollstäbe sein. Außerdem hat jeder Anschlag eine derartige Breite (W) (siehe Pig. 5 und 6), daß benachbarte Anschläge unabhängig von der Stellung, in die die Brennstoffstäbe gebracht werden, stets miteinander in Berührung sind. Es sei beispielsweise angenommen, daß eine vorübergehende Kraft vorhanden ist und das Brennstoffbündel -75 derart nach rechts bewegt wird, daß der Anschlag 94 am Anschlag 96 des Brennstoffbündels 78 anliegt und daß das Brennstoffbündel dann nach unten bewegt wird« Die Anschläge habe eine derartige Breite (W), daß sie sich auch unter diesen Umständen immer berühren und daher einen Mindestabstand zwischen den Brennstoffbundein garantieren. Daraus ist ersichtlich, daß die Mindestbreite (W) jedes Anschlages größer als der halbe Abstand (d) zwischen den Anschlagflächen benachbarter Anschläge sein muß, wenn die Brennstoffbündel fest in den entsprechenden Hohlquaderecken gehalten werden. Daher ist unabhängig von ihrer relativen Stellung der Mindestabstsnd zwischen den benachbarten Brennstoff bündeln sichergestellt. In ähnlicher Weise müssen die

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BT/edten. der Blattfedern SS- 931 so> gewählt aeitt_rdafi bena>ch~ ■bart© Feieirnv unabhängig vö?n der· Stellung der= Brennstoffbiundel im ffiahlqraader¹ stets in Berührung bleiben« ^enm daher vorübergehende Kraft» oder Schwingungen einwirke»* daim können die* oberen Enäea eier BreimatofiMmäeX üM, in vor gewandte MaximalabstaBie Yersciioiaen W^rOBn₁. woraiiifliin sie in die. Äus.gßxigß&ellung in den Ecken zurüeiäEeiiren« Durch dies© freie; Seitwärtsbewegung werden meclianlsclie Brüciie vermieden,» da: keine Kräfte an barren meeiianisciien Bauteilen angreifen. 5featzdem ist die seitlicne Bewegung· "begrenZt , so daß die Kantrollstäbe zu j;eder Zeit in die Spaltksmmer eingeführt werden können» . ■

In der· Fig. 5 sind Einzelheiten des Brennstoff bündeis 20 und der dazu gehörigen federnden ^druckvorrichtung sowie der ■/ Irretierungsvorrichtung gezeigt. Ein Brennstoffbündel 20 enthalt normalerweise eine offene Hülse oder Kasette lo,8„ Brennstoffstäbe 110, eine Bodenplatte 112_r eine Abdeckplatte 114, Distanzstücke 116 und eine federnde Andrückvorrichtung 80 mit dazugehöriger Arretierungsvorrichtung« Die Hülse Ιαβ ist ein längliches Rohr mit nahezu quadratisclBa Querschnitt, in dessen obereUJ -Ende Eckpfeiler IQ9 ange- . ordnet sind, die .die Hülse tragen, nachdem sie über die Brennstoffstäbe gezogen ist. Einer der Eckpfeiler dient euch zur Befestigung der Andrückvorrichtung und der Arretierungsvorrichtung. Das Brennstoffbündel 20 wird zusammengesetzt» indem die Brennstoffstäbe 110 derart in mehrere Distanzstücke 116 eingesetzt werden, deren Einzelheiten nicht gezeigt sind, daß zwischen benachbarten Brennstoffstäben ein vorgewählter Abstand verbleibt*. Die Distanzstücke haben voneinander ebenfalls einen vorgewählten

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Abstand, z.B. 60 cm ( 2 feet), und sind mit einem oder mehrerBias der Brennstoff stäbe verbunden, damit eine längsbewegung gegenüber den anderen Distanzstücken vermieden wird. Die Bodenplatte; 112 "besitzt die gezeigte Form, und sie wird von der Passung im oberen Ende der oben "beschriebenen lührungsröhre 24 aufgenommen. Sie besitzt außerdem Schrairöffnungen 120, in die mit dewinden versehene Enden 122 der Brennstoffstäbe eingesetzt werden, Auf diese Weise wird die Bodenplatte mit einer Vielzahl von Brennstoffstaben starr verbunden. Die Abdeckplatte 114 ist mittels Muttern 124 an mit Gewinde versehenen Verlängerungen 12.& der gleichen Brennstoffstäbe befestigt. Druckfedern 128 zum Aushalten einer Belastung, die durch das an ien Muttern liegende Moment gegeben ist, liegen zwischen der Abdeckplatte 114 und einer Shulter an den Brennstoffstäben 110;. Mach dem Zusammensetzen der einzelnen Bauteile in der beschriebenen Weise wird die Hülse 108 derart aufgesetzt, daß ihr unterstes Ende gegen einen vorstehenden Sand an der Bodenplatte 112 anliegt» Die Hülse wird dann durch, eine Schraube 130, die durch eine öffnung in der Andrück- und Arretierungsvorrichtung 118 in eine Verlängerung 131 der Abdeckplatte 114 eingeführt wird, in ihrer Stellung festgehalten.

Die Pig. 6, 7 und 8 zeigen weitere Einzelheiten des Andrückvorrichtung 80 und der Arretierungsvorrichtung. Die Andrückvorrichtung 132 enthält als Hauptbestandteile die Blattfedern 86 und 93 und ein Verbindungsstück 138. Diese Hauptbestandteile bestehen hier eus einem Teil, doch können euch, verschiedene Seile benutzt werden, die dann durch Schweißen, Vernieten oder dergl. verbunden werden. Die Blattfeder 86 besitzt einen Mittelabschnitt 135} der naoh unten gerichtet 1st und dann nach innen in einen Endabschnitt 144 übergeht. Die Blattfeder 93 enthält \

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eirten geraden ebenen Abschnitt 14-8 und, ragt reiter nach, unten . als die Blattfeder 86. , -

Die von benachbarten Blattfedern ausgeübten Kräfte sind aus mehreren Gründen bedeutend. Einerseits muß die Kraft genügend groß sein, damit die Brennstoff bündel in der Ecke des Hohlquaders gehalten werden, andererseits darf die Kraft nicht so groß sein, daß eine nahezu starre Halterung bewirkt wird, die das linsenicken ansthaft stören würde und entweder eine längsausdehnung der Brennstoffbündel verhindert oder eine Deformiertag der Andrückvorrichtung bewirkt. Daher müssen benachbarte Blattfedern einen vorgewählten konstenten Druck gegeneinander ausüben, wenn die Brennstoffbündel in der Spaltkammer eingebaut sind. ITm diese zu erreichen, weist die .-Blattfeder 93 der Andrückvorrichtung 132 einen geraden Abschnitt 148 mit der lange 1 auf, wobei das Verhältnis von länge A zu lange 1 (A/l) relativ groß ist.

Die lange 1 des Abschnittes 148 ist so bemessen, daß der Knick 142 der Blattfeder 86 dauernd mit dem flachen Abschnitt 148 in Anlage ist, auch wenn zwischen benachbarten Brennstoffbündeln maximale Toleranzen und Temperaturunterschiede bestehen. Die Tatsache ist besonders bei großen Reaktoren mit h4underten von Brennstoff bündeln /fron Bedeutung, bei denen im allgemeinen immer einige Brennstoffbündel von wesentlich verschiedener länge benachbart sind* Würde der flache Abschnitt ; 148 nicht vorgesehen sein, dann würden die längenunterschiede benachbarter Brennstoffbündel dazu führen, daß benachbarte Knicke 142!nicht gegeneinander drücken, d.h., daß die benachbarten Blattfedern benachbarter Brenne to ff bündel geringere Kräfte auf-^' einander ausüben. Bei größerer Verschiebung der Knicke könnten ■"

diese Kräfte sogar gänzlich verschwinden, so daß die Brennstoffbündel dann frei beweglich wären, was nicht erwünscht ist. Außerdem ist die Länge A groß im Vergleich zur länge L der Blattfeder 93, so daß benachbarte Blattfedern 86 und 93 wegen des nahsu konstanten Hebelarms nahezu die gleiche Kraft ausüben, wobei es gleichgültig ist, wo der. Knick 142 der Blattfeder 86 gegen die Länge L der Blattfeder 93 drückt.

Aus den Pig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß eine senkrecht .zur ebenen Oberfläche der Blattfeder 86 verlaufende Ebene eine Ebene senkrecht schneiden würde, die senkrecht zur ebenen Oberfläche der Blatffeder 93 verläft. Außerdem sind die Andrückvorrichtungen derart auf den Brennstoffbündeln (Pig. 3) befestigt, daß benachbarte Andrückvorrichtungen um 90° gegeneinander verdreht sind. Deshalb bestehen die Berührungsflächen zwelar Andrückvorrichtungen immer aus je einer Blattfeder 86 und einer Blattfeder 93.

In der !axis sollten die Andrückvorrichtungen 132 nur in Verbindung mit einer Arretierungsvouichtung 152 verwendet werden. Nach der Pig. 8 enthält diese eine Stirnplatte und ebene Mittelstreifen 154 und 156, die hier alle aus einem Stück bestehen, obwohl sie auch aus mehreren üälen !zusammengesetzt und z.B. durch Schweißen verbunden sein können. In der Stirnfläche 153 befindet sich eine Kerbe 158, die einen nach unten ragenden Ansatz 159 am Verbindungsteil 138 der Andrückvorrichtung 132 aufnimmt, damit eine Drehung der Andrückvorrichtung 132 vermieden wird. Die Stirnplatte 153 enthält an ihrer Unterseite außerdem einen zylindrischen

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Hohlraum 160, der einen Vorsprung 161 aufnimmt, der an den Eckpfeilern 109 ausgebildet ist. Die Mittelstreifen 154 und 156 enthalten Anschläge 94 und 96, die in vorbeechrieberier Weise einen Mindestabstand zwischen "benachbarten Brennstoffbündeln sichern. Die Seitenstreifen 154 und 156 besitzen

' Öffnungen 162 und 164, die die Enden der Blattfedern 86 und 93 aufnehmen, damit über den maximal möglichen Auslenkbereich eine unbehinderte Federbewegung stattfinden kann. Die Öffnungen 162 und 164 sind verschiedenweit von der Stirnplatte 153 entfernt, damit sie den verschiedenen längen der Blattfedern .86 und 93 angepaßt sind. Außerdem sind die Anschläge 94 und mit Abschrägungen 168 und 170 versehen, die verhindern, daß Andrückvorrichtung und Arretierungsvorrichtung 118 während ■ des Einschiebens der Brennstoffbündel in den Reaktorkern von einem Brennstoffbündel ergriffen werden. Aus der lig. 4 ist schließlich ersichtlich;, daß die Anschläge 94 und 96 die Blattfedern 86 und 93 beim Einschieben in die Spaltkammer und vor Verbiegungen oder anderen Beschädigungen schützen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die' beschriebenen Andrückvorrichtungen und die Arretierungsvorrichtung ist folgendermaßen dimensioniertϊ . ' ·

A. Andrückvorrichtung 132; .

1. Material - Inconel X .

2. Dicke des Materials - 1_?5 mm (0,06")

5. Breite äes Materials - 19 m (3/4") ■'. ...-..■

4. Blattfeder 86 (Sesaiatlange.):*.^:β0Υ7. mm {3₆3/l6^if). \.

5. Blattfeder" 93

: a.Länge I» - 12,7 Bim (1/2»)

fe. Läjige A - 58,7 Jffin ( 2 $fl&*)
; - c. Sesa Bit länge 87,1 am { 3 7/16") (■-■-".-'

' ' - ORIGINAL INSPECTED

B. Arretierungsvorrichtung 152

1. Material - 304 rostfreies Stahl

2. Dicke des Materials - 3,4 mm ( 1/8 ") "

3. Gesamtbreite - 26,2 mm ( 1 1/32")

4. Gesamtlänge - 9-6,6 mm ( 3 13/16")

5. Anschlägereite ¥ - 19 mm (3/4") -

6. Anschlaghöhe h - 3»5 mm (o,14")

0. Durch "benachbarte'Blattfedern auf ein in einer Ecke angeordnetes Brennstoffbunde 1/- etwa 4,5 kg

ausgeübte Kraft

Die beschriebenen Andrückvorrichtungen sorgen dafür, daß die Brennstoffbündel unabhängig von der verschiedenen Länge benachbarter Brennstoffbundel in ihrer richtigen 'Stellung verbleiben. Venn die Andrückvorrichtungen außerdem in Verbindung mit den beschriebenen Arretiernngsvorrichtungen verwendet werden, dann werden nicht nur konstante Federkräfte ausgeübt, sondern es wird auch eine Anordnung geschaffen, bei der die Brennstoffbündel leicht.einschiebbar sind und bei der die. Brennstoffbündel innerhalb der'Spaltkammer den erforderlichen Abstand einhalten. Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in vielfacher Weise verändert werden, wobei insbesondere die länge, Breite, Dicke, das Material und die Form der einzelnen Elemente den Erfordernissen anzupassen sind. Außerdem kann die Art der Brennstoffbundel verschieden sein bzw. können die Andrückvorrichtungen und Arreiierungsvorriohtungen in Gruppen von ein, zVei oder vier Brennstoffbündeln verwendet werden, wobei die Hohlquader dann ein, zwei oder vier Brennstoffbündel und damit verbundene Andrückvorrichtungen und Arretierungs;-vorrioiitungen aufnehmen würden. ·

ORIGINAL INSPECTED

Claims (8)

tOQHUUΌ Pa t entansprüche

1. Brennstoffbündel, bestehend aus Brennstoffstaben in einer länglichen Hülse, da d u r c h' ge kennzeichnet, daß mit dem einen Ende der Hülse (Heß) eine federnde Andrückvorrichtung (132) verbunden ist, die zwei Blattfedern (86,93) enthält, welche sich in die gleiche Richtung wie die äußere Oberfläche des Hülsenendes erstrecken und von denen die eine (86) einen Knick (142) aufweist, während die änderest (93). mit einem flachen, ebenen Abschnitt (148) ausgerüstet ist.

2. Brennstoff bund el nach Anspruch 1, d a d u r c h g e-

ke η χι a ei e h η e t, daß der Abstand vom Hülsenende bis zum Knick (142) etwa gleich dem Abstand vom Hülsenende bis zur Mitte des flachenf ebenen Abschnitts (148) iat»

3· Brennstoffbündel nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h ge k en η ζ e i ohne t, daß die eine Blattfeder (86) oberhalb des Knicks einen vom Ende der Hülse her nach unten und außen verlaufenden Teil (135) aufweist, der im Knick (142) in einen nach unten und innen verlaufenden Teil (144) übergeht> während die andere Blattfeder (93) oberhalb des Abschnitts (148) einen vom Ende der Hülse her nach unten und außen verlaufenden Teil (137) aufweist, der nach dem nahezu vertikal verlaufenden Abschnitt (148) in einem nach unten und innen verlaufenden Teil (l5o) endet.

4. Brenne to ff bund el nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, da d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die beiden Blattfedern (86, 93) am oberen Ende cfcr Hülse durch ein Verbindungsstück (138) zusammengehalten sind und von dort in einem vorgewählten Abstand zur Außenseite der Hülse ,(ίο8)verlaufen. · . _;

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5. Brennstoffbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Arretierung^ vorrichtung (152) vorgesehen ist, die zwei Seitenstreifen (154, 156) aufweist und derart unterhalb der Andrückvorrichtung auf der Hülse (lo8) befestigt ist, daß ferner die Seitenstreifen nahe zur und in die gleiche Richtung wie die äußere Oberfläche des Hülsenendes verlaufen, und daß jeder Seitenstreifen mit einem Anschlag (94, 96) versehen ist, der vom Ende der Seitenstreifen nach außen ragt.

6. Brennstoffbündel nach Anspruch 5» dadurch ge ken nzei c h η e t, daß die beiden Seitenstreifen durch eine Stirnplatte (153) zusammengehalten werden, die unterhalb des Verbindungsstücks (128) auf der Hülse befestigt ist, und daß die beiden Blattfedern und die beiden Seitenstreifen in einem vorgewählten Abstand nahezu parallel verlaufen (Fig. 4).

7. Brennstoffbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-da durch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (138) und die Stirnplatte (153) auf einer oberen Ecke einer nahezu quaderförmigen Hülse befestigt is* sind.

8. Brennstoffbündel nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß die AndrückvoDichtung derart auf einer oberen Ecke der Hülse befestigt ist, daß die beiden Blattfedern nahezu parallel zu je einer Seitenwand der Hülse nach unten verlaufen, und daß der Knick (142) von der einen Seitenwand beabstandet ist, während der Abschnitt (148) von der anderen Seitenwaü beabstandet und dieser parallel ist.

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9· Brennstoffbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 7, d a durch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß in dem einen Seitenstreifen (154) eine Öffnung (162) vorgesehen ist , der das Ende des Teils (144) der Blattfeder (86) gegenübersteht, während der andere Seitenstreifen (356) eine Öffnung (164) aufweist, der das Ende des Teils (15.0.) der Blattfeder (93) gegenübersteht.

Io. Brennstoffbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 8, d a d u r c h g e k en η ζ eic hn et, daß die Stirnplatte der Arretierungsvorrichtung eine Kerbe (158) aufweist, in die ein nach unten ragender Ansatz (159) am Verbindungsstück (138) eingreift, wenn die Arretierungsvorrichtung zusammen mit der Andrückvorrichtung auf der Hülse befestigt sind. "

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