DE1951091A1

DE1951091A1 - Brennelementbuendel

Info

Publication number: DE1951091A1
Application number: DE19691951091
Authority: DE
Inventors: Franz Amon
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-10-10
Filing date: 1969-10-10
Publication date: 1971-04-22

Description

Bronnelementbündel Die Erfindung betrifft ein Brennelementbündel für einen heterogenen Brutrcaktor, dessen in verschiedenen Zonen Brenn- bzw. Brutstoff enthaltenden Stäbe von einem Kasten umgeben sind. Bei einem derartigen Brcnnelementbündel ist km Gegensatz zu solchen Konstruktionen, die eine katenlose Anordnung von Brennstäben ausweisen (sog. ungedrosselter Kera) die Möglichkeit gegeben, die Kählmittelaustrittstemperatur einzuregulieren.
Bei den bisher bekannten Brennelemcntbiindeln ist der Kasten vollwandig ausgeführt. Diese Konstrukion bedinst, daß die Kastenwandstärke auf die volle über dem Kern auftretende Druckdifferenz ausgelegt werden muß. hinzu kommt das Problem der Verbiegung des Kasteiis infolge der Temperatu-schieflage, d. h. der ungleichmäßigen Temperatjurverteilung über dem Kernquerschnitt.
Das erfindungsgemäße Brennelementbündel für einen heterogenen Brutreaktor, dessen in verschiedenen Zonen Brenn- bzw. Brutstoff enthaltenden Stäbe von einem Kasten umgeben sind, vermeidet diese Nachteile gemäß der Erfindung dadurch, daß die Kastenwände oberhalb der Spaltzone nach dem Brennlementkopfende hin perforiert sind.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Als Ausfübrungsbeispiel ist dabei ein Brennelementkasten gewählt, dessen Querschnitt, wie in der Figur la dargestellt, die Form eines regelmäßigen 6-Eckes aufweist.
Das Brennelementbündel sitzt mit seinem Fußteil l in 2 Gitterplatten 2,3. Das Fußteil l enthält Öffnungen zum Eintritt des Kühlmittels, z. B.
von flüssigem Natrium, das in dem Brennelement aufwärts strömt. Die Brennstoffstäbe des Brennelementes ragen in bekannter Weise in die Spaltzone, in der sich im Stab der Brennstoff befindet, sowie darüber und darunter einen sogenannten Brutmantel; am oberen Ende der Brennstoffstäbe ist der sogenannte Spaltgasraum vorgesehen. Die Brennstoffstäbe werden in den Stützebenen durch nicht dargestellte Abstandshalter Zusammengehalten.
Gemäß der Erfindung ist der Brennelementkasten oberhalb der Spaltzone perforiert, in diesem Ausführungsbeispiel in Form von Schlitzen 4; dadurch wird infolge des Druckausgleiches über der Spaltzone die wirksame Druckdifferenz am Elementfuß l verringert und die Wandstätke des kastens kann entsprechend herabgesetzt werden, was eine kompaktere Anordnung des Kernes ermöglicht. Außerdem wird eine Elementverbiegung durch Schioflast vorgebeut, da das Brennelement im oberen Teil elastisch ist und Temperaturunterschiede ausgleichen kann.
Für die Anordnung der Schlitze gibt es verschiedene Möglichkeiten. Im Ausführungsbeispiel ist eine sehr günst@go Ausfiihrung gewählt, bei der in mehreren axial aufeinanderfolgenden Ebenen jeweils zwei Schlitze vorgesehen sind, die einen Zentriwinkel von 120 ° aufweisen, d.h. jeder Sclllitz erstreckt sich iiber 2. kastanwände, so a.lß in. jeder Schlitzchene nur zwei kastenwände ~vollwandig sind. (Fig. l.a) Würde mnn nun die Schlitze in den verschiedenen axialen Ebenen genau übereinander anordnen, so ließe sich nur eine begrenzte Flexibilität erreichen. Um eine allseitige Flexibilität zu erzielen, werden daher gemäß einem ausgestaltenden Merkmal der Erfindung die Schlitze in den einzelnen axialen Ebenen um 60° versetzt; die Figur 1 zeigt die entsprechende Ausbildung der Perforierung.
Die axialen Abstände sind je nach der errechneten Ten.peratursdiieflane zwecknìäßig als ganzzahl iger Teil oder mehrfaches des Stützebeneuabstandes auszuführen.
An Stelle der im Ausführungsbeispiel gezeigten Schlitze können auch andere Perforierungen, z. B. Lochreihen oder dergl. vorgesehen werden*

Claims

Patentansprüche Brennelementbündel für einen hetorogenen Brutreaktor, dessen in verschiedenen Zonen Brenn- bzw. Brutstoff enthaltenen Stäbe von einem Kasten umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kastenwände oberhalb der Spaltzone nach dem Brennelementkopfende hin Perforierungen (4) besitzen.
2. Brennelementbündel nach Anspruch l dadurch gekennzeichnet, daß als Perforierungen Schlitze (4) vorgesehen sind.
3. Brennelementbündel nach Anspruch 2 dessen Kasten im Querschnitt die Form eines regelmäßigen Sechseckes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in der Schlitzebene zwei Schlitze gegenüberliegend vorgesehen sind, deren Zentriwinkel 1200 beträgt.
4. Brennelementbündel nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in aufeinanderfolgenden Schlitzebenen jeweils um 600 versetzt sind.
5. Brennelementbündel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Perforierungen Löcher vorgesehen sind.
6. Brennelementbündel nach Anspruch l und 5 dadurch gekennzeichnet, daß als Perforierung eine Kombination aus Löchern und Scii.litzen vorgesehen ist.