DE19513681A1 - Untere Gitterplatte mit Auffangeinrichtung für Bruchstücke für einen Kernreaktor - Google Patents

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein unte­ res Gitterplatten-Gitter für ein Brennstoffbündel bzw. Brennelement eines Kernreaktors, und sie bezieht sich im besonderen auf ein einheitliches bzw. normiertes, einstüc­ kiges unteres Gitterplatten-Gitter, das Teil einer unteren Gitterplatten-Einheit bildet, wobei das Gitter einen unte­ ren Abschnitt mit einer Vielzahl kleiner Öffnungen zum Ab­ trennen von Bruchstücken aus dem durch die Gitterplatte fließenden Kühlwasser und einen oberen Abschnitt aufweist, der in Verbindung mit dem unteren Abschnitt das Brennstoff­ bündel trägt. Das Gitter ist konstruiert, um einen minima­ len Druckverlust für die Strömung des Wasserkühlmittels durch das Gitterplatten-Gitter in den Bereich stromabwärts der Gitterplatten-Einheit zu verursachen.

HINTERGRUND

Siedewasser-Kernreaktoren sind seit vielen Jahren im Betrieb. Beginnend mit ihrer anfänglichen Konstruktion und während ihrer Betriebsdauer können diese Reaktoren Bruch­ stücke in ihren geschlossenen Zirkulationssystemen für Mo­ derator ansammeln. Diese Bruchstücke können eine Gefahr für den Betrieb werden, wenn sie in den Bereich des Brennstoff­ bündelkernes eintreten können, der die wärmeerzeugenden Brennstäbe enthält. Um dieses Problem zu verstehen, muß zuerst eine Zusammenfassung der Reaktorkonstruktion gegeben werden, soweit sie in Beziehung steht zur Ansammlung der Bruchstücke im Kern. Danach wird die Brennstoffbündel-Kon­ struktion erläutert. Es wird die Notwendigkeit betont, die Bereiche des Druckabfalles innerhalb der Brennstoffbündel im wesentlichen unverändert zu bewahren. Danach werden die Wirkungen zusammengefaßt, die durch in den Brennstabbereich der Brennstoffbündel eintretende Bruchstücke verursacht werden.

Bei der Konstruktion eines Siedewasser-Kernreaktors wird der Reaktor mit einem großen zentralen Kern versehen. Eine Strömung aus flüssigem Wasser als Kühlmittel/Moderator tritt am Boden in den Kern ein und tritt aus dem Kern oben als eine Mischung aus Wasser und Dampf aus. Der Kern schließt viele, seitlich zueinander angeordnete Brennstoff­ bündel ein, die jeweils eine Vielzahl von Brennstäben ent­ halten. Wasser wird aus einem Hochdruckraum, der unterhalb des Kernes angeordnet ist, durch eine Brennstoffbündel-Trä­ gereinrichtung in jedes Brennstoffbündel eingeführt. Das Wasser fließt in einer verteilten Strömung durch die ein­ zelnen Brennstoffbündel und um die Brennstäbe herum, wobei es unter Erzeugung von Dampf erhitzt wird und schließlich aus dem oberen Abschnitt des Kernes als eine zweiphasige Mischung aus Wasser und Dampf austritt, aus der Dampf zur Erzeugung von Energie abgetrennt wird.

Die den Kern tragenden Einrichtungen und die Brenn­ stoffbündel verursachen beim Zirkulieren des Wassers durch den Kerns einen Druckverlust. Durch richtiges Kontrollieren solcher Druckverluste wird eine im wesentlichen gleichmäßi­ ge Verteilung der Strömung über die einzelnen Brennstoff­ bündel des Reaktorkernes erzielt. Wenn man sich daran er­ innert, daß es 750 einzelne Brennstoffbündel in einem Reak­ torkern gibt, dann wird deutlich, daß das Sicherstellen einer gleichmäßigen Strömungsverteilung wichtig ist. Das Beeinträchtigen des Druckabfalles innerhalb der Brennstoff­ bündel könnte die Gesamtverteilung von Kühlmittel/Moderator innerhalb der Brennstoffbündel des Reaktorkernes beeinflus­ sen.

Die Brennstoffbündel für einen Siedewasser-Kernreak­ tor schließen eine Brennstäbe tragende, untere Gitterplat­ ten-Einheit ein. Typischerweise ist dies eine einstückig gegossene Struktur, die ein oberes Gitter, eine untere Ein­ laßdüse und eine Struktur einschließt, die einen Übergangs­ bereich vom Einlaß zum Gitter schafft. Die Einlaßdüse sorgt für den Kühlmitteleintritt in ein vergrößertes Strömungs­ volumen innerhalb des Übergangsbereiches der unteren Git­ terplatten-Einheit. Am oberen Ende des Strömungsvolumens ist ein Gitterplatten-Gitter angeordnet, das zusammen mit der Düse ein Strömungsvolumen bildet. Das Gitterplatten- Gitter hat zwei Zwecke. Erstens sorgt es für die mechani­ sche Träger-Verbindung durch die das Gewicht der einzelnen Brennstäbe durch die gesamte untere Gitterplatten-Einheit zum Brennstoff-Trägergußteil übertragen wird. Zweitens sorgt das Gitterplatten-Gitter für einen Pfad, auf dem Mo­ derator aus flüssigem Wasser in das Brennstoffbündel strö­ men kann, um zwischen den seitlich abgestützten Brennstäben hindurchzufließen.

Oberhalb des unteren Gitterplatten-Gitters schließt jedes Brennstoffbündel eine Matrix aufrechtstehender Brenn­ stäbe aus abgedichteten Rohren ein, die jeweils spaltbares Material enthalten, das bei einer Kernreaktion Energie an das strömende Wasser überträgt, um den Energie erzeugenden Dampf zu bilden. Die Matrix aufrechtstehender Brennstäbe schließt an ihrem oberen Ende eine obere Gitterplatten-Ein­ heit ein. Diese obere Gitterplatten-Einheit hält mindestens einige der Brennstäbe in vertikal seitlicher Ausrichtung. Einige der Brennstäbe sind sowohl an der oberen als auch der unteren Gitterplatten-Einheit befestigt. Üblicherweise sind auch Wasserstäbe zwischen der oberen und unteren Git­ terplatten-Einheit vorhanden, um das Verhältnis von Wasser- Moderator zu Brennstoff insbesondere im oberen Bereich des Brennstoffbündels zu verbessern.

Brennstoffbündel schließen auch eine Anzahl von Brennstab-Abstandshaltern in verschiedenen Höhen entlang der Länge des Brennstoffbündels ein. Diese Abstandshalter sind erforderlich, weil die Brennstäbe lang [etwa 406 cm (160 inches)] und schlank [Durchmesser etwa 1 bis 1,3 cm (0,4-0,5 inches)] sind und unter dem dynamischen Einfluß der Strömungsmittel-Strömung und der Kernenergieerzeugung innerhalb der Brennstoffbündel in schleifenden Kontakt miteinander kommen würden. Die Abstandshalter sorgen für geeignete seitliche Beschränkungen jedes Brennstabes in den jeweiligen Höhen, und sie verhindern so einen schleifenden Kontakt zwischen den Brennstäben, und sie halten die Brenn­ stäbe in gleichmäßigem Abstand mit Bezug aufeinander ent­ lang der Länge des Brennstoffbündels, um eine optimale Lei­ stungsfähigkeit zu erzielen. Es wird klar sein, daß diese Abstandshalter Stellen sind, wo Bruchstücke eingefangen werden und die Brennstäbe beschädigen können.

Jedes Brennstoffbündel ist von einem Kanal umgeben. Dieser Kanal schränkt das zwischen der oberen und unteren Gitterplatten-Einheit strömende Wasser auf nur ein Bündel in einem isolierten Strömungspfad zwischen den Gitterplat­ ten-Einheiten ein. Der Kanal dient auch zum Abtrennen des dampferzeugenden Strömungspfades durch die Brennstoffbündel von dem umgebenden Kern-Umgehungsbereich, der für die Ein­ führung der Regelstäbe benutzt wird. Das Wasser in dem Um­ gebungsbereich sorgt auch für eine Neutronen-Moderation.

Beim Betrieb eines Siedewasser-Kernreaktors ist das Aufrechterhalten der ursprünglich vorgesehenen Strömungs­ verteilung sehr wichtig. Spezifisch treten vom unteren (Hochdruck) Einlaß in den Kern bis zum Auslaß der Mischung aus Dampf und Wasser aus dem Kern durch die obere Gitter­ platten-Einheit der Brennstoffbündel bei typischen Strö­ mungs-Betriebsbedingungen etwa 140 kPa (20 psi) Druckabfall auf. Etwa 49 bis 56 kPa (7-8 psi) dieses Druckabfalles tre­ ten durch den Brennstoff-Trägergußkörper auf. Dieser Druck­ abfall sichert hauptsächlich die gleichmäßige Verteilung der Strömung aus Kühlmittel/Moderator durch die vielen Brennstoffbündel, die den Kern des Reaktors bilden, und er steht in Beziehung zur Verhinderung von Betriebs-Instabili­ täten innerhalb des Reaktors bei gewissen Leistungsraten. An der unteren Gitterplatten-Einheit jedes Brennstoffbün­ dels findet von der Einlaßdüse in das Strömungsvolumen und durch das Gitterplatten-Gitter ein Druckabfall von etwa 7 kPa bis etwa 10,5 kPa (1-1 1/2 psi) statt, der dazu beiträgt, eine Strömungsverteilung zwischen den einzelnen Brennstäben jedes Brennstoffbündels einzurichten. Schließlich tritt üb­ licherweise durch das Brennstoffbündel selbst - vom Aus­ tritt aus der unteren Gitterplatten-Einheit bis zum Aus­ tritt an der oberen Gitterplatten-Einheit - ein Druckabfall von etwa 77 kPa (11 psi) auf. Werden neue Brennstoffbündel in einen Reaktorkern eingeführt, dann müssen diese Druckab­ fälle beibehalten werden, sonst würde die Strömungsvertei­ lung des Kühlmittel/Moderators beeinträchtigt werden.

Im allgemeinen bildet eine Matrix zylindrischer Naben und von Stegen das Gitterplatten-Gitter der unteren Gitter­ platten-Einheit. Die Naben haben eine Größe zur Aufnahme der Endstopfen der Brennstäbe. Der Abstand und die Dicke der Naben und der Stege sind primäre Faktoren beim Kontrol­ lieren des Druckabfalles, der sich aus der Wasserströmung durch das Gitter ergibt.

Bei frühen Gitterkonstruktionen waren die Naben groß, weil die Brennstäbe größere Durchmesser aufwiesen. Bei neu­ eren Gitterkonstruktionen sind die Naben kleiner, weil die Brennstäbe geringere Durchmesser aufweisen. Bei den frühen Konstruktionen bildeten weniger Brennstäbe ein Brennstoff­ bündel als bei kürzlicheren Konstruktionen.

Selbst bei all diesen Änderungen der Konstruktion des Gitters und Bündels ist es erforderlich, ein deutliches Än­ dern des Druckabfalles zu vermeiden. So kann zum Beispiel ein Kern aus älteren (8×8) Bündeln und neueren (11×11) Bündeln zusammengesetzt sein, und der Druckabfall durch je­ des Bündel ist vorzugsweise gleichmäßig. Eine Herausforde­ rung bei neuen Brennstoffbündel-Konstruktionen und insbe­ sondere Konstruktionen des unteren Gitterplatten-Gitters besteht darin, mehr Brennstäbe aufzunehmen und eine Bruch­ stücke abfangende Funktion auszuüben und trotzdem einen Druckabfall aufrechtzuerhalten, der äquivalent dem Druck­ abfall bei älteren Bündel-Konstruktionen ist.

Typischerweise können Bruchstücke in Siedewasser- Kernreaktoren äußere Materialien, die bei der Reaktor-Kon­ struktion übriggeblieben sind, aufgrund der Korrosion wäh­ rend der Lebensdauer des Reaktors freigesetzte Bruchstücke einschließen, und während der zahlreichen Zeiten des Ab­ stellens und Reparierens sammeln sich weitere Buchstücke an. Weil Kernreaktoren geschlossene Zirkulationssysteme bilden, wird klar sein, daß sich mit zunehmendem Alter und Einsatz des Reaktors die Bruchstücke ansammeln. Eine beson­ ders lästige und übliche Stelle für die Ansammlung von Bruchstücken liegt zwischen den Brennstäben, insbesondere in der Nähe der Brennstab-Abstandshalter in den Brennstoff­ bündeln. Wie erwähnt, ist jeder Brennstab an bestimmten Hö­ hen von einem Abstandshalter umgeben. Bruchstücke neigen dazu, sich zwischen der Struktur des Abstandshalters und den Brennstäben abzusetzen und vibrieren häufig dynamisch mit der Strömung des Kühlmittels/Moderators in schleifendem Kontakt mit der abgedichteten Hülle der Brennstäbe.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung schafft eine untere Gitter­ platten-Einheit, die einen eine Auffangeinrichtung für Bruchstücke bildenden Teil eines Gitters einschließt. Das Gitter hat untere und obere Abschnitte. Der untere Ab­ schnitt dient zum Abfangen von Bruchstücken, die eine vor­ bestimmte Größe übersteigen, während er gleichzeitig für einen minimalen Druckabfall des Wasser-Kühlmittels durch das Gitter sorgt. Das Gitter trägt auch die Brennstäbe in einer Weise, die eine glatte, im wesentlichen gleichmäßige Ausdehnung der Strömung in das Brennstoffbündel gestattet. Um das letztere zu bewerkstelligen, erstreckt sich eine Vielzahl seitlich beabstandeter, im allgemeinen zylindri­ scher Naben, die durchgehende Öffnungen aufweisen, zwischen der oberen und unteren Oberfläche des unteren Gitterplat­ ten-Gitters, und diese Naben nehmen die unteren Enden der Brennstäbe auf. Zwischen den genannten Oberflächen erstrec­ ken sich auch Stege, die die Naben miteinander verbinden. Die Naben und die Stege schließen jeweilige Abschnitte ein, die sich vom unteren Abschnitt des Gitters aus nach oben in gleichem Ausmaß wie der obere Abschnitt des Gitters er­ strecken, um im oberen Gitterabschnitt eine Vielzahl von Strömungsräumen zu bilden. Die Naben sind auf vertikalen Mittellinien angeordnet, die an den Ecken quadratischer Ma­ trices liegen, wobei die Stege sich linear zwischen den Na­ ben entlang den Seiten der quadratischen Matrices erstrec­ ken. Konvexe Abschnitte der zylindrischen Naben erstrecken sich zwischen den rechtwinklig angeordneten Stegen jeder Matrix. Die Stege und die konvexen Abschnitte der Naben des oberen Abschnittes des unteren Gitterplatten-Gitters bilden so die Strömungsräume.

Dieser untere Gitterabschnitt weist eine Vielzahl durchgehender Öffnungen auf, die sich in die Strömungsräume öffnen. Diese Öffnungen des unteren Gitterabschnittes tren­ nen Bruchstücke, die eine gewisse Größe übersteigen, aus dem durch diese Öffnungen in die Strömungsräume zwischen den Naben- und Steg-Abschnitten des oberen Gitterabschnit­ tes strömenden Wasser ab. In einer bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung erstreckt sich eine Viel­ zahl von Öffnungen durch den unteren Gitterabschnitt und öffnet sich in jeden der Strömungsräume. Um den Druckabfall zu minimieren und die Abfangfunktion für Bruchstücke zu ma­ ximieren, sind die Öffnungen spezifisch orientiert, gestal­ tet und dimensioniert. Jede Öffnung wird teilweise durch untere Naben- und Steg-Abschnitte im unteren Gitterab­ schnitt gebildet. Im besonderen wird jede Öffnung durch ein Paar konvexer unterer Nabenabschnitte und einen dazwischen­ liegenden unteren Stegabschnitt zwischen dem Paar unterer Nabenabschnitte im unteren Gitterabschnitt gebildet. Zu­ sätzlich wird jede Öffnung teilweise durch einen mittleren Bereich im unteren Gitterabschnitt gebildet, der in verti­ kaler Ausrichtung mit dem Strömungsraum im oberen Gitterab­ schnitt liegt. Der zentrale Bereich hat seitlich vorstehen­ de Rippen, die mit den unteren konvexen Nabenabschnitten des unteren Gitterabschnittes verbunden sind. Der zentrale Bereich schließt auch Rippen ein, die seitlich davon vor­ stehen und in freien Enden kurz vor den Stegabschnitten im unteren Gitterabschnitt enden. Jede Öffnung im unteren Git­ terabschnitt ist somit durch ein Paar konvexer Abschnitte der Naben, einen dazwischenliegenden Stegabschnitt, die Ränder eines Paares verbindender Rippen des zentralen Be­ reiches und einer dazwischenliegenden Rippe gebildet, die vom zentralen Bereich zu einem Stegabschnitt hin vorsteht. Die obere Oberfläche des zentralen Bereiches schließt die Rippen ein, die die obere Oberfläche des unteren Gitterab­ schnittes und die untere Oberfläche für die Strömungsräume zwischen den oberen Naben- und Steg-Abschnitten bilden.

Bei der wie vorstehend beschriebenen Anordnung der Öffnungen wird ersichtlich, daß jede Öffnung eine allgemein U-förmige Konfiguration in Draufsicht aufweist, wobei sich die Schenkel der U-förmigen Öffnung von einem Stegabschnitt zum Zentrum der quadratischen Matrix erstrecken, die durch die Naben gebildet wird. Es umgeben daher vier solche Öff­ nungen dieser Konfiguration einen zentralen Bereich in je­ der Fläche des unteren Gitterabschnittes innerhalb der durch die Naben gebildeten quadratischen Matrices.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist jede Öff­ nung durch den unteren Gitterteil weiter einen Halsbereich zwischen der Unterseite des unteren Gitterabschnittes und der oberen Oberfläche des unteren Gitterabschnittes auf. Zwischen der unteren Oberfläche des unteren Gitterabschnit­ tes und dem Halsbereich ist jede Öffnung weiter durch einen Radius entlang der unteren Oberfläche des Gitterplatten- Gitters definiert. In einer bevorzugten Ausführungsform di­ vergieren die Wandabschnitte der Nabe und der Stegabschnit­ te und des zentralen Bereiches des unteren Gitterabschnit­ tes voneinander derart, daß der Kühlmittelströmungs-Durch­ gang durch jede Öffnung im Querschnitt in einer Richtung nach oben, zu den Strömungsräumen hin, zunimmt. In einer anderen Ausführungsform weist der untere Gitterabschnitt eine Stufe zwischen der oberen und unteren Oberfläche des zentralen Bereiches auf. Die untere Oberfläche des Gitter­ platten-Gitters hat einen Radius um die Öffnungen herum, und die Wandabschnitte erstrecken sich von der Stufe aus nach oben unter Bildung eines Kühlmittelströmung-Durchgan­ ges konstanter Querschnittsfläche, der sich in die Strö­ mungsräume öffnet. In jeder Ausführungsform bildet der Halsbereich den kleinsten Querschnitt der Öffnungen, und er dient zum Abfangen von Bruchstücken, die größer sind als diese Minimalfläche, und er hindert den Durchgang solcher Bruchstücke durch das Gitter. Folglich erhält das Strö­ mungsmuster für jede Öffnung eine im wesentlichen gleichmä­ ßige Geschwindigkeit oberhalb dieses Querschnittes. Diese Anordnung erleichtert die Bruchstücke abfangenden Funktio­ nen bei minimalem Druckabfall.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vor­ liegenden Erfindung ist in einem Brennelement ein normier­ tes, einstückiges, unteres Gitterplatten-Gitter vorhanden, umfassend einen unteren Gitterabschnitt und einen oberen Gitterabschnitt sowie eine Einrichtung zum Tragen von Brennstäben oberhalb des unteren Gitterplatten-Gitters, das den oberen und unteren Gitterabschnitt einschließt. Die Trägereinrichtung umfaßt eine Vielzahl seitlich beabstande­ ter Naben, die Abschnitte aufweisen, die sich vom unteren Gitterabschnitt aus nach oben erstrecken, wobei die Naben eine Größe zur Aufnahme der unteren Enden der Brennstäbe aufweisen, die Trägereinrichtung weiter Stegabschnitte ein­ schließt, die sich vom unteren Gitterabschnitt aus nach oben erstrecken und die Nabenabschnitte verbinden, um zu­ sammen mit den Nabenabschnitten eine Vielzahl von Strö­ mungsräumen im oberen Gitterabschnitt zu bilden, die sich vom unteren Gitterabschnitt aus erstrecken und durch eine obere Oberfläche des unteren Gitterplatten-Gitters öffnen, wobei der untere Gitterabschnitt des unteren Gitterplatten- Gitters eine Vielzahl von durchgehenden Öffnungen ein­ schließt, die sich in die Strömungsräume öffnen, um Bruch­ stücke aus einem durch den unteren Gitterabschnitt in die Strömungsräume zwischen den Naben- und Steg-Abschnitten fließenden Kühlmittel abzutrennen. Die Öffnungen werden teilweise durch zentrale Bereiche im unteren Gitterab­ schnitt gebildet, die seitlich vorspringende Rippen im un­ teren Gitterabschnitt aufweisen, und die damit verbunden sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in einem Brennelement eine Brennstab-Trägerstruktur geschaffen, umfassend eine untere Gitterplatten-Einheit mit einer Einlaßdüse, einem normier­ ten, einstückigen, unteren Gitterplatten-Gitter und einer Übergangsstruktur, die ein Strömungsvolumen zur Aufnahme von Kühlmittel bildet, das durch die Düse eintritt und zum Leiten des Kühlmittels zum unteren Gitterplatten-Gitter, wobei das normierte, einstückige, untere Gitterplatten-Git­ ter einen unteren Gitterabschnitt und einen oberen Gitter­ abschnitt aufweist. Das untere Gitterplatten-Gitter umfaßt eine Vielzahl seitlich beabstandeter Naben, die Abschnitte aufweisen, die sich vom unteren Gitterabschnitt aus nach oben erstrecken, wobei die Naben Größen zur Aufnahme der unteren Enden der Brennstäbe aufweisen, das untere Gitter­ platten-Gitter weiter Stegabschnitte einschließt, die sich vom unteren Gitterabschnitt aus nach oben erstrecken und die Nabenabschnitte verbinden, um zusammen mit den Nabenab­ schnitten eine Vielzahl von Strömungsräumen im oberen Git­ terabschnitt zu bilden, die sich vom unteren Gitterab­ schnitt aus erstrecken und sich durch eine obere Oberfläche des unteren Gitterplatten-Gitters öffnen. Der untere Git­ terabschnitt des unteren Gitterplatten-Gitters schließt eine Vielzahl von durchgehenden Öffnungen ein, die sich in die Strömungsräume öffnen, zur Aufnahme von Kühlmittel aus dem Strömungsvolumen und zum Leiten des Kühlmittels durch den unteren Gitterabschnitt in die Strömungsräume zwischen den Naben- und Steg-Abschnitten. Die Öffnungen sind teil­ weise durch zentrale Bereiche in dem unteren Gitterab­ schnitt gebildet, die seitlich vorspringende Rippen im un­ teren Gitterabschnitt aufweisen, wobei die Rippen mit be­ nachbarten Abschnitten des unteren Gitterabschnittes ver­ bunden sind, und die Öffnungen weiter teilweise durch Rip­ pen gebildet werden, die seitlich von den zentralen Berei­ chen vorstehen und kurz vor benachbarten Abschnitten des unteren Gitterabschnittes enden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Kernbrennstoffbündel und ein Träger dafür geschaffen, umfassend obere und untere Gitterplatten-Einheiten, ein Kernbrennstoffbündel zwischen der oberen und unteren Gitterplatten-Einheit mit einer Vielzahl von Brennstäben, wobei die untere Gitterplatten- Einheit eine Einrichtung zum Tragen der Brennstoffbündel einschließt, die untere Gitterplatten-Einheit weiter ein unteres Gitterplatten-Gitter mit einem unteren Gitterab­ schnitt und einem oberen Gitterabschnitt einschließt. Das untere Gitterplatten-Gitter umfaßt eine Vielzahl seitlich beabstandeter Naben, die Abschnitte aufweisen, die sich vom unteren Gitterabschnitt aus nach oben erstrecken, wobei die Naben Größen zur Aufnahme der unteren Enden der Brennstäbe aufweisen, die Trägereinrichtung weiter Stegabschnitte ein­ schließt, die sich vom unteren Gitterabschnitt aus nach oben erstrecken und die Nabenabschnitte verbinden, um zu­ sammen mit den Nabenabschnitten eine Vielzahl von Strö­ mungsräumen im oberen Gitterabschnitt zu bilden, die sich vom unteren Gitterabschnitt aus erstrecken und durch eine obere Oberfläche im unteren Gitterplatten-Gitter öffnen. Die Öffnungen werden teilweise durch zentrale Bereiche im unteren Gitterabschnitt gebildet, die seitlich vorsprin­ gende Rippen im unteren Gitterabschnitt aufweisen und mit dem unteren Gitterabschnitt verbunden sind.

Es ist daher eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein neues und verbessertes, normiertes, einstüc­ kiges, unteres Gitterplatten-Gitter zum Tragen eines Kern­ brennstoffbündels zu schaffen, das einen unteren Abschnitt zum Einschränken des Durchganges von Bruchstücken in der Moderatorströmung durch das Gitterplatten-Gitter bei mini­ malem Druckabfall einschließt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines konventionellen Brennelementes, die ein auf einer unteren Gitterplatten-Einheit getragenes Brennstoffbündel dar­ stellt;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Draufsicht eines unteren Gitterplatten-Gitters, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des unteren Git­ terplatten-Gitters allgemein entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine vergrößerte Teildraufsicht des unte­ ren Gitterplatten-Gitters, die vier Naben zum Abstützen von Brennstäben, den Strömungsraum dazwischen und Öffnungen durch den unteren Gitterteil zeigt, die einer Bruchstücke bzw. Trümmer auffangenden Funktion dienen;

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht allgemein ent­ lang der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 und 7 sind vergrößerte Querschnittsansich­ ten allgemein entlang Linie 6-6 bzw. 7-7 von Fig. 4;

Fig. 8 ist eine vergrößerte Teildraufsicht eines un­ teren Gitterplatten-Gitters ähnlich Fig. 4, die eine wei­ tere Form von Öffnungen durch den unteren Gitterteil zeigt, die der Bruchstücke auffangenden Funktion dienen;

Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht allgemein ent­ lang der Linie 9-9 von Fig. 8, und

Fig. 10 und 11 sind vergrößerte Querschnittsan­ sichten allgemein längs der Linie 10-10 bzw. 11-11 in Fig. 8.

BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf das repräsentative Beispiel ei­ nes Brennelementes, das in Fig. 1 allgemein mit 10 be­ zeichnet ist, ist eine Vielzahl von Kernbrennstäben 12 ge­ zeigt, die ein Kernbrennstoffbündel bilden. Die Stäbe 12 sind an ihren oberen Enden mit einer oberen Gitterplatte 14 verbunden, und sie sind an ihren unteren Enden in einem un­ teren Gitterplatten-Gitter abgestützt, das allgemein mit 16 bezeichnet ist und Teil einer allgemein mit 23 bezeichneten Gitterplatten-Einheit bildet. Abstandshalter 18 sind an mehreren, vertikal beabstandeten Stellen angeordnet, um den seitlichen Abstand der Brennstäbe 12 mit Bezug aufeinander aufrechtzuerhalten. Das Brennstoffbündel ist innerhalb ei­ nes Brennstoffbündel-Kanales 20 angeordnet, durch den Kühl­ wasser, das durch die Bodendüse oder Einlaßöffnung 22 der Gitterplatten-Einheit 23 eintritt, durch eine Übergangs­ struktur 25, die ein vergrößertes Strömungsvolumen 27 zum Fließen durch das untere Gitterplatten-Gitter 16 und um die Brennstäbe herum bildet, nach oben strömt, wodurch Dampf erzeugt wird. Wie bereits erwähnt, ist es wichtig, daß Bruchstücke bzw. Trümmer, die sich im strömenden Kühlwasser befinden, nicht in den Bereich zwischen den Brennstäben ge­ langen. Zu diesem Zweck wird eine untere Gitterplatten-Ein­ heit 23, die ein einheitliches, einstückiges, unteres Git­ terplatten-Gitter 16 einschließt, das dem doppelten Zweck des Auffangens von Bruchstücken und des Abstützens des Brennstoffbündels gemäß der vorliegenden Erfindung dient, im folgenden unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungs­ figuren beschrieben und veranschaulicht.

In den Fig. 2 und 3 ist ein normiertes, einstücki­ ges, unteres Gitterplatten-Gitter 16 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, das einen Teil der unteren Git­ terplatten-Einheit 23 bildet. Das untere Gitterplatten-Git­ ter 16 kann integral mit der unteren Gitterplatten-Einheit 23 gegossen werden, doch wird es vorzugsweise separat ge­ bildet, und zum Beispiel durch Verschweißen seiner herab­ hängenden Seitenwände 29 mit der Einheit 23 verbunden. Das untere Gitterplatten-Gitter 16 hat einen unteren Gitterteil 26, um Bruchstücke aus der Wasserströmung durch die Gitter­ platte bei minimalem Druckabfall abzutrennen, sowie einen oberen Teil 28, der, zusammen mit dem unteren Teil, die Brennstäbe auf dem unteren Gitterplatten-Gitter 16 trägt. Der obere Teil 28 bietet Strömungsräume, die das Minimieren des Druckabfalles über das untere Gitterplatten-Gitter un­ terstützen und gestatten, daß sich das Strömungsmittel in­ nerhalb der Strömungsräume gleichmäßig und glatt, für das nachfolgende Fließen um die Brennstäbe herum, ausdehnt. In Fig. 2 ist eine Vielzahl allgemein zylindrischer Naben 36 gezeigt, die sich zwischen der oberen und unteren Oberflä­ che 30 bzw. 32 (Fig. 3) des Gitterplatten-Gitters 16 zur Aufnahme der zylindrischen Endstopfen der Kernbrennstäbe und zum Abstützen der letzteren erstrecken, wobei die Naben Abschnitte aufweisen, die sich von der oberen Oberfläche 35 des unteren Gitterteiles 36 aus nach oben erstrecken. Wie am besten in Fig. 2 ersichtlich, haben die zylindrischen Naben Mittellinien, die an Ecken im wesentlichen quadrati­ scher Matrices solcher Naben angeordnet sind. Stege 38 be­ nachbart den zylindrischen Naben 36 entlang radialen Linien der Naben und sich zwischen der oberen und unteren Oberflä­ che 30, 32 des unteren Gitterplatten-Gitters 16 erstreckend, verbinden die quadratischen Matrices und bilden deren Sei­ ten. Es ist daher ersichtlich, daß oberhalb des unteren Gitterabschnittes 26 die Stege 38 Abschnitte aufweisen, die entlang den Seiten jeder quadratischen Matrix ausgebildet sind und zusammen mit den konvexen, äußeren Abschnitten der zylindrischen Naben 36 Seitenwände der oberen Strömungsräu­ me 40 bilden. Wie weiter unten beschrieben, hat der untere Abschnitt 26 eine Vielzahl von Öffnungen zum Strömen von Kühlmittel durch den unteren Abschnitt und in jeden der Strömungsräume, wo sich die Strömung glatt bei verringerter Geschwindigkeit zum Strömen um die Brennstäbe herum, die durch die untere Gitterplatten-Einheit abgestützt sind, nach oben ausdehnt.

Die Bruchstücke abfangende Funktion der Gitterplatte wird durch den unteren Gitterabschnitt 26 ausgeübt. Um die­ se Bruchstücke abfangende Funktion auszuüben, schließt der untere Abschnitt 26 eine Vielzahl von Öffnungen 42 ein, die sich durch die untere Oberfläche 32 des Gitters 16 und durch die obere Oberfläche 35 des unteren Abschnittes 26 in die Strömungsräume 40 öffnen. Aus einer Betrachtung der Fig. 2 und 3 wird ersichtlich, daß sich Öffnungen durch die zylindrischen Naben 36 zwischen der oberen und unteren Oberfläche 30 bzw. 32 des Gitters 16 erstrecken. Öffnungen 42 erstrecken sich jedoch nur durch den unteren Abschnitt 26 von der unteren Oberfläche 32 zur Oberfläche 35 und öff­ nen sich durch die Oberfläche 35 in die Strömungsräume 40. Die Öffnungen 42 sind so konfiguriert und abgemessen, daß sie die Bruchstücke abfangende Funktion maximieren, während sie gleichzeitig den Druckabfall über den unteren Gitterab­ schnitt minimieren, der sich aus der Notwendigkeit ergibt, die Bruchstücke aus dem Kühlwasser herauszufiltern.

Wie in Fig. 2 gezeigt, hat der mittlere Abschnitt der Gitterplatte Öffnungen 45 für nicht gezeigte Wasserroh­ re, die die Anordnung der Öffnungen 42 in die benachbarten Strömungsräume ändern, die durch die benachbarten Naben 36 und Stege 38 gebildet werden. Aus einer Betrachtung der Fig. 2 wird deutlich, daß die Naben 36 und die teilweise da­ durch gebildeten Strömungsräume in einer allgemein quadra­ tischen Anordnung auf dem unteren Gitterplatten-Gitter ar­ rangiert sind. Die Strömungsräume 40 sind jedoch entlang Rändern des Gitters zur Kante des Gitters hin vergrößert und haben eine zusätzliche Öffnung 42 durch den unteren Gitterabschnitt, damit Kühlmittel in die vergrößerten Strö­ mungsräume entlang dem Rand des Gitters, wie weiter unten beschrieben wird, fließen kann.

In den Fig. 4 und 5 schließt der untere Gitterab­ schnitt 26 einen mittleren Bereich 50 in vertikaler Aus­ richtung mit jedem der Strömungsräume 40 ein. Jeder Mittel­ bereich 50 und untere Abschnitte der unteren Naben und Ste­ ge, in Verbindung mit den dadurch gebildeten Öffnungen 42, bilden den unteren Gitterabschnitt. Wie dargestellt, hat der Mittelbereich 50 eine Vielzahl diagonal vorspringender Rippen, die mit den konvexen Seiten der unteren Nabenab­ schnitte im unteren Gitterteil 26 verbinden. Diese Rippen 52 liegen auf diagonalen Linien, die sich diagonal zwischen orientierten Mittellinien der Naben in jeder der quadrati­ schen Matrices erstrecken. Der Mittelbereich 50 schließt auch seitlich vorspringende Rippen 54 ein. Die Rippen 54 erstrecken sich zwischen den Rippen 52 in einer symmetri­ schen Anordnung in der Draufsicht, und sie enden kurz vor den gegenüberliegenden unteren Stegabschnitten 38. Als Fol­ ge dieser Anordnung ist ersichtlich, daß die Öffnungen 42 teilweise durch konvexe Abschnitte der benachbarten Naben, einen dazwischenliegenden Stegabschnitt zwischen den be­ nachbarten Naben, Randkanten eines Paares von Rippen 52 und die Randkanten einer Rippe 54 gebildet werden. Aus einer Betrachtung der Fig. 5 ist auch ersichtlich, daß der zen­ trale Abschnitt eine obere Oberfläche aufweist, die die oberen Oberflächen der Rippen 52 und 54 einschließt, die die oberste Oberfläche 35 des unteren Gitterabschnittes und eine unterste Oberfläche des Strömungsraumes 40 oberhalb des zentralen Bereiches und in vertikaler Ausrichtung damit bilden.

Wie in Fig. 4 veranschaulicht, hat so jede der Öff­ nungen 42 in Draufsicht allgemein eine U-Form. Die Schenkel der allgemein U-förmigen Öffnung erstrecken sich zum Zen­ trum der durch die Naben 36 gebildeten, quadratischen Ma­ trix oder zum Zentrum des mittleren Bereiches 50.

Wie in den Fig. 5 bis 7 dargestellt, haben die Öffnungen 42 durch den unteren Gitterabschnitt eine Ge­ stalt, um eine Kühlmittel-Strömungsfläche minimalen Quer­ schnittes an einem Hals 56 zwischen den oberen und unteren Oberflächen 35 bzw. 32 des unteren Gitterabschnittes 26 zu bilden. Der Hals bildet somit die minimale Querschnittsflä­ che der allgemein U-förmigen Öffnung 42. Unterhalb des Hal­ ses 56 und am Eingang zu jeder der Öffnungen 42 ist ein Ra­ dius 58 entlang dem Rand jeder U-förmigen Öffnung vorhan­ den. Oberhalb des Halses 56 und jeder Öffnung divergieren die Wandabschnitte 59 der Naben- und Steg-Abschnitte und des zentralen Bereiches, die jede Öffnung 42 bilden, um sich durch eine vergrößerte Querschnittsfläche in den Strö­ mungsraum 40 oberhalb des zentralen Bereiches zu öffnen. Die Wandabschnitte 59 sind daher vom Hals 56 nach oben bis zur obersten Oberfläche 35 des unteren Gitterabschnittes in einer Richtung geneigt, die die Querschnitts-Strömungsflä­ che durch die Öffnung in einer Richtung nach oben vergrö­ ßert.

Das in den Fig. 8 bis 11 veranschaulichte untere Gitterplatten-Gitter bildet eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der gleiche Bezugziffern für gleiche Teile wie bei der vorherigen Ausführungsform be­ nutzt sind, gefolgt von einem "a". Bei dieser Ausführungs­ form ist die Anordnung der Naben, Stege und Mittelbereiche die gleiche, wie bei der vorherigen Ausführungsform. Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Ausführungsfor­ men liegt in der Konfiguration der Öffnungen 42a durch den unteren Gitterabschnitt. Bei dieser Form sind die Öffnungen 42a mit einer Stufe 60 zwischen der oberen und unteren Oberfläche 35a bzw. 32a des unteren Gitterabschnittes 26a versehen. Die Stufe 60 liegt vorzugsweise in der Mitte zwi­ schen diesen Oberflächen und bildet eine etwas vergrößerte Strömungsfläche oberhalb der Stufe in Richtung des Kühlmit­ telflusses. Der äußere Rand der Stufe 60 bildet so die mi­ nimale Fläche der allgemein U-förmigen Öffnung 42a, d. h. den Halsbereich 56a. Unterhalb der Stufe 60 und am Eintritt in jede der Öffnungen 42a ist ein Radius 58a entlang des Randes jeder U-förmigen Öffnung 42a vorgesehen.

Sofern nichts anderes angegeben, beziehen sich die folgenden Charakterisierungen auf beide Ausführungsformen der Erfindung, wie sie hier beschrieben und veranschaulicht sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine allgemein quadratische, untere Gitterplatte mit etwa 13,74 cm (5,41 inches) Seiten­ länge und einer Gesamtquerschnittsfläche von etwa 188,8 cm² (29,27 sq.inches) geschaffen. Die Gesamtströmungsfläche durch die Öffnungen 42 im unteren Gitterabschnitt beträgt etwa 31 cm² (4,8 sq.inches), und folglich ist das Verhält­ nis der Strömungsfläche durch die Öffnungen 42 zur Fläche des unteren Gitterabschnittes 26 des Gitterplatten-Gitters etwa 0,16, und es liegt vorzugsweise zwischen 0,15 und 0,17. Zusätzlich ist die Dicke des unteren Abschnittes 26 vorzugsweise geringer als etwa 25% der Gesamtdicke der Git­ terplatte. In der veranschaulichten, bevorzugten Ausfüh­ rungsform ist die Dicke des Gitterplatten-Gitters 16 zwi­ schen der oberen und unteren Oberfläche 30 und 32 etwa 1,5 cm (0,59 inches) und die Dicke des unteren Gitterabschnit­ tes 26 ist etwa 0,3 cm (0,12 inch). Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist demgemäß das Verhältnis der Gesamtdicke des Gitterplatten-Gitters zur Dicke des unteren Gitterab­ schnittes im Bereich von 4-6 : 1 und vorzugsweise etwa 4,9.

Die Mittellinien der Naben liegen auf Zentren, die vorzugsweise einen Abstand von etwa 1,44 cm (0,566 inches) voneinander haben, der Innenradius der Naben von seinem Zentrum beträgt etwa 0,37 cm (0,145 inch), während der Au­ ßenradius etwa 0,53 cm (0,210 inch) beträgt. Der Radius von der Mittellinie der Nabe zur Außenkante der nächsten Stufe beträgt etwa 0,56 cm (0,22 inches). Die Radien an den unte­ ren Oberflächen 32, die die Öffnungen 42 in der ersten Aus­ führungsform bilden, betragen etwa 0,1 cm (0,04 inches) und in der zweiten Ausführungsform etwa 0,076 cm (0,03 inches), und sie bilden eine vollkommen abgerundete Kante, die dem Strömungsmittelfluß zugewandt ist. Bei der ersten Ausfüh­ rungsform beträgt die maximale Dicke der Rippen am Halsbe­ reich 56 etwa 0,15 cm (0,06 inches) und die Neigung etwa 7° für jeden Wandabschnitt. In der zweiten Ausführungsform ha­ ben die Rippen 52 und 54 Dicken von etwa 0,1 cm (0,040) und etwa 0,15 cm (0,06) oberhalb bzw. unterhalb der Stufe 60. Der diametrale Abstand der Rippen 54, 54a von Spitze zu Spitze beträgt etwa 0,93 cm (0,366). Die Rippen 52, 52a und 54, 54a sind symmetrisch um eine vertikale Achse angeord­ net, d. h. 45° voneinander entfernt.

Während die Erfindung in Verbindung mit der derzeit als der praktischsten und bevorzugten Ausführungsform be­ schrieben wurde, sollte klar sein, daß die Erfindung auf die offenbarte Ausführungsform nicht beschränkt ist, daß sie im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalen­ te Anordnungen einschließen soll, die in den Rahmen der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (9)

1. Normiertes, einstückiges, unteres Gitterplatten-Git­ ter für ein Kernbrennelement, umfassend:
einen unteren Gitterabschnitt und einen oberen Git­ terabschnitt;
eine Einrichtung zum Abstützen von Brennstäben ober­ halb des unteren Gitterplatten-Gitters, die den oberen und unteren Gitterabschnitt einschließt;
wobei die Trägereinrichtung eine Vielzahl seitlich beabstandeter Naben umfaßt, die Abschnitte einschließen, die sich von dem unteren Gitterabschnitt aus nach oben erstrecken, wobei die Naben eine Größe zur Aufnahme der unteren Enden der Brennstäbe haben, die Trägereinrichtung weiter Stegabschnitte einschließt, die sich von dem unteren Gitterabschnitt aus nach oben erstrecken und die Nabenab­ schnitte miteinander verbinden, um mit den Nabenabschnitten zusammen eine Vielzahl von Strömungsräumen in dem oberen Gitterabschnitt zu schaffen, die sich von dem unteren Git­ terabschnitt aus erstrecken, sowie Öffnungen durch eine obere Oberfläche des unteren Gitterplatten-Gitters;
wobei der untere Gitterabschnitt des unteren Gitter­ platten-Gitters eine Vielzahl von Öffnungen einschließt, die sich durch dieses Gitter erstrecken und sich in die Strömungsräume öffnen, um Bruchstücke aus einem Kühlmittel abzutrennen, das durch den unteren Gitterabschnitt in die Strömungsräume zwischen den Naben- und Steg-Abschnitten strömt;
wobei die Öffnungen teilweise durch zentrale Bereiche in dem unteren Gitterabschnitt gebildet werden, die seit­ lich vorstehende Rippen in dem unteren Gitterabschnitt aufweisen und mit dem unteren Gitterabschnitt verbunden sind.

2. Normierte, einstückige, untere Gitterplatte nach An­ spruch 1, worin die Öffnungen teilweise durch Rippen ge­ bildet werden, die seitlich von den zentralen Bereichen vorstehen und in freien Enden kurz vor den unteren Steg­ abschnitten in dem unteren Gitterabschnitt enden.

3. Normiertes, einstückiges, unteres Gitterplatten-Git­ ter nach Anspruch 2, worin die Öffnungen allgemein eine U-Form in der Draufsicht haben, deren Schenkelabschnitte sich zu den Mittelbereichen hin erstrecken.

4. Normiertes, einstückiges, unteres Gitterplatten-Git­ ter nach Anspruch 1, worin jeder Mittelbereich eine obere Oberfläche aufweist, die eine oberste Oberfläche des unte­ ren Gitterabschnittes und eine unterste Oberfläche eines Strömungsraumes in vertikaler Ausrichtung damit bilden.

5. Normiertes, einstückiges, unteres Gitterplatten-Git­ ter nach Anspruch 1, worin die Naben und Stege untere Na­ ben- und Steg-Abschnitte in dem unteren Gitterabschnitt aufweisen, wobei die unteren Naben- und Steg-Abschnitte und die Mittelbereiche im unteren Gitterabschnitt Wandabschnit­ te aufweisen, die die genannten Öffnungen bilden, die sich voneinander weg in einer Richtung nach oben neigen, um di­ vergierende Strömungsdurchgänge zu bilden, die sich in die Strömungsräume öffnen, wobei jede der Öffnungen einen Ra­ dius entlang einer unteren Oberfläche des Gitterplatten- Gitters aufweist.

6. Normiertes, einstückiges, unteres Gitterplatten-Git­ ter nach Anspruch 1, wobei die Naben und die Stege untere Naben- und Steg-Abschnitte in dem unteren Gitterabschnitt aufweisen, wobei die unteren Naben- und Steg-Abschnitte und die Mittelbereiche in dem unteren Gitterabschnitt Stufen­ abschnitte aufweisen, die teilweise die Öffnungen bilden und zwischen den oberen und unteren Oberflächen des unteren Gitterabschnittes angeordnet sind, wobei die Öffnungen eine größere Querschnittsfläche unmittelbar oberhalb der Stufen­ abschnitte in Richtung der Kühlmittelströmung aufweisen als unmittelbar unterhalb der Stufenabschnitte, und jede der Öffnungen einen Radius entlang einer unteren Oberfläche des Gitterplatten-Gitters hat.

7. Normiertes, einstückiges, unteres Gitterplatten-Git­ ter nach Anspruch 1, worin die Naben zylindrisch sind und vertikale Mittellinien aufweisen, die an den Ecken quadra­ tischer Matrices angeordnet sind, wobei sich die Stege li­ near zwischen den Naben entlang Seiten der quadratischen Matrices erstrecken, konvexe Abschnitte der zylindrischen Naben sich zwischen senkrecht orientierten Stegen jeder Matrix erstrecken, wobei Naben und Stege untere Naben- und Steg-Abschnitte in dem unteren Gitterabschnitt aufweisen, die Öffnungen jeder quadratischen Matrix teilweise durch einen Bereich, der zentral innerhalb der Grenzen der qua­ dratischen Matrix angeordnet ist und teilweise durch die unteren Naben- und Steg-Abschnitte in dem unteren Gitter­ abschnitt gebildet sind, wobei jede der Öffnungen in einem Bereich innerhalb der quadratischen Matrix liegt, der durch ein Paar sich schneidender diagonaler Linien gebildet wird, die durch die Ecken der quadratischen Matrix verlaufen.

8. Normiertes, einstückiges, unteres Gitterplatten-Git­ ter nach Anspruch 1, worin das Verhältnis der Gesamtdicke der Gitterplatte zur Dicke des unteren Gitterabschnittes innerhalb eines Bereiches von 4 bis 6 : 1 liegt, das Ver­ hältnis der Strömungsfläche durch die Öffnungen zur Fläche des unteren Gitterabschnittes in einem Bereich von etwa 0,15 bis 0,17 liegt.

9. Normiertes, einstückiges, unteres Gitterplatten-Git­ ter nach Anspruch 1, worin die Naben und Strömungsräume in einer allgemein quadratischen Anordnung in dem unteren Git­ terplatten-Gitter angeordnet sind, die Strömungsräume ent­ lang Rändern des unteren Gitterplatten-Gitters hinsichtlich der Querschnittsfläche vergrößert sind im Vergleich mit Strömungsräumen des genannten Gitters im Inneren der Strö­ mungsräume entlang den Gitterrändern und mindestens eine zusätzliche Öffnung durch den unteren Gitterabschnitt in Verbindung mit jedem Strömungsraum entlang dem Rand des unteren Gitterplatten-Gitters vorhanden ist.